14.1 能量的转化与守恒 分层练习-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

《14.1 能量的转化与守恒》分层次作业设计 基础层（概念巩固 + 基础计算） 1. 填空题（考查能量守恒定律核心表述） 能量既不会凭空______，也不会凭空______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______。这一规律是自然界最普遍的基本定律之一，称为______。（参考教材 14.1 及文档 3 第 6 题） 2. 选择题（区分能量转化与转移） 下列生活现象中，属于能量转移的是（ ） A. 中华 “烙画” 中，电烙铁通电后温度升高 B. 用嘴对着手心哈气，手心逐渐变热 C. 新能源汽车行驶时，电池带动电动机工作 D. 流星坠入大气层时，因摩擦发光发热 3. 基础计算题（衔接比热容知识，单一吸热计算） 质量为 3kg 的水，初温为 25℃，用电加热器加热至 55℃，需要吸收多少热量？[已知水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)] 提高层（应用分析 + 综合计算） 1. 情境分析题（结合新能源技术） 2025 年我国新能源汽车渗透率超 40%，多数车型配备 “动能回收系统”：刹车时车轮带动发电机转动，为电池充电。 （1）该过程中主要的能量转化是________→__________； （2）从能量守恒角度，说明该系统为什么能 “减少能源浪费”？ 2. 热传递综合题（双物体热平衡） 将质量为 1kg、温度为 80℃的热水，倒入质量为 3kg、温度为 10℃的冷水中，不计热量损失，求热平衡后的共同温度？[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 3. 判断题（辨析错误认知，巩固守恒定律） 请判断下列说法是否正确，并结合能量守恒定律说明理由： （1）“永动机” 能一直工作，因为它能通过循环不断产生新能量； （2）2025 年中山建成的 5MVA 超导磁储能装置，能 “创造电能” 以稳定供电。 4. 多能量转化分析题（联系教材实验与生活工具） 如图所示，工人使用冲击钻打孔时，电动机带动钻头高速旋转冲击墙壁，同时钻头发热。请写出该过程中涉及的两种主要能量转化： （1） → ；（2） → 。 拓展层（前沿探究 + 实践思考） 1. 开放探究题（结合最新储能技术） 全球最大容量的 10MJ 高温超导磁储能装置已在我国投用，其工作原理是：电网用电低谷时储存电能，用电高峰时释放电能。 （1）该装置储存电能时，主要能量转化形式是______→______； （2）与传统锂电池储能相比，超导储能的优势可能是什么？ 2. 家庭实践题（太阳能应用，基础能量转化计算） 某家庭安装的太阳能光储系统：白天太阳能板接收太阳能，一部分直接供电，多余电能储存在钠离子电池中；夜晚电池供电。若某天太阳能板接收×106J的太阳能，其中 30% 转化为电能，20% 的电能被直接消耗，剩余电能全部储存，可储存多少电能？ 3. 科技前沿题（核聚变能源，拓展能量转化视野） 2025 年我国 “人造太阳” EAST 装置实现 1500 秒长脉冲核聚变运行，其原理是：在超高温下，氢核（氘、氚）聚变成氦核，释放巨大能量。 （1）核聚变过程中，主要的能量转化形式是__________→__________； （2）从能量守恒角度，说明核聚变为什么被称为 “未来能源希望”？（提示：原料来源、能量密度等） 参考答案及解析要点 基础层 1. 产生；消失；转化；转移；保持不变；能量守恒定律 1. B 1. 3.78×105J 提高层 1. （1）机械能；电能 （2）刹车时原本会因摩擦将动能转化为无用的内能，该系统将部分动能转化为电能储存，减少了内能的浪费，符合能量守恒定律（总能量不变，有用能量占比提高） 2.32.5℃ 3.（1）错误，永动机违背能量守恒定律，循环中必有能量转化为内能散失，无法 “创生新能量”； （2）错误，超导储能仅实现电能的储存与释放（能量形式转化），不能创造电能，总能量始终守恒 4.（1）电能；机械能（电动机带动钻头）；（2）机械能；内能（钻头摩擦墙壁发热） 拓展层 1. （1）电能；磁能 （2）示例：响应速度快（毫秒级，适合电网调峰）；能量损耗低（超导材料几乎无电阻） 1. 1.92×106J 1. （1）核能；内能（氢核聚变释放核能，转化为氦核的内能） （2）核聚变原料（氘）可从海水中提取，来源极广；且聚变释放的能量密度远高于化石能源，能长期满足人类能源需求，符合能量守恒定律（能量从核能转化为可利用的内能，总量不变） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$