1、课时素养评价 二十能量的多种形式能量的转化与守恒 (15分钟30分)一、选择题(本题共4小题,每题4分,共16分)1.关于“能量耗散”的下列说法中,正确的是()A.能量在转化过程中,有一部分能量转化为内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用,这种现象叫作能量的耗散B.能量在转化过程中变少的现象叫能量的耗散C.能量耗散表明,在能源的利用过程中,能量的数量减少了,能量可利用的品质降低了D.能量耗散表明,各种能量在不转化时是守恒的,但在转化时是不守恒的【解析】选A。能量耗散是指能量的可利用的品质降低,但能量总和守恒。则A正确,B、C、D错误。【补偿训练】地球上有大量的海水,若使海水温度降低0.1 就
2、能释放出5.81023J的热量。有人设想用一热机将海水放出的热量完全转化为机械能,但这种使内能转化成机械能的机器是不能实现的,其原因是()A.内能不能转化成机械能B.内能转化成机械能不满足能量守恒定律C.只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能而不引起其他变化的机器不满足能量转化和转移的方向性D.上述三种原因都不正确【解析】选C。内能可以转化成机械能,如热机,A项错误;内能转化成机械能的过程满足能量守恒定律,B项错误;能量转化和转移的方向性告诉我们:热机不可能把吸收的热量全部转化成机械能,而不引起其他变化,C项正确。2.如图所示,一个粗细均匀的U形管内装有同种液体,液体质量为m。在管口右端用盖板
3、A密闭,两边液面高度差为h,U形管内液体的总长度为4h,先拿去盖板,液体开始运动,由于管壁的阻力作用,最终管内液体停止运动,则该过程中产生的内能为() A.mgh B.mgh C.mgh D.mgh【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)管内液体至最终停止运动时,液体的重力势能减小了。(2)系统机械能的减少量等于系统内能的改变量。【解析】选A。去掉右侧盖板之后,液体向左侧流动,最终两侧液面相平,液体的重力势能减少,减少的重力势能转化为内能。如图所示,最终状态可等效为右侧h的液柱移到左侧管中,即增加的内能等于该液柱减少的重力势能,则Q=mgh=mgh,则A正确,B、C、D错误。3.足够长的传送
4、带以速度v匀速传动,一质量为m的小物体A由静止轻放于传送带上,若小物体与传送带之间的动摩擦因数为,如图所示,当物体与传送带相对静止时,转化为内能的能量为() A.mv2 B.2mv2 C.mv2 D.mv2【解析】选D。物体A被放于传送带上即做匀加速直线运动,加速度a=g,匀加速过程前进的距离x1=。该时间内传送带前进的距离x2=vt=v=。所以物体相对传送带滑动距离x=x2-x1=。故产生的内能Q=mgx=mg=mv2,则D正确,A、B、C错误。4.下列判断错误的是()A.古代的钻木取火是通过摩擦力做功将其他能转化为内能B.举重运动员把重物举起来,体内的一部分化学能转化为重力势能C.跳高运动
5、员起跳时,通过体内肌肉做功,体内的部分化学能转化为人的动能D.人走路时,没有力做功所以没有能量转化【解析】选D。做功的过程是能量转化的过程,人在走路时,其重心的高度不断变化,所以人要做功,同时有势能和动能的变化,故A、B、C正确,D错。【补偿训练】人的身体在最佳状态下,只能把人体化学能的25%转化为有用的机械能。假如一位质量为60 kg的登山运动员恰好具有这样的转化效率,若他平均每小时登高500 m,那么,他在5 h内共消耗的化学能为多少?(g取10 m/s2)【解析】设运动员克服重力做功的功率为P1,则P1=(t1=1 h),则人体消耗化学能的功率为P2=(为转化效率)。因此P2=,运动员在
6、5 h内共消耗的化学能E=P2t2= J=6106 J。答案:6106 J二、计算题(共14分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)5.如图所示,电动机带动水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上。若小木块与传送带之间的动摩擦因数为,当小木块与传送带相对静止时,求:(1)小木块的位移及传送带转过的路程。(2)小木块获得的动能及摩擦过程产生的热量。(3)电动机带动传送带匀速转动输出的总能量。【解析】小木块刚放上传送带时,速度为0,受到传送带的滑动摩擦力作用,做匀加速直线运动,达到与传送带相同的速度后不再受摩擦力。整个过程中小木块获得一定的动能,系统内因
7、摩擦产生一定的热量。(1)对小木块,相对滑动时,由mg=ma,得a=g,由v=at得小木块与传送带相对静止时所用的时间t=,则小木块的位移l=at2=。传送带始终匀速运动,转过的路程s=vt=。(2)小木块获得的动能Ek=mv2。摩擦过程产生的热量Q=mg(s-l)=mv2。(3)由能量的转化与守恒得,电动机输出的总能量转化为小木块的动能与摩擦产生的热量,所以E总=Ek+Q=mv2。答案:(1)(2)mv2mv2(3)mv2 (10分钟20分)6.(6分)(多选)行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,
8、线圈中产生电流。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是 ()A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能量C.物体的势能转化为其他形式的能量D.物体的机械能转化为其他形式的能量【解析】选A、D。这四个现象物体运动过程中都受到阻力作用,汽车主要受摩擦阻力,流星、降落伞受空气阻力,条形磁铁下落受磁场阻力,因而物体都克服阻力做功,A正确;四个物体的运动过程中,汽车是动能转化成了内能,流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化成其他形式的能,总之机械能转化成了其他形式的能,D正确。7.(14分)如图所示是一种太阳能草坪节能灯,太阳能电池板供一只“10 V9 W”的电子节能灯工作,若太阳能电池板接收太阳能的有效面积为0.3 m2,平均1小时得到的太阳辐射能为4105 J,太阳光平均一天按8小时计算,恰好可以供电子节能灯工作10小时。问(结果保留整数):(1)太阳能节能灯的能量转化情况。(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率大约是多少?(3)太阳能节能灯利用太阳能的效率大约是多少?【解析】(1)能量转化:太阳能电能光能(热能)(2)太阳能电池板单位面积上接收太阳能的功率:P= W370 W(3)节能灯利用太阳能的效率:=100%10%答案:(1)见解析(2)370 W(3)10%关闭Word文档返回原板块
