第04讲 能量的转化于守恒（2知识点+3考点）--【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（人教版·2024）

第04讲 能量的转化与守恒 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：3大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 热量的转化和转移 1. 各种形式的能 2. 能量的转化与转移 （1）能量的转化 在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。 （2）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。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 转化与转移的区别 （1）能量的转化是伴随着做功体现出来的，能量的形式发生了变化，一种形式的能量增加，一定有其他形式的能量减少。 （2）能量的转移过程中能量的形式没有发生变化。 （3）能量的转化和转移具有方向性。 知识点2 能量守恒定律 1. 能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （2）对能量守恒定律的理解 ①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 机械能守恒和能量守恒的区别与联系 能量守恒是无条件的，机械能守恒有条件。机械能守恒的条件是在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，也没有机械能转化为其他形式的能。 2. 永动机 （1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。 （2）永动机不可能实现。事实证明，能量在转化过程中只要有运动，摩擦就是不可避免的，从而产生热，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动就会停止。永动机违背了能量守恒定律，是不可能研制成功的。 教材习题01 解题方法 从能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中，总量总是保持不变，并且能量不可能凭空产生和消失。 右图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？ 【答案】 教材习题02 一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，请你说出以上过程中发生了哪些能量转化． 解题方法 ①思考：影响动能和重力势能的因素，明白机械能守恒的条件。判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量． 【答案】 考点1：能量的转化 【典例1】（24-25九年级上·湖北武汉·期末）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后弹壳内火药燃烧射出一颗子弹，如图所示。子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。下列关于以上过程发生的能量转化说法错误的是（　　） A．火药燃烧是化学能转化为内能 B．射出子弹是内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时内能转化为机械能 D．子弹陷入土地中时机械能转化为内能 【变式1-1】（22-23九年级上·湖北襄阳·期末）如图所示，一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方，风车会转动起来。在这个过程中，酒精的 能通过燃烧转化为燃气的 能，最终转化为风车的 能。 【变式1-2】（24-25九年级上·四川绵阳·期末）如图所示为趣味物理社团制作的“噗噗船”。与铜管相连的水槽中充有一定量的水，当水槽内的水被蜡烛加热，随着水温升高，产生的水蒸气从管口喷出，发出“噗噗”的声响，船就会在水池中向前移动；此过程将水蒸气的内能转化为船的 ，此时水蒸气内能减少主要是通过 的方式改变的。 考点2：能量的转移 【典例2】（23-24九年级上·湖北黄石·期末）自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 【变式2-1】（24-25八年级上·湖南岳阳·期中）下列实例中，属于能量转移的是（   ） A．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 B．两手相互搓一搓，手心发热 C．给电灯通电，电灯发光 D．用暖手宝捂手，手心变热 【变式2-2】（24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中）关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（   ） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．双手摩擦生热时，内能转化为机械能 考点3：能量守恒定律 【典例3】（24-25九年级上·广东广州·期末）如图是小球在地面弹跳过程的频闪图片，其中A处和B处等高。此过程中，以下判断正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断增大 C．说明能量是不守恒的 D．小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能 【变式3-1】（24-25九年级上·河南周口·期末）如图所示，小明将一个铁锁从鼻子处放手，结果铁锁摆回时并没有砸到他的鼻子，这是因为 ，这一过程 （选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。 【变式3-2】（24-25九年级上·广东江门·期末）如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。 (1)水从高处流下冲击叶片转动，水的 能转化为叶片的 能； (2)叶片转动带动抽水器把水抽到高处，叶片的 能转化为水的 能； (3)在叶片的转动带动抽水器抽水的过程中，即使不考虑对外做功，由于摩擦等因素，会不可避免地产生 能散失掉，正是由于这些能量的散失，致使抽到高处的水 （选填“大于”、“等于”或“小于”）从高处流下的水，从而使永动机最终动不了。 知识导图记忆 知识目标复核 1.了解能量在自然界中存在的多种形式。(物理观念） 2.知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程。(物理观念、科学思维) 3.了解能量守恒定律，能用能量守恒定律描述一些生产和生活实例中反映能量转化的情况。能用能量转化与守恒的观点分析问题。(物理观念、科学思维、科学态度与责任) 一、单选题 1．（24-25九年级上·广西南宁·期末）下列关于能量守恒和转化的说法正确的是（　　） A．风力发电，说明能量可以凭空产生 B．汽车刹车，说明能量可以凭空消失 C．木炭燃烧，说明光能可以转化为化学能 D．钻木取火，说明机械能可以转化为内能 2．（22-23九年级上·广西桂林·期中）下列事例中，属于内能转化为机械能的是（　　） A．古人使用的钻木取火 B．用火箭发射人造卫星 C．用打气筒给单车充气 D．杯中的热水渐渐冷却 3．（24-25九年级上·湖北武汉·期末）如图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①的实例可以是“炙手可热”和“钻木取火” B．序号②的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处 C．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 D．序号④的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电 4．（24-25九年级上·湖南永州·阶段练习）永州大道两旁，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（　　） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的 C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚供电时，将电能转化为化学能 5．（24-25九年级上·湖南永州·期末）下列有关能量的说法中错误的是（　　） A．核电站发电——核能转化为电能 B．手机电池充电——化学能转化为电能 C．电热水器烧水——电能转化为内能 D．燃料燃烧——化学能转化为内能 6．（24-25九年级上·贵州毕节·期末）北京时间2024年12月19日18时18分，我国太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥四运载火箭，搭载发射的天启星座33~36星顺利进入预定轨道，飞行试验任务获得圆满成功。如图所示是火箭发射时的场景，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，机械能增大，整个过程不遵循能量守恒定律 B．燃料燃烧过程中，剩余燃料的热值越来越大 C．进入太空后，飞船表面温度不断降低，最终会降为零 D．火箭在上升过程中外壳与空气摩擦温度升高，是将机械能转化为内能 7．（24-25九年级上·湖南湘西·期末）科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的。下列关于能的转化描述错误的是（　　） A．摩擦生热，机械能转化为内能 B．电动机把水抽到高处，电能转化为机械能 C．植物进行光合作用，光能转化为电能 D．水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能 二、多选题 8．（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）如图是某射击运动员测试子弹究竟能穿过多少个水气球的实验。实验中子弹在穿过第四个水气球就被挡了下来，而且子弹由于熔化发生形变。针对以上过程，下说法中正确的是（   ） A．子弹在水气球中运动时，将机械能转化为了内能 B．此过程不遵守能量守恒定律 C．气球内水温变化不大，水的内能不变 D．子弹熔化变形，是通过做功的方式使内能增大的 9．（24-25九年级上·贵州黔东南·期末）2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功，“神舟十八号”穿过大气层升空，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“神舟十八号”与大气摩擦过程中，是通过热传递的方式增大内能的 B．“神舟十八号”在升空过程中，宇航员的质量变小 C．“神舟十八号”加速升空过程中，机械能增加 D．“神舟十八号”升空的过程中发生能量转化和转移，但能量的总量保持不变 三、填空题 10．（24-25九年级上·河南三门峡·期中）2024年10月30日04时27分，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭离地加速升空时，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；火箭发动机的燃料燃烧过程中， 能转化为 能。 11．（24-25九年级上·江苏南京·期末）2024年珠海航展再度引领全球航空科技的目光，数十款国产新型无人机成为航展上的耀眼明星，无人机蜂群加速升空时，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”，下同），到达一定高度时保持水平匀速飞行过程中，机械能 ，青鸥无人机采用氢燃料电池发电为无人机提供动力，从能的转化角度看，氢燃料电池工作时把 能转化为电能。 12．（24-25九年级上·吉林长春·期末）如图所示是国家非物质文化遗产之一的“打铁花”。演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，温度降低，这是通过 的方式改变铁水的内能；在这个过程中，热量只能自发的从 ，不能相反，这说明能量的转移具有 。铁水最后凝固形成铁屑，但落下的铁屑却不会烫伤人，原因之一是铁的比热容较 。 13．（24-25九年级上·辽宁大连·期末）如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，在小球的运动中，有一部分机械能转化成了 能，这一过程能量的总量 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。 14．（24-25九年级上·山东德州·期末）在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。“水火箭”飞出后，瓶内气体内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在整个过程中，能量总量是 的。 四、简答题 15．（2024·甘肃武威·一模）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车、电动单车已经成为了人们日常外出的重要交通工具，请用物理知识回答下列问题。 （1）电动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？ （2）电动车利用电动机获得牵引力，电动机的工作原理是？ 16．如图是种能爬墙的机器人，它的四只脚上各有一个吸盘，让它能在爬墙时如履平地。请你回答下列问题： （1）吸盘能吸住墙的原因是什么； （2）机器人向下爬墙时所受摩擦力的方向向哪个方向； （3）机器人在使用前需要充电，充电时能量是如何转化的？ 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 能量的转化与守恒 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：3大核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 热量的转化和转移 1. 各种形式的能 2. 能量的转化与转移 （1）能量的转化 在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。 （2）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。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 转化与转移的区别 （1）能量的转化是伴随着做功体现出来的，能量的形式发生了变化，一种形式的能量增加，一定有其他形式的能量减少。 （2）能量的转移过程中能量的形式没有发生变化。 （3）能量的转化和转移具有方向性。 知识点2 能量守恒定律 1. 能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （2）对能量守恒定律的理解 ①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 机械能守恒和能量守恒的区别与联系 能量守恒是无条件的，机械能守恒有条件。机械能守恒的条件是在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，也没有机械能转化为其他形式的能。 2. 永动机 （1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。 （2）永动机不可能实现。事实证明，能量在转化过程中只要有运动，摩擦就是不可避免的，从而产生热，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动就会停止。永动机违背了能量守恒定律，是不可能研制成功的。 教材习题01 解题方法 从能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中，总量总是保持不变，并且能量不可能凭空产生和消失。 右图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？ 【答案】此“永动机”中，高处的水流冲击叶片转动对外做功时，因为摩擦等原因，有部分机械能转化为其他形式的能，从高处流下的水不可能全部被抽回原高度，所以不会“永动下去”。 教材习题02 一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中，请你说出以上过程中发生了哪些能量转化． 解题方法 ①思考：影响动能和重力势能的因素，明白机械能守恒的条件。判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量． 【答案】子弹在上升的过程中质量不变，速度变小，动能变小；高度增大，重力势能变大，动能转化为重力势能；子弹在下落的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度变小，重力势能变小，重力势能转为动能；下落泥土中的过程中，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为内能． 考点1：能量的转化 【典例1】（24-25九年级上·湖北武汉·期末）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后弹壳内火药燃烧射出一颗子弹，如图所示。子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。下列关于以上过程发生的能量转化说法错误的是（　　） A．火药燃烧是化学能转化为内能 B．射出子弹是内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时内能转化为机械能 D．子弹陷入土地中时机械能转化为内能 【答案】C 【详解】A．火药燃烧时，发生化学反应产生高温的燃气，将化学能转化成内能，故A正确，不符合题意； B．射出子弹时，是燃气的内能推动子弹做功，即内能转化为子弹的机械能，故B正确，不符合题意； C．子弹在空中飞行时需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为内能，故C错误，符合题意； D．子弹陷入土地中时，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式1-1】（22-23九年级上·湖北襄阳·期末）如图所示，一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方，风车会转动起来。在这个过程中，酒精的 能通过燃烧转化为燃气的 能，最终转化为风车的 能。 【答案】 化学 内 机械/动 【详解】[1][2][3]酒精燃烧，化学能转化成内能，火焰上方空气加热后体积膨胀，根据可知空气密度变小，会向上运动，流动的空气吹动风车转动，使风车得到动能，因此是酒精的化学能最终转化成了风车的机械能（或动能）。 【变式1-2】（24-25九年级上·四川绵阳·期末）如图所示为趣味物理社团制作的“噗噗船”。与铜管相连的水槽中充有一定量的水，当水槽内的水被蜡烛加热，随着水温升高，产生的水蒸气从管口喷出，发出“噗噗”的声响，船就会在水池中向前移动；此过程将水蒸气的内能转化为船的 ，此时水蒸气内能减少主要是通过 的方式改变的。 【答案】 机械能 做功 【详解】[1][2]当水槽内的水被蜡烛加热，产生的水蒸气从管口喷出，船就会在水池中向前移动；此过程将水蒸气对船做功，水蒸气将内能转化为船的机械能（或动能）。此时水蒸气内能减少主要是通过做功的方式改变的。 考点2：能量的转移 【典例2】（23-24九年级上·湖北黄石·期末）自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【详解】①高温电炉丝使周围空气温度上升，将热量传递给空气，能量发生转移，故①符合题意； ②流星从夜空快速滑过，与大气摩擦做功，将机械能转化为内能，使物体温度升高，发出耀眼的光亮，此过程中能量发生了转化，故②不符合题意； ③试管中高温水蒸气将管口的橡胶塞弹出，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，此过程中能量发生了转化，故③不符合题意； ④涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机，将海水的机械能转移到水轮机上，使水轮机转动，故④符合题意。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式2-1】（24-25八年级上·湖南岳阳·期中）下列实例中，属于能量转移的是（   ） A．水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 B．两手相互搓一搓，手心发热 C．给电灯通电，电灯发光 D．用暖手宝捂手，手心变热 【答案】D 【详解】A．水沸腾以后，壶盖被水蒸气顶起，是因为水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．两手相互搓一搓，手心发热，是做功改变了手的内能，机械能转化为内能，属于能量的转化，故B不符合题意； C．给电灯通电，电灯发光，是由电能转化为光能和内能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．用暖手宝捂手，手心变热，是因为暖手宝的内能转移到了手心，是热传递改变了物体的内能，属于能量的转移，故D符合题意。 故选D。 【变式2-2】（24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中）关于能量的转化和转移，下列说法正确的是（   ） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．双手摩擦生热时，内能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．蓄电池充电时，将电能转化为化学能储存在电池内部，故A错误； B．暖瓶塞跳起时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，将内能转化为机械能，使瓶塞跳起。故B错误； C．用热水袋取暖时，热水袋中的内能会转移到人体上，使人感到温暖。故C正确； D．双手摩擦生热时，通过摩擦做功将机械能转化为内能，使双手感到温暖。故D错误。 故选C。 考点3：能量守恒定律 【典例3】（24-25九年级上·广东广州·期末）如图是小球在地面弹跳过程的频闪图片，其中A处和B处等高。此过程中，以下判断正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断增大 C．说明能量是不守恒的 D．小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能 【答案】D 【详解】在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能；小球的机械能逐渐减小，机械能等于动能和势能的总和，小球的重力势能和动能减小，小球质量不变，运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小；小球速度越来越慢，说明动能越来越小；小球从右向左运动，小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能，机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，守恒的。 故选D。 【变式3-1】（24-25九年级上·河南周口·期末）如图所示，小明将一个铁锁从鼻子处放手，结果铁锁摆回时并没有砸到他的鼻子，这是因为 ，这一过程 （选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。 【答案】 见详解 符合 【详解】[1]铁锁在摆动过程中和空气摩擦，铁锁的一部分机械能转化为内能，从而导致铁锁的机械能减少，铁锁摆回时不能达到鼻子的高度，所以不会砸到他的鼻子。 [2]铁锁在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致铁锁的机械能减少，这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即能量的总量保持不变。 【变式3-2】（24-25九年级上·广东江门·期末）如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。 (1)水从高处流下冲击叶片转动，水的 能转化为叶片的 能； (2)叶片转动带动抽水器把水抽到高处，叶片的 能转化为水的 能； (3)在叶片的转动带动抽水器抽水的过程中，即使不考虑对外做功，由于摩擦等因素，会不可避免地产生 能散失掉，正是由于这些能量的散失，致使抽到高处的水 （选填“大于”、“等于”或“小于”）从高处流下的水，从而使永动机最终动不了。 【答案】(1) 重力势 动 (2) 动 重力势 (3) 内 小于 【详解】（1）[1][2]水从高处流下冲击叶片转动，水的高度减小，水的重力势能减小，叶轮发生转动，叶轮的动能增大，水的重力势能转化为叶轮的动能。 （2）[1][2]叶片转动带动抽水器把水抽到高处，消耗叶片的动能，产生水的重力势能，将叶片的动能转化为水的重力势能。 （3）[1][2]抽水机在此过程中，克服摩擦做功，有部分机械能会转化为内能，机械能会逐渐减少，这些内能散失掉，致使抽到高处的水小于从高处流下的水，从而使永动机最终动不了。 知识导图记忆 知识目标复核 1.了解能量在自然界中存在的多种形式。(物理观念） 2.知道能量的转移和转化，能解释一些常见现象中的能量转化过程。(物理观念、科学思维) 3.了解能量守恒定律，能用能量守恒定律描述一些生产和生活实例中反映能量转化的情况。能用能量转化与守恒的观点分析问题。(物理观念、科学思维、科学态度与责任) 一、单选题 1．（24-25九年级上·广西南宁·期末）下列关于能量守恒和转化的说法正确的是（　　） A．风力发电，说明能量可以凭空产生 B．汽车刹车，说明能量可以凭空消失 C．木炭燃烧，说明光能可以转化为化学能 D．钻木取火，说明机械能可以转化为内能 【答案】D 【详解】AB．能量不能凭空产生的，也不会凭空消灭，总是由一种能量转化为另一种能量，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中，能的总量保持不变，故AB错误； C．木炭燃烧，温度升高，内能增大，说明化学能可以转化为内能，故C错误； D．钻木取火，温度升高，内能增大，是通过做功的方式将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 2．（22-23九年级上·广西桂林·期中）下列事例中，属于内能转化为机械能的是（　　） A．古人使用的钻木取火 B．用火箭发射人造卫星 C．用打气筒给单车充气 D．杯中的热水渐渐冷却 【答案】B 【详解】A．钻木取火是将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．用火箭发射人造卫星是将燃料燃烧产生的内能转化为卫星的机械能，故B符合题意； C．用打气筒给单车充气，打气筒会发热，是将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．杯中的热水渐渐冷却是因为发生了热传递，只有能量的转移，没有能量的转化，故D不符合题意。 故选B。 3．（24-25九年级上·湖北武汉·期末）如图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①的实例可以是“炙手可热”和“钻木取火” B．序号②的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处 C．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 D．序号④的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电 【答案】A 【详解】A．“炙手可热”属于热传递改变内能，“钻木取火”属于克服摩擦做功，所以序号①的实例可以是“钻木取火”，故A错误，A符合题意； B．电动机带动水泵把水送到高处是将电能转化为机械能，故B正确，B不符合题意； C．植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为化学能，故C正确，C不符合题意； D．将塑料尺在头发上摩擦后带电是将机械能转化为电能，故D正确，D不符合题意。 故选A。 4．（24-25九年级上·湖南永州·阶段练习）永州大道两旁，安装了两盏“风光互补”景观节能灯，如图所示，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板。关于节能灯的设计解释合理的是（　　） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的 C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能 D．蓄电池在夜晚供电时，将电能转化为化学能 【答案】A 【详解】A．太阳能电池板的作用就是将太阳能转化为电能，这是符合其工作原理的，故A符合题意； BC．小风扇是风力发电机，是将机械能转化为电能，而不是用来给太阳能电池板散热的，也不是将电能转化为机械能，故BC不符合题意； D．蓄电池在夜晚放电时，是将化学能转化为电能，而不是将电能转化为化学能，故D不符合题意。 故选A。 5．（24-25九年级上·湖南永州·期末）下列有关能量的说法中错误的是（　　） A．核电站发电——核能转化为电能 B．手机电池充电——化学能转化为电能 C．电热水器烧水——电能转化为内能 D．燃料燃烧——化学能转化为内能 【答案】B 【详解】A．核电站利用核裂变发电，将核能最终转化为电能，故A正确，不符合题意； B．给手机充电的过程中是把电能转化为化学能储存起来，故B错误，符合题意； C．用电热器烧水，电流做功，消耗电能，产生内能，将电能转化为内能，故C正确，不符合题意； D．燃料燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．（24-25九年级上·贵州毕节·期末）北京时间2024年12月19日18时18分，我国太原卫星发射中心在山东附近海域成功发射谷神星一号海射型遥四运载火箭，搭载发射的天启星座33~36星顺利进入预定轨道，飞行试验任务获得圆满成功。如图所示是火箭发射时的场景，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速升空时，机械能增大，整个过程不遵循能量守恒定律 B．燃料燃烧过程中，剩余燃料的热值越来越大 C．进入太空后，飞船表面温度不断降低，最终会降为零 D．火箭在上升过程中外壳与空气摩擦温度升高，是将机械能转化为内能 【答案】D 【详解】A．火箭在加速升空的过程中，质量不变，速度变大，动能变大，高度增加，重力势能增大，则机械能增大，这个过程中火箭的化学能被转化为机械能，但整个系统的总能量仍然是守恒的，故A错误； B．热值是燃料的特性，它只与燃料的种类有关，与质量和燃烧程度无关。所以燃料燃烧过程中，剩余燃料的热值不变，故B错误； C．进入太空后，虽然飞船不再受到大气层的摩擦阻力，飞船表面会吸收宇宙射线、太阳等星体的辐射等而保持一定的温度，所以表面温度并不会因此不断降低并最终降为零，故C错误； D．火箭在上升过程中，外壳与空气摩擦会产生热量而温度升高，这是通过克服摩擦力做功的方式将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 7．（24-25九年级上·湖南湘西·期末）科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的。下列关于能的转化描述错误的是（　　） A．摩擦生热，机械能转化为内能 B．电动机把水抽到高处，电能转化为机械能 C．植物进行光合作用，光能转化为电能 D．水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能 【答案】C 【详解】A．摩擦生热，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故A正确，不符合题意； B．电动机把水抽到高处，电能转化为机械能，故B正确，不符合题意； C．植物进行光合作用，光能转化为化学能，故C错误，符合题意； D．水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、多选题 8．（24-25九年级上·辽宁沈阳·期末）如图是某射击运动员测试子弹究竟能穿过多少个水气球的实验。实验中子弹在穿过第四个水气球就被挡了下来，而且子弹由于熔化发生形变。针对以上过程，下说法中正确的是（   ） A．子弹在水气球中运动时，将机械能转化为了内能 B．此过程不遵守能量守恒定律 C．气球内水温变化不大，水的内能不变 D．子弹熔化变形，是通过做功的方式使内能增大的 【答案】AD 【详解】A．子弹在水气球中运动时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故A正确； B．能量守恒定律是自然界最基本的规律之一，子弹和水气球间的能量转化遵守能量守恒定律，故B错误； C．对水做功，水的内能增大，气球内水温变化不大，主要是因为水的比热容大，故C错误； D．子弹克服摩擦做功，子弹熔化变形，是通过做功的方式使内能增大的，故D正确。 故选AD。 9．（24-25九年级上·贵州黔东南·期末）2024年4月25日神舟十八号载人飞船发射成功，“神舟十八号”穿过大气层升空，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．“神舟十八号”与大气摩擦过程中，是通过热传递的方式增大内能的 B．“神舟十八号”在升空过程中，宇航员的质量变小 C．“神舟十八号”加速升空过程中，机械能增加 D．“神舟十八号”升空的过程中发生能量转化和转移，但能量的总量保持不变 【答案】CD 【详解】A． “神舟十八号”与大气摩擦过程中，是通过做功的方式增大内能的，故A错误； B． 质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，故在升空过程中，宇航员的质量不变，故B错误； C．加速升空过程中，质量不变，速度变大，则动能增大；同时其高度增加，重力势能增大；因机械能等于动能与势能的总和，所以机械能增大，故C正确；     D．根据能量守恒定律可知，“神舟十八号”升空的过程中发生能量转化和转移，但能量的总量保持不变，故D正确。 故选CD。 三、填空题 10．（24-25九年级上·河南三门峡·期中）2024年10月30日04时27分，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭离地加速升空时，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；火箭发动机的燃料燃烧过程中， 能转化为 能。 【答案】 增大 化学 内 【详解】[1]火箭在加速上升过程中，速度增加，动能增大，高度增加，重力势能也增大，所以火箭的机械能增大。 [2][3]火箭发动机的燃料燃烧过程中，消耗燃料的化学能，释放出内能，即该过程中将化学能转化为内能。 11．（24-25九年级上·江苏南京·期末）2024年珠海航展再度引领全球航空科技的目光，数十款国产新型无人机成为航展上的耀眼明星，无人机蜂群加速升空时，重力势能 （选填“增大”“减小”或“不变”，下同），到达一定高度时保持水平匀速飞行过程中，机械能 ，青鸥无人机采用氢燃料电池发电为无人机提供动力，从能的转化角度看，氢燃料电池工作时把 能转化为电能。 【答案】 增大 不变 化学 【详解】[1]无人机蜂群加速升空时，质量不变、高度增加，重力势能增大。 [2]到达一定高度时保持水平匀速飞行过程中，质量不变，高度不变、速度不变，动能和势能都不变，动能和势能统称为机械能，所以机械能保持不变。 [3]从能的转化角度看，氢燃料电池工作时内部发生化学变化，对外提供电能，其对外供电时，把化学能转化为电能。 12．（24-25九年级上·吉林长春·期末）如图所示是国家非物质文化遗产之一的“打铁花”。演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，温度降低，这是通过 的方式改变铁水的内能；在这个过程中，热量只能自发的从 ，不能相反，这说明能量的转移具有 。铁水最后凝固形成铁屑，但落下的铁屑却不会烫伤人，原因之一是铁的比热容较 。 【答案】 热传递 高温物体传向低温物体 方向性 小 【详解】[1][2][3]演出时，工匠师傅用木板将滚烫的铁水向空中泼洒，铁水与空气接触时，铁水放出热量，内能减小，温度降低，这是通过热传递的方式改变铁水的内能；发生热传递时，热量总是自发的从高温物体向低温物体传递，由于能量的转移是有方向性的，热量不能自发的从低温物体传到高温物体。 [4]由于铁的比热容较小，温度变化较大，铁水最后凝固形成铁屑，温度变低，落下的铁屑不会烫伤人。 13．（24-25九年级上·辽宁大连·期末）如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片，在小球的运动中，有一部分机械能转化成了 能，这一过程能量的总量 （选填“变小”、“不变”或“变大”）。 【答案】 内能 不变 【详解】[1]在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能。 [2]根据能量守恒定律可知，能量即不能创生，也不能被消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式的能转化成其它形式的能。所以在小球运动的整个过程中，能量的总量是不变的。 14．（24-25九年级上·山东德州·期末）在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。“水火箭”飞出后，瓶内气体内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），在整个过程中，能量总量是 的。 【答案】 减小 不变 【详解】[1]“水火箭”飞出后，瓶内气体对外做功，将气体的内能转化为机械能，因此气体的内能会减小。 [2]由于整个自然界遵循能量守恒定律，因此在整个过程中，能量总量是不变的。 四、简答题 15．（2024·甘肃武威·一模）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车、电动单车已经成为了人们日常外出的重要交通工具，请用物理知识回答下列问题。 （1）电动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？ （2）电动车利用电动机获得牵引力，电动机的工作原理是？ 【答案】（1）电动车在工作过程中是为了提供动力的，由此可判断其主要的能量转化方向为将电能转化机械能；（2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。 【详解】（1）电动车在工作过程中是为了提供动力的，由此可判断其主要的能量转化方向为将电能转化机械能。 （2）电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。 16．如图是种能爬墙的机器人，它的四只脚上各有一个吸盘，让它能在爬墙时如履平地。请你回答下列问题： （1）吸盘能吸住墙的原因是什么； （2）机器人向下爬墙时所受摩擦力的方向向哪个方向； （3）机器人在使用前需要充电，充电时能量是如何转化的？ 【答案】（1）大气压强；（2）竖直向上：（3）电能转化学能 【详解】（1）吸盘内气压小于外界大气压，在大气压的作用下吸盘能吸住墙。 （2）机器人向下爬墙时，因机器人受到竖直向下的重力而向下滑动，所以在接触面上会产生阻碍它滑动的摩擦力，则机器人所受摩擦力的方向竖直向上。 （3）机器人充电时，将电能储存起来，故电能转化为化学能。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$