9. (★★★)用燃气灶烧水时,把$2.2kg初温为25^{\circ}C的水加热到75^{\circ}C$,共燃烧了$0.03m^{3}$天然气(假设天然气完全燃烧)。[已知天然气的热值约为$3.6×10^{7}J/m^{3}$,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$]
(1)在烧水过程中,大量向外散失的能量不会自动再汇集回来,这说明能量的转化和转移是有的。
(2)水的内能增加了$J$。
(3)燃气灶烧水的效率约为。

1. （1）方向性
2. （2）
解：根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$（其中$c$为比热容，$m$为质量，$\Delta t$为温度变化量）。
已知$c = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$m = 2.2kg$，$\Delta t=t - t_{0}=75^{\circ}C - 25^{\circ}C = 50^{\circ}C$。
则$Q_{吸}=cm\Delta t = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×2.2kg×50^{\circ}C=4.62×10^{5}J$。
3. （3）
解：先计算天然气完全燃烧放出的热量$Q_{放}=Vq$（$V$为体积，$q$为热值）。
已知$V = 0.03m^{3}$，$q = 3.6×10^{7}J/m^{3}$，则$Q_{放}=Vq=0.03m^{3}×3.6×10^{7}J/m^{3}=1.08×10^{6}J$。
再根据效率公式$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%$。
把$Q_{吸}=4.62×10^{5}J$，$Q_{放}=1.08×10^{6}J$代入可得：$\eta=\frac{4.62×10^{5}J}{1.08×10^{6}J}×100\%\approx42.8\%$。
故答案依次为：（1）方向性；（2）$4.62×10^{5}$；（3）$42.8\%$。

10. (★★★)如图10 - 2所示是不同形式的能量的相互转化图,下列说法不正确的是【】

A.序号⑩的实例可以是摩擦生热
B.序号④的实例可以是给充电宝充电
C.圆圈$B$内的能量形式是电能
D.各种形式的能量都可以无条件地相互转化,且转化过程都要遵守能量守恒定律

D

A. 序号⑩的实例是机械能转化为内能，摩擦生热属于机械能转化为内能，说法正确。
B. 序号④的实例是电能转化为化学能，给充电宝充电属于电能转化为化学能，说法正确。
C. 根据图中信息，B 接受来自不同能量的转化且可转化为不同形式的能量，结合选项分析，B 为电能，说法正确。
D. 各种形式的能量转化是有条件的，并且转化过程中遵守能量守恒定律，说法错误。

1. (★★)亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。将一根铁丝快速反复弯折,弯折处发热,可认识到可以改变物体的内能。用注射器取水后封住前端,用力推活塞,水很难被压缩,说明分子间存在。

做功；斥力

1. 将一根铁丝快速反复弯折，这是通过做功的方式将机械能转化为内能，从而使弯折处发热，所以可认识到做功可以改变物体的内能。
2. 用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，这一现象表明分子间存在着相互作用的斥力，使得水的体积难以被进一步压缩。

2. (★★)若一台太阳能热水器内装有质量为$100kg$、温度为$20^{\circ}C$的水,阳光照射一天后,水温升高到$80^{\circ}C$,则热水器内的水吸收了$J$的太阳能；这是通过的方式改变了水的内能。[$c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$]

已知：$m=100kg$，$t_0=20^{\circ}C$，$t=80^{\circ}C$，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$
求：水吸收的太阳能$Q$，改变内能的方式。
解：$Q=cm(t-t_0)=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×100kg×(80^{\circ}C - 20^{\circ}C)=4.2×10^{3}×100×60J=2.52×10^{7}J$
改变内能的方式是热传递。
$2.52×10^{7}$；热传递

3. (★★)小刚的妈妈周末直接用“清洁球”打磨铁锅底的锈迹,一会儿感觉铁锅发烫。小刚向妈妈解释：这是用的方式升高了铁锅的温度,此过程是能转化为能。

做功；机械；内

用“清洁球”打磨铁锅底，通过摩擦力做功，使铁锅温度升高，此过程是机械能转化为内能。

4. (★★)打篮球是很多同学喜爱的运动项目。某次打篮球过程中,篮球的部分运动轨迹如图10 - 3所示,下列说法正确的是【】

A.篮球经过相同高度的$B$、$C$两点时,机械能相等
B.篮球第一次反弹后到达最高点$D$时,动能为零
C.篮球经过$B$、$E$两点时,动能可能相等
D.篮球在整个过程中机械能守恒

C

A. B、C两点高度相同，重力势能相等。但篮球运动中与地面碰撞及受空气阻力，机械能减小，B点机械能大于C点，A错误；
B. 最高点D时竖直速度为0，但水平方向有速度，动能不为0，B错误；
C. B、E两点若E点高度低于B点，E点重力势能小，虽E点机械能小于B点，但势能减小量可能弥补机械能损失，动能可能相等，C正确；
D. 因碰撞和空气阻力，机械能不守恒，D错误。

5. (★★)“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”,这是南宋大诗人陆游对成都的赞誉。漫步在成都的这段“寻香道”,观花赏水,令人心旷神怡。下列分析正确的是【】
A.闻到花香是分子做无规则运动的结果
B.溪水的温度高低取决于水流的速度
C.阳光下湖水的内能增大,是通过做功的方式实现的
D.阳光下石板的温度升高,其比热容增大

A

A. 闻到花香是分子做无规则运动的结果，属于扩散现象，说法正确。
B. 溪水的温度高低与水流的速无关，水的温度取决于水吸收热量的多少，说法错误。
C. 阳光下湖水通过热传递的方式吸收热量，内能增大，温度升高，不是通过做功方式实现的，说法错误。
D. 比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与温度无关，阳光下石板温度升高，其比热容不变，说法错误。