初中物理十五个二级主题13能量守恒精讲含解析20210410525.docx

1、二级主题13 能量守恒（精讲）一、主题概述能量守恒是“能量”这个一级主题划分为四个二级主题当中的一个二级主题。这部分科学内容在教材里分布比较分散,渗透几个章节里，是高中物理知识的基础，中考复习不可忽视。,一般情况下,每份中考卷中都有题出现。在教学和中考命题中的具体要求，本人将依据参加新课标、新教材的培训学习和亲身教研实践，结合具体事例进行具体解读，给物理教师的教学以启迪，也助每年参加中考的学生一臂之力，轻松愉快地取得满意的成绩。不当之处批评指正。1.能量的转化（1） 能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如风能、内能、水能、电能、化学

2、能、核能等。（2）能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。2.能量守恒定律（1） 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（2） 能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。（3）“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。3.试论述能量的转化、转移和守恒问题。（1）

3、在一定条件下各种形式的能都可以相互转化。能量转化反映了各种现象之间的联系，如摩擦生热说明了机械运动和热现象之间存在的联系；电风扇转动说明了电现象和机械运动之间存在的联系。（2）不同形式的能量通过做功可以相互转化，同种形式的能量之间通过热传递可以进行转移，能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。（3）能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。（4）根据能量守恒定律，在分析自然现象时，如果发现某种形式的能量减少，一定能找到另一种形式的能量增加;反之，当某种形式的能量

4、增大时，也一定可以找到另一种形式的能量减少。4.能量守恒主题内容中考考什么、怎样考（1）在知识技能领域，考查学生能否准确说出能量守恒定律的内容；能否运用能量守恒定律说明简单的物理现象。在过程体验领域，考查学生是否经历用日常生活中能量守恒的实例分析问题的过程。也就是说，是否具有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。（2）关注过程体验领域目标的实现，即重点考查学生能否通过生产、生活中的一些常见实例，分析能量在转化和转移的过程中有能量损耗；能否在这样分析的基础上认识效率的概念；是否具有用能量转化和转移的观点分析物理现象的意识。核心是考查在经历过程体验基础上的“反应和领悟”。（3）在知识技能领域，

5、考查学生是否具有在分析能量的转化和转移时考虑方向性问题的意识。能否对生产生活中一些常见热现象不可逆的事实有所认识。在过程体验领域，考查学生是否具有节约能源和资源的意识。二、能量守恒主题内容评价水平层次说明评价水平层次评价目标标准要求 评价水平 知识性目标技能性目标体验性目标了解认识理解独立操作经历认同内化1 知道能量守恒定律。例举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。2 从能量的转化和转移的角度认识效率。3 知道能量的转化与转移有一定的方向性。三、能量守恒主题典型例题剖析【例题1】如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动

6、打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作你认为，上面水池中流下来的水，能否被水泵全部抽送到上面水池中？并说明理由这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”？【答案】不能。因为，高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能；而叶轮的动能部分用来打磨物体及转动部分摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水。或简答为“用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分”。 不能。由于从上面流到下面水池中的水不能全

7、部被抽送到上面的水池中（或“对外做功消耗能量”、“用来打磨物体消耗能量”、“克服装置的摩擦要消耗能量”），上面水池中的水越来越少，一定时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能够“永动”。【解析】有的同学会答这个装置能“永动”。错误原因，他没有用能量守恒定律思想去分析，只会背诵内容，不会具体分析。突破办法是：抓住开始的能量性质，然后分析这些能量是怎样转化的，转化到最后的能量和开始能量是否还相等，不相等的话，根据能量守恒定律分析损失的能量哪去了，都要透彻分析。转化到最后的能量和开始能量不相等，说明装置不能够“永动”。【例题2】汽车的发动机常用水作为降温的物质，这是因为水的_较大的缘故。汽油的

8、热值是4.6107J/kg，1kg汽油完全燃烧放出的热量是_J。目前热机的效率还比较低，在热机的能量损失中，_带走的能量最多，设法利用这部分能量，是提高燃料利用率的重要措施。【答案】比热容 4.6107 废气【解析】汽车的发动机常用水作为降温的物质，是因为水的比热容较大的缘故；1kg汽油完全燃烧放出的热量是Q=qm=4.6107J/kg1kg=4.6107J；热机的能量损失中，废气带走的能量最多。【例题3】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

9、枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动【答案】B【解析】A.永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，故A错误；B.两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确；C.在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C错误；D.子弹射穿木板的情景，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故D错误。【例题4】下列关于热机效率的说法中正确的是 （ ）A内燃机的效率比蒸汽机的效率高B柴油机的效率比汽油机的效率高C使燃料燃烧更充分是提高热机效率的重要手段D可以通过改进技术使内燃机中燃

10、料释放的能量全部用来做有用功，从而提高热机效率【答案】ABC【解析】本题的四个选项都是与热机效率有关的常识，是学生所熟悉的，解答本题只需要回忆与热机效率有关的知识即可。本题可以评价学生是否知道能量在转化和转移的过程中，有能量损耗，是否知道能量转化过程中的热机效率问题。考查的目标属于知识领域中的“知道”水平。在题干给出的三种机器中，蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低；汽油机和柴油机是内燃机，燃料是在机器的内部燃烧，而且燃料与空气的混合充分，燃烧的比较完全，所以内燃机的效率比蒸汽机的高，由于汽油机和柴油机的构造和工作过程也不相同，在吸气冲程，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入气缸里的只是空气在压缩冲程末，柴油机把吸入的气体压缩得体积比汽油机更小，压强更大，温度也更高 在做功冲程，汽油机利用火花塞产生电火花点燃燃料柴油机是在压缩冲程终了时，由喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油，雾状柴油遇到高温热空气立即燃烧在柴油机里，推动活塞做功的燃气压强比汽油机更大，效率也更高