第5节能量转化与守恒（导学案）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

第5节 能量转化与守恒（导学案）（原卷版） 【学习目标】 1.知道各种形式的能量是可以相互转化的。 2.知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。 3.能举出日常生活中能量守恒的实例。 4.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 【学习重点】 能量的转化与守恒定律。 【学习难点】 用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量转化或转移的过程。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 认识各种形式的能量 (1)撑竿跳时竿被压弯具有 能。 (2)运动员滑雪飞在半空具有 能和动能。 (3)拦河大坝中水流湍急，具有 和动能。 (4)空间站组合体具有 能和动能。 (5)火箭发射时燃料具有 能。 一般按照什么来对能量进行分类？能量可分为哪几种？ 归纳总结：自然界中的能量以多种不同的形式存在，按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。 2.能量的转化与守恒 活动1：演示将乒乓球从一定高度落下，为什么乒乓球弹起的高度越来越低(如图)？损失的能量到哪儿去了？能量是否在不断地消失？ 学生回答：机械能越来 ，通过摩擦把机械能转化成了空气的 。能量发生了转化。能量没有消失。 活动2：把烧热的金属块投到冷水中，感受冷水、盛水的容器以及周围的空气温度的变化，这些变化说明了什么问题？ 学生回答：冷水、盛水的容器以及周围的空气温度都升高了，因为此时发生了 ，金属块放出热量，冷水、盛水的容器以及周围的空气会 ，温度升高。此现象说明能量发生了转移，能量 。 归纳总结：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，在转化和转移过程中，能量的总和 。这就是 。(“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是能量相互转化或转移的过程) 3.认识能量的转化是有方向的 提出问题：发动机工作一段时间后会“发烫”，这是由于 能转化为了 能，那么是否有内能转化为机械能的实例？这个过程可以自发进行吗？ 学生思考后回答：热机的做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能；此过程不可以自发进行，因为热机做功需要消耗燃料的 能。 归纳总结：大量事实表明，自发的能量转化和转移过程具有一定的 ，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 【课堂探究】 探究一、能量 1. 各种形式的能量 1.说出下列物体都具有什么形式的能量。 （1）拉长的橡皮筋。 （2）山巅的危石。 （3）运动的足球。 （4）太阳光。 （5）食物。 （6）燃烧的煤球。 2.能量存在的形式：自然界中的能量以多种不同的形式存在，按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。 3.自然界中不同形式的能量之间可以相互转化。从钻木取火到用火箭发射卫星，从伏打电池的发明到三峡电站的并网发电，从蒸汽机车的使用到高速铁路的普及，从灯泡的发明到多种多样的家用电器进入千家万户……这些都离不开能量及其转化。 4.能量的转化 [想想做做]完成下面的一组小实验： 1.来回迅速摩擦双手。 现象：感觉手发热；能量转化：机械能转化为内能。 2.塑料梳子与头发摩擦（梳头），再靠近纸片。 现象：梳子吸纸片；能量转化：机械能转化为电能。 [知识总结]在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 [交流讨论]课件展示能量转化的图片，学生根据实例说出能量的转化。 燃料燃烧：化学能转化为内能 钻木取火：机械能转化为内能 光合作用：光能转化为化学能 太阳能电池：太阳能转化为电能 。 【例题1】（2025春•北京丰台区期末）请阅读《潮汐发电》并回答问题。 潮汐发电 地球上海水的周期性涨落称为潮汐。这种现象主要是由月球、太阳对海水的引力以及地球自转效应造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而归，水位逐渐下降。我们站在海边，可以感受到海水拍打海岸岩石所发生的激烈碰撞，认识到地球上的海水具有极大的能量。 如何利用这种能量为人类服务呢？潮汐发电就是其中一种很好的方式：在海湾等水位差较大的地方修建堤坝、闸门和厂房，围成水库引导海水流动。如图甲所示，涨潮时，海洋水位高于水库水位，海水流入水库推动水轮机组工作。如图乙所示，落潮时，海洋水位低于水库水位，海水流出水库推动水轮机组工作。从能量转化角度分析，潮汐能是一种势能，它是由海水的水位变化而产生的。当海水涨潮时，海水的势能增加；当海水落潮时，海水的势能减少。在潮汐发电过程中，这种势能被转化为动能，即海水流动的能量。海水的动能再通过做功的方式转移给水轮机，水轮机的动能最终被发电机转化为电能。因此，潮汐发电就是一个将海水的机械能转化为电能的过程。 潮汐发电有很多优点：首先，它是一种可以不断得到补充、永续利用的能源，只要地球、月球和太阳存在，潮汐现象就会持续，因此潮汐发电具有可持续性。其次，潮汐发电过程中不产生温室气体排放，对环境的影响较小，是一种清洁的能源解决方案。此外，潮汐现象具有规律性和预测性，发电量相对稳定，不会像风能和太阳能那样受天气条件的限制。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）潮汐现象主要是由月球、太阳对海水的 　 　 和地球自转效应造成的； （2）请根据海水的受力情况分析涨潮时海水流入水库的原因； （3）当流经水轮机的海水质量一定时，堤坝两侧水位差越大，能够发出的电能 　 　 。 探究二、能量转化与守恒 [想想议议]观察现象，分析能量转化或转移情况。 停止用力，秋千越 掉在地上的弹性小球会 摆越低 越跳越低 [分析]在秋千和小球的运动中，高度降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能。 [板书]能量守恒定律。 1.内容：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.理解：①能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。 [永动机的设想]不需要动力就能源源不断地对外做功的机器。下图是一种设想中的永动机： [设想说明]通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作。 [分析]图中设想的永动机违背了能量守恒定律，所以是不可能一直工作下去的。 [结论]任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式。因此，根本不可能制造出永动机。 【例题2】（2024秋•北京西城区月考）关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A．风力发电机发电时，将电能转化为机械能 B．电热水器给水加热时，电能转化为内能 C．在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能 D．植物吸收太阳光进行光合作用，化学能转化为光能 【例题3】（2024秋•北京东城区月考）配套千万千瓦级风、光电基地。河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存、在用电高雄时放水发电。如图所示，当风、光发电盘大用不完时。电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）。当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法错误的是（　　） A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将风能转化为电能 C．电机抽水是将电能转化为机械能 D．放水发电是将水能转化为电能 探究三、能量转化的方向性 能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行，却不能自发地向相反方向进行。 大量事实表明，自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 【例题4】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．流星与空气摩擦，发光发热 D．用暖手宝捂手，手心变热 【例题5】（2025•北京海淀区期末）如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（　　） A．机械能→内能→电能 B．电能→机械能→内能 C．内能→机械能→电能 D．机械能→电能→内能 【归纳整理】 第5节 能量转化与守恒 【课堂练习】 1．（2024•江苏南通中考真题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 2．（2024秋•北京大兴区期末）下列有关能量转化的说法，正确的是（　　） A．电风扇工作时，将机械能转化为电能 B．电饭煲煮饭时，将电能转化为内能 C．用电器在使用时，把其他形式的能转化为电能 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 3．（2025•福建中考真题）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 4．（2025•北京海淀区期末）如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量）。下列判断正确的是（　　） A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能 C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能 5．（2023秋•北京朝阳区月考）下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．秋千在运动中，机械能保持不变 C．电动机工作时，机械能转化为电能 D．用热水袋取暖时，内能发生了转移 6．（2024•湖南中考真题）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 7．（2025秋•北京西城区月考）某电动机的效率是87%，下列选项符合电动机能量流向的是（　　） A． B． C． D． 8．（2025秋•北京东城区月考）据澎湃新闻，广西宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（　　） A．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒 B．如果没有能量补充，装置最终会停下 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．不靠任何能量补充，该装置可以一直转动下去 9．我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法错误的是（　　） A．运动的物体都具有能量 B．常见的势能形式包括重力势能和弹性势能 C．不同形式的能量之间不可以相互转化 D．在空中飞行的小鸟既有动能又有势能 10．（2024秋•北京西城区期中）请根据如图所示的实验，用酒精灯给试管加热，酒精燃烧将 　 　 能转化为 　 　 能，使试管内水的温度升高直至沸腾，试管内的水蒸气把软木塞崩出，将 　 　 能转化为 　 　 能。 11．（2024秋•北京西城区月考）如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”。这个永动机 　 　 （选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为 　 　 能。一段时间内，抽水机向上的抽水量 　 　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。 12．（2025•北京房山区期末）阅读《空气储能》并回答下题。 空气储能电站 2024年4月30日，由我国自主研发和建设的全球最大压缩空气储能电站并网发电，如图1所示。这一新型储能技术不仅展示了我国在新能源领域的实力，也为全球能源转型提供了新的范例。 该项目工作原理如图2所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约19万吨，减少二氧化碳排放约49万吨。可连续放电6小时，使用期长达40年。 该电站的建成将进一步提升我国新能源利用效率，为构建清洁、低碳、安全高效的现代能源体系奠定坚实基础。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为机械能，再通过空气压缩机转化为 　内　 能。 （2）常温高压空气通过“换热器2”转换成高温高压空气的过程需要 　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）。 （3）该项目的能量转换效率为 　72　 %，该项目每年发电6亿度，则消耗 　8.3　 亿度用电低谷时段电网的多余电能。（计算结果保留1位小数） 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5节 能量转化与守恒（导学案） 【学习目标】 1.知道各种形式的能量是可以相互转化的。 2.知道在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。 3.能举出日常生活中能量守恒的实例。 4.具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 【学习重点】 能量的转化与守恒定律。 【学习难点】 用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析，说明能量转化或转移的过程。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1. 认识各种形式的能量 (1)撑竿跳时竿被压弯具有 弹性势 能。 (2)运动员滑雪飞在半空具有 重力势 能和动能。 (3)拦河大坝中水流湍急，具有 重力势能 和动能。 (4)空间站组合体具有 重力势 能和动能。 (5)火箭发射时燃料具有 化学 能。 一般按照什么来对能量进行分类？能量可分为哪几种？ 归纳总结：自然界中的能量以多种不同的形式存在，按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。 2.能量的转化与守恒 活动1：演示将乒乓球从一定高度落下，为什么乒乓球弹起的高度越来越低(如图)？损失的能量到哪儿去了？能量是否在不断地消失？ 学生回答：机械能越来 越小 ，通过摩擦把机械能转化成了空气的 内能 。能量发生了转化。能量没有消失。 活动2：把烧热的金属块投到冷水中，感受冷水、盛水的容器以及周围的空气温度的变化，这些变化说明了什么问题？ 学生回答：冷水、盛水的容器以及周围的空气温度都升高了，因为此时发生了 热传递 ，金属块放出热量，冷水、盛水的容器以及周围的空气会 吸收热量 ，温度升高。此现象说明能量发生了转移，能量 守恒 。 归纳总结：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，在转化和转移过程中，能量的总和 保持不变 。这就是 能量守恒定律 。(“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是能量相互转化或转移的过程) 3.认识能量的转化是有方向的 提出问题：发动机工作一段时间后会“发烫”，这是由于 机械 能转化为了 内 能，那么是否有内能转化为机械能的实例？这个过程可以自发进行吗？ 学生思考后回答：热机的做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能；此过程不可以自发进行，因为热机做功需要消耗燃料的 化学 能。 归纳总结：大量事实表明，自发的能量转化和转移过程具有一定的 方向性 ，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 【课堂探究】 探究一、能量 1. 各种形式的能量 1.说出下列物体都具有什么形式的能量。 （1）拉长的橡皮筋。 （2）山巅的危石。 （3）运动的足球。 （4）太阳光。 （5）食物。 （6）燃烧的煤球。 2.能量存在的形式：自然界中的能量以多种不同的形式存在，按照物质的不同运动形式分类，能量可分为机械能、化学能、内能、电能、核能、光能等。 3.自然界中不同形式的能量之间可以相互转化。从钻木取火到用火箭发射卫星，从伏打电池的发明到三峡电站的并网发电，从蒸汽机车的使用到高速铁路的普及，从灯泡的发明到多种多样的家用电器进入千家万户……这些都离不开能量及其转化。 4.能量的转化 [想想做做]完成下面的一组小实验： 1.来回迅速摩擦双手。 现象：感觉手发热；能量转化：机械能转化为内能。 2.塑料梳子与头发摩擦（梳头），再靠近纸片。 现象：梳子吸纸片；能量转化：机械能转化为电能。 [知识总结]在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。 [交流讨论]课件展示能量转化的图片，学生根据实例说出能量的转化。 燃料燃烧：化学能转化为内能 钻木取火：机械能转化为内能 光合作用：光能转化为化学能 太阳能电池：太阳能转化为电能 。 【例题1】（2025春•北京丰台区期末）请阅读《潮汐发电》并回答问题。 潮汐发电 地球上海水的周期性涨落称为潮汐。这种现象主要是由月球、太阳对海水的引力以及地球自转效应造成的。涨潮时，大量海水汹涌而来，水位逐渐升高；落潮时，海水奔腾而归，水位逐渐下降。我们站在海边，可以感受到海水拍打海岸岩石所发生的激烈碰撞，认识到地球上的海水具有极大的能量。 如何利用这种能量为人类服务呢？潮汐发电就是其中一种很好的方式：在海湾等水位差较大的地方修建堤坝、闸门和厂房，围成水库引导海水流动。如图甲所示，涨潮时，海洋水位高于水库水位，海水流入水库推动水轮机组工作。如图乙所示，落潮时，海洋水位低于水库水位，海水流出水库推动水轮机组工作。从能量转化角度分析，潮汐能是一种势能，它是由海水的水位变化而产生的。当海水涨潮时，海水的势能增加；当海水落潮时，海水的势能减少。在潮汐发电过程中，这种势能被转化为动能，即海水流动的能量。海水的动能再通过做功的方式转移给水轮机，水轮机的动能最终被发电机转化为电能。因此，潮汐发电就是一个将海水的机械能转化为电能的过程。 潮汐发电有很多优点：首先，它是一种可以不断得到补充、永续利用的能源，只要地球、月球和太阳存在，潮汐现象就会持续，因此潮汐发电具有可持续性。其次，潮汐发电过程中不产生温室气体排放，对环境的影响较小，是一种清洁的能源解决方案。此外，潮汐现象具有规律性和预测性，发电量相对稳定，不会像风能和太阳能那样受天气条件的限制。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）潮汐现象主要是由月球、太阳对海水的 　 　 和地球自转效应造成的； （2）请根据海水的受力情况分析涨潮时海水流入水库的原因； （3）当流经水轮机的海水质量一定时，堤坝两侧水位差越大，能够发出的电能 　 　 。 【答案】（1）引力； （2）在水轮机附近的管道中央选取一个液片为研究对象。涨潮时，海洋水位高于水库水位，根据p＝ρ液gh，可知液片左侧的液体压强大于右侧的液体压强，根据F＝pS，因为受力面积相等，左侧液体向右的压力大于右侧液体向左的压力，因此涨潮时海水会从海洋流入水库； （3）越多。 【解析】（1）由材料信息可知，潮汐现象主要是由月球、太阳对海水的引力和地球自转效应造成的。 （2）在水轮机附近的管道中央选取一个液片为研究对象。涨潮时，海洋水位高于水库水位，根据p＝ρ液gh，可知液片左侧的液体压强大于右侧的液体压强，根据F＝pS，因为受力面积相等，左侧液体向右的压力大于右侧液体向左的压力，因此涨潮时海水会从海洋流入水库。 （3）从能量转化角度分析，潮汐能是一种势能，它是由海水的水位变化而产生的。当海水涨潮时，海水的势能增加；当海水落潮时，海水的势能减少。在潮汐发电过程中，这种势能被转化为动能，即海水流动的能量。当流经水轮机的海水质量一定时，堤坝两侧水位差越大，海水流动的能量越多，能够发出的电能越多。 探究二、能量转化与守恒 [想想议议]观察现象，分析能量转化或转移情况。 停止用力，秋千越 掉在地上的弹性小球会 摆越低 越跳越低 [分析]在秋千和小球的运动中，高度降低，说明机械能减少了，但能量并没有丢失，实际上是通过做功把一部分机械能转化为了内能。 [板书]能量守恒定律。 1.内容：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.理解：①能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。②能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。 [永动机的设想]不需要动力就能源源不断地对外做功的机器。下图是一种设想中的永动机： [设想说明]通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作。 [分析]图中设想的永动机违背了能量守恒定律，所以是不可能一直工作下去的。 [结论]任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式。因此，根本不可能制造出永动机。 【例题2】（2024秋•北京西城区月考）关于能量的转化和守恒，下列说法正确的是（　　） A．风力发电机发电时，将电能转化为机械能 B．电热水器给水加热时，电能转化为内能 C．在酒精燃烧放热的过程中，内能转化为化学能 D．植物吸收太阳光进行光合作用，化学能转化为光能 【答案】B 【解析】A、风力发电机发电时，将风的机械能转化为电能，故A错误； B、电热水器给水加热时，电能转化为水的内能，故B正确； C、酒精燃烧时，化学能减少，内能增加，故是将化学能转化为内能的过程，故C错误； D、植物吸收太阳光进行光合作用，是通过光合作用将光能转化为化学能，故D错误。故选：B。 【例题3】（2024秋•北京东城区月考）配套千万千瓦级风、光电基地。河北丰宁抽水蓄能电站将低谷过剩电能转换为高峰电能，被誉为世界最大的“超级充电宝”。抽水蓄能电站在用电低谷时，用过剩电力抽水储存、在用电高雄时放水发电。如图所示，当风、光发电盘大用不完时。电站从下水库向上水库抽水蓄能（a）。当风、光发电量不足时，电站则向下水库放水发电（b）。下列说法错误的是（　　） A．光伏发电是将光能转化为化学能 B．风力发电是将风能转化为电能 C．电机抽水是将电能转化为机械能 D．放水发电是将水能转化为电能 【答案】A 【解析】A、光伏发电是将光能转化为电能，故A错误； B、风力发电是将风能转化为电能，故B正确； C、电机抽水是将电能转化为水的机械能，故C正确； D、放水发电是将水能（水的机械能）转化为电能，故D正确。故选：A。 探究三、能量转化的方向性 能量转化的过程可以自发地朝某个方向进行，却不能自发地向相反方向进行。 大量事实表明，自发的能量转化和转移过程具有一定的方向性，即自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的。 【例题4】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．流星与空气摩擦，发光发热 D．用暖手宝捂手，手心变热 【答案】D 【解析】A、水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，是能量的转化过程，故A不符合题意； B、两手相互搓一搓，手心发热，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过程，故B不符合题意； C、流星与空气摩擦，发光发热，是做功改变了物体的内能，是能量的转化过程，故C不符合题意； D、用暖手宝捂手，手心变热，是通过热传递改变了物体的内能，是能量的转移过程，故D符合题意。 故选：D。 【例题5】（2025•北京海淀区期末）如图所示，火力发电过程中能量转化的顺序为（　　） A．机械能→内能→电能 B．电能→机械能→内能 C．内能→机械能→电能 D．机械能→电能→内能 【答案】C 【解析】火力发电是通过煤、石油等燃料的燃烧，将燃料的化学能转化为水的内能，水蒸气膨胀做功转化为汽轮机的机械能，汽轮机带动发电机转动将机械能转化为电能。故其能量转化过程为：化学能→内能→机械能→电能。 故选：C。 【归纳整理】 第5节 能量转化与守恒 【课堂练习】 1．（2024•江苏南通中考真题）2024年5月，中国“嫦娥六号”任务搭载四个国际载荷成功发射升空。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，与该过程能量转化形式相同的是（　　） A．热机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 【答案】A 【解析】火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升空，这个过程中的能量转化是内能转化为机械能。 A、热机做功冲程是内能转化为机械能，故A正确； B、钻木取火过程是机械能转变化为内能，故B错误； C、水力发电是机械能转化成电能，故C错误； D、物体上抛过程是机械能转化成内能，故D错误。故选：A。 2．（2024秋•北京大兴区期末）下列有关能量转化的说法，正确的是（　　） A．电风扇工作时，将机械能转化为电能 B．电饭煲煮饭时，将电能转化为内能 C．用电器在使用时，把其他形式的能转化为电能 D．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 【答案】B 【解析】A、电风扇工作时，消耗电能，使电风扇转动，得到的是机械能，故A错误； B、电饭煲煮饭时，将电能转化为内能，故B正确； C、用电器在使用时，把电能转化为其他形式的能，故C错误； D、汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误。故选：B。 3．（2025•福建中考真题）抽水蓄能电站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，如图。关于抽水蓄能电站，下列说法正确的是（　　） A．用电低谷时，以电能的形式储能 B．用电高峰时，机械能转化为电能 C．选址时，上下水库的高度差要小 D．存储的能量可以全部转化为电能 【答案】B 【解析】A、用电低谷时，抽水蓄能电站利用电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段再放水至下水库发电，则电能转化为水的机械能，故A错误； B、用电高峰时，水从上水库放出到下水库，使水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能，故B正确； C、重力势能的大小与质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，故水库的上、下高度差大一些，故C错误； D、由于能量的损耗，存储的能量不可能100%转化为电能，故D错误。 故选：B。 4．（2025•北京海淀区期末）如图甲所示的某路灯，白天光伏电池对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，图乙是这一过程中的能量转化图（图中a、b、c分别表示某种形式的能量）。下列判断正确的是（　　） A．a是电能，b是电能，c是光能 B．a是内能，b是机械能，c是光能 C．a是机械能，b是内能，c是光能 D．a是内能，b是光能，c是电能 【答案】A 【解析】太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，其能量转化过程如下：太阳能→电能→化学能→电能→光能。故A正确，BCD错误。故选：A。 5．（2023秋•北京朝阳区月考）下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．秋千在运动中，机械能保持不变 C．电动机工作时，机械能转化为电能 D．用热水袋取暖时，内能发生了转移 【答案】D 【解析】A、蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故A错误； B、秋千在运动中，会和空气摩擦，摩擦生热，将机械能转化为内能，所以机械能会减小，故B错误； C、电动机工作时消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能，故C错误； D、用热水袋取暖时，发生了热传递，即内能发生了转移，故D正确。故选：D。 6．（2024•湖南中考真题）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能 【答案】C 【解析】A、电烤炉取暖是利用电流的热效应工作的，是电能先转化为内能，内能通过热传递转移到人体，故A错误； B、古人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能，故B错误； C、热水泡脚，是通过热传递的方式将水的内能转移到脚上，增大脚部的内能，故C正确； D、对着手“呵气”取暖，是热的传递过程，属通过热传递改变物体内能，故D错误；故选：C。 7．（2025秋•北京西城区月考）某电动机的效率是87%，下列选项符合电动机能量流向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】电动机在工作时，消耗电能，产生了机械能和内能，电动机的效率是87%，则机械能与总电能的比值为87%；总电能为100J，则机械能为87J，产生的内能为100J﹣87J＝13J，故D正确。 故选：D。 8．（2025秋•北京东城区月考）据澎湃新闻，广西宁隆生达发电力科技有限公司声称研发出一款“突破能量守恒定律”的电机组，引发争议。该公司官网称，这一技术名为“一种电容补偿式自循环发电系统”，下列分析正确的是（　　） A．发电技术突破了能量守恒定律，证明能量可以不守恒 B．如果没有能量补充，装置最终会停下 C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D．不靠任何能量补充，该装置可以一直转动下去 【答案】B 【解析】A、发电的过程中，其他形式的能量转化为电能，在转化过程中，总的能量是守恒的，故A错误； B、如果没有能量补充，转化的电能会越来越少，装置最终会停下来，故B正确； CD、根据能量守恒定律，会有一部分能量转化为内能，因此，装置不能一直转动下去，故CD错误。 故选：B。 9．我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法错误的是（　　） A．运动的物体都具有能量 B．常见的势能形式包括重力势能和弹性势能 C．不同形式的能量之间不可以相互转化 D．在空中飞行的小鸟既有动能又有势能 【答案】C 【解析】A、由于运动而具有的能叫动能，运动的物体具有动能还可以具有势能，如空中飞行的飞机，所以A正确，不符合题意； B、常见是势能有重力势能、弹性势能，故B正确，不符合题意； C、由能量守恒定律可知，不同形式的能量之间可以互相转化，故C错误，符合题意； D、在空中飞行的小鸟，小鸟有质量，有速度，又在高空，既具有动能又具有重力势能，故D正确，不符合题意。 故选：C。 10．（2024秋•北京西城区期中）请根据如图所示的实验，用酒精灯给试管加热，酒精燃烧将 　 　 能转化为 　 　 能，使试管内水的温度升高直至沸腾，试管内的水蒸气把软木塞崩出，将 　 　 能转化为 　 　 能。 【答案】化学；内；内；机械。 【解析】（1）如图所示，用酒精灯给试管加热，根据能量的转化特点可知，酒精燃烧将化学能转化为内能。 （2）酒精燃烧使试管内水的温度升高直至沸腾，试管内的水蒸气把软木塞崩出，这个过程中水蒸气的内能减小，软木塞由静止变为运动，具有机械能，因此是将内能转化为机械能。 11．（2024秋•北京西城区月考）如图是一位“发明家”设计的一种永动机。设想“利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池（一部分电能供用电器使用）。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机”。这个永动机 　 　 （选填“能”或“不能”）持续运转。实际中，抽水机和发电机工作时会发热，有一部分能量转化为 　 　 能。一段时间内，抽水机向上的抽水量 　 　 （选填“大于”、“等于”或“小于”）经水轮发电机流下来的水量。 【答案】不能；内；小于 【解析】利用上水池的水使水轮发电机发电，然后，利用发电机发出的电能驱动抽水机把下水池的水再抽回上水池，因为抽水发电，发电又抽水的过程中，是机械能与电能的相互转化，在此过程中，有部分机械能和部分电能会转化为内能，即机械能和电能都会逐渐减少，所以机械能和电能的总量不守恒，发电机和抽水机就不可能不停地运转下去，不可能永远有供用电器工作的电。一段时间内，有部分能量转化为内能，用来抽水的能量越来越少，所以抽水机向上的抽水量小于经水轮发电机流下来的水量。 12．（2025•北京房山区期末）阅读《空气储能》并回答下题。 空气储能电站 2024年4月30日，由我国自主研发和建设的全球最大压缩空气储能电站并网发电，如图1所示。这一新型储能技术不仅展示了我国在新能源领域的实力，也为全球能源转型提供了新的范例。 该项目工作原理如图2所示，用电低谷时段，将电网多余的电能通过空气压缩机把空气压缩到地下盐穴中（地下盐层中的洞穴）；用电高峰时段，将储存在盐穴中的高压空气释放，驱动空气膨胀机转动，连接发电机发电。 该工程就像一个“超级充电宝”，储存1度电最终能放出0.72度电，装机功率300兆瓦。每年发电量可达6亿度，能够保障超过20万户家庭用电需求。每年可节约标准煤约19万吨，减少二氧化碳排放约49万吨。可连续放电6小时，使用期长达40年。 该电站的建成将进一步提升我国新能源利用效率，为构建清洁、低碳、安全高效的现代能源体系奠定坚实基础。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为机械能，再通过空气压缩机转化为 　内　 能。 （2）常温高压空气通过“换热器2”转换成高温高压空气的过程需要 　吸热　 （选填“吸热”或“放热”）。 （3）该项目的能量转换效率为 　72　 %，该项目每年发电6亿度，则消耗 　8.3　 亿度用电低谷时段电网的多余电能。（计算结果保留1位小数） 【答案】（1）内；（2）吸热；（3）72%；8.3。 【解析】（1）该项目储能过程中，电网中多余的电能通过电动机转化为机械能，再通过空气压缩机对空气做功将机械能转化为空气的内能； （2）常温高压空气通过换热器2变成高温高压空气，故常温高压空气在“换热器2”处吸热； （3）该项目的能量转换效率：η72%， 消耗用电低谷时段电网的多余电能为：E8.3×108kW•h，约8.3亿度。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $