20.3　能量的转化与能量守恒 20.4　能源、环境与可持续发展 2025-2026学年物理沪粤版九年级下册

20.3　能量的转化与能量守恒 20.4　能源、环境与可持续发展 教材　核心速填　 一、能量的转移和转化 　能量不仅可以 ,而且各种形式的能量在一定条件下还可以相互 。  二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会凭空 ,也不会凭空 ,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,总量 。  2.永动机不可能成功的原因:违背了 。  三、能量转移和转化的方向性 　大量事实表明,能量的转化和转移过程是有 的。  疑难突破: 能量在转化和转移过程中,总量虽然守恒,但是转化过程一般是不可逆的,所以我们仍然面临着能源紧缺,需要节约能源。 课堂　达标速练　 1.下列关于能源和可持续发展的描述中错误的是( ) A.能量的转化、转移都是有方向性的 B.核反应堆是可控的链式反应装置 C.为了保护环境应全面禁止使用化石能源 D.太阳能、风能、水能都是可再生能源 2.以下现象:①煤炭燃烧;②热水变凉; ③搓手取暖;④摩擦生电;⑤温度计测温度。 属于能量转移的是 ,属于能量转化的是 。  3.如图为台球比赛时的情形。打台球时,运动的白球撞击目标球后,白球速度变慢,这是由于白球的动能 (选填“转移”或“转化”)到目标球上,在球与球相互撞击过程中还会因为摩擦而产生热量。这些能量在转化和转移的过程中,总量 。  4.有人设想制造一种“自动发电的电动车”,这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置,转动的车轮可以带动发电机运转发电,发出的电又继续供给电动机,这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想 (选填“能”或“不能”)成为现实,其理由是 。  5.常用打火机的打火方式有两种,一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看,前者是 能转化为内能;后者是把 能转化为内能。不同能量之间可以相互转化,在转化过程中,能量的总量 。  6.随着世界性能源危机的日益加剧,一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增,变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后,通过厌氧发酵产生沼气,这些沼气燃烧,产生高温燃气,推动汽轮机转动,汽轮机驱动发电机来发电。 (1)根据上面的短文,请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整。 (2)垃圾填埋后产生的沼气是一种 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点(写出一条): 。  课时　分层进阶　 【基础过关】 考点一　能量的转化与转移 1.童年时将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过 方式增加内能使气压增大,瘪下去的部分很快恢复了原状。从能量的角度看,这是内能的 (选填“转移”或“转化”)过程。  2.荡秋千是小朋友常玩的游戏(如图所示)。当秋千从高处向下荡时,机械能之间的转化情况是 能转化为 能。荡的时间越长,会发现秋千慢慢停下来,这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成 能。  3.在下列各种情形里,哪种情形是势能转化为动能的( ) A.上紧了发条的钟表走动起来 B.蒸气冲击汽轮机叶片使汽轮机转动起来 C.水轮机带动碾米机碾米 D.火车头拖动车厢前进 4.(2025·贺州一模)我国的新能源汽车的装车量全球领先,关于新能源汽车的说法正确的是( ) A.新能源汽车加速行驶时,动力电池将机械能转化成内能 B.新能源汽车加速行驶时,电动机将内能转化成机械能 C.给新能源汽车充电时,电能转化成机械能 D.给新能源汽车充电时,电能转化成化学能 考点二　能量守恒定律 5.如图所示,电灯工作一段时间消耗的电能全部转化为光能和内能,这一过程描述的物理规律是( ) A.欧姆定律　　　　　 B.阿基米德原理 C.牛顿第一定律 D.能量守恒定律 6.(2024·南宁兴宁区月考)关于能量,下列说法正确的是( ) A.燃料燃烧时化学能转化为内能 B.电风扇工作时把机械能转化为电能 C.因为能量守恒,所以“永动机”可以制成 D.能量无论是转化还是转移,能量的总量都是逐渐减少的 7.如图甲和乙分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。请问: (1)甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时能量转化是 。  (2)乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将 能转化为电能;  (3)以上能量的转化过程中,能的总量 (选填“增大”“减少”或“不变”);  (4)这两种车与汽油机汽车相比优点是 。(说出一点即可)  考点三　能源与可持续发展 8.可持续的能源发展战略,就是要依靠科技进步,发展太阳能、 等可再生能源;改变能源结构,减少日常生活、生产实践对 (选填“化石”“清洁”或“新”)能源的依赖;提高能源利用率,减少环境污染。  易错点　对能量守恒定律的理解 9.(2025·山东中考)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1 066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 ;在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持 。  纠错:能量的转移和转化都是有方向性的,并不是什么能量都可以在能量的转化或转移过程中被利用,即能量的利用是有条件的。 【能力提升】 10.(2025·南宁期末)下列关于能量守恒和转化的说法正确的是( ) A.风力发电,说明能量可以凭空产生 B.汽车刹车,说明能量可以凭空消失 C.木炭燃烧,说明光能可以转化为化学能 D.钻木取火,说明机械能可以转化为内能 11.(多选)地处河北省井陉县的张河湾抽水蓄能电站是电力保障项目之一,在电力充足有余时,该电站将下面水库中的水抽到山顶的“天池”中储存起来,在用电高峰时再利用水的势能发电,从而弥补了用电不稳定且电能难储存的不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列有关说法正确的是(　　) A.该“充电宝”跟手机充电宝一样,都是化学能与电能之间的转化 B.该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能,发电时可将机械能转化为电能 C.根据能的转化和守恒定律可知,该“充电宝”的效率不可能为100% D.不同形式能量之间可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的 12.(2025·广西模拟)某铁路车站的节能设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。列车刹车过程中,由于摩擦,一些机械能会转化成内能散失在空气中,散失在空气中的内能却不能自动再转化为 ,这是因为能量的转化或转移具有方向性;缓坡设计能够以 (选填“动能”“重力势能”或“内能”)的形式储存能量,减少因刹车引起的损耗,起到节能作用。  13.电动汽车在行驶时,电能主要转化为 ;而电动机产生的热量很难回收,这是因为能量的转化和转移是具有 的。现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”,在刹车时该装置可带动发电机发电;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,所产生的电能又可以供给电动机转动,从而永远运动下去,这种观念违背了 。  14.如图所示是小西同学设计的一台机器,他的设想是:在距地面一定高度上架设一个水槽,槽底有个水管,当水从槽底的水管流出时,冲击水轮机。在水轮机的轴上安装着抽水机和砂轮。这样,抽水机把地面水槽里的水抽上去,水就循环不断,可以永久地利用砂轮做功磨制工件。小西设计的“永动机” (选填“能”或“不能”)持续运转,因为它违背了 定律。  【创新挑战】(冲A+) 15.如图甲所示,一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放,最后静止于水平面上的C点,BC长为3 m,如图乙所示,若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽,且BD长为0.7 m,物体从A点由静止释放,第一次到达左侧圆弧槽的E点,之后再下滑直至最终静止。甲图中,物体在BC段运动时,克服阻力做功,将动能转化为 能,直至动能为零;乙图中,最后物体静止于水平面上的位置距B点 m。  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 教材　核心速填　 一、能量的转移和转化 　能量不仅可以　转移　,而且各种形式的能量在一定条件下还可以相互　转化　。  二、能量守恒定律 1.内容: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,总量　保持不变　。  2.永动机不可能成功的原因:违背了　能量守恒定律　。  三、能量转移和转化的方向性 　大量事实表明,能量的转化和转移过程是有　方向性　的。  疑难突破: 能量在转化和转移过程中,总量虽然守恒,但是转化过程一般是不可逆的,所以我们仍然面临着能源紧缺,需要节约能源。 课堂　达标速练　 1.下列关于能源和可持续发展的描述中错误的是(C) A.能量的转化、转移都是有方向性的 B.核反应堆是可控的链式反应装置 C.为了保护环境应全面禁止使用化石能源 D.太阳能、风能、水能都是可再生能源 2.以下现象:①煤炭燃烧;②热水变凉; ③搓手取暖;④摩擦生电;⑤温度计测温度。 属于能量转移的是　②⑤　,属于能量转化的是　①③④　。  3.如图为台球比赛时的情形。打台球时,运动的白球撞击目标球后,白球速度变慢,这是由于白球的动能　转移　(选填“转移”或“转化”)到目标球上,在球与球相互撞击过程中还会因为摩擦而产生热量。这些能量在转化和转移的过程中,总量　保持不变　。  4.有人设想制造一种“自动发电的电动车”,这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置,转动的车轮可以带动发电机运转发电,发出的电又继续供给电动机,这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想　不能　(选填“能”或“不能”)成为现实,其理由是　违背了能量守恒定律　。  5.常用打火机的打火方式有两种,一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火;另一种是利用高压电装置打火。从能量转化角度看,前者是　机械　能转化为内能;后者是把　电　能转化为内能。不同能量之间可以相互转化,在转化过程中,能量的总量　保持不变　。  6.随着世界性能源危机的日益加剧,一向为人们所唾弃的垃圾也身价倍增,变成了能源再生的“宝库”。利用垃圾的一种方式就是将垃圾填埋后,通过厌氧发酵产生沼气,这些沼气燃烧,产生高温燃气,推动汽轮机转动,汽轮机驱动发电机来发电。 (1)根据上面的短文,请你将垃圾发电过程中的能量转化填写完整。 (2)垃圾填埋后产生的沼气是一种　可再生　(选填“可再生”或“不可再生”)能源。利用垃圾发电与传统的垃圾填埋处理方法相比有哪些优点(写出一条):　节约能源(或减少污染等)　。  课时　分层进阶　 【基础过关】 考点一　能量的转化与转移 1.童年时将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中,球内气体通过　热传递　方式增加内能使气压增大,瘪下去的部分很快恢复了原状。从能量的角度看,这是内能的　转移　(选填“转移”或“转化”)过程。  2.荡秋千是小朋友常玩的游戏(如图所示)。当秋千从高处向下荡时,机械能之间的转化情况是　重力势　能转化为　动　能。荡的时间越长,会发现秋千慢慢停下来,这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成　内　能。  3.在下列各种情形里,哪种情形是势能转化为动能的(A) A.上紧了发条的钟表走动起来 B.蒸气冲击汽轮机叶片使汽轮机转动起来 C.水轮机带动碾米机碾米 D.火车头拖动车厢前进 4.(2025·贺州一模)我国的新能源汽车的装车量全球领先,关于新能源汽车的说法正确的是(D) A.新能源汽车加速行驶时,动力电池将机械能转化成内能 B.新能源汽车加速行驶时,电动机将内能转化成机械能 C.给新能源汽车充电时,电能转化成机械能 D.给新能源汽车充电时,电能转化成化学能 考点二　能量守恒定律 5.如图所示,电灯工作一段时间消耗的电能全部转化为光能和内能,这一过程描述的物理规律是(D) A.欧姆定律　　　　　 B.阿基米德原理 C.牛顿第一定律 D.能量守恒定律 6.(2024·南宁兴宁区月考)关于能量,下列说法正确的是(A) A.燃料燃烧时化学能转化为内能 B.电风扇工作时把机械能转化为电能 C.因为能量守恒,所以“永动机”可以制成 D.能量无论是转化还是转移,能量的总量都是逐渐减少的 7.如图甲和乙分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。请问: (1)甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时能量转化是　内能转化为机械能　。  (2)乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器,它可将　光　能转化为电能;  (3)以上能量的转化过程中,能的总量　不变　(选填“增大”“减少”或“不变”);  (4)这两种车与汽油机汽车相比优点是　环保　。(说出一点即可)  考点三　能源与可持续发展 8.可持续的能源发展战略,就是要依靠科技进步,发展太阳能、　水能　等可再生能源;改变能源结构,减少日常生活、生产实践对　化石　(选填“化石”“清洁”或“新”)能源的依赖;提高能源利用率,减少环境污染。  易错点　对能量守恒定律的理解 9.(2025·山东中考)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1 066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　方向性　;在能量转化和转移的过程中,能量的总量保持　不变　。  纠错:能量的转移和转化都是有方向性的,并不是什么能量都可以在能量的转化或转移过程中被利用,即能量的利用是有条件的。 【能力提升】 10.(2025·南宁期末)下列关于能量守恒和转化的说法正确的是(D) A.风力发电,说明能量可以凭空产生 B.汽车刹车,说明能量可以凭空消失 C.木炭燃烧,说明光能可以转化为化学能 D.钻木取火,说明机械能可以转化为内能 11.(多选)地处河北省井陉县的张河湾抽水蓄能电站是电力保障项目之一,在电力充足有余时,该电站将下面水库中的水抽到山顶的“天池”中储存起来,在用电高峰时再利用水的势能发电,从而弥补了用电不稳定且电能难储存的不足,堪称电力系统的巨型“充电宝”。下列有关说法正确的是(　B、C　) A.该“充电宝”跟手机充电宝一样,都是化学能与电能之间的转化 B.该电站抽水蓄能时可将电能转化为机械能,发电时可将机械能转化为电能 C.根据能的转化和守恒定律可知,该“充电宝”的效率不可能为100% D.不同形式能量之间可以相互转化,说明能量的转化是没有方向性的 12.(2025·广西模拟)某铁路车站的节能设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。列车刹车过程中,由于摩擦,一些机械能会转化成内能散失在空气中,散失在空气中的内能却不能自动再转化为　机械能　,这是因为能量的转化或转移具有方向性;缓坡设计能够以　重力势能　(选填“动能”“重力势能”或“内能”)的形式储存能量,减少因刹车引起的损耗,起到节能作用。  13.电动汽车在行驶时,电能主要转化为　机械能　;而电动机产生的热量很难回收,这是因为能量的转化和转移是具有　方向性　的。现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”,在刹车时该装置可带动发电机发电;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,所产生的电能又可以供给电动机转动,从而永远运动下去,这种观念违背了　能量守恒定律　。  14.如图所示是小西同学设计的一台机器,他的设想是:在距地面一定高度上架设一个水槽,槽底有个水管,当水从槽底的水管流出时,冲击水轮机。在水轮机的轴上安装着抽水机和砂轮。这样,抽水机把地面水槽里的水抽上去,水就循环不断,可以永久地利用砂轮做功磨制工件。小西设计的“永动机”　不能　(选填“能”或“不能”)持续运转,因为它违背了　能量守恒　定律。  【创新挑战】(冲A+) 15.如图甲所示,一段粗糙程度相同的水平面和一个光滑的圆弧槽在B点处相连。质量为m的物体从离水平面高h的A点由静止释放,最后静止于水平面上的C点,BC长为3 m,如图乙所示,若在水平面上的D点处再连接一个光滑的圆弧槽,且BD长为0.7 m,物体从A点由静止释放,第一次到达左侧圆弧槽的E点,之后再下滑直至最终静止。甲图中,物体在BC段运动时,克服阻力做功,将动能转化为　内　能,直至动能为零;乙图中,最后物体静止于水平面上的位置距B点　0.2　m。  学科网（北京）股份有限公司 $