1、能量转化和守恒定律 知识集结 知识元 能量及其存在形式 知识讲解 1能量的转化和转移（1）能量的存在形式：能量的存在有多种形式，如机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等；（2）能量的转化：不同形式的能在一定条件下可以相互转化。例如，摩擦生热是机械能转化为内能；（3）能量的转移：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；（4）能量的转化和转移的区别：能的转化是指通过做功使能的形式发生了改变，是一种形式的能转化为另一种形式的能；能的转移是指同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式没有改变，如热传递。 例题精讲 能量及其存在形式 例1.（2021广安）我国科
2、学工作者在南中国海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块天然气水合物，能源总量可达到全国石油总量的一半，燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与164m3天然气相当，据此可判断“可燃冰”（）A具有较高的内能B具有较高的化学能C只有燃烧时才有内能D没有点燃时没有化学能【答案】B【解析】题干解析:1m3可燃冰释放出的能量与燃烧164m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”具有很高的化学能。例2.（2021春德惠市期末）静止在山顶寒风中的石头，具有的能量是（）A动能B重力势能C风能D弹性势能【答案】B【解析】题干解析:静止在山顶的石头，具有一定高度，因此具有重力势能；静止，不具有动能；不会发生弹性形变，不
3、具有弹性势能。例3.（2021秋成都期末）下列能量形式与运动形式对应正确的是（）A汽车的运动-机械能B空气的运动一内能C分子的运动一电能D原子的运动一核能【答案】A【解析】题干解析:A、汽车在路上行驶发生的是机械运动，具有机械能，故A正确；B、空气的运动，是机械运动，是动能，故B错误；C、内能是指分子热运动的动能与分子势能的总和，因此分子运动具有内能，故C错误；D、原子能是核能的一种，是原子核发生裂变时释放的能量，不是原子的运动具有的能，故D错误。例4.（2021成都）关于如图所示的核动力航空母舰和直升飞机，小明、小聪、小英和小亮各提出了一条与物理知识有关的说法，其中错误的是（）A小明：直升飞
4、机悬停在空中时，不需要消耗能量B小聪：航空母舰利用的核能是在核反应堆中重核裂变释放的能量，它属于一种新能源C小英：当甲板上的飞机都升空执行任务后，航空母舰在大海中的吃水深度将减小D小亮：航空母舰上的雷达是利用了电磁波来发现敌方的军事目标的【答案】A【解析】题干解析:A、直升机悬浮在空中，螺旋桨依然在转动，需要发动机提供动力，需要消耗燃料，所以A是错误的；B、航母利用的核能是可控制的核能，是重核裂变产生的能量，核能是一种新能源，所以B是正确的；C、航母上在海面上处于漂浮状态，受到的浮力等于航母的自身重力，飞走部分飞机时，航母重力减小，浮力减小，根据阿基米德原理F浮=液V排g，海水密度一定时，浮力
5、减小，排开海水的体积减小，航母就会浮起一些，所以C是正确的；D、雷达是靠发射和接收电磁波来发现敌方军事目标的，所以D是正确的。 能量的转化 知识讲解 （4）能量的转化和转移的区别：能的转化是指通过做功使能的形式发生了改变，是一种形式的能转化为另一种形式的能；能的转移是指同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式没有改变，如热传递。 例题精讲 能量的转化 例1.（2021鼓楼区二模）2018年5月21日凌晨，我国成功利用长征四号丙运载火箭将“鹊桥”号中继卫星发射升空，迈出了人类航天器月背登陆第一步！下图中与火箭点火加速升空过程中能量的转化情况相同的是（）A反复弯折铁丝B用弹弓射子弹C电火
6、花发射器点火D小球向上摆动【答案】C【解析】题干解析:火箭点火加速升空过程中内能转化为机械能；A、反复弯折铁丝是机械能转化为内能，故A错误；B、用弹弓射子弹，弹弓的弹性势能转化为子弹的机械能，故B错误；C、电火花发射器点火是内能转化为机械能，故C正确；D、小球向上摆动，动能转化为重力势能，故D错误。例2.（2021春洛阳期末）“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是（）A重力势能B重力C动能D密度【答案】C【解析】题干解析:AC、西瓜皮在下落过程中重力势能转化为动能，速度不断增大，所以动能不断增大，重力势能逐渐减小，下落过
7、程中克服空气阻力做功，机械能减小，转化为内能，西瓜皮下落过程中不具有弹性势能，故A错误，C正确；B、重力是由地球的吸引而产生的，重力保持不变，故B错误；D、密度是物质本身的一种属性，与高度无关，故D错误。例3.（2021邗江区二模）如图所示，甲乙两个质量相同的小球，从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，忽略空气阻力，则下列说法错误的是（）A释放瞬间，两球的重力势能相等B着地瞬间，两球的动能相等C两球下落过程中的受力情况相同D甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等【答案】B【解析】题干解析:A、释放瞬间，两球所处高度相同，质量相同，所以两球的
8、重力势能相等，故A正确；B、忽略空气阻力，两球在下落过程中机械能都是守恒的；两球一开始的重力势能相等，但乙球具有一定的水平速度，因此还具有一定的动能，所以乙球的机械能更大，最终着地瞬间的动能也较大，故B错误；C、不计空气阻力，两球在空中只受重力的作用，因此，两球下落过程中的受力情况相同，故C正确；D、不计空气阻力，甲球的机械能守恒，因此，甲球先后经过在P、Q两点的机械能相等，故D正确。例4.（2021娄底模拟）足球运动是大家非常喜爱的一种竞技运动，如图是某球员传球时足球在空中的一段运动轨迹，当球在空中一段时间内，人相对于足球是_，图中其中A点的重力势能_（选填“大于”、“小于”或者“等于”）B
9、点的重力势能。足球在下落的过程中机械能_（选填“增大”“减小”或“不变”）（不计空气阻力）【答案】运动；大于；不变【解析】题干解析:（1）当球在空中一段时间内，人与足球间的位置不断变化，所以人相对于足球是运动的；（2）由图可知，A点的高度高于B点的高度，球的质量不变，所以A点的重力势能大于B点的重力势能；%（3）足球在下落的过程中，不计空气阻力，则足球的机械能守恒，即机械能不变。例5.（2021春长葛市期末）如图是小球在地面弹跳的频闪照片，A、B两点高度相同且距地面30cm，小球在A点的重力势能_（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的重力势能，小球在A点的动能_（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点的动能。【答案】等于；大于【解析】题干解析:小球在A点的高度和B点的高度相等，质量也没变，根据重力势能的影响因素可知：小球在A、B两点的重力势能相等；由于小球在A位置的这次弹跳要高于B位置的这次弹跳，所以，小球在A、B两位置是的机械能的大小不同，A位置的机械能大于B位置时的机械能。因此，在A、B两位置重力势能相等的情况下，A位置的动能大于B位置的动能。 当堂练习
