第1节 能量的转移和转化（分层作业）物理新教材沪科版（五四学制）九年级下册

第1节 能量的转移和转化 目录 【A 夯基础】 1 一、能量的转化 1 二、能量的转移 2 三、能量的转化和转移具有方向性 3 四、能量守恒定律 3 五、能量的转化和转移、能量守恒定律综合辨析 4 六、“永动机” 5 【B 提能力】 5 【C 链中考】 8 一、能量的转化 1．能量是与物体运动有关的物理量，生活中很多现象中存在能量的转化： (1)电灯发光时，将电能转化为光能和 能； (2)手机充电时，将电能转化为手机电池的 能； (3)张家界极限荒野求生挑战中钻木取火比赛时，将 能转化为内能； 2．下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 3．2024年，我国成功发射一枚洲际弹道导弹，飞行距离约1.2万公里，精确命中预定海域。如图所示为该洲际弹道导弹点火后的情景，工作时该导弹的发动机主要将化学能转化为 能。 4．美丽的湖畔，景色宜人，在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯（风光互补路灯），如图所示，它头顶的风力发电机能将风能转化为 。 5．如图是一种新型的风光互补景观照明灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，下列解释正确的是（　　） A．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能 B．照明灯工作时，将风能转化为光能 C．太阳能电池板将电能转化为太阳能 D．利用风力发电时，“风扇”将风能转化为电能 6．能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（    ） A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．给蓄电池充电时，将化学能转化为电能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 7．如图所示，太阳能路灯以太阳光为能源，白天，太阳能电池板给蓄电池充电，傍晚则由蓄电池给路灯供电。太阳能路灯的自动控制电路所发生的能量转化顺序是（      ）   A．太阳能→电能→内能→电能→光能 B．太阳能→电能→化学能→电能→光能 C．太阳能→内能→化学能→电能→光能 D．太阳能→电能→化学能→光能 二、能量的转移 8．下列能量转化或转移的过程中，属于内能的转移的是（   ） A．光合作用 B．用电灯照明 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 9．以下现象中只有能量转移的是（　　） A．煤气炉将水烧开 B．足球在草坪上越滚越慢 C．通电后小灯泡发光 D．抱着热水袋取暖 10．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 11．如图是古人锻造铁器的几个过程，其中加热和淬火属于能量的 ，锻打属于能量的 （均选填“转移”或“转化”） 12．下列过程中，能量发生转化的是 ，能量发生转移的是 。（均填序号） ①杯中的热水慢慢变凉 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 ③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 ④抱住热水袋，会感到双手暖和 ⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热 三、能量的转化和转移具有方向性 13．汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能却无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有 性。 14．城市里工厂和交通工具的废热排放与大气污染使城市温度普遍高于郊区，形成了热岛效应。而这些损失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有 性。 15．下列关于能量转移和转化有方向性的描述中，正确的是（　　） A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B．热可以自发地由低温物体传向高温物体 C．内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响 D．自然界的一切物理过程都是不可逆的 四、能量守恒定律 16．在能量的转化和转移过程中，都遵循 ；汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能，这说明自发的能量转化过程是有 性。 17．一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有 ；但在能量的转化和转移过程中，能量的总量 （选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 18．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。 19．如图所示，“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。启动时，海盗船在电机的牵引下越摆越高；关闭电机，海盗船会继续自由摆动，但摆动高度却越来越低，这是因为海盗船的部分机械能正逐渐转化为内能，但这部分内能不可能自动地再让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具有 ；在转化和转移过程中，能量的总量 （选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 五、能量的转化和转移、能量守恒定律综合辨析 20．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 C．能量在转化或转移的过程中，总量会减少 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 21．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（   ） A．一个用细线悬挂的小球在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 B．空调既能制热，又能制冷，说明自发的热传递不存在方向性 C．因为自然界中的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人优天 D．任何制造永动机的设想，无论看上去多么巧妙，都是一种徒劳 22．关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（    ） A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小 B．植物生长，是把太阳能转化为化学能 C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源 23．关于能量及其转化，下列说法中正确的是（　　） A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的 B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒 六、“永动机” 24．有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，但机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为 ，机械能会逐渐减少，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了 定律。 25．上图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻杆进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，该过程水的内能转化为该“永动机”的 ；没有能量的补充该“永动机” （选填“能”或“不能”）一直运转下去。 26．为了节能环保，有人提出如图所示的装置：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。请你判断该设计方案是 （选填“可行”或“不可行”）的，你判断的理由： 。 一、单选题 1．下列对能量转化的描述不正确的是（　　） A．蓄电池充电：电能→化学能 B．发电机发电：电能→机械能 C．人骑自行车：化学能→机械能 D．内燃机工作：化学能→内能→机械能 2．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（     ） A．钻木取火是将内能转化为机械能 B．氢气燃烧是将化学能转化为内能 C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量凭空消失了 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 3．下列有关能量的转化和守恒的说法中，正确的是（    ） A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，机械能转化为内能 B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，内能转化为太阳能 C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，电能转化为机械能 D．随着科技的进步和发展，永动机是可以制造出来的 4．下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 5．图甲是太阳能照明风扇，图乙是太阳能照明风扇工作时的能量转化流程图，白天安装在室外的太阳能电池板工作时，给蓄电池充电，将能量以化学能的形式储存，室内的照明风扇工作时蓄电池给电动机和照明灯供电。对图乙方框中能量形式判断正确的是（　　） A．①是“内能” B．②是“电能” C．③是“光能” D．④是“机械能” 6．如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法正确的是（　　） A．序号①的实例可以是“炙手可热”和“钻木取火” B．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 C．序号②的实例可以是水电站里水轮机带动发电机发电 D．序号④的实例可以是给手机电池充电 二、填空题 7．2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。 8．《天工开物》记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”如图甲，图乙为筒车简化图。其工作原理可理解为把流水的 能转化为 能。筒车“昼夜不息”， （选填“能”或“不能”）说明它就是永动机。 9．汽车消耗燃油才能运动，是把 能先转化为内能，再转化为 能。如图所示是高速公路避险车道示意图，当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道，将因高速行驶而具有的 能转化为 能，从而快速降低车速直至停止。 1．（2022·湖北宜昌·中考真题）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 。 2．（2025·宁夏·中考真题）如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将 能转化为 能；你认为钢珠在往复运动过程中， （选填“需要”或“不需要”）消耗其他形式的能量。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 能量的转移和转化 目录 【A 夯基础】 1 一、能量的转化 1 二、能量的转移 4 三、能量的转化和转移具有方向性 5 四、能量守恒定律 6 五、能量的转化和转移、能量守恒定律综合辨析 7 六、“永动机” 9 【B 提能力】 10 【C 链中考】 14 一、能量的转化 1．能量是与物体运动有关的物理量，生活中很多现象中存在能量的转化： (1)电灯发光时，将电能转化为光能和 能； (2)手机充电时，将电能转化为手机电池的 能； (3)张家界极限荒野求生挑战中钻木取火比赛时，将 能转化为内能； 【答案】(1)内 (2)化学 (3)机械 【详解】（1）电灯发光时，电流做功使电灯发光发热，将电能转化为光能和内能。 （2）为手机充电时，手机是用电器，消耗电能，将电能转化为手机电池的化学能。 （3）钻木取火的过程，是通过不断转动木棍以做功的方式，将机械能转化为木头的内能，从而取火。 2．下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 【答案】C 【详解】A．锯木头时，锯条发热是由于摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故A不符合题意； B．爆竹腾空而起是火药燃烧释放化学能，转化为热能和机械能，发生了能量转化，故B不符合题意； C．手摸热水袋感到暖和时，热量通过热传递转移到手，属于内能的转移，能量形式未改变，故C符合题意； D．搓手取暖是通过摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故D不符合题意。 故选C。 3．2024年，我国成功发射一枚洲际弹道导弹，飞行距离约1.2万公里，精确命中预定海域。如图所示为该洲际弹道导弹点火后的情景，工作时该导弹的发动机主要将化学能转化为 能。 【答案】机械 【详解】该洲际弹道导弹发动机是热机，工作时主要将化学能转化为内能，再转化为机械能。 4．美丽的湖畔，景色宜人，在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯（风光互补路灯），如图所示，它头顶的风力发电机能将风能转化为 。 【答案】电能 【详解】风能首先推动发电机的叶片旋转，将风能转化为叶片的机械能。旋转的叶片带动发电机内部的线圈转动，进一步将机械能转化为电能，所以风力发电机能将风能最终转化为电能。 5．如图是一种新型的风光互补景观照明灯，其太阳能电池板和风力发电机产生的电能，输送至蓄电池储存起来，供路灯照明使用，下列解释正确的是（　　） A．蓄电池夜晚放电时将电能转化为化学能 B．照明灯工作时，将风能转化为光能 C．太阳能电池板将电能转化为太阳能 D．利用风力发电时，“风扇”将风能转化为电能 【答案】D 【详解】A．蓄电池夜晚放电时，是将储存的化学能转化为电能，为照明灯供电。故A错误； B．照明灯工作时，消耗的是电能，将电能转化为光能和内能。故B错误； C．太阳能电池板的作用是吸收太阳能，将太阳能转化为电能。故C错误； D．利用风力发电时，“风扇”即风力发电机的叶片被风吹动，带动内部的发电机工作，将风能转化为电能，并储存起来。故D正确。 故选D。 6．能量转化是非常普遍的现象，下列关于能量转化的叙述正确的是（    ） A．洗衣机甩干衣服时，将内能转化为机械能 B．给蓄电池充电时，将化学能转化为电能 C．炉灶中烘焙燃烧时，将内能转化为化学能 D．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 【答案】D 【详解】 A．洗衣机甩干衣服时，消耗电能，电动机将电能转化为机械能，故A错误； B．给蓄电池充电时，消耗电能，电能转化为化学能储存在电池中，故B错误； C．炉灶燃烧燃料时，化学能转化为内能，故C错误； D．植物光合作用，利用太阳光将水和二氧化碳转化成有机物，是将太阳能（光能）转化为化学能储存在有机物中，故D正确。 故选D。 7．如图所示，太阳能路灯以太阳光为能源，白天，太阳能电池板给蓄电池充电，傍晚则由蓄电池给路灯供电。太阳能路灯的自动控制电路所发生的能量转化顺序是（      ）   A．太阳能→电能→内能→电能→光能 B．太阳能→电能→化学能→电能→光能 C．太阳能→内能→化学能→电能→光能 D．太阳能→电能→化学能→光能 【答案】B 【详解】白天，太阳能电池板吸收太阳能，直接将太阳能转化成电能利用，也可以将多余的太阳能给蓄电池充电，将电能转化成化学能储存起来，以便在晚上使用，所以在白天太阳能电池板给蓄电池充电是将太阳能→电能→化学能；夜晚，蓄电池放电，将储存的化学能转化为电能，供给路灯，路灯工作时，将电能转化为光能和内能，此过程的能量转化为：化学能→电能→光能。 综上，整个工作过程中的能量转化顺序为：太阳能→电能→化学能→电能→光能，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 二、能量的转移 8．下列能量转化或转移的过程中，属于内能的转移的是（   ） A．光合作用 B．用电灯照明 C．用暖水袋取暖 D．天然气的燃烧 【答案】C 【详解】A．光合作用是太阳能转化为化学能，发生能量的转化，故A不符合题意； B．电灯照明是电能转换为光能，发生能量的转化，故B不符合题意； C．用暖水袋取暖是内能的转移，将暖水袋中水的内能转移到人的身上，故C符合题意； D．天然气的燃烧是化学能转化为内能，发生能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 9．以下现象中只有能量转移的是（　　） A．煤气炉将水烧开 B．足球在草坪上越滚越慢 C．通电后小灯泡发光 D．抱着热水袋取暖 【答案】D 【详解】A．煤气炉燃烧过程将化学能转化为内能，属于能量的转化；将水烧开，水吸收热量，利用热传递改变物体的内能，属于能量的转移，故A不符合题意； B．足球在草坪上越滚越慢，是因为受到摩擦力作用，足球克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故B不符合题意； C．通电后小灯泡发光，将电能转化内能和光能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．抱着热水袋取暖，热量从热水袋传递到人体上，属于能量的转移，故D符合题意。 故选D。 10．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。 11．如图是古人锻造铁器的几个过程，其中加热和淬火属于能量的 ，锻打属于能量的 （均选填“转移”或“转化”） 【答案】 转移 转化 【详解】[1][2]用铁锤锻打工件，工件会发热，属于做功改变物体内能，属于能量的转化；用火对铁器加热，铁器从火中吸收热量，把铁器放在水中淬火，铁器向水中放热，所以加热和淬火属于热传递改变物体内能，属于能量的转移。 12．下列过程中，能量发生转化的是 ，能量发生转移的是 。（均填序号） ①杯中的热水慢慢变凉 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 ③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 ④抱住热水袋，会感到双手暖和 ⑤在磨刀石上磨刀时，刀会变热 【答案】 ②③⑤ ①④ 【详解】[1][2]能量转化是一种形式的能量转变为另一种形式的能量；能量转移是能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量形式不变。 ①杯中的热水慢慢变凉：热水的内能转移到空气中，能量形式不变，是能量转移。 ②飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴：流星与空气摩擦，机械能转化为内能和光能，是能量转化。 ③水沸腾时，水壶盖被向上顶起来：水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，是能量转化。 ④抱住热水袋，会感到双手暖和：热水袋的内能转移到手上，能量形式不变，是能量转移。 ⑤在磨刀石上磨刀，刀会变热：机械能转化为内能，是能量转化。 所以能量发生转化的是②③⑤，能量发生转移的是①④。 三、能量的转化和转移具有方向性 13．汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能却无法自动转化为汽车的机械能，说明能量的转化和转移具有 性。 【答案】方向 【详解】能量的转化和转移具有方向性，所以这些内能无法自动转化为汽车的机械能。 14．城市里工厂和交通工具的废热排放与大气污染使城市温度普遍高于郊区，形成了热岛效应。而这些损失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有 性。 【答案】方向 【详解】城市里工厂和交通工具散失的热不能自动收集起来再利用，说明能量的转化或转移具有方向性。 15．下列关于能量转移和转化有方向性的描述中，正确的是（　　） A．机械能可以转化为内能，内能不可以转化为机械能 B．热可以自发地由低温物体传向高温物体 C．内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响 D．自然界的一切物理过程都是不可逆的 【答案】C 【详解】A．机械能可以转化为内能，例如摩擦生热，内能也可以转化为机械能，例如内燃机的做功冲程，故A错误； B．能量的转化和能量的转移，都是有方向性的，如温度不同的两个物体接触后，一部分内能从高温物体转移到低温物体上，并不能自发地由低温物体转移到高温物体上，故B错误； C．内能在转化为机械能不可避免的会产生热损失，所以内能不可能全部转化成机械能，而不产生其他影响，故C正确； D．液态水变为固态冰，固态的冰也可以变为液态的水，所以物理过程是可逆的，故D错误。 故选C。 四、能量守恒定律 16．在能量的转化和转移过程中，都遵循 ；汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能将无法自发地转化为汽车的机械能，这说明自发的能量转化过程是有 性。 【答案】 能量守恒定律 方向 【详解】[1][2]汽车在刹车过程中需克服摩擦做功，将机械能转化为内能，这些能量无法再转化为使汽车行驶所需要的能量，是因为能量转化和转移是有方向性的，根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中总量保持不变，都遵循能量守恒定律。 17．一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，说明能量的转移和转化具有 ；但在能量的转化和转移过程中，能量的总量 （选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 【答案】 方向性 保持不变 【详解】 [1]热传递的必要条件是要有温差，即高温物体可以将热量传递给低温物体，热量不能自发的由低温物体向高温物体传递，即一杯热水慢慢变凉后不会自己重新变热，电器使用过程电能很容易转化为内能，而这些内能转化为电能却非常困难，说明能量的转移和转化具有方向性。 [2]根据能量守恒定律，在能量的转化和转移过程中，能量只会从一个形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的总量保持不变。 18．生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等为原料生产的航空燃油。生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化学能，说明能量的转化具有 。在能量转化和转移的过程中，能量的总量 。 【答案】 方向性 保持不变 【详解】[1]生物航煤燃烧时将化学能转化为内能，由于能量的转化具有方向性，所以内能不能自发地转化为化学能。 [2]在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，这是能量守恒定律。 19．如图所示，“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。启动时，海盗船在电机的牵引下越摆越高；关闭电机，海盗船会继续自由摆动，但摆动高度却越来越低，这是因为海盗船的部分机械能正逐渐转化为内能，但这部分内能不可能自动地再让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具有 ；在转化和转移过程中，能量的总量 （选填“不断减少”“保持不变”或“不断增加”）。 【答案】 方向性 保持不变 【详解】[1]海盗船的部分机械能可以逐渐转化为内能，但这部分内能不可能自动地再转化机械能，让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具有方向性。 [2]能量在转化和转移过程中，总量总是持不变的，这就是能量守恒定律。 五、能量的转化和转移、能量守恒定律综合辨析 20．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（　　） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B．按照能量守恒定律，永动机是不存在的 C．能量在转化或转移的过程中，总量会减少 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 【答案】B 【详解】A．能量守恒定律适用于所有形式的能量相互转化，故A错误； B．自然界中的能量是守恒的，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处、热量只能从高温物体传向低温物体），所以永动机是不存在的，故B正确； C．根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中具有方向性，而且总量是不变的，故C错误； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性，故D错误。 故选B。 21．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（   ） A．一个用细线悬挂的小球在来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程的能量不守恒 B．空调既能制热，又能制冷，说明自发的热传递不存在方向性 C．因为自然界中的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人优天 D．任何制造永动机的设想，无论看上去多么巧妙，都是一种徒劳 【答案】D 【详解】A．小球停下来是因为机械能通过摩擦和克服空气阻力转化为内能，总能量仍然守恒，故A错误； B．空调工作需要电能驱动，并非自发过程，不能说明热传递无方向性，故B错误； C．自然界的能量是守恒的，但能量的转化或转移是有方向性的，因此能源危机是存在的，是指可用能源减少，故C错误； D．永动机违背了能量守恒定律，因此是无法实现，故D正确。 故选D。 22．关于能量的转化和转移，下列说法不正确的是（    ） A．金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能减小 B．植物生长，是把太阳能转化为化学能 C．汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能 D．能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源 【答案】A 【详解】A．金属汤勺放在热汤中，金属汤勺吸收热量，内能增加，温度升高，故A错误，符合题意； B．植物生长，进行光合作用，是把太阳能转化为化学能，故B正确，不符合题意； C．汽油机的做功冲程中高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故C正确，不符合题意； D．汽车行驶过程中与地面摩擦，将机械能转化为内能，这部分内能无法再被回收利用，故能量的转移与转化具有方向性，可利用的能源是有限的，所以要节约能源，故D正确，不符合题意。 故选A。 23．关于能量及其转化，下列说法中正确的是（　　） A．既然能量是守恒的，那么能源危机就是不存在的 B．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 C．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小最后停下来，说明这个过程的能量不守恒 【答案】C 【详解】A．由于能量的转化具有方向性，所以能源被消耗后，不能恢复，所以能源危机是存在的，故A错误， B．利用水库的水发电，会有一部分水能损失掉；再用这些电把水抽回水库，会有一部分电能损失掉，由于能量有损失，所以发电机和抽水机不会持续运转下去，故B错误； C．自发的能量转化和转移具有方向性，则能量转化和转移后，不能逆向转化和转移，所以自发的能量转化和转移过程是不可逆的，故C正确； D．荡秋千时，秋千的摆动幅度会逐渐减小，最后停下来，是机械能转化为内能和其它能量，机械能减少，但这个过程中能量是守恒的，故D错误。 故选C。 六、“永动机” 24．有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，但机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为 ，机械能会逐渐减少，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了 定律。 【答案】 内能 能量守恒 【详解】[1][2]机器在工作的过程中，有部分机械能会转化为内能，总会有一部分能量以热的形式被散失掉，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，这种“永动机”并没有永远工作下去，原因是它违背了能量守恒定律。 25．上图是某科技馆的一台“永动机”，由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。轻杆进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原，该过程水的内能转化为该“永动机”的 ；没有能量的补充该“永动机” （选填“能”或“不能”）一直运转下去。 【答案】 机械能 不能 【详解】[1]根据题意知道，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，其具有热胀冷缩的性质，当其进入热水后受热膨胀而伸展，在水的反作用力作用下而转动，永动机转动时，不断从热水中吸收热量，则水的内能转化为机械能。 [2]由于能量的转化或转移具有方向性，如果不给它提供热水，它也就不转了。 26．为了节能环保，有人提出如图所示的装置：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。请你判断该设计方案是 （选填“可行”或“不可行”）的，你判断的理由： 。 【答案】 不可行 违背了能量守恒定律 【详解】[1][2]该设计方案是不可行的，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，内能不可能在被此系统回收利用，即机械能会逐渐减少，根据能量守恒定律，最后会停止工作，永动机违背了能量守恒定律。 一、单选题 1．下列对能量转化的描述不正确的是（　　） A．蓄电池充电：电能→化学能 B．发电机发电：电能→机械能 C．人骑自行车：化学能→机械能 D．内燃机工作：化学能→内能→机械能 【答案】B 【详解】A．给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能储存起来，故A正确，不符合题意； B．发电机工作：机械能一电能，故B不正确，符合题意； C．人骑自行车时，人体内储存的化学能最终转化为向前运动的机械能，故C正确，不符合题意； D．内燃机工作时，燃料的化学能转化为内能，内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．下列关于能量的转化和守恒的说法正确的是（     ） A．钻木取火是将内能转化为机械能 B．氢气燃烧是将化学能转化为内能 C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量凭空消失了 D．人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生 【答案】B 【详解】A．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A错误； B．氢气燃烧的过程中放出热量，是将化学能转化为内能，故B正确； C．汽油机工作过程中，燃料完全燃烧放出的内能只有部分转化为机械能，剩下的能量被机器吸收或散失到空气中，并不是凭空消失了，故C错误； D．人们对太阳能的开发和利用是将太阳能转化为电能或内能等，根据能量守恒定律，这些能量并不是凭空产生的，故D错误。 故选B。 3．下列有关能量的转化和守恒的说法中，正确的是（    ） A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，机械能转化为内能 B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，内能转化为太阳能 C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，电能转化为机械能 D．随着科技的进步和发展，永动机是可以制造出来的 【答案】A 【详解】A．来回迅速摩擦双手，手掌变热，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故A正确； B．黑塑料袋内盛有水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下，水的温度上升，是太阳能转化为内能，故B错误； C．将钢笔杆在头发或毛皮上摩擦后靠近细碎的纸片，发现钢笔杆能吸引纸片，是摩擦起电现象，在摩擦起电过程中是将机械能转化为电能，吸引纸片时，钢笔杆的电能转化为纸片的机械能。题目中能量的转换没有明确具体哪个阶段。故C错误； D．机械能在转化的过程中一定会有损耗，永动机违背了能量守恒定律，不可能制造出来，故D错误。 故选A。 4．下列选项可能符合能量流向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】能量在转化或转移的过程中，其总量保持不变，但任何实际的能量转化过程都伴随着能量的耗散，效率不可能达到100%。 A．图中输入1000J内能，输出500J机械能和500J电能。内能转化为其他能量时必然会有能量散失，而图中意味着能量转化效率为100%，这在现实中是不可能实现的，故A不符合题意； B．图中输入1000J机械能，输出200J内能和900J电能。输出的总能量为200J+900J=1100J，大于输入的能量1000J。这违背了能量守恒定律，能量不能无中生有，故B不符合题意； C．图中热机输入1000J内能，输出1000J机械能。热机是将内能转化为机械能的装置。此图表示内能被100%地转化为了机械能，热机效率为100%，这是不可能实现的，任何热机工作时都必然有部分能量以热量的形式散失，故C不符合题意； D．图中用电器输入1000J电能，输出900J机械能和100J内能。这符合电动机工作时的能量转化情况：消耗电能，主要转化为机械能（有用能量），同时一部分电能因电流热效应和机械摩擦等转化为内能（耗散的能量）。输入总能量为1000J，输出总能量为900J+100J=1000J，遵循能量守恒定律。这种能量转化是可能发生的，故D符合题意。 故选D。 5．图甲是太阳能照明风扇，图乙是太阳能照明风扇工作时的能量转化流程图，白天安装在室外的太阳能电池板工作时，给蓄电池充电，将能量以化学能的形式储存，室内的照明风扇工作时蓄电池给电动机和照明灯供电。对图乙方框中能量形式判断正确的是（　　） A．①是“内能” B．②是“电能” C．③是“光能” D．④是“机械能” 【答案】B 【详解】给电池充电时是将电能转化为化学能，故①是“电能”，电池供电时再将化学能转化为电能，故②是“电能”，电动机工作时将电能转化为机械能，故③是“机械能”，照明灯工作时将电能主要转化为光能，故④是“光能”，故ACD错误，B正确。 故选B。 6．如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法正确的是（　　） A．序号①的实例可以是“炙手可热”和“钻木取火” B．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 C．序号②的实例可以是水电站里水轮机带动发电机发电 D．序号④的实例可以是给手机电池充电 【答案】B 【详解】A．序号①是将机械能转化为内能，“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，是机械能转化为内能，故A错误； B．序号③是将光能转化为化学能，植物吸收太阳光进行光合作用是将光能转化为化学能，故B正确； C．序号②是将电能转化为机械能，实例可以是电风扇，而水轮机是将机械能转化为电能，故C错误； D．序号④是将化学能转化为电能，而手机电池充电是将电能转化为化学能，故D错误。 故选B。 二、填空题 7．2025年1月，中国“人造太阳”——全超导托卡马克核聚变实验装置实现1亿摄氏度高温下1066秒的稳态运行。在核聚变过程中核能转化为内能，但内能却不能自发地转化为核能。说明能量的转化具有 性；在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持 。 【答案】 方向 不变 【详解】[1]在核聚变中，核能可转化为内能，但内能无法自发转化为核能，这体现了能量转化具有方向性，即能量的转化和转移是有特定方向的，不能随意反向进行。 [2]根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在能量的转化和转移过程中，能量的总量始终保持不变。 8．《天工开物》记载“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧。”如图甲，图乙为筒车简化图。其工作原理可理解为把流水的 能转化为 能。筒车“昼夜不息”， （选填“能”或“不能”）说明它就是永动机。 【答案】 动 重力势 不能 【详解】[1][2]水流具有一定的质量和速度，具有一定的动能，水流通过做功使水的高度增加，重力势能增大，是动能转化为重力势能。 [3]筒车可以一直工作是水流一直存在，源源不断提供能量，但能的总量是守恒的，永动机是不可能实现的，故筒车“昼夜不息”不能说明它是永动机。 9．汽车消耗燃油才能运动，是把 能先转化为内能，再转化为 能。如图所示是高速公路避险车道示意图，当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道，将因高速行驶而具有的 能转化为 能，从而快速降低车速直至停止。 【答案】 化学 机械 动 重力势 【详解】[1][2]汽车消耗燃油才能运动，燃油燃烧先将化学能转化为内能，在利用热机将内能转化为机械能。 [3][4]当高速行驶的汽车出现刹车失灵时，可通过进入避险车道，此时汽车质量不变，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，因此将因高速行驶而具有的动能转化为重力势能，从而快速降低车速直至停止。 1．（2022·湖北宜昌·中考真题）现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机，将汽车的 能转化为电能，为汽车提供后续运动的能量。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，永远运动下去，这种观念违背了 。 【答案】 机械 能量守恒定律 【详解】[1] 运动的汽车具有机械能，刹车时带动发电机，把汽车的机械能转化为电能储存起来。 [2]能量既不会消灭也不会创生，能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律，汽车一边行驶，一边发电，永远运动下去的观念违背了能量守恒定律，不可能实现。 2．（2025·宁夏·中考真题）如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道A点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环往复运动。钢珠离开轨道B点上升的过程中，主要是将 能转化为 能；你认为钢珠在往复运动过程中， （选填“需要”或“不需要”）消耗其他形式的能量。 【答案】 动 重力势 需要 【详解】[1][2]钢珠离开轨道B点上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，主要是将动能转化为重力势能。 [3]根据能量守恒定律，钢珠在往复运动过程中，由于受到摩擦力等阻力的作用，机械能会逐渐减小，所以需要消耗其他形式的能量来维持运动。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $