浙教版九年级科学上册第三章能量的转化与守恒习题课件(2) 195页

第 5 节　物体的内能 第 1 课时　内能、物体内能的 改变 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 1 ．关于内能，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．温度低于 0 ℃ 的物体不具有内能 B ．物体具有内能，也可以同时具有机械能 C ．具有机械能的物体不一定具有内能 D ．温度相同的物体，其内能的大小也 相等 B 2 ．科学家从理论上推导，世界的最低温度是－ 273.15 ℃ ，这是极限温度 —— 绝对零度。现在，科学家已经制造出了仅比绝对零度高出十亿分之一摄氏度的低温。请利用你学习的物理知识回答：在科学家制造的这个低温环境里，有一块与环境温度相同的铁块，它 ________( 填“有”或“没有” ) 内能，原因是 _________________________________( 写出一条即可 ) 。 有 任何物体在任何情况下都具有内能 3 ． ( 中考 · 枣庄 ) 下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是 ( 　　 ) C 【 点拨 】 A 、 B 、 D 中事例都是利用做功来改变物体内能的， C 中事例是利用热传递改变物体内能的。 4 ．两个物体之间发生热传递时，热量是从 ( 　　 ) A ．温度高的物体传给温度低的物体 B ．内能大的物体传给内能小的物体 C ．质量大的物体传给质量小的物体 D ．热量大的物体传给热量小的 物体 A 5 ．飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气，必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的 ( 　　 ) A ．温度降低，内能增加 B ．温度降低，内能减少 C ．温度升高，内能 增加 D ．温度升高，内能 减少 C 6 ． ( 中考 · 宜昌改编 ) 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起。关于这个过程说法正确的是 ( 　　 ) A ．活塞对棉花做功，使棉花温度升高 B ．缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象 C ．压下活塞的过程中，内能转化为机械能 D ．活塞被向上顶起的过程中，内能转化为 机械能 D 【 点拨 】 把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高， A 、 C 错误；缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加得较小，温度升得不高，达不到棉花的燃点，棉花不会燃烧， B 错误。 7 ．下列现象中，改变物体内能的方式与其他几个不同的是 ( 　　 ) A ．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度降低 B ．放进冰箱冷冻室的水变成冰块 C ．用锯条锯木头，锯条温度升高 D ．用手来回弯折铁丝，弯折处铁丝温度 升高 B 8 ．下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移 B ．直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转化 C ．利用内能来做功，实际上是内能的转移 D ．利用内能来做功，物体的内能会 增加 A 9 ． ( 中考 · 威海 ) 有关温度、热量、内能的说法，正确的是 ( 　　 ) A ．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B ．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C ．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D ．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的 物体 B 【 点拨 】 温度差是热传递发生的条件，只有发生热传递才有热量的吸收或释放，因此热量是过程量。而内能是物体内部大量分子做无规则运动时具有的动能和分子间的势能之和，是状态量。一般情况下，物体吸收热量，内能增加，温度升高，只有两种特殊情况：晶体熔化和液体的沸腾，它们都是物体吸收热量，内能增加，温度不变。 10 ．夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图，则下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．该瓶内气体温度降低，气体的分子运动越剧烈 B ．该瓶内气体质量随体积减小而减小 C ．该瓶内气体放出热量，内能减少 D ．该瓶内气体对外做功，内能 减少 C 11 ．如图所示，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出试管口，水蒸气在这个过程中 ( 　　 ) A ．内能减少，温度不变，在试管口液化成小水滴 B ．内能增加，温度降低，在试管口变成白色的热空气 C ．内能增加，温度升高 ， 在 试管口变成白色的烟雾 D ．内能减少，温度降低 ， 在 试管口液化成小 水滴 D 12 ．爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加 B ．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加 C ．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变 D ．玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开，内能 增加 B 13 ．第二届亚洲青年运动会前夕，主办方通过古老的钻木取火 ( 如图所示 ) 方式，在几分钟内取得火种，并点燃火炬。 (1) 请你用物体内能改变的方式说明钻木取火的过程。 (2) 钻木取火与引燃火炬两种改变物体内能的方式一样吗？请说明理由 。 解： (1) 钻木取火的过程中克服摩擦对物体做功，物体内能增加温度升高，达到燃料的燃点而被点燃，在这个过程中机械能转化为内能，此过程是通过做功的方式改变物体内能的。 (2) 采集的火种点燃亚青会火炬，此过程是通过热传递方式改变物体内能的，而钻木取火的过程中克服摩擦对物体做功，物体内能增加温度升高。所以钻木取火与引燃火炬两种改变物体内能的方式不同。 14 ．如图所示是研究“做功与内能改变关系”的实验，玻璃瓶内装入少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强增大到一定程度时，瓶塞会跳出来，同时瓶内出现白雾。 (1) 在这一实验过程中，你应当注意观察的是 ________ 。 A ．打气 过程 B ．打气时瓶内水的情况 C ．瓶塞跳起的现象 D ．瓶塞跳起瞬间瓶内出现的现象 (2) 请你解释瓶内出现白雾的原因 。 D 瓶 内出现白雾，是因为气体对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化。 15 ．小明和小刚为一件事争论起来。小明说：“零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的，因此，它们的内能是一样的。”小刚说：“不对，它们的内能是不一样的。”你认为他俩谁说得对？说出你的理由。 解：对于状态不同的物体来说，内能的大小不但和物体的温度、状态有关，还与物体的质量有关。零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的，但是它们的状态不同、质量又不一定相同。所以它们的内能可能相同，也可能不同。因此他俩的说法都不对。 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 第 5 节　物体的内能 第 2 课时　比热容、热量的计算 1 ．下列有关比热容的说法中正确的是 ( 　　 ) A ．比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容 B ．在释放相同热量的条件下，比热容小的物体温度降低得多 C ．水和冰是由同一种物质构成，因此比热容相同 D ．将一个物体分成两半，其比热容也必 减半 A 2 ．请从下表提供的信息中得出三个结论 。 ( 1 )_________________________________________ 。 (2 )_________________________________________ 。 (3 )_________________________________________ 。 不同的物质比热容一般不同 物质 比热容 c /[ J·(kg·℃) － 1 ] 物质 比热容 c /[ J·(kg·℃) － 1 ] 水 4.2×10 3 干泥土 0.84×10 3 酒精 2.4×10 3 铜 0.39×10 3 冰 2.1×10 3 铝 0.88×10 3 煤油 2.1×10 3 铅 0.13×10 3 水银 0.14×10 3 砂石 0.92×10 3 水的比热容最大 一般情况下，金属的比热容比较小 3 ． ( 中考 · 益阳 ) 炎热的夏天，小明赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉。其主要原因是 ( 　　 ) A ．水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低 B ．水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少 C ．石头的吸热能力强，因此石头升温快 D ．这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度 相同 B 4 ．由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此 ( 　　 ) A ．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地 B ．白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面 C ．白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面 D ．白天和夜晚的海风多是从海面吹向 陆地 C 5 ．甲、乙两个物体的比热容之比为 2 : 1 ，若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为 4 : 3 ，则甲、乙两个物体的质量之比为 ( 　　 ) A ． 1 : 2 　 B ． 2 : 1 C ． 2 : 3 　 D ． 4 : 1 C 6 ．水和干泥土的比热容之比是 5 : 1 ，质量之比是 1 : 2 ，吸收的热量之比是 3 : 2 ，则水和干泥土升高的温度之比是 ( 　　 ) A ． 5 : 3 　 B ． 3 : 5 C ． 15 : 4 　 D ． 15 : 1 B 7 ．质量为 500 g 的金属块，温度从 100 ℃ 降低到 20 ℃ 共放出了 3.52×10 4 J 的热量，金属块的比热容为 ( 　　 ) A ． 0.88×10 3 J/(kg·℃) B ． 0.44×10 3 J/(kg·℃) C ． 0.22×10 3 J/(kg·℃ ) D ． 0.11×10 3 J/(kg·℃ ) A 8 ．原来温度相同的甲、乙两块铁，已知 m 甲 ＝ 3 m 乙 ，对它们分别加热，使它们吸收相等的热量，当它们接触时 ( 　　 ) A ．温度从乙传给 甲 B ．热量由甲传给乙 C ．热量由乙传给 甲 D ．甲、乙之间不发生热 传递 C 9 ． ( 中考 · 株洲 ) 用一台电取暖器给有 50 kg 空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高，是通过 ________( 填“做功”或“热传递” ) 的方式使其内能增加的；一段时间后室温升高了 5 ℃ ，则空气吸收的热量为 ________J 。设空气的比热容为 1.0×10 3 J/(kg·℃) 。 做功 【 点拨 】 空气吸收的热量： Q ＝ cm Δ t ＝ 1.0×10 3 J/(kg·℃)×50 kg×5 ℃ ＝ 2.5×10 5 J 。 2.5×10 5 　 10 ．在 1 标准大气压下，木炭燃烧时放出了 4.5×10 6 J 的热量，能使 15 千克 30 ℃ 的水温度升高到多少摄氏度 ？ 解：水的温度 变化 ＝ 71 ℃ ， 由于水的初始温度为 30 ℃ ，且 1 标准大气压下水的沸点为 100 ℃ ， 因此只能上升到 100 ℃ ，不可能到达 101 ℃ ，故能使 15 kg 的 30 ℃ 水温度升高到 100 ℃ 。 【 点拨 】 物质的比热容是物质的一种特性，它的大小与物质吸收或释放热量的多少、物体的质量、物体变化的温度无关。这是针对物质状态没有变化时而言的，但由于学生不清楚，从而误认为物质的比热容不会由于状态变化而改变。事实上物质的比热容会随状态的改变而变化。 11 ． ( 中考 · 潍坊 ) 用相同的酒精灯分别对 a 、 b 两种液体加热 ( 如图甲 ) ，根据测得的数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图像 ( 如图乙 ) 。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用 m a 、 m b 、 c a 、 c b 表示 a 、 b 两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是 ( 　　 ) A ．若 m a ＝ m b ，则 c a ＞ c b B ．若 m a ＝ m b ，则 c a ＜ c b C ．若 c a ＝ c b ，则 m a ＜ m b D ．若 c a ＝ c b ，则 m a ＞ m b B 、 C 　 12 ． ( 中考 · 徐州 ) 在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，量取沙子和水时，要保证它们的质量 ________ ；用酒精灯分别加热沙子和水，沙子和水的温度升高， ________ 能增加；如果采用升高相同温度，比较加热时间的方式，得到的图像应是甲、乙两种图像中的 ________ 。 相等 内 乙 13 ．某同学用一种加热器将质量为 500 g 的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度 — 时间图像如图所示，根据图像可以看出 C 点的内能 ________ B 点的内能，原因是 ______________________ 。根据图像还可以看出 AB 段的比热容 ________ CD 段的比热容 ( 第一空与第三空均填“大于”“等于”或“小于” ) 。 大于 熔化过程要吸收热量 小于 14 ． ( 中考 · 宜昌 ) 随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于 60 ℃ 的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式 ( 如图所示 ) 。 (1) 某房间一段时间内循环流动的水质量为 1 000 kg ，进水温度为 55 ℃ ，出水温度为 40 ℃ 。这段时间里水向外界放出多少热量？ [ 水的比热容为 4.2×10 3 J/(kg·℃)] (2)“ 水地暖”以水为媒介，是因为水 的 比热容 较大，请具体说明为什么要 利 用 这一特性 。 解： (1) 水释放的热量： Q ＝ cm ( t － t 0 ) ＝ 4.2×10 3 J/(kg·℃)×1 000 kg×(55 ℃ － 40 ℃) ＝ 6.3×10 7 J 。 (2) 由热量公式： Q ＝ cm Δ t 可知，由于水的比热容 c 较大，在温度变化量 Δ t 一定时，相等质量的水释放的热量较多。 15 ．水从落差为 75 m 高的瀑布顶端落下，如果开始时水的势能的 20% 用来使水的温度升高，则水落下后温度升高了多少摄氏度？ ( g 取 10 N/kg ) 解：设水落下后温度升高了 Δ t 。 根据能量守恒定律得： mgh ×20% ＝ cm Δ t ， 【 点拨 】 重力势能的减少量等于重力所做的功；水的重力势能减小，一部分转化为内能，根据能量守恒定律 W ＝ Q ＝ cm Δ t ，可得 mgh ×20% ＝ cm Δ t 。 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 第 5 节　物体的内能 第 3 课时　热机、燃料的热值 1 ．汽油机吸气冲程吸入汽缸内的物质是 ( 　　 ) A ．柴油　 B ．汽油和空气 C ．汽油　 D ． 空气 B 2 ． ( 中考 · 乌鲁木齐 ) 家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是 ( 　　 ) A ．吸气冲程　 B ．压缩冲程 C ．做功冲程　 D ．排气 冲程 C 3 ． ( 中考 · 青海 ) 如图所示四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为 ( 　　 ) A ．甲、乙、丙、丁　 B ．丁、丙、乙、甲 C ．甲、丁、乙、丙　 D ．甲、丙、乙、 丁 C 4 ． ( 中考 · 十堰 ) 如图是某内燃机能量流向图，该内燃机的热机效率是 ( 　　 ) A ． 25% 　 B ． 40% C ． 75% 　 D ． 35 % D 5 ． ( 中考 · 宜昌 ) 为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是 ( 　　 ) A ．尽量使燃料充分燃烧 B ．尽量减少热机部件间的摩擦 C ．尽量减少废气带走的热量 D ．尽量增加热机的 工作时间 D 6 ．关于燃料的热值，以下说法中正确的是 ( 　　 ) A ．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关 B ．容易燃烧的燃料热值一定大 C ．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多 D ．为了提高锅炉的效率，一定要用热值大的燃料 燃烧 A 7 ．现代火箭常用液态氢做燃料，这是因为液态氢具有 ( 　　 ) A ．较小的密度　 B ．较低的沸点 C ．较大的比热容　 D ．较高的 热值 D 8 ．木炭的热值是 3.4×10 7 J/kg ，完全燃烧 600 g 的木炭放出的热量是 ( 　　 ) A ． 2.04×10 7 J 　 B ． 2.04×10 7 J/kg C ． 2.04×10 8 J 　 D ． 2.04×10 8 J/kg A 9 ．管道煤气越来越多地走进了普通家庭。某市管道煤气的收费标准为 1.0 元 / 米 3 ，一户人家在一个月内烧煤气消耗的热量约为 2.52×10 9 焦，求该户人家这个月应交的煤气费是多少？ ( 煤气的热值为 4.2×10 7 焦 / 千克，密度为 1.2 千克 / 米 3 ，假设为完全燃烧 ) 10 ． ( 中考 · 遵义 ) 如图所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图，工作时，将大量机械能转化为内能的冲程是 ( 　　 ) B 11 ． ( 中考 · 武汉 ) 如图所示的是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是 ( 　　 ) A ．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B ．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C ．做功冲程中，燃料释放的 能量 绝大部分 转化为机械能 D ．排气冲程中，废气带走了 燃料 释放 的能量的极少 部分 A 12 ． ( 中考 · 宁波 ) 如图所示，迅速下压活塞，筒内浸有乙醚的棉花被压燃。下压过程中，机械能转化为空气的 ________ 能；在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是 ________ 冲程 。 内 压缩 13 ． ( 中考 · 威海 ) 在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机有关工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 ________ 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 ________ 图 。 乙 丙 14 ．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为 30 cm 2 ，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是 50 mm ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 9.0×10 5 Pa 。求： (1) 做功冲程中燃气对活塞的平均压力。 (2) 一个做功冲程中燃气对活塞做的功。 (3) 若燃气对活塞的平均压强为 p ，设活塞的面积为 S ，冲程长为 L ，如图所示，而 V ＝ SL ，请推导出一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W ＝ pV 。 解： (1) p ＝ 9.0×10 5 Pa ， S ＝ 30 cm 2 ＝ 30×10 － 4 m 2 ， 燃气对活塞的平均压力为： F ＝ pS ＝ 9.0×10 5 Pa×30×10 － 4 m 2 ＝ 2 700 N 。 (2) s ＝ 50 mm ＝ 0.05 m ， 一个做功冲程中燃气对活塞做的功： W ＝ Fs ＝ 2 700 N×0.05 m ＝ 135 J 。 (3) 活塞受到的压力： F ＝ pS ， 因为在做功冲程，活塞移动的距离为 L ，发动机的单缸排量 V ＝ SL ， 所以燃气对活塞所做的功： W ＝ FL ＝ pSL ＝ pV 。 15 ． ( 中考 · 聊城 )2019 年 5 月 6 日，聊城首批 30 辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是 21 世纪最理想的能源， [ c 水 ＝ 4.2×10 3 J/(kg·℃) ； q 氢 ＝ 1.4×10 8 J/kg] 求： (1) 质量为 0.3 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2) 若这些热量全部被质量为 200 kg ，温度为 15 ℃ 的水吸收，则水升高的温度。 (3) 某氢能源公交车以 140 kW 的恒定功率做匀速行驶，如果 0.3 kg 的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等，则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间 。 解： (1)0.3 kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量： Q 放 ＝ m 氢 q 氢 ＝ 0.3 kg×1.4×10 8 J/kg ＝ 4.2×10 7 J 。 (2) 水吸收的热量： Q 吸 ＝ Q 放 ＝ 4.2×10 7 J ， 由 Q 吸 ＝ cm Δ t 得水升高的温度： ( 3) 公交车所做的功： W ＝ Q 放 ＝ 4.2×10 7 J ， 140 kW ＝ 1.4×10 5 W ， 第 6 节　电　能 第 1 课时　电能与电功、电器的 电功率 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 1 ．电流做功的过程，实际就是 ( 　　 ) A ．电荷量转化为能量的过程 B ．电流通过导体受阻力运动的过程 C ．电能转化为其他形式的能的过程 D ．电能转化为热的 过程 C 2 ．如图所示的四种家用电器中，主要将电能转化为机械能的是 ( 　　 ) C 3 ． ( 中考 · 龙岩 ) 直接测量消耗电能多少可以用 ( 　　 ) A ．电能表　 　 B ．电压表 C ．电流表　 　 D ． 电阻箱 A 4 ．如图所示是一只电能表。对于其中的重要参数，下列说法错误的是 ( 　　 ) A ．“ 220 V” 是说这个电能 表 应该 在 220 伏的电路中使用 B ．“ 10(20)A” 是说这个电能表使用时允许通过的电流为 20 安 C ．“ 50 Hz” 是说这个电能表应接在 50 赫的交流电路中使用 D ．“ 600 r/(kW·h)” 是说接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 千瓦时的电能，电能表上的转盘转过 600 圈 B 5 ．如图所示的几种家用电器正常工作时，消耗的电功率接近 25 W 的是 ( 　　 ) B 6 ．一电风扇和电热毯的铭牌上均标有“ 220 V 　 60 W” 字样，它们正常工作相同的时间，关于消耗电能的多少，以下说法中正确的是 ( 　　 ) A ．电风扇 多 　 B ．电热毯多 C ．相同　　 　 D ．不能 确定 C 7 ．甲灯标有“ 36 V 　 60 W” ，乙灯标有“ 100 V 　 60 W” ，它们如果在各自的额定电压下工作，则发光的情况是 ( 　　 ) A ．甲灯亮　 　　 B ．乙灯亮 C ．一样亮　　 　 D ． 不知道 C 8 ． ( 中考 · 梅州 ) 小林做作业时，电灯突然变暗，其原因可能是 ( 　　 ) A ．电灯的实际电压变大 B ．电灯的额定电压变小 C ．电灯的实际功率变小 D ．电灯的额定功率变 小 C 9 ．将“ PZ220 － 60” 的灯泡接入电路中正常发光时，它消耗的电功率 ( 　　 ) A ．一定大于 60 瓦 B ．一定等于 60 瓦 C ．一定小于 60 瓦 D ．三种情况都有 可能 B 【 点拨 】 本题易因不理解实际功率和额定功率的概念而出错。实际功率是在实际电压下工作时的功率，额定功率是在额定电压下正常工作时的功率，当实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率。 10 ．同一用电器分别单独与下列不同规格的电能表连接，用电器正常工作时，电能表表盘转得最快的是 ( 　　 ) D 11 ． ( 中考 · 呼和浩特 ) 一个电能表，表盘上标明 720 revs /( kW·h)” ，它的意思 是 _________________________________________ ____________________________________ 。呼和浩特教研室某段时间用电，电能表两次示数如图所示，该时间段该地区每度电电费 1.2 元。这段时间需要交付 ________ 电费 。 接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kW·h 383.64 元 的电能，电能表上的转盘转过 720 转 12 ． ( 中考 · 镇江 ) 小明发现家中图示电能表的转盘在 40 min 内转动了 3 600 圈，则他家中用电器实际消耗的电能为 ________kW·h ，实际功率为 ________kW ；若该电能表能正常工作的最大电流为 10 A ，则小明家中还能接入额定功率为 ________W 的用电器 。 1.2 1.8 400 　 【 点拨 】 实际消耗的 电能 kW·h ＝ 1.2 kW·h ； 实际 功率 电路 中允许同时接入用电器的最大功率： P ＝ UI ＝ 220 V×10 A ＝ 2 200 W 。 1 . 8 kW ＝ 1 800 W ，还能接入用电器的额定功率： 2 200 W － 1 800 W ＝ 400 W 。 13 ．为了解不同照明灯的性价比，小柯制作了如图甲所示的装置，在正对观察孔的纸箱内平放一张写有“ E” 字的卡片，移动照明灯，使从观察孔恰能看清“ E” 字。测出灯与箱之间的距离，用来比较灯的照明效果。实验后，他又查阅了相关资料。数据如下表 ： 实验次数 灯泡 类型 功率 / 瓦 灯与 纸箱之间 的 距离 / 厘米 灯泡 寿命 / 时 单价 / 元 1 白炽灯 60 90 1000 2 2 白炽灯 25 60 1000 2 3 节能灯 11 90 3000 30 (1) 分析实验数据，你可以发现灯的照明效果与灯本身的 ________ 和功率有关。 实验次数 灯泡 类型 功率 / 瓦 灯与 纸箱之间 的 距离 / 厘米 灯泡 寿命 / 时 单价 / 元 1 白炽灯 60 90 1000 2 2 白炽灯 25 60 1000 2 3 节能灯 11 90 3000 30 (2) 白炽灯工作时的能量转化情况如图乙所示，试推测 60 瓦白炽灯与 11 瓦节能灯照明效果相同的可能原因： _____________________________________________ 。 实验次数 灯泡 类型 功率 / 瓦 灯与 纸箱之间 的 距离 / 厘米 灯泡 寿命 / 时 单价 / 元 1 白炽灯 60 90 1000 2 2 白炽灯 25 60 1000 2 3 节能灯 11 90 3000 30 ( 3) 若当地的电价为 0.56 元 / 度，请通过计算判断家庭长期 ( 按 3 000 小时计 ) 使用 60 瓦白炽灯与 11 瓦节能灯哪种灯更经济？ (1 度＝ 1 千瓦时 ) 实验次数 灯泡 类型 功率 / 瓦 灯与 纸箱之间 的 距离 / 厘米 灯泡 寿命 / 时 单价 / 元 1 白炽灯 60 90 1000 2 2 白炽灯 25 60 1000 2 3 节能灯 11 90 3000 30 解： (1) 类型　 (2) 白炽灯所消耗的电能大部分转化为内能 (3) 白炽灯消耗电能： W 1 ＝ P 1 t ＝ 0.06 千瓦 ×3 000 时＝ 180 千瓦时。　 白炽灯的费用： 180 千瓦时 ×0.56 元 / 千瓦时＋ 2 元 ×3 ＝ 106.8 元。 节能灯消耗电能： W 2 ＝ P 2 t ＝ 0.011 千瓦 ×3 000 时＝ 33 千瓦时。 节能灯的费用： 33 千瓦时 ×0.56 元 / 千瓦时＋ 30 元＝ 48.48 元。 所以，使用节能灯更经济。 14 ． ( 中考 · 吉林 ) 手机屏幕调得越亮越耗电。请说明其中的道理。 解：手机屏幕的亮度是由其功率决定的，屏幕的实际功率越大，屏幕越亮，手机屏幕的功率 P 越大，在相等时间 t 内消耗的电能 W ＝ Pt 就越多，消耗的电能就越多。 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 第 6 节　电　能 第 2 课时　电功率和电功的计算 1 ． ( 中考 · 岳阳 ) 用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是 ( 　　 ) A ．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的 B ．将小灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同 C ．选用的两只小灯泡规格必须相同 D ．将其中一只电流表移接到干路 上 也 可以完成 实验 C 2 ． ( 中考 · 青岛 ) 某电视机的额定功率是 200 W ， 1 kW·h 的电能可以使它正常工作 ( 　　 ) A ． 0.005 h 　 B ． 0.2 h C ． 5 h 　 D ． 200 h C 3 ．甲用电器上标着“ 220 V 　 60 W” ，乙用电器上标着“ 36 V 　 60 W” ，它们都在额定电压下工作，则下列判断中正确的是 ( 　　 ) A ．甲用电器做功一定多 B ．乙用电器做功一定慢 C ．完成相同的功，甲用电器用时间一定多 D ．相同时间内，甲乙用电器消耗的电能一样 多 D 4 ． ( 中考 · 兰州 ) 灯泡 L 上标有“ 2.5 V” 的字样，它的电阻随它两端电压的变化关系如图所示，下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．灯泡 L 的额定电流是 0.2 A B ．灯泡 L 正常发光时的电阻是 10 Ω C ．灯泡 L 的额定功率是 6.25 W D ．灯丝的电阻随电压的增大而 减小 B 【 点拨 】 灯泡正常发光时，灯泡两端的电压和额定电压相等，由图读出此时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出此时通过灯泡的电流，利用 P ＝ UI 求出灯泡的额定功率；通过曲线图可知小灯泡的电阻随电压的增大而增大。 5 ． ( 中考 · 黔东南 ) 将灯 L 接到电压为 U 的电路上时，灯的电功率为 36 W ，若将灯 L 与一个电阻 R 串联后原电路上时，灯 L 消耗的电功率为 25 W ，设灯丝电阻不变，则此电阻消耗的电功率是 ( 　　 ) A ． 3 W B ． 4 W C ． 5 W D ． 11 W C 6 ． ( 中考 · 烟台 ) 标有“ 6 V 　 1.5 W” 的小灯泡，通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示，若把这样的三只灯泡串联起来，接在 12 V 的电源两端，灯泡的电阻及实际功率约为 ( 　　 ) A ． 24 Ω 0.67 W 　 B ． 20 Ω 0.8 W C ． 24 Ω 0.96 W 　 D ． 20 Ω 0.67 W B 【 点拨 】 因为三只灯泡串联且规格相同，则它们的电流和电阻都相同，所以这三只灯泡两端的电压都相同，根据串联电路电压规律可知，每只灯泡两端的电压都为 4 V ；由图像可知，当 U ＝ 4 V 时， I ＝ 0.2 A ，则小灯泡的 电阻 ，小 灯泡的电功率 P ＝ UI ＝ 4 V×0.2 A ＝ 0.8 W 。 7 ．靠近发电厂的居民小区，用户电压经常偏高，最高时比正常高 22 V 。 (1) 某户居民家庭将“ 220 V 　 100 W” 的灯泡接入这样的电路里，灯泡的实际功率最大可达多少？ (2) 在电压最高时，要使“ 220 V 　 100 W” 的灯泡正常发光，需要串联一个多大的电阻？这时电阻消耗的电功率多大 ？ 8 ．下列用电器的电功率最接近 800 W 的是 ( 　　 ) D 9 ．某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们将 9 只不同规格的灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把 9 只灯泡分成三组，同组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组次之，第三组最暗，实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。 表一 ( 第一组 ) 表 二 ( 第二组 ) 表 三 ( 第三组 ) 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 1 6 2.00 2 12 1.00 3 24 0.50 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 4 6 1.00 5 12 0.50 6 24 0.25 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 7 3 1.00 8 6 0.50 9 12 0.25 (1) 分析比较实验 1 与 4 、 2 与 5 、 3 与 6 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论 是 _______________________________________ 。 (2) 分析比较实验 ________________________ 的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮 。 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 1 6 2.00 2 12 1.00 3 24 0.50 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 4 6 1.00 5 12 0.50 6 24 0.25 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 7 3 1.00 8 6 0.50 9 12 0.25 表一 ( 第一组 ) 表二 ( 第二组 ) 表三 ( 第三组 ) (3) 请进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到的现象，归纳得出结论： ① _________________________________________ ； ② _________________________________________ 。 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 1 6 2.00 2 12 1.00 3 24 0.50 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 4 6 1.00 5 12 0.50 6 24 0.25 实验序号 电压 / 伏 电流 / 安 7 3 1.00 8 6 0.50 9 12 0.25 表一 ( 第一组 ) 表二 ( 第二组 ) 表三 ( 第三组 ) 【 答案 】 解 ： (1) 当灯泡两端电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮 (2)2 、 4 与 7 　 3 、 5 与 8 　 6 与 9 (3)① 灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积相等，灯泡的亮度相同　②灯泡两端的电压与通过灯泡的电流的乘积越大，灯泡越亮 【 方法规律 】 本题考查 控制变量法 、 转换法 ，结合表中数据可知灯泡的亮度与电流、电压都有关，且它们的乘积大小与灯泡亮度有关，可知乘积相等，灯泡亮度一致，乘积越大，灯泡越亮。 10 ．如图所示是一种多功能蒸汽电熨斗，其说明书的部分内容如下： 请 回答下列问题： (1) 电熨斗正常工作时的电流是多少安？ (2) 该电熨斗正常工作 10 分钟消耗多少电能 ？ (3) 一般来说，用电器的实际电压与额定电压不相等，可借助电能表来测用电器的实际工作电压。现在电路中只接入这个电熨斗，用标有“ 2 500 r/(kW·h)” 字样的电能表测得 225 秒内转盘转了 125 圈。 ①该电熨斗的实际功率为多少瓦？ ②该电熨斗的实际电压为多少伏？ 11 ．现有规格分别为“ 6 V 　 3 W” 和“ 6 V 　 6 W” 两个小灯泡 L 1 、 L 2 ，已知它们的电流与电压间关系如图所示。 (1) 由图可知， L 1 、 L 2 的灯丝电阻都随电流的增大而 ________( 填“增大”“减小”或“不变” ) 。 (2) 若将 L 1 、 L 2 并联接在学生电源间，电源电压调节为 6 伏，通电 5 分钟，则两灯泡消耗的总电能为多少焦？ (3) 若将 L 1 、 L 2 串联接在学生电源间 ，调节 电源电压 ，在保证每个灯泡两端电压 不 超过 其额定电压的情况下， L 1 、 L 2 消耗 的 实际总功率最大值是多少 ？ 【 点拨 】 (1) 对 L 1 来说，由图知，当电压为 4 V 时，电流为 0.4 A ，由欧姆定律得， R 1 ＝ ＝ 10 Ω ；当电压为 6 V 时，电流为 0.5 A ，同理， R 1 ′ ＝ 12 Ω ，故 L 1 灯丝电阻，随电流的增大而增大，同理，可得出 L 2 灯丝电阻随电流的增大而增大。 【 答案 】 解 ： (1) 增大 (2) 若将 L 1 、 L 2 并联接在学生电源间，电源电压调节为 6 V ，根据并联电路电压的规律，两灯的电压为 6 V ，通过两灯的电流分别为 0.5 A 和 1 A ，根据并联电路电流的规律，干路电流 I ＝ I 1 ＋ I 2 ＝ 0.5 A ＋ 1 A ＝ 1.5 A ， 通电 5 分钟，则两灯泡消耗的总电能 W ＝ UIt ＝ 6 V×1.5 A×5×60 s ＝ 2 700 J 。 (3) 由 P ＝ UI 知，灯 L 1 的额定电流 I L1 ＝ ＝ 0.5 A ，同理，灯 L 2 的额定电流为 1 A ，根据串联电路电流的规律，电路的最大电流为 0.5 A ，灯 L 1 的实际功率为 3 W ，由图知，灯 L 2 的电压为 2 V ，故其实际功率 P 2 实 ＝ U 2 实 I L1 ＝ 2 V×0.5 A ＝ 1 W ， L 1 、 L 2 消耗的实际总功率最大值 P ＝ P 1 实 ＋ P 2 实 ＝ 3 W ＋ 1 W ＝ 4 W 。 12 ．与太阳能电池板配套的蓄电池，既要防止阴雨期容量不足，达不到供电需求，又要避免容量过大，造成浪费。现有 5 支 2 瓦的 LED 发光二极管由同一蓄电池供电，每天照明 8 小时，为保证 3 个连续阴雨天的供电，根据表中信息，请通过计算说明应选择哪种蓄电池。 ( 注：为了延长蓄电池寿命，连续阴雨天的用电量不能超过蓄电池容量的 50 %) 蓄电池 容量 ( 注： Ah 表示安 · 时 ) 甲 12 V 　 25 Ah 乙 12 V 　 45 Ah 丙 12 V 　 65 Ah 13 ． ( 中考 · 烟台 ) 商场中，卖微波炉的售货员和顾客产生了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费。顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开就“烧保险”。他们各自是从什么角度说的？请你用科学术语说明微波炉一开就“烧保险”的原因 。 解：售货员的观点是微波炉功率大，由 W ＝ Pt 可得，短时间内微波炉可以产生较多的热量，因此微波炉很省电，即微波炉的效率高；顾客的观点是微波炉功率大，由 I ＝ P / U 可得，当微波炉接入电路时，会导致电路中总电流过大，从而将保险丝烧断。 14 ． ( 中考 · 黑河 ) 爱思考的小明发现奶奶家里有一个用了很长时间的旧灯泡，在相同电压下，比同样规格的新灯泡发光更暗些。请你运用所学科学知识帮助小明解答这个问题 。 解：灯泡通电后灯泡的温度升高，钨丝吸收热量部分升华成钨蒸气，灯泡不亮时放出热量温度下降，钨蒸气遇到灯泡玻璃后又放热凝华成固态钨附着在玻璃泡上，会使灯泡变黑，降低了灯泡的透光度使灯泡发暗。 由于旧灯泡的钨丝因升华而变细，横截面积变小，所以钨丝的电阻变大，在电源电压不变的情况下，由电功率公式 P ＝ U 2 / R 可知灯泡实际电功率变小，所以灯泡发暗。 15 ． ( 中考 · 常德 ) 现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，另一个是由半导体材料制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个电阻元件 R 0 进行测试，测得其电流与加在它两端的电压值，测试数据如下表 ： (1) 请根据表中数据，判断元件 R 0 可能是由上述哪类材料制成的？并说明理由 。 次数 物理量　　 第一 次 第二 次 第三 次 第四 次 第五 次 第六 次 第七 次 第八 次 U /V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 I /A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.45 3.20 4.05 ( 2) 把定值电阻 R 和元件 R 0 接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为 1.8 A 。已知电路中电源电压恒为 3 V ，此时定值电阻 R 的电功率为多大？ (3) 分析表中数据，写出通过元件 R 0 的电流 I 和元件 R 0 两端的电压 U 之间的关系式。 次数 物理量　　 第一 次 第二 次 第三 次 第四 次 第五 次 第六 次 第七 次 第八 次 U /V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 I /A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.45 3.20 4.05 解： (1) 利用公式 R ＝ U / I 分别计算不同电压下的电阻值，即分别为 2 Ω 、 1.33 Ω 、 1 Ω 、 0.8 Ω 、 0.67 Ω 、 0.57 Ω 、 0.5 Ω 、 0.44 Ω ，可见，电阻的阻值随着温度的升高而减小，故为半导体材料。 (2) 由表中数据可知，当电流为 1.8 A 时， R 0 两端电压 U 0 ＝ 1.2 V ， 则 R 两端电压 U ＝ U 总 － U 0 ＝ 3 V － 1.2 V ＝ 1.8 V ， R 的电功率 P ＝ UI ＝ 1.8 V×1.8 A ＝ 3.24 W 。 (3) 分析表中数据可知：流过电阻元件 R 0 的电流 I 与它两端电压 U 的平方成正比， 不妨设 I ＝ kU 2 ，将 I ＝ 0.20 A ， U ＝ 0.40 V 代入得： k ＝ 1.25 ； 则通过电阻元件 R 0 的电流 I 和它两端电压 U 的关系式是： I ＝ 1.25U 2 (A) 。 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 第 6 节　电　能 第 3 课时　实验：测量小灯泡的功率 1 ．在“测定小灯泡的电功率”实验中，操作时手和眼睛的合理分工是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察 ( 　　 ) A ．电压表的示数　 B ．电流表的示数 C ．灯泡是否发光　 D ．变阻器滑片的 位置 A 2 ．在“伏安法测电功率”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是 ( 　　 ) A ．改变被测灯泡的额定功率 B ．改变被测灯泡两端的电压 C ．改变电路中的电流 D ． 保护电路 A 3 ．下列各组仪器中，可以用来测量功率的是 ( 　　 ) ① 电能表和秒表 ②电能表和电压表 ③电能表和 电流表 ④电流表和电压表 A ．①②　 B ．③④ C ．①④　 D ．②③ ④ C 4 ． ( 中考 · 广东 ) 图中“＋”“－”分别表示电表的正负接线柱，可以测量 R 消耗的电功率的电路图是 ( 　　 ) C 5 ．如图是小红在测量小灯泡电功率时连接实验器材的情况，其中错误的是 ( 　　 ) A ．电流表没有串联接入电路中 B ．电压表没有与灯泡并联 C ．滑动变阻器的接线柱的连接 D ．开关没有串联接入电路 中 C 6 ．某同学做“测定小灯泡的功率”实验，他正确连接好电路，闭合开关时记录了第 1 组数据，当小灯泡正常发光时记录了第 2 组数据，把滑片移到端点时小灯泡闪亮一下，后熄灭，并记录了第 3 组数据，如下表所示。则下列判断错误的是 ( 　　 ) A. 他 所用小灯泡的 额定 电压 为 2.5 V B ．他所用小灯泡的 额定 功率 为 0.65 W C ．滑动变阻器的最大电阻值为 30 Ω D ．他所用电源的电压为 4.5 V C   电压表示数 电流表示数 小灯泡亮暗程度 1 1.3 V 0.16 A 暗 2 2.5 V 0.26 A 正常发光 3 4.5 V 0 A 不发光 7 ． ( 中考 · 怀化 ) 小红利用图甲所示的电路图测量额定电压为 2.5 V 的小灯泡的电功率。 (1) 按照图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，在图乙中将实物图连接完整。 ( 要求：导线不能交叉 ) 解： (1) 如图所示。 (2) 连接实物电路时，开关应处于 ________ 状态。 (3) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最 ________( 填“左”或“右” ) 端。 (4) 电路连接完成后，闭合开关发现：小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压。出现这种故障的原因可能 是 ________________________ 。 断开 右 小灯泡断路 (5) 排除故障后，小红调节滑动变阻器 的 滑 片，多次进行了小灯泡的电功率 的 测量 。电压表的示数为 2.5 V 时， 电流 表示 数如图丙所示，通过小灯泡的 电 流 是 ________A ，小灯泡的 额定功率 为 ________W 。 (6) 小红在实验中进行多次测量，其 测量 目的 是 ________( 填下面的字母 ) 。 A ．求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差 B ．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系 0.20 0.5 B 8 ．在做“探究小灯泡功率”的实验中，小明按图连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器，小灯泡都不亮，电流表、电压表均无示数。下列对故障原因的猜测不正确的是 ( 　　 ) A ．小灯泡处出现短路，电路其他地方完好 B ．电流表处出现断路，电路其他地方完好 C ．滑动变阻器出现断路，电路其他地方完好 D ．连接电源处出现断路，电路其他地方 完好 A 【 点拨 】 如果小灯泡处出现短路，灯泡不亮，电流表有示数，与灯泡并联的电压表无示数，与故障现象不符合。 9 ．在 2015 年的实验技能考试中，实验桌上准备的器材有：学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干。在做测量小灯泡的电功率实验时，小明在连接电路的过程中，由于疏忽，把两表的位置给颠倒了，其他连接正确无误，当开关闭合后，所产生的现象是 ( 　　 ) A ．电流表将被烧坏 B ．电压表将被烧坏 C ．电压表有读数，电流表的读数几乎为 0 D ．电流表有读数，电压表的读数几乎为 0 C 10 ． ( 中考 · 丽水 ) 某兴趣小组在测量额定电压为 2.5 伏小灯泡电功率的实验中，实验电路图如图甲所示。 ( 1) 闭合开关前，应将滑动变阻器滑片 P 移到 ________________________________ 。 阻值最大处 ( 或最右端 ) 　 (2) 实验时，电压表和电流表读数记录上表中。实验结束后，同学们想知道小灯泡的额定功率，却发现没有测小灯泡正常工作时的电流，能否利用表中数据求出小灯泡的额定功率？有同学认为可利用表中某组数据求出电阻 R ，再利用 P 额 ＝ U 额 2 / R 求出小灯泡的额定功率。请判断是否可行并说明理由 ______________________________________________ 。 不行，因为小灯泡的阻值随温度的变化而变化 实验次数 1 2 3 4 电压 U / 伏 1.0 2.0 3.0 4.0 电流 I / 安 0.10 0.17 0.23 0.25 (3) 有同学将表中数据转换为图乙的 I -U 曲线，由图可知小灯泡的额定功率为 ________ 瓦。 0.5 实验次数 1 2 3 4 电压 U / 伏 1.0 2.0 3.0 4.0 电流 I / 安 0.10 0.17 0.23 0.25 11 ．小明在进行“测量小灯泡的功率”的实验时，实验台上提供的器材有 6 伏蓄电池、电流表 (0 ～ 0.6 安， 0 ～ 3 安 ) 、电压表 (0 ～ 3 伏， 0 ～ 15 伏 ) 、滑动变阻器 (50 欧　 1.5 安 ) 、额定电压为 2.5 伏的小灯泡 ( 正常发光时的电阻约为 7 欧 ) 、开关各一个，导线若干。 (1) 小明在实验中电流表应该 选择 ________ 的量程，电压表 应该 选择 ________ 的量程。 (2) 请你将实物连接起来。 0 ～ 0.6 安 0 ～ 3 伏　 解： ( 2) 如图所示 。 (3) 小明在实验中有下列操作 ： ① 读出电流表的示数 ； ② 移动变阻器的滑片至阻值 最 大 处，再闭合开关 ； ③ 断开开关，连接电路 ； ④ 测量并记录数据，计算小灯泡的额定功率 ； ⑤ 移动变阻器滑片，使电压表的示数为 2.5 伏 。 其 合理的顺序 为 _____________ 。 ③②⑤①④ (4) 若闭合开关后，发现小灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为 6 伏，产生此故障的原因可能是 ________( 多选 ) 。　 A ．小灯泡短路 B ．小灯泡的灯丝断了 C ．小灯泡的灯座接触不良 D ．电压表的正、负接线柱接反了 E ．变阻器滑片接触不良 B 、 C 　 (5) 排除故障后，调节滑动变阻器测得如下表所示的三组数据，则小灯泡的额定功率为 ________ 瓦。 实验次数 1 2 3 电压 U / 伏 2.0 2.5 2.8 电流 I / 安 0.30 0.36 0.38 0.9 【 点拨 】 (1) 因小灯泡额定电压为 2.5 伏，故电压表量程取 0 ～ 3 伏为宜。又因为小灯泡额定电流 I ＝ ≈ 0.36 安，故电流表量程取 0 ～ 0.6 安为宜。 (2) 先将电源、小灯泡、开关、电流表、滑动变阻器串联起来，再将电压表并联在灯泡的两端。滑动变阻器接线柱取“一上一下”。 (4) 小灯泡不发光，且电流表示数为零，说明电路断路，且电压表示数为 6 伏，说明小灯泡断路，即灯丝断了或灯座接触不良。 (5) P 额 ＝ U 额 I 额 ＝ 2.5 伏 ×0.36 安＝ 0.9 瓦。 12 ．小明同学在测定额定电压为“ 3.8 V” 的小灯泡的额定功率时，发现电压表“ 0 ～ 15 V” 量程坏了，而“ 0 ～ 3 V” 量程完好，实验所用其他器材完好，所用的电源电压恒为 6 V 。在不更换实验 器材 的 情况下，同学们帮助小 明 同学 设计如图所示的四种 实 验 电路图，能完成实验的 电 路 图是 ( 　　 ) B 13 ．如图所示的四个电路中，电源电压已知，电阻 R 的阻值已知，根据电压表或电流表的示数，不能求出灯泡电功率的电路图是 ( 　　 ) C 14 ．小楼想测量某个仅标有“ 0.25 A” 字样的灯泡的额定功率。电源电压为 6 V 且恒定。 ( 1) 检查器材时，小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题：一是指针位置不对；二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是 ______________________ 。 使用前没有调零 (2) 小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作：解决了指针问题后，按规范步骤连接好电路 ( 如图乙 ) ，检查无误后，闭合开关，移动变阻器滑片，当灯泡正常发光时，滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中，电流表示数从 0.2 A 增大到 0.25 A ，而电压表示数从 2.0 伏开始增大。小楼的同桌依据实验数据计算如下： (3) 小楼发现步骤 b 的结果有错，请你指出错误原因： ________________________________ 。灯泡的额定功率是 ________W 。 灯泡电阻随温度变化，不是定值 0.875 【 点拨 】 (1) 电压表指针没有指零是由于使用前没有对电压表调零造成的。 (3) 灯泡电阻受温度影响，小楼的同桌的计算没有考虑灯泡电阻随温度的变化，他的计算是错误的；闭合开关时，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器两端电压： U 滑 ＝ U － U V ＝ 6 V － 2 V ＝ 4 V ，滑动变阻器的阻值 ： 滑片在中间时，灯泡正常发光，此时滑动变阻器两端电压： U 滑 ′ ＝ I 额 R ′ ＝ 0.25 A× ＝ 2.5 V ，灯泡额定电压： U L 额 ＝ U － U 滑 ′ ＝ 6 V － 2.5 V ＝ 3.5 V ，灯泡额定功率： P ＝ U L 额 I 额 ＝ 3.5 V×0.25 A ＝ 0.875 W 。 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 第 6 节　电　能 第 4 课时　常用的电热器 1 ． ( 中考 · 镇江 ) 下列选项中，利用电流的热效应工作的家用电器是 ( 　　 ) A ．油烟机 B ．电热毯　 C ．洗衣机　 D ． 电风扇 B 2 ．下列情况中不属于防止电热危害的是 ( 　　 ) A ．电视机的后盖有许多孔 B ．电脑机箱内有小风扇 C ．电动机外壳有许多散热片 D ．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次，目的是利用电热来驱 潮 D 3 ． ( 中考 · 武汉 ) 如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气， U 形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正确的是 ( 　 ) A ．该实验装置是为了探究电流产生的 热量与 电阻的关系 B ．将左边容器中的电阻丝换成 10 Ω 的电阻丝后，就可以探究电流产生的热量与电阻的关系 C ．通电一段时间后，左侧 U 形管中 液面 的 高度差比右侧的大 D ．该实验装置是利用 U 形管中液体的 热 胀 冷缩来反应电阻丝放出热量的多少 的 C 【 方法规律 】 本题考查了 控制变量法 和 转换法 。由图可知，装置中两个 5 Ω 的电阻并联后再与一个 5 Ω 的电阻串联，根据串联电路的电流特点可知，右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等，即 I 右 ＝ I 左 ，两个 5 Ω 的电阻并联，根据并联电路的电流特点知 I 右 ＝ I 1 ＋ I 2 ，两电阻阻值相等，则支路中电流相等， I 1 ＝ I 2 ，所以右边容器中通过电阻的电流是左侧通过电流的一半，即是研究电流产生的热量与电流的关系，由 Q ＝ I 2 Rt 可知，左边容器中电阻产生的热量多，温度升得较快；因此通电一段时间后，玻璃管左侧液面高度差更大。将左边容器中的电阻丝换成 10 Ω 的电阻丝后，左右两端的电阻和电流都不同，没有控制好变量，所以不能探究电流产生的热量与电阻的关系。 4 ． ( 中考 · 宿迁 ) 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉的导线却不怎么热，主要是因为 ( 　　 ) A ．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B ．导线的绝缘皮隔热 C ．导线散热比电阻丝快 D ．导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量 很少 D 5 ． ( 中考 · 自贡 ) 将规格都是“ 220 V 100 W” 的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．三个用电器产生的热量相同 B ．电风扇产生的热量最多 C ．电烙铁产生的热量最多 D ．电视机产生的热量 最多 C 6 ．小明家的电热毯内的电阻丝断了，他爸爸把断了的电阻丝搭在一起，电热毯仍能使用，但不久又会在搭接处烧断。会在搭接处烧断的原因是 ( 　　 ) A ．电阻丝上搭接处电阻较小，造成局部过热 B ．电阻丝上搭接处电阻较大，造成局部过热 C ．电阻丝上搭接处电流比其他处电流小，造成局部过热 D ．电阻丝上搭接处电流比其他处电流大，造成局部 过热 B 7 ． ( 中考 · 济宁 ) 某导体电阻为 10 Ω ，通电 5 min 产生的热量是 1 200 J ，当通过该导体的电流增大为原来的 2 倍时，在相等时间内产生的热量是 ________J 。 4 800 8 ． ( 中考 · 乌鲁木齐 ) 如图所示的电路中，电源电压 U ＝ 3 V ， R 1 ＝ 2 Ω ，闭合开关后，电流表读数为 0.5 A ，求： (1) R 1 在 1 min 内产生的热量。 (2) R 2 的阻值 。 解： (1) R 1 在 t ＝ 1 min ＝ 60 s 内产生的热量： Q ＝ I 2 R 1 t ＝ (0.5 A) 2 ×2 Ω×60 s ＝ 30 J ； 电阻 R 2 的阻值： R 2 ＝ R － R 1 ＝ 6 Ω － 2 Ω ＝ 4 Ω 。 9 ． ( 中考 · 呼和浩特 ) 判断电流通过导体产生的热量，下面公式选用正确的是 ( 　　 ) A ． UIt 　　 B ． I 2 Rt C ． U 2 t / R D ．前面三个都 可以 B 【 点拨 】 由于电热器是纯电阻电器，把电能全部转化为内能，因此学生误认为在任何情况下，电热都等于电功。事实上当电流通过导体做的功 ( 电功 ) 全部用来产生热量 ( 电热 ) ，则有 W ＝ Q ，才可用计算电功的公式来计算 Q 。一般情况下，利用焦耳定律 Q ＝ I 2 Rt 计算电流通过导体产生的热量。 10 ．为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝 R 1 、 R 2 分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置。已知所用蓄电池电压相等且保持不变， R 1 ＜ R 2 ，装入烧瓶的煤油质量相等。下列有关此探究活动的各种表述，错误的是 ( 　　 ) A ．在此实验中，电流通过导体 产生 热量 的多少是通过温度计示数 变 化 的大小体现出来的 B ．甲装置可探究电流通过导体 产生 的 热量与电阻是否有关 C ．比较相同通电时间内 a 、 c 两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关 D ．在相同的通电时间内， d 温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量 最多 D 11 ． ( 中考 · 淄博 ) 小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。 (1) 通电一段时间后，小明发现 ________ 烧瓶 中温度计的示数大，表明其他 条 件 相同时，导体的电阻越 ________ ，产生的热量越多。 乙 大 ( 2) 本实验使用了控制变量的科学方法：通过两段金属丝串联的方式，控制 __________ 及 __________ 相同；还使用了转换的科学方法，实验中采取的措施是 _______________________ 。 (3) 小明想把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，则他应将其中一个烧瓶中的煤油换成 ________ 相同的水 ， 将 甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中 镍铬合金 丝 的 ________ 相等的镍铬合金丝，并将两 个 烧瓶 中的金属丝做绝缘处理 。 电流大小 通电时间 观测煤油温度的变化多少 质量 电阻 12 ． ( 中考 · 自贡 ) 把一个标有“ 10 V 　 3 W” 的小灯泡和定值电阻 R 串联后接在电压为 12 V 的电源上 ( 如图所示 ) ，小灯泡恰能正常工作。该电路工作 10 s 定值电阻产生的热量是 ( 　　 ) A ． 60 J 　 B ． 36 J C ． 30 J D ． 6 J D 【 点拨 】 由 P ＝ UI 可得，灯泡正常发光时的 电流 。 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且小灯泡正常发光，所以 R 两端的电压： U R ＝ U － U L ＝ 12 V － 10 V ＝ 2 V ，因串联电路中各处的电流相等，该电路工作 10 s 定值电阻产生的热量 Q ＝ W ＝ U R It ＝ 2 V×0.3 A×10 s ＝ 6 J 。 13 ． ( 中考 · 沈阳 ) 在研究性学习活动中，几名同学对家用微波炉的实际功率和加热效率进行了研究。下表所示为记录的相关内容 。 在用微波炉给水加热的 1 min 内，求 ： 器材 微波炉 电能表 相关 资料 额定电压 220 V 频率 50 Hz 220 V 　 10(20)A 50 Hz 　 600r/(kW·h) 活动 记录 ① 取质量为 250 g 的水，测得水的初温为 20 ℃ ； ② 关闭家中其他用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作； ③ 用微波炉给水加热 1 min ； ④ 测得电能表的转盘在这 1 min 内转了 12 转； ⑤ 加热 1 min 后，水的温度达到 60 ℃ 。 (1) 水吸收的热量。 [ c 水 ＝ 4.2×10 3 J/(kg·℃)] (2) 微波炉实际消耗的电能。 (3) 微波炉的实际功率。 (4) 微波炉给水加热的效率。 ( 精确到 1%) 器材 微波炉 电能表 相关 资料 额定电压 220 V 频率 50 Hz 220 V 　 10(20)A 50 Hz 　 600r/(kW·h) 活动 记录 ① 取质量为 250 g 的水，测得水的初温为 20 ℃ ； ② 关闭家中其他用电器，只将该微波炉接入电路中，让其单独工作； ③ 用微波炉给水加热 1 min ； ④ 测得电能表的转盘在这 1 min 内转了 12 转； ⑤ 加热 1 min 后，水的温度达到 60 ℃ 。 14 ． ( 说理题 ) 家用电器中有时会发生短路现象，例如，改装电器时，不小心使火线和零线直接连通造成短路，电线绝缘皮刮破或烤焦，电线盒用电器使用年限过长，绝缘皮破损或老化，也会使火线和零线直接连通或电器进水造成短路。根据前面学过的知识可知，由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。请你根据所学的知识解释：短路时“电路中的电流非常大”和“很容易造成火灾”的原因 。 解：根据 I ＝ 可知 ，短路时，火线与零线直接接触，电路中只有导线，导线的电阻很小，电源电压不变，所以电路中的电流非常大；根据 Q ＝ I 2 Rt 可知，在电阻和通电时间一定时，导线上的电流越大，产生的电热越多，使得导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。 15 ． ( 说理题 ) 小丽在使用电饭锅做饭时，发现插头松动，工作一段时间后插头发热，并将插座烧成如图所示的样子。请你根据焦耳定律帮她分析产生这种现象 的 原因 是什么 ？ 解：插头松动后，插头与插孔间的接触面积变小，插头与插孔接触处的接触电阻变大，根据焦耳定律 Q ＝ I 2 Rt 可知，在电流 I 一定的情况下，相同时间 t 内产生热量增多，所以插座温度升高，容易将插头及插座烧毁甚至引起火灾。 16 ． ( 说理题 ) 小明家装修，为了美观，想把所有电线都埋藏在墙壁里 ( 俗称走暗线 ) 。小明在查阅有关资料时了解到：埋藏在墙壁里的电线，要整条铺设，不能在墙壁里中途接驳。请你运用电学的相关知识解释其道理。 ( 提示：导线接驳处的电阻增大 ) 解：在家庭电路中，导线接驳处因接触不良，该处的电阻较大，因为导线接驳处与其他导线串联在电路中，所以通过的电流相等、通电时间相等，根据 Q ＝ I 2 Rt ，接驳处产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。 17 ． ( 中考 · 杭州 ) 某同学根据如图所示电路进行实验，先用夹子夹住电动机转轴使其不能转动，闭合开关 S ，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数；然后松开夹子，使电动机转轴转动，移动滑动变阻器滑片，记下电压表读数和电流表读数。数据记录如表： 利用 如表数据计算和分析 ：   U (V) I (A) W (J) Q (J) 不转动 0.2 0.2 W 1 Q 1 转动 3.0 1.2 W 2 Q 2 (1) 电动机不转动时，通电 10 s ，电动机所做的电功 W 1 和所产生的热量 Q 1 。 (2) 电动机转动时，通电 10 s ，电动机所做的电功 W 2 和所产生的热量 Q 2 。 (3) 试比较 W 1 和 Q 1 的大小关系以及 W 2 和 Q 2 的大小关系，并分析其原因。   U (V) I (A) W (J) Q (J) 不转动 0.2 0.2 W 1 Q 1 转动 3.0 1.2 W 2 Q 2 解： (1) 电动机不转动时，电动机不做功，所以 W 1 ＝ 0 J ； 电动机 所产生的热量 Q 1 ＝ I 1 2 Rt ＝ (0.2 A) 2 ×1 Ω×10 s ＝ 0.4 J 。 (2) 电动机转动时，通电 10 s ，电动机所做的电功 W 2 ＝ U 2 I 2 t ＝ 3.0 V×1.2 A×10 s ＝ 36 J ， 电动机转动时电阻 R 与电动机不转动时的电阻相等， 电动机所产生的热量 Q 2 ＝ I 2 2 Rt ＝ (1.2 A) 2 ×1 Ω×10 s ＝ 14.4 J 。 (3) 通过上述计算可得， W 1 ＜ Q 1 ， W 2 ＞ Q 2 ，其原因是电动机不转动时，电能全部转化为内能，电动机转动时，电能大部分转化为动能，小部分转化为内能。 第 7 节　核　能 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 1 ．下列关于核能获取方式说法正确的是 ( 　　 ) A ．太阳核心利用核裂变释放能量 B ．核电站利用核聚变获取能量 C ．原子弹利用核裂变释放能量 D ．氢弹利用核裂变释放 能量 C 2 ． ( 中考 · 内江 ) 关于核聚变，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．原子核必须在超高温下才能发生核聚变 B ．任何两个原子核都可以发生核聚变 C ．原子弹爆炸时释放的巨大能量来自核聚变 D ．目前人类已经建成核电站，利用核聚变 发电 A 3 ． 1938 年，科学家首次用 ________( 填“电子”“中子”或“质子” ) 轰击比较大的原子核，使其发生裂变，变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量。将火柴搭成如图所示的结构，点燃第一根火柴后，发生的现象与 ________ 反应相似 。 中子 链式 4 ． ( 中考 · 河池 ) 如图是核电站工作的流程图。关于流程图中各装置的能量转化，下列说法错误的是 ( 　　 ) A ．核反应堆将核能转化为内能 B ．蒸汽轮机将机械能转化为内能 C ．发电机将机械能转化为电能 D ．各种用电器将电能转化为其他形式的 能 B 5 ． ( 中考 · 钦州 ) 核电站是利用铀核在 ________( 填“裂变”或“聚变” ) 时释放的能量来发电的，在核反应堆中，发生的链式反应是 ________( 填“可控”或“不可控” ) 的 。 裂变 可控 6 ．下列关于放射线的说法正确的是 ( 　　 ) A ．放射线无污染、无公害，利用简单、方便 B ．在利用放射线时要注意进行有效防护和防止污染 C ．放射线对人畜伤害严重，有弊无利 D ． α 射线和 β 射线是有利的， γ 射线是有害 的 B 7 ．下列图片是“核辐射”标志的是 ( 　　 ) C 8 ．南京某公司在探伤作业中意外丢失黄豆大小的放射源铱－ 192 ，三天后被追回。铱－ 192 发出的物质能穿透三十多毫米厚的钢板，这一性质可用于金属内部探伤。结合图示可推知，铱－ 192 发出的用于金属内部探伤的最有可能是 ( 　　 ) A ．可见光　 B ． α 射线 C ． β 射线　 D ． γ 射线 D 9 ．下列关于放射现象、原子核和核能的说法中，正确的是 ( 　　 ) A ．通过对放射现象的研究，物理学家确认，原子核由质子和电子组成 B ．放射性有着广泛的应用，但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C ．目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D ．核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常 有限 B 10 ．获取核能有两条途径 —— 重核裂变和轻核聚变。如图所示，甲图属于核 ________ 变，乙图属于核 ________ 变。太阳释放出 的 巨大 能量来源于 核 ________ 变 。 裂 【 点拨 】 本题易将核裂变与核聚变混淆。核裂变是质量较大的原子核在中子轰击下分裂成质量较小的原子核，核裂变是质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核。 聚 聚 11 ． ( 材料信息题 ) 阅读下面的文字，然后回答问题： 核能不仅用于发电，核供热堆也日益受到重视，它同样可以取代其他化石燃料。我国已在清华大学建立了一座 500 千瓦的核供热堆，它是直接提供热能，以替代燃煤供热、采暖，解决生产和生活中所需的热水或蒸汽。利用核供热可以进行海水淡化，以解决世界上日益缺乏的淡水。法国已设计一个小功率的核反应堆用于海水淡化，每天可产淡水 8 万立方米，足够 15 万人使用。美国为了解决南极考察站的需要，也设计了一个日产淡水 53 吨的核反应堆。我国应摩洛哥的请求，将设计一座 1 万千瓦的核能淡化海水工厂 。 因此，一些缺乏淡水的沙漠地带和海岛，可以指望利用核能来提供淡化的海水或苦咸水，为人类开辟更好的生存与开发条件。 核能 作为动力早已有核动力潜艇和核能破冰船，在其他动力装置上也都有利用的可能。核能的孪生兄弟 —— 各种放射性同位素和射线，应用天地也日益广阔。人们已享受到核医学的恩惠，各种放射治疗和诊断，已是人类与癌症斗争的重要手段。工业生产中的射线探伤和精密测量等技术，都离不开放射性同位素。农业上的示踪原子辐射育种及病虫害防治，材料工业的辐射改进和许多高技术的开拓，无不与核科学紧密联系。人类迈进了原子时代，显得世界更加广阔，人们将以无穷的智慧去探索更美好的未来。 (1) 你认为核供热堆应建在与需供热地区距离远还是距离近的地方？说出你的理由。 解： (1) 核供热堆应建在与需供热地区距离近的地方。因为热能不像电力，长距离输热损失大，所以应在需要供热的地方就近建核供热堆。但是，在居民区建核装置，安全必须保证。 (2) 为什么说各种放射线是核能的“孪生兄弟”？放射线有哪些应用？请你举出至少三个方面的例子。 (2) 核反应堆在释放核能的同时，也产生了放射线，因此说各种放射线与核能是“孪生兄弟”。放射线的应用：①医学上进行各种放射治疗和诊断；②工业生产中进行射线探伤和精密测量；③农业上进行辐射育种及病虫害防治。 (3) 核能的应用很广泛，请你举出至少四个方面的例子。 (3)① 核能发电；②核能供热 ； ③ 核能作为动力；④核能进行海水淡化。 12 ． ( 图片信息题 ) 从 2006 年开始，我国就参与了国际科研合作项目 《 国际热核聚变实验堆联合实施协定 》 ，研究可控核聚变技术。该技术可用氢的同位素氘和氚聚合发生核聚变释放能量，并不会产生放射性污染，如图所示。而氘可以从海水中提取，从 1 L 的海水中提取的氘参与核聚变反应放出的能量相当于 300 L 优质汽油完全燃烧放出的热量。若这些核能用来发电的效率可以达到 50% ，所产生的电能可供如图所示的电力机车牵引功率为 4 800 kW 的“和谐号”电力动车组以 252 km/h 的运行速度匀速行驶多远？ ( 计算结果保留一位小数 ； 汽油 密度 ： 0.71×10 3 kg/m 3 ； 汽油 热值： 4.6×10 7 J/kg) 解： 由 ρ ＝ m / V 可得汽油质量： m 汽油 ＝ ρ 汽油 V 汽油 ＝ 0.71×10 3 kg/m 3 ×300×10 － 3 m 3 ＝ 213 kg ， 汽油完全燃烧放出热量： Q ＝ qm 汽油 ＝ 4.6×10 7 J/kg×213 kg ＝ 9.798×10 9 J ， 产生的电能： W ＝ 50% Q ＝ 50%×9.798×10 9 J ＝ 4.899×10 9 J ， 由 可得产生的电能可供动车组行驶时间： ≈1 020.6 s ， 动车组 行驶速度： v ＝ 252 km/h ＝ 70 m/s ， 由 可 得动车组行驶 路程： s ＝ vt ＝ 70 m/s×1 020.6 s ＝ 71 442 m≈71.4 km 。 第 8 节　能量的转化与守恒 第三章 能量的转化与守恒 浙教版 九年级上 1 ． ( 中考 · 北京，多选 ) 下列说法中正确的是 ( 　　 ) A ．风力发电机可以将机械能转化为电能 B ．太阳能电池可以将太阳能转化为电能 C ．电暖气正常工作时，主要是将电能转化为机械能 D ．电风扇正常工作时，主要是将电能转化为 机械能 ABD 2 ．下列过程中属于能量转移的是 ________ ，属于能量转化的是 _________________ 。 ①水烧开时，沸腾了　②飞驰而过的流星拖着一条发光的长尾巴　③给水通电，产生氢气和氧气　④晒太阳感到暖和　⑤给电炉通电，电热丝发红　⑥在砂轮上磨刀，火星飞溅　⑦植物吸收太阳光进行 光合作用 ①④ ②③⑤⑥⑦ 3 ．如图所示，滚摆在摆动的过程中，每次上升的高度会逐渐减少，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．只存在着动能和势能的转化 B ．能量在逐渐消失 C ．滚摆的机械能减少了，减少的 机械 能 转化为内能，但总能量是守恒的 D ．滚摆的机械能是守恒 的 C 4 ． ( 中考 · 内江 ) 根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是 ( 　　 ) A ．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 B ．两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后冲上右斜面 C ．电水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾却一直持续下去 D ．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续 运动 B 5 ． ( 中考 · 黔东南 ) 某机器的能量流向如图所示，据此推理该机器可能是 ( 　　 ) A ．热机 B ．电动机 C ．发电机 D ． 电热水器 B 6 ．下列关于能量转移和转化的方向性的说法中，不正确的是 ( 　　 ) A ．在自然界中不是所有能量都能利用 B ．能量的利用是有条件的，也是有代价的 C ．不同温度的物体发生热传递时，热传递的方向是从高温物体到低温物体 D ．汽车刹车时，车的动能转化为内能，这些内能可以收集起来，再作为车行驶的 动力 D 7 ． ( 中考 · 嘉兴 ) 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的。下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是 ( 　　 ) A ．①②③④　　 B ．②③④① C ．②①③④　　 D ．①③④ ② C 8 ．下列描述正确的是 ( 　　 ) A ．任何制造永动机的设想，无论看上去多么巧妙，都是一种徒劳 B ．空调机既能制热，也能制冷，说明热传递不存在方向性 C ．能量是守恒的，不会有能源危机 D ．一个单摆来回摆动很多次后总会停下来，说明这个过程的能量不 守恒 A 【 点拨 】 由于能量存在相互转化或相互转移，因此学生误认为能量的利用是无条件的。事实上能量的利用是有条件的，也是有代价的，即有方向性，因此不能错误地认为能量守恒就不需要节约能源了。 9 ．有一品牌的电动自行车做广告“没电也能跑”，随车电瓶能让车走起来，走起来后自带发电机能发电，并且自动充入电瓶，使电瓶保持充足的电力，有了电就能走，能走就发电，从而循环工作。请用所学知识说明电动自行车能不能一直走下去 。 解：随车电瓶能让车走起来，走起来后自带发电机能发电，并且自动充入电瓶，使电瓶保持充足的电力，有了电后，电能转化成了机械能，同时有一部分电能在克服摩擦力时损失掉了。对于转化的机械能又有一部分变成电能，另一部分克服摩擦力变成了车的内能。所以所转化的电能一定会小于原来的机械能，故最终该电动车是一定会停下来的，永动机是不可能造成的。 10 ．图甲是小明从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋的他做了这样的设想：要是从家到学校的路上挖成一个“ V” 字形，如图乙所示，那么只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的物理知识解释： (1) 在他设想的过程中机械能如何转化？ (2) 他的设想在现实中为什么不能实现 ？ 请 写出一条让这个设想实现的方法 。 解： (1) 将路挖成一个“ V” 字形后，自行车下坡时重力势能转化为动能；上坡时动能转化为重力势能。 (2) 因为自行车运动过程中受到阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不能到达学校；若让设想实现，可以将起始点位置抬高，高于学校位置，这样有更多的重力势能转化为动能。 11 ．如图所示是一个著名物理学家发现一 个 伟大 定律的实验装置！仔细观察后回答： (1) 装置中的两个配重的质量不等， 释放 后 大配重下降，小配重上升。通过 反 复 对调左右两个配重，会使动叶轮 不 停 地转动，从而导致热量计中水的温度 ________( 填变化情况 ) ，原因是 ________________________ 。 升高 机械能转化为内能 (2) 实验中科学家某次测得的数据如下：小配重重力 G 小 ＝ 100 N ，大配重重力 G 大 ＝ 520 N ，每升降一次配重各自移动的距离 h ＝ 1 m ，热量计中水的质量 m ＝ 500 g ，升降次数与水温变化的关系 ： 通过分析数据，科学家得出了结论：在上述 现象 中 能量是守恒的！请你帮他补出计算、判断 过程 ( 只需分析一次实验 ) ： (3) 本实验中的误差主要来源于 ： ________________________ __________________________________________( 写两条 ) 。 升降次数 1 2 3 4 5 6 温度变化 /℃ 0.2 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 解 ： ( 2) 小配重重力 G 小 ＝ 100 N ，大配重重力 G 大 ＝ 520 N ，合力为 420 N ，每升降一次配重各自移动的距离 h ＝ 1 m ，即绳子一端移动的距离是 1 m 。 则动叶轮对水做的功为： W ＝ G · h ＝ 420 N×1 m ＝ 420 J 。 由表格知，升降一次水温升高 0.2 ℃ 。 水吸收的热量是： Q ＝ cm Δ t ＝ 4.2×10 3 J/(kg·℃)×0.5 kg× 0.2 ℃ ＝ 420 J ，所以 W ＝ Q 。 (3) 克服摩擦做功消耗一部分能量；装置本身吸收一部分能量 12 ．“在热力学中，热量可以从一个物体传递到另一个物体，也可以与机械能或其他能量互相转换，但是在转换过程中，能量的总量保持不变。”这是能量守恒定律在热力学中的一种表述，被称为“热力学第一定律”。设物体与环境之间交换传递的热为 Q ，与环境其他能量转化做功为 W ，可得内能的变化量 Δ U ＝ Q ＋ W 。请根据上述原理分析解答下面的问题：空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了 2.7×10 5 J 的功，同时空气的内能增加了 4.3×10 5 J 。空气从外界吸收的热量是多少 ？ 解：由于在能量转换过程中，能量的总量保持不变，已知活塞对空气做了 2.7×10 5 J 的功，同时空气的内能增加了 4.3×10 5 J ，由 Δ U ＝ Q ＋ W 得，空气从外界吸收的热量： Q ＝ Δ U － W ＝ 4.3×10 5 J － 2.7×10 5 J ＝ 1.6×10 5 J 。