9.4 能量的转化和守恒 知识点题库

人类使用电能的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，如人们利用日光灯，主要是为了把电能转化为（   ）

小杨家新装了电辅式太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意图．R的阻值为30Ω．S_l是自动温控开关：水温低于20℃时闭合，电阻R开始加热；当水温高于60℃时自动断开．A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，体积均为500cm³ ， 重力均为9牛，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S₂上．当水面下降后S₂受到竖直向下的拉力达到16N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当水面上升后拉力小于等于10N时，S₂断开，电动水泵M停止注水．

请计算：（细绳的质量和体积、导线和电阻的体积均忽略）

（1）水箱内有50kg水，夜晚在辅助加热系统正常工作下，10分钟内共吸收了8.4×10⁵J的热量，求该状态下热水器的能量利用效率．（结果精确到0.1%）

（2）正常情况下水箱中水面最高时，A浸入水中的体积多大？

小明家买了一个电热水壶，好学的小明仔细查阅了电热水壶的相关介绍．

电热水壶工作原理：电热水壶接通电源加热后，水温逐步上升到100度，水开始沸腾，水蒸汽使蒸汽感温元件的双金属片变形推动蒸汽开关，从而使电热水壶在水烧开后自动断电．

如果蒸汽开关失效，壶内的水会一直烧下去，直到水被烧干，发热元件温度急剧上升，位于发热盘底部有两个双金属片，会因为热传导作用温度急剧上升，膨胀变形，断开电源．

使用PTC加热元件代替发热元件，可以有效防止因为干烧而出现的着火危险．PTC加热元件的干烧温度可以设定在150℃～250℃之间的任何温度．当温度到达设定的温度后，PTC元件的电阻迅速增加，加热功率急剧改变，使其温度保持在设定温度而不会继续上升．PTC加热元件的自动控制温度性能是绝对可靠的，它靠的是PTC本体内的电阻变化而控制温度，而不是依靠任何触点控制．所以现在很多高档的电热水壶采用了PTC加热元件．

随着广大消费者对电热水壶要求的提高，市场上出现了保温电热水壶，将煮水与保温合二为一．具有保温功能的水壶，大多有两个发热管，有一个保温发热管是通过保温开关单独控制的，可以让用户控制选择是否持续保温，以达到一定时间后，仍然使水温保持在可以冲茶、泡面等的合适温度．

在准备使用时，发现家中没有三孔插座，于是小明爸爸就把三角插头上面的一个角弄弯了插在两孔插座里，然后烧水．

（1）电热水壶工作原理的描述中，水蒸气使蒸汽感温元件的双金属片变形，推动蒸汽开关，里面的能量转化关系是 能转化成 能．这种能量转化关系与汽油机的 冲程原理相同．（选填“吸气”、“压缩”、“做功”、“排气”）

（2）当温度到达设定的温度后，PTC元件的电阻迅速增加，加热功率 ，使其温度保持在设定温度而不会继续上升．（选填“变大”或“变小”）．

（3）三孔插座分别接零线、火线和 线．

（4）保温功率是100W，计算保温5小时消耗电能 kW•h．

（5）小明爸爸烧水时，他手摸电热水壶的金属外壳 触电．（选填“一定会”、“一定不会”或“有可能”）

 

2012年3月，英国科学家研发出“激光橡皮”，专门用来去除白纸上的黑色碳粉字迹．激光照射下，纸张上的黑色碳粉直接（填物态变化名称）为高温碳蒸气，同时字迹消失，这是能转化为能的过程．为防止高温对纸张的破坏，激光照射时间需严格控制．

有效 占 的比例叫能源的利用率．

如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小，同时小球会变热．根据定律，小球在运动过程中有一部分机械能转化为．

在中国科技馆四层“挑战与未来”A厅“新型材料”中有一件展品名为会发电的衣服，如图所示．会发电的衣服是用一种可以利用运动产生电力的新型纤维织造的．当人穿上这种纤维织成的衣服后，在身体运动过程中产生压折，或者遇上一阵微风时就能形成源源不断的电流．这种发电方式是将能转化为能并加以应用的最简单也最经济的方式．

科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”，“工作臂”的底端装有手掌状的、紧贴水面的浮标．当波浪使浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来．下列电器设备与“能量采集船”能量采集原理相同的是（   ）

如图所示,滚摆在下降的过程中，重力势能越来越，动能越来越.该实验表明.

如图为我市某中学生在物理课外活动中制作的小船，他是利用 燃烧的蜡烛加热易拉罐中的水来推动其前进的，易拉罐中的水是通过 来增大内能的，当水汽化产生大量的蒸汽从小孔中冲出，小船就能向前运动，此时能转化为能.

太阳能、核能、风能是清洁能源，其中属于不可再生能源的是。人类之所以要节约能源，是因为能量的转化和转移是有。

关于热学知识.下列说法错误的是（    ）

下列说法中，正确的是（   ）

用橡皮在桌面上快速摩擦几下，摸一摸橡皮摩擦的部位，你有什么发现？请解释产生这种现象的原因。

汽车发动机之一是汽油机，汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图，下列回答正确的是（　　）

下列关于能的转化和守恒的叙述，正确的是（  ）

阅读下面的短文，回答问题。

垃圾发电

新修订的《北京市生活垃圾管理条例》于2020年5月1日起施行，这对北京市的垃圾分类工作起到了巨大的推动作用。垃圾分类收集能减少环境污染，促进资源循环利用。目前常用的垃圾处理方法之一是利用垃圾发电。垃圾发电分为两类。第一类是对热值较高的废弃物进行高温焚烧，彻底消灭其中的病源性生物和腐蚀性有机物，在高温焚烧过程中产生的高温烟气要经过技术处理，高温烟气释放出的热量给水加热，产生的蒸汽推动汽轮机转动，带动发电机发电。第二类是对不能燃烧的有机物进行厌氧发酵处理，产生的沼气经过干燥脱硫后，再进入沼气内燃机燃烧来带动发电机发电。

2019年6月28日，我国上海老港再生能源利用中心二期项目整套启动，在这里将建立全球规模最大的垃圾焚烧厂。该项目完成并投入运行后，老港再生能源利用中心全厂总焚烧处理生活垃圾达到每年300万吨，焚烧发电每年将可达近1.5×10⁹kW·h。

随着垃圾回收、处理、运输、综合利用等各环节技术不断发展，垃圾发电方式很有可能成为最经济的发电技术之一，从长远效益和综合指标看，将优于传统的电力生产。因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。

请根据上述材料，回答下列问题：

城市出租车中有一个水箱，里面装水用来冷却汽车的汽油机，是因为水的 较大，如图所示是汽油机的 冲程；现代城市大部分出租车已经使用天然气来代替燃油，请你写出一条使用天然气做燃料的好处 ，天然气燃烧时化学能转化为 。

下列有关能源和能量的说法中，正确的是（   ）

瀑布从高峰倾泻而下，驱动发动机转动发电，在此过程中，能量转化的顺序为（   ）