易错点13 功能关系和能量守恒-备战2022年高考物理典型易错题辨析与精练（解析版）

3.0 envi 2025-03-17 17 4 826.81KB 17 页 3知币
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易错点 13 功能关系和能量守恒
易错总结
功 能
重力做功 正功 重力势能减少量
负功 重力势能增加量
滑动摩擦力做功 摩擦热
合外力做功 正功 动能增加量
负功 动能减少量
外力做功 正功 机械能增加量
负功 机械能减少量
电场力做功 正功 电势能增加量
负功 电势能减少量
克服摩擦力做功 电能变化量
解题方法
1.功能关系的理解与应用
功与能的关系：功是能量转化的量度，某种力做功往往与某一种具体形式的能量转化相联系，做了多少功 ，
就有多少能量发生转化.具体功能关系如下表：
功 能量转化 关系式
重力做功 重力势能的改变 WG＝－ΔEp
弹力做功 弹性势能的改变 WF＝－ΔEp
合外力做功 动能的改变 W合＝ΔEk
除重力、系统内弹力以外的其他力做功 机械能的改变 W＝ΔE机
两物体间滑动摩擦力对物体系统做功 机械能转化为内能 Ff·x相对＝Q
2.应用能量守恒定律解题的基本思路
(1)分清有多少种形式的能量[如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等]在变化．
(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减小，并且列出减少的能量 ΔE 减和增加的能量 ΔE 增的表
达式．
(3)列出能量守恒关系：ΔE 减＝ΔE 增
【易错跟踪训练】
易错类型 1：对物理概念理解不透彻
1．（2020·北京朝阳·高三）下列关于能的转化和守恒定律的认识不正确的是( )
A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的增加
B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加
C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成
D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
【答案】D
【详解】
A、根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其它形式的能一定增大；故 A正确；
B、某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其它物体的能量增加；故 B正确；
C、不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器--永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成的；
故C正确；
D、石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，能量并没有消失；故 D错误．
本题选不正确的，故选 D
2．（2020·全国高三课时练习）下列有关能量转化的说法正确的是（ ）
A．制冷系统能将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他变化
B．满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
C．外界对物体做功，物体的内能必然增加
D．电炉工作时将电能转化为内能，这些内能最终流散到周围的环境中
【答案】D
【详解】
A．冰箱里的热量是经由压缩机传给外界的，一定会引起其他变化，A错误；
B．能量在转移或转化过程中均满足能量守恒定律，但一切与热现象有关的过程都是有方向的，如内能不
可能自发地转化为机械能，B错误；
C．外界对物体做功，物体的内能不一定增加，如在光滑的桌面上推动小球，小球的动能增加，内能并没
有增加，C错误；
D．根据电炉的工作原理可知，电炉工作时将电能转化为内能，这些内能最终流散到周围环境中，D正确。
故选 D。
3．（2021·全国高三课时练习）下列现象属于能量耗散的是（　　）
A．水的机械能转化成电能 B．电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能
C．电池的化学能转化为电能 D．火炉把房子烤暖
【答案】D
【详解】
能量耗散是指其他形式的能转化为内能，最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象，能够重
新收集并加以利用的转化过程不能称为能量耗散。本题中的电能、光能都可以重新收集并加以利用，如用
光作为能源的手表等，当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后转化为周围环境的内能时，无法重新吸收并
加以利用，但本题没有指出光能用来做什么，故不属于能量耗散，火炉把房子烤暖，使燃料的化学能转化
成内能并流散在周围的环境中，无法重新收集并加以利用，属于能量耗散。故 D正确，ABC 错误。
故选 D。
4．（2021·全国高三课时练习）关于能量和能源，下列说法中正确的是
A．化石能源是清洁能源；水能是可再生能源
B．人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
C．在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了
【答案】D
【详解】
A．化石能源不是清洁能源；水能是可再生能源，选项A错误；
B．人类在不断地开发和利用新能源，但是能量是不可以被创造的，选项B错误；
C．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但是能源的品质再降低，所以还需要节约能源，
选项C错误；
D．能量耗散现象说明：在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减小，但能量品质降低了，选项D正确.
故选 D。
5．（2020·全国高三课时练习）我国“天宫一号”航天器于 2018 年4月2日完成使命重返地球，落入南太
平洋中。如图所示是“天宫一号”在轨道运行时的姿态。下列有关“天宫一号”的说法错误的是（　　）
A．在轨道运行时，“天宫一号”的太阳能帆板可将太阳能转化为电能
B．在轨道运行时，“天宫一号”从远地点向近地点运行时将势能转化为动能
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