20.3 能量的转化与能量守恒 20.4 能源、环境与可持续发展（举一反三讲义）物理新教材沪粤版九年级下册

本讲义聚焦能量的转化与守恒、能源与可持续发展核心知识点，系统梳理能量的形式、转移与转化及方向性，深入解析能量守恒定律，进而关联能源开发中的环境问题与“双碳”目标，构建从基础概念到实际应用的学习支架。 资料设计亮点突出，含思维导图助力知识体系构建，典例与变式题结合中考真题（如抽水蓄能电站、新能源汽车）培养能量观念与科学思维，能源环境部分融入“双碳”目标体现科学态度与责任，巩固训练兼顾基础与提升，课中辅助教学，课后助力学生查漏补缺。

20.3 能量的转化与能量守恒 20.4 能源、环境与可持续发展 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：防止过载 2 知识点2：切莫短路 5 知识点3：避免触电 7 【方法技巧】 13 方法技巧1 触电的常见类型及原因 15 【巩固训练】 15 【学习目标】 1． 知道能量的转移和转化，列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 2． 理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识。 3． 从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。 4． 了解未来理想能源的特征。 重点： 1．理解能量守恒定律。 2．知道能量的转化、转移有一定的方向性。 3. 能说出能源与可持续发展的关系。 难点： 理解能量守恒定律及能量转化与转移。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：能量的转移与转化及方向性 1.能量的基本形式 形式 内容 机械能 机械能是动能与势能的总和，这里的势能包括重力势能和弹性势能。决定动能大小的因素是物体的质量和速度，决定重力势能大小的因素是物体的高度和质量，决定弹性势能大小的因素是物体的弹性形变程度 内能 物体内大量分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫物体的内能。物体温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大 光能 光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量，光能是一种可再生能源 电能 电流具有的能量。电源是提供电能的装置，其实质是把其他形式的能转化为电能，电能是二次能源 化学能 各种物质都储存有化学能，化学能不能直接用来做功，只有在发生化学变化时才能释放，转化成内能或者其他形式的能量 核能 物质的原子核结构发生变化而释放出的能量 2.能量的转移 （1）定义：同种形式的能量在不同物体之间或同一物体的不同部位之间可以发生转移。 （2）转移特点：能量转移时能量的形式　 　，只是能量的载体发生变化，由一个物体到另一个物体或由物体的某部位转移到另一部位。  （3）举例：碰撞时，动能从一个物体转移到另一物体；围着火炉烤火时，内能从火炉转移到人体；发电站产生的电能通过输电线输送给用户，电能从发电站转移到用户的用电器上。 3.能量的转化 （1）定义：一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程。 （2）转化特点：能量的转化指能量的形式　 　。能量之间可以相互转化。  （3）举例：电灯发光时，电能转化为光能和内能，摩擦生热时，机械能转化为内能。 4.能能量在转移和转化过程中的方向性 内能可以自发地从 物体转移到 物体，而不能自发地由 物体转移到 物体；其他形式的能可以自发地转化为内能，而内能不能自发地转化为其他形式的能。 【典例1】（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 【典例2】（2025•湖南长沙·期末）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 【变式1】（2025•广东广州·期末）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．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 【变式2】（2025•湖北随州·期末）某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下，蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析不正确的是（　　） A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 C．发电机为蓄电池充电时把电能转化为化学能 D．制动减速发电的过程中把内能转化为电能 【变式3】（2025•四川成都·中考真题）能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是（　　） A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来 B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能 C．核裂变发电能量转化效率不能达到100% D．太阳能、水能、风能都是可再生能源 知识点2：能量守恒定律 1.能量守恒定律 能量既不会凭空　 　，也不会凭空　 　，只能从一个物体　 　到其他物体，或者从一种形式　 　为其他形式。能量在转移和转化过程中，能的总量保持不变。  2.对能量守恒定律的理解 （1）自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有 ，分子运动具有内能，电荷的定向运动具有电能，原子核内部具有 等。 （2）不同形式的能量之间可以相互转化：摩擦生热是通过克服摩擦做功将 能转化为 能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明 能转化为 能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程。 （3）某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 3.制作“永动机”必定失败 图示 亨内考的“永动机” 列奥那多的“永动机” 定义 永动机是一类所谓不需要外界输入能量或用很少的能量，便能不断运动并对外做功的机械 失败原因 不遵循能量守恒定律 【典例3】（2025•四川眉山·期末）下列关于能量的转化和守恒的说法，正确的是（　　） A．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳 D．轻绳一端固定在天花板上，另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒 【典例4】（2025•广东梅州·期末）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图所示）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动转轮转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．这是一台“永动机” B．“高转筒车”工作时不遵循能量守恒定律 C．“高转筒车”工作时，将河水的动能主要转化为竹筒中水的重力势能 D．“高转筒车”工作时，各部件之间发生摩擦，机械能转化为内能，这些内能可以自动地聚集起来推动转轮持续转动 【变式1】（2025•安徽淮南·期末）下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（　　） A．钻木取火是将机械能转化为内能 B．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 C．酒精燃烧时将化学能转化为内能 D．对太阳能的利用说明能量可以凭空产生 【变式2】（2025•山东滨州滨城区·期末）北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，发射过程中，燃料燃烧产生巨大能量推动火箭升空。下列相关物理现象的描述及解释正确的是（　　） A．燃料燃烧时化学能全部转化为火箭的机械能，符合能量守恒定律 B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生液化 C．火箭升空时整流罩的烧蚀材料发生升华吸热，利用材料性质保护内部设备 D．发射时周围产生大量“白气”，是发射台下水池中的水吸热产生的水蒸气 【变式3】（2024•吉林长春·中考真题）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。6月5日，国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。 （1）若C919飞行400km用时0.5h，则C919的飞行速度为 　 km/h。 （2）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 　 　 。 知识点3：能源与环境 1. 能源的开发和利用，在促进社会发展的同时，也会造成环境污染和生态破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等。环境污染是世界各国关注的热点，因此环境保护已经成为一个全球性的重大课题。 1.温室效应 产生 原因 （1）化石能源在使用时会产生大量的内能，而被利用的内能只是其中的一部分，还有相当一部分没有被利用，从而造成了热污染 （2）过量的二氧化碳、氟氯烃（又称氟利昂）等气体排放到大气中后，会集聚成一个温室气体层，使地球表面的辐射热不易向空间散发出去，导致全球的平均温度升高，形成了温室效应 后果 （1）南、北极的冰盖逐渐消融，使海平面上升 （2）海平面升高，近海岸和岛国居民将面临失去家园的危险 （3）生物圈的平衡遭到破坏，生物难以生存 （4）海水倒灌，良田因盐碱化而变成荒地 解决 方法 （1）节约用电，少开汽车 （2）保护森林和海洋 （3）植树造林，保护绿色植物 （4）少使用或不使用含氟氯烃的产品或电器 3.酸雨 产生 原因 大量使用化石能源如煤、石油、天然气等，会产生大量的二氧化硫﹑氮氧化物等，它们被排到大气中后会生成酸性物质，溶在雨水里便成了酸雨 后果 治理 减少二氧化硫和氮氧化物的排放 【典例5】（2025•湖南怀化市·期末）下列做法中最有利于环境保护的是（　　） A．用太阳能汽车取代燃油汽车 B．用煤做燃料供热 C．用石油做燃料供热 D．用天然气做燃料供热 【典例6】（2025•广东中山·期末）全球变暖造成了许多不利影响，下列有关说法错误的是（　　） A．全球变暖会造成海平面上升 B．全球变暖会使北极熊无家可归 C．全球变暖有益于人体健康 D．全球变暖会影响植物的生长 【变式1】（2025•江西九江·期末）下列不属于全球变暖造成的影响的是（　　） A．海平面上升 B．使北极熊无家可归 C．传染病发病率增加 D．提高粮食产量 【变式2】（2025•江苏盐城·期末）下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是（　　） A．禁止露天焚烧秸秆 B．发展燃煤火力发电 C．推广新能源公交车 D．限制燃放烟花爆竹 知识点4：“碳达峰”与“碳中和”及绿水青山就是金山银山 1.“碳达峰” 消耗能源要产生二氧化碳排放，新能源的利用和节能减排可以减少碳排放，大自然的森林也能吸收大气中的二氧化碳。当一个地区或国家的碳排放量达到一个最大值，不再增长时即为“碳达峰”。 2.“碳中和” “碳中和”是指一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林等增加吸收二氧化碳的方式以抵消碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。人类低碳发展的终极目标就是要实现碳中和。 3.中国承诺二氧化碳排放量将在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”，体现了我国对世界发展的责任和担当。 4.未来理想能源具备的四个条件 （1）足够丰富，能保证长期使用。 （2）足够便宜，能保证多数人用得起。 （3）相关技术要成熟，可以保证大规模使用。 （4）要安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 5.开发未来理想能源的两个方面 目前，有些能源的利用技术不够成熟，不能满足大规模使用的要求，如太阳能、核能，但也有可能还存在没有被人类发现的新能源。所以，开发未来的理想能源包括两个方面： （1）不断提高能源利用技术。（2）寻找新的未被发现的能源。 6.环境保护 为了防止自然环境的恶化，要保护青山、绿水、蓝天、大海，不私采矿、滥砍伐，不能乱排乱放，不能过度放牧、过度开荒、过度开发自然资源，不能破坏自然界的生态平衡等。 【典例5】（20245贵州盘州市·期末）为了减少碳排放量，达到保护环境的目的，近年来盘州市大力发展绿色清洁能源。以下不属于减少碳排放的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【典例6】（2025•广东深圳·期末）节能降碳是积极稳妥推进碳达峰碳中和、全面推进美丽中国建设、促进经济社会发展全面绿色转型的重要举措。下列说法正确且符合节能降碳要求的是（　　） A．大力推广使用一次性餐具 B．新能源汽车中用到的氢能、太阳能、压缩天然气等能源，均属于不可再生能源 C．目前，核电站利用核聚变释放的能量发电 D．大力推广风能、太阳能发电 【变式1】（2025•河北廊坊·期末）为了实现“碳达峰、碳中和”的战略目标，我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下不利于碳中和的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【变式2】（2025•山东济南·期末）人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。为了保护地球这个人类共同的家园，下列能源中哪一种是我们更应该去积极开发和利用的？（　　） A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 【巩固训练】 1．（2025•江苏宿迁·中考真题）能源是人类社会发展的物质基础，下列能源的开发与利用有利于实现我国提出的“碳达峰”“碳中和”目标的是（　　） A．煤炭 B．石油 C．太阳能 D．天然气 2．（2025•江苏苏州·期末）我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 3．（2025•广东肇庆·期末）“双碳”目标指的是二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，并努力争取在2060年前实现碳中和。这一目标是中国向国际社会作出的承诺，旨在减少温室气体排放，应对气候变化，推动经济社会高质量发展。为了实现双碳目标，我们应重视下列哪种能源的利用（　　） A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 4．（2025•广东深圳·期末）2025年2月11日，新一代“长征”火箭——长征八号甲运载火箭点火升空，随后，卫星被送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。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．汽油机做功冲程 B．钻木取火过程 C．水力发电过程 D．物体上抛过程 5．（2025•广东广州越秀区·期末）现在有一种神奇的纸通上电就发热，原来这种纸两端有电极，只要接通12伏直流电源，纸的表面温度马上就可达80摄氏度左右。这种纸是不会燃烧的，因它是用玻璃纤维和碳纤维制成的，用它可以包装面包等小食品。这种“发热纸”在工作时发生的能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．内能转化为电能 D．电能转化为内能 6．（2025•湖南汨罗市·期末）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 7．（2025•广东广州番禺区·期末）我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（　　） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 8．（2025•广东广州南海区·期末）以下是小倩总结的几个能量转移的情景，其中错误的是（　　） A．绿萝进行光合作用，是将光能转化为化学能 B．给手机充电是将电能转化为化学能 C．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置 D．使用水力发电是将机械能转化为电能 9．（2025•河北邢台期末）对下列实例的能量转化描述错误的是（　　） A．路灯——电能转化为光能 B．煤炭燃烧——化学能转化为内能 C．太阳能电池板——太阳能转化为电能 D．蓄电池放电——电能转化为化学能 10．（2025•湖南长沙·期末）关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变 B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少 C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加 D．能量的转化和转移没有方向性 11．（2025•广东珠海·期末）下列关于能量及其转化的说法中，正确的是（　　） A．电风扇工作时将机械能转化为电能 B．干电池对外供电时，将化学能转化为电能 C．钻木取火是将内能转化为机械能 D．小球在地面弹跳时高度逐渐减小，说明能量是不守恒的 12．（2025•山东青岛·中考真题）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（　　） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 13．（2025•安徽合肥·期末）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．植物的光合作用，是光能转化为内能 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．摩擦起电，是电能转化为机械能 D．热水袋暖手，是通过热传递的方式增大手的内能 14．（2025•广东汕头·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⑩的实例可以是风力发电 B．序号④的实例可以是给充电宝充电 C．圆圈内B的能量形式是电能 D．各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，且转化过程都遵守能量守恒定律 15．（2025•江苏苏州·期末）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．这是一台“永动机” B．转轮转速越快输水做功功率越大 C．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 D．高转筒车利用水能的方式和如今水力发电是不同的 16．（2025•广东深圳·中考真题）5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 　 　 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，　 　 （有/无）惯性。 17．（2025•山东济南·期末）自然界中，能量不但可以从一个物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时，电动机将 　 　 转化为机械能和内能，此过程中能的总量 　 　 （选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）。 18．（2025•湖北荆州·期末）电动汽车在充电时将　 　 能转化为化学能，能量在转化和转移的过程中，总量保持　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19．（2025•湖南益阳·期末）在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有 　 　 性，但在能量的转化和转移过程中，能的总量 　 　 （选填“不断减小”、“保持不变”或“不断增加”）。 20．（2025•浙江杭州·期末）燃烧木柴是将 　 　 能转化为 　 　 能，使用木柴与沼气相比，在环保方面的突出缺点是 　 　 （简要答出一个即可） 21．（2025•广东深圳罗湖区·期末）请仔细阅读下文，并回答文后问题。 垃圾发电 填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵。在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。 福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋场安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放。 目前，我市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电厂的年总发电量大约可供4万个年用电量为2800千瓦时的家庭使用。 （1）传统的垃圾填埋处理方法的缺陷有：　 　 等。 （2）将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为　 　 能。垃圾填埋气是一种　 　 能源。 （3）请谈谈你在节能减耗、环境保护方面做了哪些实事？（写出一点）　 　 。 22．（2025•山西临汾·期末）阅读短文，回答问题： 雾霾天气 “雾”和“霾”有本质的区别。“雾”是由空气中水蒸气遇冷形成的，呈白色；而“霾”是指大量烟尘等细颗粒物悬浮在空中而形成的空气浑浊现象。细颗粒物指环境空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，又称细粒、细颗粒、PM2.5。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的部分，但与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒小，面积大，活性强，易附带有毒有害物质（例如：重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。PM2.5主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油等）的燃烧、垃圾焚烧，此外还有工业粉尘、厨房烟气等。为了改善城市的人居环境，某市针对“节能减排”，采取了在城市的主要街道，安装了“风光互补”的新能源景观节能灯的措施。“风光互补”节能灯“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池，其中小风扇是一个小型风力发电机。 （1）雾霾天气对人体健康影响很大的原因是 　 　 。 （2）PM2.5在大气中漫游 　 　 （选填“是”或“不是”）扩散现象。 （3）节能灯晚上工作时，蓄电池放电，将 　 能转化为电能供照明灯使用。 （4）请你结合生活体验，提出一条改善雾霾天气的措施：　 　 。 23．（2025•江苏无锡·中考真题）抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站，上水库容量为4.5×107m3，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400m高度，冲击水轮发电机组发电，可获得1.44×1014J的电能。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的　 　 能，在需要的时候再通过发电机组转化为　 　 能，输送回电网。 （2）水轮发电机组的发电效率为多少？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 20.3 能量的转化与能量守恒 20.4 能源、环境与可持续发展 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：防止过载 2 知识点2：切莫短路 5 知识点3：避免触电 7 【方法技巧】 13 方法技巧1 触电的常见类型及原因 15 【巩固训练】 15 【学习目标】 1． 知道能量的转移和转化，列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 2． 理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的观点分析物理现象的意识。 3． 从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。 4． 了解未来理想能源的特征。 重点： 1．理解能量守恒定律。 2．知道能量的转化、转移有一定的方向性。 3. 能说出能源与可持续发展的关系。 难点： 理解能量守恒定律及能量转化与转移。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：能量的转移与转化及方向性 1.能量的基本形式 形式 内容 机械能 机械能是动能与势能的总和，这里的势能包括重力势能和弹性势能。决定动能大小的因素是物体的质量和速度，决定重力势能大小的因素是物体的高度和质量，决定弹性势能大小的因素是物体的弹性形变程度 内能 物体内大量分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫物体的内能。物体温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大 光能 光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量，光能是一种可再生能源 电能 电流具有的能量。电源是提供电能的装置，其实质是把其他形式的能转化为电能，电能是二次能源 化学能 各种物质都储存有化学能，化学能不能直接用来做功，只有在发生化学变化时才能释放，转化成内能或者其他形式的能量 核能 物质的原子核结构发生变化而释放出的能量 2.能量的转移 （1）定义：同种形式的能量在不同物体之间或同一物体的不同部位之间可以发生转移。 （2）转移特点：能量转移时能量的形式　不变　，只是能量的载体发生变化，由一个物体到另一个物体或由物体的某部位转移到另一部位。  （3）举例：碰撞时，动能从一个物体转移到另一物体；围着火炉烤火时，内能从火炉转移到人体；发电站产生的电能通过输电线输送给用户，电能从发电站转移到用户的用电器上。 3.能量的转化 （1）定义：一种形式的能量转化为另一种形式的能量的过程。 （2）转化特点：能量的转化指能量的形式　发生改变　。能量之间可以相互转化。  （3）举例：电灯发光时，电能转化为光能和内能，摩擦生热时，机械能转化为内能。 4.能能量在转移和转化过程中的方向性 内能可以自发地从 高温 物体转移到 低温 物体，而不能自发地由 低温 物体转移到 高温 物体；其他形式的能可以自发地转化为内能，而内能不能自发地转化为其他形式的能。 【典例1】（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，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。 【典例2】（2025•湖南长沙·期末）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。 【变式1】（2025•广东广州·期末）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．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】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．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：C。 【变式2】（2025•湖北随州·期末）某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下，蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可作为发电机为蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析不正确的是（　　） A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 C．发电机为蓄电池充电时把电能转化为化学能 D．制动减速发电的过程中把内能转化为电能 【答案】D 【解析】A、汽油发动机做功冲程是利用内能来做功的冲程，把内能转化为机械能，正确； B、电动机在提供动力时把电能转化为机械能，正确； C、发动机为蓄电池充电时，蓄电池发生化学反应，将电能转化为化学能，正确； D、当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机为蓄电池充电，将机械能转化为电能，故D错误。 本题选择不正确的。故选：D。 【变式3】（2025•四川成都·中考真题）能源是人类一切物质生活、社会经济发展的基础，人类社会的发展伴随着对能源的开发和利用。下列说法不正确的是（　　） A．人类利用的能量大多由太阳能转移或转化而来 B．核电站的能量转化是将核能直接转化为电能 C．核裂变发电能量转化效率不能达到100% D．太阳能、水能、风能都是可再生能源 【答案】B 【解析】A、人类利用的能量大多是化石能源，煤、石油和天然气等化石能源由远古时期的太阳能转化而来，故A正确； B、核电站的能量转化是：将核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能最后转化为电能，B错误； C、能量转化效率可以提高，但是不可能达到100%，故C正确； D、太阳能、水能、风能都是可再生能源，故D正确。故选：B。 知识点2：能量守恒定律 1.能量守恒定律 能量既不会凭空　产生　，也不会凭空　消失　，只能从一个物体　转移　到其他物体，或者从一种形式　转化　为其他形式。能量在转移和转化过程中，能的总量保持不变。  2.对能量守恒定律的理解 （1）自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有 机械能 ，分子运动具有内能，电荷的定向运动具有电能，原子核内部具有 原子能 等。 （2）不同形式的能量之间可以相互转化：摩擦生热是通过克服摩擦做功将 机械 能转化为 内 能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明 内 能转化为 机械 能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程。 （3）某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 3.制作“永动机”必定失败 图示 亨内考的“永动机” 列奥那多的“永动机” 定义 永动机是一类所谓不需要外界输入能量或用很少的能量，便能不断运动并对外做功的机械 失败原因 不遵循能量守恒定律 【典例3】（2025•四川眉山·期末）下列关于能量的转化和守恒的说法，正确的是（　　） A．因为能量是守恒的，所以不存在能源危机 B．人们对太阳能的开发和利用，说明能量可以凭空产生 C．任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，都是一种徒劳 D．轻绳一端固定在天花板上，另一端连接一重物在竖直面内来回摆动许多次后总会停下来，说明这个过程中的能量不守恒 【答案】C 【解析】A、燃料的燃烧得产生的能量才能利用，而燃料一旦消耗完，不能得到补充，因此能源存在危机；故A错误。 B、能量是不能凭空产生的，此说法违背了能量守恒定律，故B错误； C、能量既不能凭空产生也不能凭空消失，任何制造永动机的设想，无论它看上去多么巧妙，故C正确； D、在转化的过程中能的总量保持不变，能量是守恒的，故D错误。故选：C。 【典例4】（2025•广东梅州·期末）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图所示）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动转轮转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．这是一台“永动机” B．“高转筒车”工作时不遵循能量守恒定律 C．“高转筒车”工作时，将河水的动能主要转化为竹筒中水的重力势能 D．“高转筒车”工作时，各部件之间发生摩擦，机械能转化为内能，这些内能可以自动地聚集起来推动转轮持续转动 【答案】C 【解析】A、永动机违背能量守恒定律，无法实现；“高转筒车”是利用流水的能量工作，并非永动机，故A错误； B、所有机械的工作都遵循能量守恒定律，“高转筒车”也不例外，故B错误； C、流水驱动转轮转动，消耗了河水的动能，竹筒将水输送到上方，使竹筒中水的重力势能增加，因此“高转筒车”工作时，将河水的动能主要转化为竹筒中水的重力势能，故C正确； D、因为能量的转化具有方向性，摩擦产生的内能会散失到环境中，所以无法自动聚集起来推动转轮持续转动，故D错误。故选：C。 【变式1】（2025•安徽淮南·期末）下列关于能量的转化和守恒的说法错误的是（　　） A．钻木取火是将机械能转化为内能 B．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能 C．酒精燃烧时将化学能转化为内能 D．对太阳能的利用说明能量可以凭空产生 【答案】D 【解析】A、钻木取火是通过做功，将机械能转化为内能，故A正确； B、汽油机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故B正确； C、酒精燃烧时将化学能转化为内能，故C正确； D、太阳能是太阳内部核聚变产生的能量辐射到地球表面，太阳能并不是凭空产生的，故D错误。 故选：D。 【变式2】（2025•山东滨州滨城区·期末）北京时间2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，发射过程中，燃料燃烧产生巨大能量推动火箭升空。下列相关物理现象的描述及解释正确的是（　　） A．燃料燃烧时化学能全部转化为火箭的机械能，符合能量守恒定律 B．火箭表面的隔热层使用耐高温材料，因其熔点高，可防止高温下发生液化 C．火箭升空时整流罩的烧蚀材料发生升华吸热，利用材料性质保护内部设备 D．发射时周围产生大量“白气”，是发射台下水池中的水吸热产生的水蒸气 【答案】C 【解析】A．因为存在热损失，燃料燃烧时化学能不可能全部转化为火箭的机械能，但符合能量守恒定律，故A错误； B．晶体熔化时的温度是熔点，熔点高不易熔化，故火箭表面的隔热层使用耐高温材料可防止高温下发生熔化，故B错误； C．火箭升空时与大气发生剧烈摩擦，温度升高，整流罩的烧蚀材料会升华吸热，利用材料性质保护内部设备，故C正确； D．发射时周围产生大量“白气”，白气是小水滴，水蒸气液化形成的，故D错误。故选：C。 【变式3】（2024•吉林长春·中考真题）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。6月5日，国产大飞机C919加注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。 （1）若C919飞行400km用时0.5h，则C919的飞行速度为 　 km/h。 （2）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】（1）800；（2）方向性；保持不变。 【解析】：（1）若C919飞行400km用时0.5h，则C919的飞行速度为 v800km/h； （2）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方向性，根据能量守恒定律，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 知识点3：能源与环境 1. 能源的开发和利用，在促进社会发展的同时，也会造成环境污染和生态破坏，如大气污染、温室效应、酸雨等。环境污染是世界各国关注的热点，因此环境保护已经成为一个全球性的重大课题。 1.温室效应 产生 原因 （1）化石能源在使用时会产生大量的内能，而被利用的内能只是其中的一部分，还有相当一部分没有被利用，从而造成了热污染 （2）过量的二氧化碳、氟氯烃（又称氟利昂）等气体排放到大气中后，会集聚成一个温室气体层，使地球表面的辐射热不易向空间散发出去，导致全球的平均温度升高，形成了温室效应 后果 （1）南、北极的冰盖逐渐消融，使海平面上升 （2）海平面升高，近海岸和岛国居民将面临失去家园的危险 （3）生物圈的平衡遭到破坏，生物难以生存 （4）海水倒灌，良田因盐碱化而变成荒地 解决 方法 （1）节约用电，少开汽车 （2）保护森林和海洋 （3）植树造林，保护绿色植物 （4）少使用或不使用含氟氯烃的产品或电器 3.酸雨 产生 原因 大量使用化石能源如煤、石油、天然气等，会产生大量的二氧化硫﹑氮氧化物等，它们被排到大气中后会生成酸性物质，溶在雨水里便成了酸雨 后果 治理 减少二氧化硫和氮氧化物的排放 【典例5】（2025•湖南怀化市·期末）下列做法中最有利于环境保护的是（　　） A．用太阳能汽车取代燃油汽车 B．用煤做燃料供热 C．用石油做燃料供热 D．用天然气做燃料供热 【答案】A 【解析】煤、石油、天然气燃烧时会产生一些有害气体污染环境，太阳能不会产生环境污染，故A正确。故选：A。 【典例6】（2025•广东中山·期末）全球变暖造成了许多不利影响，下列有关说法错误的是（　　） A．全球变暖会造成海平面上升 B．全球变暖会使北极熊无家可归 C．全球变暖有益于人体健康 D．全球变暖会影响植物的生长 【答案】C 【解析】A、全球变暖会导致冰川消融，海平面上升，故A说法正确； B、北极熊生活在冰雪的世界中，而冰川的消融导致冰川大量减少，使得北极熊的生存条件越来越恶劣，故B说法正确； C、全球变暖对导致气温过高、沙漠化等严重问题，不利于人体健康，故C说法错误； D、全球变暖会导致极端天气出现频率增多，导致大面积干旱或洪涝发生，对植物的生长有很大影响，故D说法正确。故选：C。 【变式1】（2025•江西九江·期末）下列不属于全球变暖造成的影响的是（　　） A．海平面上升 B．使北极熊无家可归 C．传染病发病率增加 D．提高粮食产量 【答案】D 【解析】A．全球变暖会导致冰川消融，海平面上升，故A不符合题意； B．北极熊生活在冰雪的世界中，而冰川的消融导致冰川大量减少，使得北极熊的生存条件越来越恶劣，故B不符合题意； C．气候变暖可能会扩大某些疾病传播媒介（如蚊子等）的地理分布范围，从而可能导致一些传染病的发病率增加，故C不符合题意； D．全球变暖会导致极端天气出现频率增多，导致大面积干旱或洪涝发生，对植物的生长有很大影响，可能降低粮食产量，故D符合题意。故选：D。 【变式2】（2025•江苏盐城·期末）下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是（　　） A．禁止露天焚烧秸秆 B．发展燃煤火力发电 C．推广新能源公交车 D．限制燃放烟花爆竹 【答案】B 【解析】A、禁止露天焚烧秸秆，利于“坚决打好蓝天保卫战”；故A不符合题意； B、发展燃煤火力发电，会有废气污染，不利于“坚决打好蓝天保卫战”；故B符合题意； C、推广新能源公交车，利于“坚决打好蓝天保卫战”；故C不符合题意； D、限制燃放烟花爆竹，利于“坚决打好蓝天保卫战”；故D不符合题意；故选：B。 知识点4：“碳达峰”与“碳中和”及绿水青山就是金山银山 1.“碳达峰” 消耗能源要产生二氧化碳排放，新能源的利用和节能减排可以减少碳排放，大自然的森林也能吸收大气中的二氧化碳。当一个地区或国家的碳排放量达到一个最大值，不再增长时即为“碳达峰”。 2.“碳中和” “碳中和”是指一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林等增加吸收二氧化碳的方式以抵消碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。人类低碳发展的终极目标就是要实现碳中和。 3.中国承诺二氧化碳排放量将在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现“碳中和”，体现了我国对世界发展的责任和担当。 4.未来理想能源具备的四个条件 （1）足够丰富，能保证长期使用。 （2）足够便宜，能保证多数人用得起。 （3）相关技术要成熟，可以保证大规模使用。 （4）要安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。 5.开发未来理想能源的两个方面 目前，有些能源的利用技术不够成熟，不能满足大规模使用的要求，如太阳能、核能，但也有可能还存在没有被人类发现的新能源。所以，开发未来的理想能源包括两个方面： （1）不断提高能源利用技术。（2）寻找新的未被发现的能源。 6.环境保护 为了防止自然环境的恶化，要保护青山、绿水、蓝天、大海，不私采矿、滥砍伐，不能乱排乱放，不能过度放牧、过度开荒、过度开发自然资源，不能破坏自然界的生态平衡等。 【典例5】（20245贵州盘州市·期末）为了减少碳排放量，达到保护环境的目的，近年来盘州市大力发展绿色清洁能源。以下不属于减少碳排放的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【答案】A 【解析】水能、风能、光伏发电都是可再生资源，没有碳排放，火力发电燃烧煤等物质，有碳排放，属于限制碳排放的是火力发电，故A符合题意。 故选：A。 【典例6】（2025•广东深圳·期末）节能降碳是积极稳妥推进碳达峰碳中和、全面推进美丽中国建设、促进经济社会发展全面绿色转型的重要举措。下列说法正确且符合节能降碳要求的是（　　） A．大力推广使用一次性餐具 B．新能源汽车中用到的氢能、太阳能、压缩天然气等能源，均属于不可再生能源 C．目前，核电站利用核聚变释放的能量发电 D．大力推广风能、太阳能发电 【答案】D 【解析】A.少使用或不用一次性餐具，故A错误； B.新能源汽车中用到的氢能、压缩天然气等能源，均属于不可再生能源，太阳能属于可再生能源，故B错误； C.目前，核电站利用核裂变释放的能量发电，故C错误； D.大力推广风能、太阳能发电，故D正确。 故选：D。 【变式1】（2025•河北廊坊·期末）为了实现“碳达峰、碳中和”的战略目标，我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下不利于碳中和的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【答案】A 【解析】太阳能、水能、光伏发电都是可再生资源，没有碳排放，火力发电燃烧煤等物质，有碳排放，故A符合题意。故选：A。 【变式2】（2025•山东济南·期末）人类的发展离不开能源，“碳达峰、碳中和”是我国对世界做出的庄严承诺。为了保护地球这个人类共同的家园，下列能源中哪一种是我们更应该去积极开发和利用的？（　　） A．煤 B．石油 C．天然气 D．太阳能 【答案】D 【解析】（1）煤、石油、天然气这些化石能源，都属于不可再生能源，且对环境有污染，不适合积极开发和利用。ABC错误。 （2）太阳能是可再生能源，环保无污染，所以应该积极开发和利用。 【巩固训练】 1．（2025•江苏宿迁·中考真题）能源是人类社会发展的物质基础，下列能源的开发与利用有利于实现我国提出的“碳达峰”“碳中和”目标的是（　　） A．煤炭 B．石油 C．太阳能 D．天然气 【答案】C 【解析】ABD、煤炭、石油、天然气在使用时会排放大量的二氧化碳、氮氧化物、粉尘等有害物质，不利于碳达峰、碳中和目标，故ABD不符合题意； C、太阳能是可再生能源、清洁能源，在使用时不会产生二氧化碳等温室气体，有利于碳达峰、碳中和目标，故C符合题意。故选：C。 2．（2025•江苏苏州·期末）我国大力发展绿色清洁能源，减少碳排放保护环境，以下属于碳排放限制的是（　　） A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．光伏发电 【答案】A 【解析】太阳能、水能、光伏发电都是可再生资源，没有碳排放，火力发电燃烧煤等物质，有碳排放，故A符合题意。故选：A。 3．（2025•广东肇庆·期末）“双碳”目标指的是二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，并努力争取在2060年前实现碳中和。这一目标是中国向国际社会作出的承诺，旨在减少温室气体排放，应对气候变化，推动经济社会高质量发展。为了实现双碳目标，我们应重视下列哪种能源的利用（　　） A．太阳能 B．天然气 C．石油 D．煤炭 【答案】A 【解析】“双碳目标”是减少二氧化碳排放，题目要求选择能减少二氧化碳排放的能源以实现双碳目标。太阳能是清洁能源，使用时不涉及化学反应，不产生二氧化碳，故A符合题意；天然气、石油、煤炭均属于化石能源，燃烧时会发生化学反应，生成二氧化碳，故BCD都不符合题意。 故选：A。 4．（2025•广东深圳·期末）2025年2月11日，新一代“长征”火箭——长征八号甲运载火箭点火升空，随后，卫星被送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。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．汽油机做功冲程 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、汽油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、物体上抛过程是动能转化为重力势能，故D错误。故选：A。 5．（2025•广东广州越秀区·期末）现在有一种神奇的纸通上电就发热，原来这种纸两端有电极，只要接通12伏直流电源，纸的表面温度马上就可达80摄氏度左右。这种纸是不会燃烧的，因它是用玻璃纤维和碳纤维制成的，用它可以包装面包等小食品。这种“发热纸”在工作时发生的能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．内能转化为电能 D．电能转化为内能 【答案】D 【解析】这种“发热纸”接通电池就会发热，该过程中消耗电能、产生内能，即电能转化为内能，故ABC错误、D正确。故选：D。 6．（2025•湖南汨罗市·期末）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 【解析】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，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，但并不是凭空消失了，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，这些能量并不是凭空产生的，故D错误。故选：B。 7．（2025•广东广州番禺区·期末）我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（　　） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 【答案】B 【解析】由风力发电、存储、使用的过程可知，风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电，因此，甲为电能、乙为化学能、丙为电能、丁为光能。甲和丙虽然都是电能，但电能在转化为化学能和化学能再转化为电能的过程中，会有一部分能量转化为内能，因此，甲和丙的大小不相等。综上所述，B正确，ACD错误。故选：B。 8．（2025•广东广州南海区·期末）以下是小倩总结的几个能量转移的情景，其中错误的是（　　） A．绿萝进行光合作用，是将光能转化为化学能 B．给手机充电是将电能转化为化学能 C．太阳能电池是把太阳能转化为内能的装置 D．使用水力发电是将机械能转化为电能 【答案】C 【解析】A．光合作用是将光能转化为化学能储存，故A正确； B．手机充电时电池是用电器，此时电能转化为电池的化学能，故B正确； C．太阳能电池是直接将光能转化为电能，故C错误； D．水力发电通过水的机械能带动发电机发电，是将机械能转化为电能，故D正确。故选：C。 9．（2025•河北邢台期末）对下列实例的能量转化描述错误的是（　　） A．路灯——电能转化为光能 B．煤炭燃烧——化学能转化为内能 C．太阳能电池板——太阳能转化为电能 D．蓄电池放电——电能转化为化学能 【答案】D 【解析】A、路灯工作时，消耗电能，获得光能，将电能转化为光能，故A正确。 B、煤炭燃烧时消耗化学能，获得内能，将化学能转化为内能，故B正确。 C、太阳能电池板工作时，直接将太阳能转化为电能，故C正确。 D、蓄电池放电将化学能转化为电能，故D错误。 故选：D。 10．（2025•湖南长沙·期末）关于能量和能源，下列说法正确的是（　　） A．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变 B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少 C．能量在转化和转移过程中，其总量会不断增加 D．能量的转化和转移没有方向性 【答案】A 【解析】ABC、根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故A正确，BC错误； D、能量的转化和转移是有方向性的，不是任意能量之间都可以发生相互转化，比如刹车时将机械能转化为内能，而产生的内能不可能自动转化为机械能，故D错误。故选：A。 11．（2025•广东珠海·期末）下列关于能量及其转化的说法中，正确的是（　　） A．电风扇工作时将机械能转化为电能 B．干电池对外供电时，将化学能转化为电能 C．钻木取火是将内能转化为机械能 D．小球在地面弹跳时高度逐渐减小，说明能量是不守恒的 【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、干电池给灯泡供电时，将化学能转化为电能，再提供给灯泡，故B正确； C、钻木取火时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故C错误； D、小球在地面弹跳时的最高点越来越低，是因为小球需要克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，但在能的转化和转移过程中，能的总量保持不变，故D错误。 故选：B。 12．（2025•山东青岛·中考真题）抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是（　　） A．蓄能时，将机械能转化为电能 B．电动机的工作原理是电磁感应现象 C．发电机的工作原理是电流的磁效应 D．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多 【答案】D 【解析】A、蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池，是消耗电能，将电能转化为水的机械能，故A错误。 B、电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动，将电能转化为机械能，而电磁感应现象是发电机的工作原理，故B错误。 C、发电机的工作原理是电磁感应，即闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流，不是电流的磁效应，故C错误。 D、蓄水量一定时，质量m不变，上蓄水池建的位置越高，高度h越大，水的重力势能越大，能储存的电能就越多，故D正确。 故选：D。 13．（2025•安徽合肥·期末）有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．植物的光合作用，是光能转化为内能 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．摩擦起电，是电能转化为机械能 D．热水袋暖手，是通过热传递的方式增大手的内能 【答案】D 【解析】A．植物光合作用是利用太阳光转化为化学反应生成有机物，是太阳能转化为化学能，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式将机械能转化为内能，故B错误； C．摩擦起电是电子的转移，把机械能转化为电能，故C错误； D．热水袋暖手，是通过热传递的方式增大手的内能，故D正确。 故选：D。 14．（2025•广东汕头·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⑩的实例可以是风力发电 B．序号④的实例可以是给充电宝充电 C．圆圈内B的能量形式是电能 D．各种形式的能量在一定条件下可以相互转化，且转化过程都遵守能量守恒定律 【答案】A 【解析】由图可知，电灯可以将电能转化为光能，所以B是电能；加热器可以将电能转化为内能，所以A是内能。 AC．序号⑩是将机械能转化为内能，而风力发电是机械能转化为电能，故A符合题意，C不符合题意； B．序号④是电能转化为化学能，和给充电宝充电时的能量转化形式相同，故B不符合题意； D．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的，即符合能量守恒定律，故D不符合题意。故选：A。 15．（2025•江苏苏州·期末）《天工开物》中记载有一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。使用时下方转轮安装在河道中，流水驱动轮子转动，系在传动绳索上的竹筒将水从河里不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（　　） A．这是一台“永动机” B．转轮转速越快输水做功功率越大 C．上、下两个转轮可分别看作定滑轮和动滑轮 D．高转筒车利用水能的方式和如今水力发电是不同的 【答案】B 【解析】A、这一装置在工作时，存在摩擦和空气阻力，不是一台“永动机”，故A错误； B、转轮转速越快，相同时间内输水做功越多，则功率越大，故B正确； C、上、下两个转轮在转动时，它们的轴始终是固定不动的，不符合动滑轮的特点，里面不存在动滑轮，故C错误； D、高转筒车利用水能的方式和如今水力发电是相同的，都是由水的机械能转移给水轮机，故D错误。 故选：B。 16．（2025•广东深圳·中考真题）5月29日，我国探月工程天宫一号顺利升空，琴琴和小林同学一起观看了这一过程，琴琴同学提出：火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 　 　 （全部/部分）转化为机械能，天宫一号进入轨道后，　 　 （有/无）惯性。 【答案】部分；有。 【解析】火箭加速上升过程中，燃料燃烧放出热量 部分转化为机械能；一切物体在任何情况下都有惯性，天宫一号进入轨道后有惯性。 17．（2025•山东济南·期末）自然界中，能量不但可以从一个物体转移到其他物体，而且可以从一种形式转化为其他形式。例如泉城广场荷花音乐喷泉利用电动机把水喷向空中时，电动机将 　 　 转化为机械能和内能，此过程中能的总量 　 　 （选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”）。 【答案】电能；保持不变。 【解析】电动机工作时消耗电能，将电转化为机械能和内能，此过程中能的总量保持不变。 18．（2025•湖北荆州·期末）电动汽车在充电时将　 　 能转化为化学能，能量在转化和转移的过程中，总量保持　 　 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】电；不变。 【解析】①电动汽车充电时，将输入的电能转化为电池的化学能储存起来； ②根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中，既不会凭空产生也不会凭空消失，其总量不变。 19．（2025•湖南益阳·期末）在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化回去，这是因为能量的转移和转化具有 　 　 性，但在能量的转化和转移过程中，能的总量 　 　 （选填“不断减小”、“保持不变”或“不断增加”）。 【答案】方向；保持不变 【解析】在汽车制动时，因摩擦将机械能转化为地面、轮胎和空气的内能。转化后，这些能将无法再自动转化为使电动自行车行驶所需要的能量，这种现象说明能量的转化具有方向性，但在能量的转化或转移过程中，能的总量保持不变。 20．（2025•浙江杭州·期末）燃烧木柴是将 　 　 能转化为 　 　 能，使用木柴与沼气相比，在环保方面的突出缺点是 　 　 （简要答出一个即可） 【答案】化学；内；增大二氧化碳排放，加剧温室效应。 【解析】利用沼气烧水时，整个过程中的能量转化关系是将沼气的化学能转化为水的内能； 使用沼气与木柴相比，沼气的热值较大，更能够充分燃烧，在环保方面突出优点是：清洁、污染少，缺点是增大二氧化碳排放，加剧温室效应。 21．（2025•广东深圳罗湖区·期末）请仔细阅读下文，并回答文后问题。 垃圾发电 填埋是目前全球垃圾处理的主要方式，传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋，让其自行发酵。在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气，易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。 福州市红庙岭垃圾填埋气发电厂将垃圾填埋后，采用科学方法使其发酵，并把产生的填埋气收集起来用于发电。因此，垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，不仅解决了垃圾填埋场安全和污染问题，也可产生显著的经济效益，同时减少温室气体的排放。 目前，我市垃圾填埋气发电厂和前期投产的垃圾焚烧发电厂的年总发电量大约可供4万个年用电量为2800千瓦时的家庭使用。 （1）传统的垃圾填埋处理方法的缺陷有：　 　 等。 （2）将填埋气收集起来用于发电，是将这些垃圾的化学能最终转化为　 　 能。垃圾填埋气是一种　 　 能源。 （3）请谈谈你在节能减耗、环境保护方面做了哪些实事？（写出一点）　 　 。 【答案】会造成常规污染（带来温室效应，甚至有爆炸的危险）；电；可再生；节约用水、随手关灯、不使用塑料袋、不随意丢弃废电池等 【解析】（1）垃圾集中填埋，让其自行发酵。在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气， 易造成常规污染，还可能带来温室效应，甚至有爆炸的危险。 （2）垃圾填埋气和太阳能、风能一样，是一种可再生能源，由题目可知， （3）在我们生活中可力所能及做的事：节约用水、随手关灯、不使用塑料袋、不随意丢弃废电池等。 22．（2025•山西临汾·期末）阅读短文，回答问题： 雾霾天气 “雾”和“霾”有本质的区别。“雾”是由空气中水蒸气遇冷形成的，呈白色；而“霾”是指大量烟尘等细颗粒物悬浮在空中而形成的空气浑浊现象。细颗粒物指环境空气中直径小于等于2.5微米的颗粒物，又称细粒、细颗粒、PM2.5。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的部分，但与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒小，面积大，活性强，易附带有毒有害物质（例如：重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。PM2.5主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油等）的燃烧、垃圾焚烧，此外还有工业粉尘、厨房烟气等。为了改善城市的人居环境，某市针对“节能减排”，采取了在城市的主要街道，安装了“风光互补”的新能源景观节能灯的措施。“风光互补”节能灯“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池，其中小风扇是一个小型风力发电机。 （1）雾霾天气对人体健康影响很大的原因是 　 　 。 （2）PM2.5在大气中漫游 　 　 （选填“是”或“不是”）扩散现象。 （3）节能灯晚上工作时，蓄电池放电，将 　 能转化为电能供照明灯使用。 （4）请你结合生活体验，提出一条改善雾霾天气的措施：　 　 。 【答案】（1）PM2.5易附带有毒有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远。 （2）不是； （3）化学； （4）禁止随意焚烧垃圾。 【解析】（1）由文中题意可知，PM2.5粒小，面积大，活性强，易附带有毒有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。 （2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不是扩散现象。 （3）节能灯晚上工作时，蓄电池放电，将化学能转化为电能供照明灯使用。 （4）改善雾霾天气的措施：少开汽车，选择绿色出行，禁止焚烧秸秆，禁止随意焚烧垃圾；要节约用电，使用节能灯；不放烟花爆竹等。 23．（2025•江苏无锡·中考真题）抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站，上水库容量为4.5×107m3，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落400m高度，冲击水轮发电机组发电，可获得1.44×1014J的电能。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1）抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的　 　 能，在需要的时候再通过发电机组转化为　 　 能，输送回电网。 （2）水轮发电机组的发电效率为多少？ 【答案】（1）重力势；电； （2）水轮发电机组的发电效率为80%。 【解析】（1）抽水蓄能时，将过剩的电能转化为水的重力势能，在需要的时候再通过发电机组转化为电能，输送回电网。 （2）水的质量：m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×4.5×107m3＝4.5×1010kg， 总功：W总＝Gh＝mgh＝4.5×1010kg×10N/kg×400m＝1.8×1014J， 水轮发电机组的发电效率为：η100%100%＝80%。 / 学科网（北京）股份有限公司 $