能量的轉(zhuǎn)化與守恒第2課時知識點1機械能和內(nèi)能1如圖所示，一個豎直放置的半圓軌道，半徑R1 cm，G1 N的小球從A點由靜止?jié)L下，A、B等高，則：(1)若軌道粗糙，小球會滾到B點嗎？(2)若軌道光滑，小球會離開B點飛到軌道外嗎？第1題圖答：(1)A、B兩點處于同一高度，因為軌道粗糙，小球從A點向B點運動時，一部分機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即會損失掉一部分機械能，即小球不會到達B點；(2)若軌道光滑，沒有機械能損失，所以小球會剛好運動到B點，但不會離開B點飛到軌道外。2雙能源(汽油和天然氣)汽車以其經(jīng)濟、污染小等優(yōu)點備受人們青睞。(已知汽油的熱值為3.2107 J/L、天然氣的熱值為7.2107 J/m3)(1)內(nèi)燃機是汽車的“心臟”，它是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_機械能_的裝置。(2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量與完全燃燒_4_m3的天然氣放出的熱量相等?！窘馕觥?(1)內(nèi)燃機是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿踊钊龉Φ臒釞C。它工作時把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。(2)完全燃燒9 L汽油放出的熱量Qq汽油V汽油3.2107 J/L9 L2.88108 J；需完全燃燒天然氣的體積為V天然氣4 m3。第3題圖3如圖所示是汽油機的_做功_沖程；常常用水冷卻發(fā)動機是利用了水的比熱容_較大_的特性；完全燃燒0.1 kg的高能汽油，放出的熱量為_4.62106_J。如果這些熱量被質(zhì)量為100 kg、初溫為20 的水完全吸收，可以使水的溫度升高_11_。(高能汽油的熱值為4.62107J/kg)知識點2電功和電功率4某同學(xué)家中有一個電磁爐，上面標(biāo)有“220 V2 000 W”的字樣，下面關(guān)于這個電磁爐的說法中正確的是(A)A. 使用這個電磁爐時應(yīng)連接額定電流為10 A的保險絲B這個電磁爐在正常工作時的電阻為484 C這個電磁爐工作時的電功率是2 000 WD這個電磁爐正常工作0.5 h消耗電能為1.8106 J【解析】 由PUI可得，電磁爐的額定電流I9.1 A，保險絲的額定電流10 A略大于電磁爐的額定電流，故A正確；由P可得，電磁爐正常工作時的電阻R24.2 ，故B錯誤；電磁爐只有兩端電壓為額定電壓時，即正常工作時，其消耗的電功率才為額定功率2 000 W，故C錯誤；由P可得，電爐正常工作0.5 h消耗的電能WPt2 000 W0.53 600 s3.6106 J，故D錯誤。5某興趣小組設(shè)計了如圖甲所示的電路進行實驗探究，電源為電壓可調(diào)的學(xué)生電源，小燈泡L標(biāo)有“6 V1.2 W”字樣，R為20 的定值電阻。小組根據(jù)記錄的電流表和電壓表的示數(shù)變化，描繪出如圖乙所示的IU關(guān)系圖。當(dāng)電壓表的示數(shù)為2 V時，通過小燈泡L的電流為_0.3_A，調(diào)節(jié)電源電壓，當(dāng)電路消耗的總功率為1.35 W時，小燈泡的實際功率為_0.9_W。第5題圖知識點3電能和電功)6物理課代表和班長就放學(xué)后是否關(guān)教室里的飲水機的問題發(fā)生爭執(zhí)，班長認(rèn)為不應(yīng)關(guān)機，因為第二天重新開機給冷水加熱既費時又會消耗更多的電能；物理課代表認(rèn)為應(yīng)該關(guān)機，理由是飲水機在放學(xué)后從17：00到第二天08：00共15 h期間會間歇性加熱，白白消耗電能，反復(fù)加熱的水也不利于身體健康。次日早晨，他倆先觀察到飲水機有加熱和保溫兩個檔位，銘牌數(shù)據(jù)如下表。然后啟動飲水機，將熱水箱中的30 的冷水加熱到90 ，用時10 min。他倆繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)保溫28 min后加熱器會重新加熱，2 min后又回到保溫狀態(tài)。(飲水機始終在額定電壓下工作)水桶容量 20 L熱水箱水量 1 kg額定電壓 220 V加熱功率 500 W保溫功率 50 W(1)熱水箱中30 的冷水加熱到90 所吸收的熱量是多少？c水4.2103 J/(kg)(2)將熱水箱中30 的冷水加熱到90 消耗的電能是多少？(3)通過計算比較誰的做法更節(jié)能。(假設(shè)放學(xué)時飲水機剛好處于保溫狀態(tài)，工作過程中間歇性加熱的規(guī)律不變)【解】 (1)水吸收的熱量：Q吸cmt4.2103 J/(kg)1 kg(90 30 )2.52105 J。(2)飲水機加熱時消耗的電能：WPt500 W1060 s3105 J。(3)關(guān)閉，第二天消耗的電能：W3105 J；不關(guān)，間歇性加熱15 h期間：保溫消耗電能：W1P保溫t保溫50 W283060 s2.52106 J；加熱消耗電能：W2P加熱t(yī)加熱500 W23060 s1.8106 J；W總W1W22.52106 J1.8106 J4.32106 J；W總W，故物理課代表的做法更節(jié)能。7小明和媽媽一起去商場選購了“亞米牌”全自動豆?jié){機，回到家，他馬上閱讀了使用說明書，了解了豆?jié){機的主要結(jié)構(gòu)(如圖甲)、使用方法及注意事項，并觀察了豆?jié){機銘牌(如圖丙)，電路原理圖可等效成圖乙。下表是豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){的過程中電熱管和電動機工作時間與對應(yīng)的工作狀態(tài)。請你幫小明解決下列問題：第7題圖工作時間(min)011556610工作狀態(tài)粉碎打漿加熱粉碎打漿加熱(1)豆?jié){機正常工作電熱絲電阻是多少？(2)豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){，電流做功多少焦？(3)小明想了解家里電路的實際電壓，于是將家里的其他用電器都關(guān)閉，他觀察到豆?jié){機的電熱絲工作時，家里標(biāo)有“2 000 r/(kWh)”字樣的電能表轉(zhuǎn)盤在3 min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則他家電路的實際電壓是多少？(不考慮溫度對電阻的影響)【解】 (1)電熱絲電阻R80 。(2)由表可知，豆?jié){機正常工作一次電動機工作時間t12 min，電熱管工作時間t28 min，豆?jié){機正常工作做一次豆?jié){，電流做功：WP1t1P2t2100 W260 s605 W860 s3.024105 J。(3)豆?jié){機3 min內(nèi)消耗的電能：W實 kWh50 kWh9104 J，豆?jié){機實際功率：P實500 W，電路實際電壓：U實200 V。8電子式電能表的表盤上標(biāo)有“3 200 imp/(kWh)”字樣(imp表示閃爍的次數(shù))。將某用電器單獨接在該電能表上正常工作30 min，電能表指示燈閃爍了320次，該用電器在上述時間內(nèi)消耗的電能為_0.1_kWh，該用電器的額定功率為_200_W。只將一個“220 V500 W”的電熨斗接入示數(shù)為的電能表所在的電路中正常工作10 h，此時電能表示數(shù)變?yōu)開05876_。9如圖甲是一種新型插座，它能即時顯示接在該插座時的用電器的工作電壓和所耗電費等信息(插座本身消耗電能由內(nèi)部電池提供)，小明將裝有質(zhì)量為2.4 kg、初溫為10 水的電水壺插在該插座上，這時插座屏幕上顯示如圖乙所示，當(dāng)水燒開至100 時，屏幕顯示如圖丙所示，這段時間內(nèi)電水壺消耗的電能為_1.08106_ J，實際功率為_1_500_ W，電水壺?zé)男蕿開84%_。電費單價：0.5元/(kWh)；c水4.2103 J/(kg)甲時鐘14：2023電壓218.2 V電費00.00元時鐘14：3223電壓218.2 V電費00.15元乙丙第9題圖