第十四章 第1节 能量的转化与守恒-2025-2026学年新教材九年级上册物理同步辅导（人教版2024）

第十四章 内能的利用 第1节能量的转化与守恒 【基础过关】 1.B点拨：酒精燃烧时发热，将酒精的化学 能转化为内能，属于能量的转化，故A错 误；用热水袋取暖，通过热传递改变物体的 内能，属于能量的转移，故B正确；钻木取 火，通过做功改变物体的内能，属于能量的 转化，故C错误：电动机带动水泵把地下水 送到地面，将电能转化为水的机械能，属于 能量的转化，故D错误。 2.D点拨：当电流通过电动机时，电流做功， 将电能转化为机械能和内能；钻头冲击墙 壁，克服摩擦做功，将机械能转化为内能： 由此分析，可知在该过程中存在电能、机械 能和内能的转化。故选D。 3.C点拨：能量守恒定律适用于自然界中任 何形式能的相互转化，故A错误：能量守恒 定律既适用于能量转化过程，又适用于能 量的转移过程，故B错误；根据能量守恒定 律，可知宇宙中的能量总和保持不变，故C 正确；“摩擦生热”是将机械转化为内能的 过程，是自然界中能量转化过程，所以它也 是符合能量守恒定律的，故D错误。 4.B5.B6.C 7.(1)不变(2)变小(3)机械内(4)1000 600点拨：(1)若不计摩擦和空气阻力，则 小林在下滑的过程中，动能增大，重力势能 减小，机械能没有损失，总量不变：(2)若小 林在滑梯上匀速下滑，在这一过程中，动能 不变，重力势能减小，因此他的机械能变 小：(3)若小林在滑梯上下滑时，臀部有灼 热的感觉，在这一过程中，克服摩擦力做 功，机械能转化为内能：(4)根据能量守恒 定律，依题意，滑行一半路程所产生的内能 为Q=1600J-1300J=300J,由于摩擦 阻力的大小不变，在另一半路程还将有同 样多的内能产生，即Q2=Q=300J,故知 整个过程有Q=Q,十Q2=600J机械能转 化为内能，所以滑到滑梯底端时，他还剩下 的机械能为1600J一600J=1000J,在滑 梯底端，他的势能为零，所剩下的机械能即 为他的动能。 8.(1)电能转化成内能(2)电能转化成机械 能(3)电能转化成化学能(4)机械能转 化成内能(5)化学能转化成内能再转化成 机械能(6)太阳能转化成化学能(7)化 学能转化成电能(8)化学能转化成内能和 光能 【能力提升】 1.D点拨：手机在充电时，将电能转化为化 学能，故A错误；LED灯在工作时将电能 转化为光能和内能，故B错误；蓝牙音箱在 工作时将电能转化为声能和内能，故C错 误：太阳能面板在工作时将太阳能转化为 电能，故D正确。故选D。 2.B点拨：装置在工作的过程中，由于存在 摩擦力，克服摩擦力做功，机械能转化为内 能，所以机械能会变小，故A错误；如果没 有能量补充，机械能会逐渐变小，装置最终 会停下来，故B正确，C错误；装置在运动 的过程中，小球的高度会发生变化，重力势 能发生改变，速度发生变化，动能发生改 变，有重力势能和动能的相互转化，故D错 误。故选B。 3.A4.A5.C6.C7.A 8.转化转移 9.遵循 10.不守恒守恒 11.(1)光电(2)性能稳定，使用寿命长 成本高，能量转换效率低(3)废弃的光 电池不会污染环境。 【素养发展】 1.D2.C 3.电光内内机械 第2节热机 【基础过关】 1.C2.C3.A 4.内机械做功 5.(1)关闭关闭上压缩(2)关闭打 开上排气(3)打开关闭下吸 气(4)关闭关闭下做功(5)丙、 甲、丁、乙丁甲 【能力提升】 1.A2.B 3.B点拨：根据汽油机工作特点，正确顺序 是：燃料燃烧释放内能；工作物质获得内 能，体积膨胀对外做功，内能转化为机械 能：工作物质内能减少，温度降低。故应 选B。 4.C点拨：曲轴转速为1800/min,即 1min曲轴转1800圈，完成3600个冲程， 故A错误；曲轴转动两周为一个工作循环，所 以1min完成900个工作循环，做功900次， 故B错误；曲轴转速为1800r/min,即 30r/s,所以1s曲轴转30圈，每圈有两个 冲程，所以1s完成60个冲程，做功15次， 故C正确，D错误。故选C。 5.B点拨：由图可知汽油机的两个气门都关 闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做 功冲程，该冲程是燃料燃烧产生高温高压 的燃气，推动活塞做功，将内能转化为机 械能。 6.柴油机空气点拨：汽油机和柴油机在 构造上主要的区别是：汽油机气缸顶部有 个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，因 此这台发动机是柴油机：在吸气冲程，柴油 机吸入人气缸的只是空气，汽油机吸入气缸 的是汽油和空气的混合物。 7.内能转化为机械能乙点拨：由题图可 知两个实验装置都是热的气体推动风车转 动，将内能转化为机械能：题图甲中，是水 沸腾时产生的水蒸气推动风车转动，所以 是蒸汽机的工作原理图；题图乙中，蜡烛燃 烧将化学能转化为内能（使得蜡烛上方的 空气温度升高、内能增大)，内能再转化为 机械能，所以是汽油机的工作原理图。 8.501002525 9.做功冲程2点拨：水注入气缸，使水瞬 间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第 五冲程，为汽车提供动力，所以是内能转化 为机械能，相当于做功冲程。这种发动机在 完成四冲程工作的过程中，其中的第三冲程 即做功冲程就要对外做功1次，现在第五冲 程相当于做功冲程，也要对外做功1次，所 以这种内燃机一个工作循环对外做功2次。 10.根据图示，可知酒精灯加热将化学能转化 为内能，热气缸中的工作介质吸热汽化膨 胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转 化为机械能：由于曲轴具有惯性，带动活第十四章 内能的利用 第①节 能量的转T化与守恒 知识梳理 1.在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 从一个物体转移到其他物体，而在转化和 转化的。 转移的过程中，能量的总量保持不变。这 2.能量既不会凭空消失，也不会凭空产生， 就是能量守恒定律。 它只会从一种形式转化为其他形式，或者 基础过关 1.下列能量转化或转移的情景中，属于能量转 C.按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永 移的是( 远不会增减 A.酒精燃烧时发热 D.“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守 B.用热水袋取暖 恒定律 C.钻木取火 4.电风扇通电后，扇叶旋转，一段时间后，电动 D.电动机带动水泵把地下水送到地面 机的外壳温度升高，则下列有关能量转化与 2.如图14一1一1，冲击钻工 守恒的说法正确的是() 神击钻 作时，钻头在电动机的带 A.电能全部转化为机械能，总的能量守恒 动下，不断地冲击墙壁打 B.电能一部分转化为机械能，另一部分转化 出圆孔。关于冲击钻在工 为内能，总的能量守恒 作过程中的能量转化，说 C.电能全部转化为内能，总的能量守恒 法正确的是( 图14-1-1 D.电能转化为机械能和内能，机械能守恒 A.内能转化为机械能 5.某物体对外做功，消耗了100J的机械能，这 B.内能转化为电能 些机械能转化为其他形式的能量( C.只有机械能和内能的相互转化 A.等于50J B.等于100J D.有电能、机械能和内能的转化 C.等于0J D.可能大于100J 3.有关能量守恒定律，下列说法中正确的 6.如图14一1一2所示是一种设想 是() 中的永动机·永动机至今没有制 A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的 造成功，原因是() 相互转化 A.科学技术还不够先进 B.能量守恒定律只适用于能量转化过程 B.机器不能对外输出能量 图14-1-2 C.违背了能量守恒定律 大小不变，那么滑到滑梯底端时，他的动 D.机器只能转移能量不能转化能量 能为 J,整个过程有 J 7.如图14一1一3所示，是小林正在玩滑梯的情景。 的机械能转化为内能。 (1)若不计摩擦和空气阻力， 8.在日常生活中，你一定经历过或看到过下列 小林在下滑过程中，机械 这些现象吧，你能试着说出下列各项的能量 能 转化或转移情况吗？ (2)若小林在滑梯上匀速下 图14-1一3 (1)用电饭锅煮饭： 滑，在这一过程中，他的机械能 (2)电风扇通电后转动： (3)若小林在滑梯上下滑时，臀部有灼热的感 (3)对蓄电池充电： 觉，在这一过程中， 能转化为 (4)锯木头后，锯条发热： 能。 (5)爆竹腾空而起： (4)根据能量守恒定律，小林开始下滑时具有 (6)植物受到光照后生长： 1600J机械能，而滑到中点时他只剩下 (7)干电池对外供电： 1300J的机械能，设小林受到的摩擦力 (8)燃料燃烧时发光发热： 能力提升 1.杭州亚运会期间，如图14一1一4所示的“智 3.如图14-1-6是号 能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座位，还使 小球在地面弹跳 用了太阳能面板，可实现无线充电，可支持座 号 的频闪照片，下 椅下的蓝牙音箱播放歌曲，可支持座椅上的 列说法中正确的 LED灯在有需要时亮起。其中将其他形式 是( 图14-1-6 能转化为电能的装置是( A.小球弹起的高度越来越小，在此过程中能 A.手机 B.LED灯 量守恒 C.蓝牙音箱 D.太阳能面板 B.根据能量守恒定律，在此过程中小球的机 械能总量是保持不变的 C.在小球的运动过程中是通过热传递的方式 使其内能增加 图14-1-4 图14-1-5 2.有人设想的“永动机”如图14一1一5所示。 D.小球和地面之间发生撞击，内能转化为机 下列对该装置开始转动后的分析正确的 械能 是() 4.下列关于能量守恒定律的说法错误的是( A.装置所具有的机械能始终不变 A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的 B.如果没有能量补充，装置最终会停下来 相互转化 C.根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 B.只要有能量的转化和转移，就一定遵循能 D.装置中小球的动能和重力势能不会相互 量守恒定律 转化 C.能量守恒定律是人们认识自然的有力武器 D.任何一种形式的能量在转化为其他形式的 太阳能光伏电池口苦电迪化学能蓄电池石路灯口 能量的过程中，消耗多少某种形式的能 之 量，就能得到多少其他形式的能量，能量 图14-1-8 的总量保持不变 A.a是电能，b是电能，c是光能 5.一支向高空瞄准的步枪，扳动扳机后射出一 B.a是内能，b是机械能，c是光能 颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在泥 C.a是机械能，b是内能，c是光能 土中，以上过程中发生了哪些形式的能量转 D.a是内能，b是光能，c是电能 化呢？有四位同学分别给出了能量转化的顺 8.如图14一1一9是中华“烙花”艺术，即用火 序，你认为正确的是( 烧铁扦子（现代发展为电烙铁）在物体上熨 A.机械能→内能→化学能→机械能 出烙痕作画。电烙铁通电升温的过程是能 B.化学能→机械能→内能→机械能 量的 过程，“画布”升温的过程是能 C.化学能→内能→机械能→内能 量的 过程。（均选填“转化”或“转 D.内能→化学能→机械能→内能 移”) 6.如图14一1一7所示，从斜面上滚下的小球能 推动平面上的木块前进一段距离，最后小球 和木块都静止。对此现象，下列说法中正确 的是( 图14-1-9 图14-1-10 9.我国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃 7777777777777777 惊的玩具”。它的神奇之处在于能不停地点 图14-1-7 头“喝”水。如图14一1一10乙所示，下球中 A.小球和木块的机械能都消失了 装有乙醚（极易汽化），汽化后气压增大将乙 B.小球的机械能转移到木块上，但机械能的 醚压入上球，重心上移“低头喝水”；上下球通 总量保持不变 过管连通，乙醚流回下球，恢复图14一1一10 C.小球和木块的机械能转化成其他形式的能 甲状态，如此反复。“饮水鸟”中的能量转化 量（如内能等），但能量的总量保持不变 (选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒 D.整个过程中不遵循能量守恒定律 定律。 7.如图14一1一8甲所示为一种太阳能路灯，白 10.小华在做如图14一1一11所示 天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路 的滚摆实验中，发现滚摆每次 灯供电，图14一1一8乙是这一过程中的能量 上升的高度逐渐减小。在这个 转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能 过程中，机械能 ,总的 量)。下列判断正确的是( 能量 (均选填“守图14-1一11 恒”或“不守恒”) 11.阅读下面短文，回答文后问题。 光电池 光电池是一种将光能转化为电能的电 池。硅光电池（如图14一1一 (3)与普通化学电池相比较，你认为光电池 12所示)是一种典型的光电 还有什么优点？ 池，它的主要部分用硅制成，这 种电池性能稳定，使用寿命长， 已广泛用在电子计算器、收音 硅光电池 机、玩具等方面，在人造卫星和图14-1-12 其他太空仪器上常用硅光电池作电源。目 前生产光电池的成本较高，而且能量转换效 率较低，这些原因都限制了它的应用范围。 (1)光电池是一种将 能转化为 能的电池。 (2)硅光电池的优点是 不足之处是 素养发展 1.【实际应用】如图14一1一13所示，人们修筑 式的能量之间不能自由地相互转化 拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮 C.随着技术的发展，电灯通电后可以将电能 机带动发电机发电。上游一定量的水，经水 全部转化为光能 轮机流到下游的过程中，下列说法正确的 D.燃料燃烧时，将化学能转化为光能和内能 是( 内能 发电 机械 光能 能 电】 承轮机因 电能 化学 图14-1-13 A.水的机械能不变 图14-1-14 B.水的重力势能增大，动能减小 3.【实际应用】雷电是大气中大规模的放电现 C.水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 象，当电流在两块带电云层之间穿过时，会发 D.上游水位越高，能够发出的电能越多 光、发热，我们便会看到闪电，在这个过程中 2.【回归教材】如图14一1一14所示，关于能量 能转化为 能和 转化图的说法不正确的是( 能：同时，云中的水蒸气受热后迅速膨胀，发 A.摩擦生热，机械能转化为内能 出“轰隆隆”的雷声，在这个过程中是 B.能量转化是非常普遍的现象，但是各种形 能转化为 能。