暑假预习作业04 能量的转化与守恒（预习培优）八年级物理新教材人教版

**基本信息** 以“概念-原理-应用”为逻辑主线，通过分级题型训练构建能量转化与守恒的完整认知体系，融合科学思维与实际应用 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |知识梳理|4核心原理+4变化形式|转化（变形式）与转移（不变形式）的判定法则；守恒定律普适性应用|从能量守恒定律出发，分解为转化、转移、损耗三种变化形式，构建“定义-规律-应用”链条| |题型速练|8类40题（含易错/难题）|单一转化直接匹配形式；多过程需连续追踪能量形式；图像题结合守恒方程分析效率|从基础辨析（能量形式判断）到综合应用（多过程+图像+损耗计算），难度梯度递进| |易错突破|3大误区+补充考点|永动机违背守恒定律；机械能减少必伴随内能增加；效率计算需扣住“输入=有用+损耗”|针对中考高频易错点，用反例强化能量守恒的绝对性与转化方向性|

完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： 暑假预习作业04 能量的转化与守恒 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一、常见能量形式辨析（共5小题） 二、单一能量转化判断（共4小题） 三、生活、器械能量转化实例辨析（共5小题）（易错★★） 四、能量转化与转移基础辨析（共6小题） 五、多过程连续能量转化判断（共5小题）（难★） 六、能量转化图像与效率分析（共4小题）（难★★★） 七、能量守恒方程与损耗分析（共5小题）（易错★★） 八、能量转化与守恒综合应用（共6小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 知识梳理 先预习，再听课，快乐过暑假 一、能量的转化与守恒 所有能量变化过程中，能量总量始终不变，只会发生形式改变或位置转移，不会凭空产生、凭空消失。 二、能量变化的四种核心形式 变化形式 核心定义 适用范围 能量转化 一种能量形式转变为另一种能量形式 所有做功、机械运动、用电器工作、化学反应等场景 能量转移 能量形式不变，从一个物体转移到另一个物体 热传递、热交换、能量传递类场景 能量损耗 部分能量转化为无用内能散失 一切实际能量转化过程（非理想状态） 能量守恒 能量总量保持不变，只会转化或转移 宇宙一切能量变化过程（理想、实际均适用） 三、能量转化核心原理 “能量转化”有两层含义：一种能量减少，必然伴随另一种能量增加；能量转化过程中，总能量保持不变，只是 能量形式发生改变。 四、能量转化、转移与损耗规律 1.当系统无能量损耗时，输入能量全部转化为有用能量，总能量严格守恒。 2.当系统存在摩擦、散热等损耗时，输入能量 = 有用能量 + 散失内能，总能量仍然守恒，有用能量减少。 3.当能量形式单一变化时，减少的能量等于新增的能量（无损耗理想状态）。 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 一、常见能量形式辨析（共5小题） 1.暖瓶塞被热气弹开，内能转化为______能。 2.人形机器人扭秧歌时，是将电能转化为______能。 3.如图，这是某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时，将动能转化为______能。 4.如图表示了电能的来源，在火力发电站中，发电站将煤炭的______能最终转化成了 _____能送到千家万户中。 5.如图所示，将某种下水道疏通泡腾片放入堵塞的管道中，再加入清水，泡腾片会与水发生化学反应产生高温高压的气体，通过管道内气体的膨胀将管道疏通。泡腾片与水发生反应的过程中，化学能转化为_________；管道疏通后，管道内气体的温度_________。 二、单一能量转化判断（共4小题） 1.通讯卫星板状的两翼是太阳电池板，它的作用是把______能转化为_______能，供卫星使用. 2.如图为我国03式远火弹道导弹发射时的情景。发射后，导弹在加速升空的过程中，其机械能将_________。导弹引爆后会产生极大的破坏力，这是因为导弹在被引爆时，_________能被释放出来，转化为内能、光能等。 3.电动平衡车行驶时，最主要的能量转化是将电能转化为_________能；刹车时，能量从机械能转化为内能，此过程中所有的能量总和_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 4.油电混合动力汽车在减速制动时，可以将电动机作为发电机使用，从而将汽车的一部分机械能转化为___________（选填“电能”或“内能”）储存起来，这种能量转化能够___________（选填“提高”或“降低”）汽车在频繁制动过程中的能量损耗。 三、生活、器械能量转化实例辨析（共5小题） 1.《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。 2.山东老师发明新能源自行车，不用脚蹬，只要有空气就能跑。他将空气压缩后存储在高压气罐中，通过控制压缩空气的释放来驱动自行车。该车在行驶时将____能转化为自行车的机械能。空气动力自行车完全不依赖汽油或电池，______（选填“违背”或“不违背”）能量守恒定律。 3.图甲、乙所示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。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的_______能转化为机械能；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。 4.潮汐现象（如图）是由于月球、太阳与地球的引力作用而产生的。潮涨和潮落都蕴藏着巨大的能量，这种能量可以用来发电。在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的______能转化为______能。根据能量守恒定律可知，永动机______（选填“可能”或“不可能”）实现。 5.如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法： A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 从上面选项中选择正确说法 ___________，然后解释该结构工作的原理 ___________。 四、能量转化与转移基础辨析（共6小题） 1.手机在充电的过程中存在能量的______；用热水袋取暖属于能量的______。（均选填“转移”或“转化”） 2.汉字是由象形文字发展而来的， 一字本义指烧烤，把去毛的兽肉串起来在火上熏烤，是通过___________方式改变物体的内能。这一过程______能量守恒定律（选填“遵守”或“不遵守”）。 3.同学们想过这样的问题没有，在一个盛水的烧杯内，无论你怎样操作都不能使如图所示烧杯内的水上面沸腾下面结冰，原因是能量的转化和转移具有_________。 4.下列现象中属于能量转移的是___________，属于能量转化的是___________。 5.下列关于能量的说法中，正确的是（    ） A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能 B．电水壶工作时是将内能转化为电能 C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 D．风力发电机是将电能转化为机械能 6.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众可以看到纸片小人的影子运动起来。下列有关能量转化的说法中，正确的是（    ） A．蜡烛燃烧—内能转化为化学能 B．热空气驱动扇叶转动—机械能转化为内能 C．蜡烛的化学能全部转化为扇叶和马的机械能 D．扇叶最后停止运动，扇叶的机械能最终转化为空气的内能 五、多过程连续能量转化判断（共5小题） 1.无链条电动自行车有省力、灵活、安静等优点，此车可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，踩脚踏板获得的能量存储在自行车框架中的锂电池内，这个过程是将________转化为电能，然后将电能转化为________能，储存在锂电池中。 2.在卫星发射过程中的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的______能转化为内能，然后转化为卫星的______能。 3.如图所示，装点城市的灯光是由电能转化而来，电能是通过电线从发电厂输送而来，其中火力发电厂的电能是由煤炭燃烧转化而来的，这个过程的能量转化是____________转化为电能再转化为____________。 4.5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的___________能转化为内能，然后再转化为卫星的___________能。 5.从能量转化的角度看，火箭的发射过程与如图所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（　　） A．内能、机械能、化学能 B．内能、化学能、机械能 C．化学能、内能、机械能 D．机械能、内能、化学能 六、能量转化图像与效率分析（共4小题） 1.将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，若A 、B 两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，则B点可能是其中的______（选填“①”、“②”或“③”）点；整个能量  转化的过程中，能的总量______（选填“守恒”或“不守恒”）。 2.重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。空白处的能量形式是______。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。储能系统将2个质量均为，重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是______。 3.汽车是常见的交通工具，它给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。请运用所学的物理知识回答下列问题： (1)请你结合如图所示的某款小汽车行驶时的能耗分配图，对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径做出分析。 (2)为了减少交通安全事故发生，请写出一条有效措施。 4.4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______（填能量形式）增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外______，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 七、能量守恒与损耗分析（共5小题） 1. “多米诺骨牌”是一项有趣的活动，按一定距离排列的骨牌，轻轻推倒第一块小木板就会产生连锁反应，使最后一块大木板被推倒，如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．骨牌在倒下时将机械能转化为内能 B．利用较少的能量就可以产生较多的能量，整个过程中能量增加 C．整个过程内能逐渐减小，转化成了机械能 D．永动机不能实现，因为机械能是守恒的 2.下列有关能量的转化和守恒的说法中，正确的是（    ） A．内能和机械能不可以相互转化 B．能量只有在忽略摩擦力和阻力时才能守恒 C．小球在地面弹跳的高度越来越低，说明能量的总量减少了 D．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 3.如图为某大学教授课堂演示情景，教授将⼀个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这⼀过程摆球的机械能______（选填“减小”或“不变”），这⼀过程________（选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。 4.科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的。你分析，这种“以声消声”的技术，能量___________消失（填写“有”或“没有”）；如图展示的是冰壶竞赛，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，大大减小了摩擦力，使冰壶溜进营垒或接近营垒。在这一过程中，发生的能量转化是___________。 5.完成太空之旅后，航天员需要乘坐返回舱“回家”。返回舱在进入大气层时，与大气层剧烈摩擦，速度由7.9千米每秒降至几百米每秒，实现“超级减速”，忽略返回舱质量的变化，在该过程中返回舱内能的增加量与返回舱重力势能的减少量的关系为E1________E2（选填“＞”“＜”或“＝”），原因是________；由于摩擦而产生的部分热量会传至舱内使返回舱温度升高，请你写出一条能保持返回舱内温度适宜的方法________（合理即可）。 八、能量转化与守恒综合应用（共6小题） 1.小明书桌上摆放了一个有趣的科学玩具——牛顿摆，如图。当最左边的小球撞击紧密排列的另外四个球后，最右边的小球向右摆动；当最右边的小球撞击后，最左边的小球向左摆……，小明发现随着时间的推移两侧小球摆动的幅度越来越小，最后全部静止。上述现象中，能量是不是逐渐消失了？___________说说你的理由___________。   2.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的_________转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有_________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 3.下列三幅图中，能量转化方向与其他两幅图不同的是______（选填“甲”“乙”或“丙”）。 4.如图是一位“发明家”设计的一种永动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，利用水发电时，__________转化为电能，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。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机_________（填“能”或“不能”）持续运转，因为它违背了__________定律。 5.摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。如图所示，焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面温度升高变为液态，冷却后焊接在一起。 (1)摩擦焊接改变金属棒内能的方式是___________，此过程中___________能转化为内能； (2)能量转化的过程中，遵循能量___________定律；能否造出永动机？___________； (3)降温冷却后两块金属棒很难拉开，是因为各微粒间存在___________。 6.为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为1kg，初温为25℃的水加热到95℃，水吸收的热量是________J；天然气灶燃烧过程中是将________能转化为内能。（水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3） 补充必考知识点 1.能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，适用于一切物体、一切能量变化过程，无例外情况。 2.区分核心：转化是变形式，转移是不变形式；做功对应能量转化，热传递对应能量转移。 3.永动机不可能实现，违背能量守恒定律，无法持续对外做功且不消耗能量。 4.生活中所有能量利用效率均小于100%，因为必有部分能量以内能形式散失损耗。 易错点专项击破（高频错题整理） 误区 1：蜡烛燃烧消失，质量不守恒 突破逻辑：蜡烛 + 氧气 → 二氧化碳 + 水蒸气，气体散入空气，肉眼看不到；把燃烧产物全部收集，总质量不变。 误区 2：滑梯下滑速度变慢，机械能变少，能量不守恒 突破逻辑：摩擦生热，机械能转化内能；机械能减少，内能增加，总能量总和恒定。 误区 3：化学反应生成沉淀，质量变大，违背守恒 突破逻辑：沉淀来自溶液内原有溶质，反应前后全部物质相加总质量不变，只是固体质量增多、液体质量减少。 一、单项选择题 1.下列有关能量转化和转移的实例中，属于能量转移的是（　　） A．钻木取火 B．摩擦生热 C．光伏发电 D．烤火取暖 2.如图所示是16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔提出的一个永动机的设计方案。斯特尔在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（　　） A．机械能守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．阿基米德原理 3.下列四幅图中，关于能量转化的说法错误的是（　　） A．图甲，过山车向下运动时将重力势能转化为动能 B．图乙，水电站将水的机械能转化为电能 C．图丙，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为机械能 D．图丁，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为机械能 4.如图所示，敦煌盐塔式光热电站将太阳光会聚到熔盐吸热塔，阳光的能量被熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气推动汽轮机发电，下列说法正确的是（　　） A．盐塔式光热电站实现了光电转化，将光能直接转化为电能 B．太阳能是不可再生能源 C．熔盐通过热传递的方式改变内能 D．能量在转移和转化过程中总量不断减少 5.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后弹壳内火药燃烧射出一颗子弹，如图所示。子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。下列关于以上过程发生的能量转化说法错误的是（　　） A．火药燃烧是化学能转化为内能 B．射出子弹是内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时内能转化为机械能 D．子弹陷入土地中时机械能转化为内能 6.自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 7.如图是小球在地面弹跳过程的频闪图片，其中A处和B处等高。此过程中，以下判断正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断增大 C．说明能量是不守恒的 D．小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能 8.如图为水锤泵原理图。水从源头水池流入泵室并积累到一定程度后，向上推动出水阀使其关闭，此时水流速度瞬间减小，水冲开逆止阀进入空气室。水进入空气室后逆止阀迅速关闭，同时出水阀因重力作用重新打开，水量再次积累，重复以上过程。此过程无需油、电，仅借助空气室即可将水逐步推送至更高处。下列分析不正确的是（   ） A．水从源头水池流向泵室，是受重力作用 B．逆止阀关闭，出水阀打开时，源头水池和泵室构成了一个连通器 C．水进入空气室的过程中，空气室内空气被压缩，进入的水的机械能增大 D．送水过程没有耗费油、电，但水锤泵工作时遵循能量守恒定律 二、多项选择题 9.如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一块太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（    ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电是将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能主要转化为机械能 10.如图是“风能--太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（      ） A．风能是可再生能源 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时电能转化为化学能 D．控制器中的集成电路主要用超导材料制成 三、填空题 11.如图所示，是一位科学爱好者制作的“永动机”，制作者声称该装置中不存在热动力系统，只需轻轻拨动其中任意一只瓶子，这套装置就能转动起来，而且速度恒定，一直转动下去。你认为制作者说法可信吗?_________（填“可信”或“不可信”），判断的依据是________。 12.一块大石头从斜面顶部滚动到底部，能量转化为重力势能转化为___________能，大石头不能自发地从斜面底部滚到顶部，原因是能量转化具有___________性。 13.为实现我国“碳中和”“碳达峰”的目标，政府鼓励市民绿色出行，公交车成为市民首选的公共交通之一； (1)公交车上的语音提示，让乘客知道到站信息，说明声音能传递______； (2)坐在行驶的公交车中，乘客看到窗外的景物向后退，这是以______为参照物；乘车时需扶好把手，这是为了防止紧急刹车时由于______造成的意外伤害； (3)燃料燃烧将化学能转化为内能，其中一部分内能转化为汽车的______能，使汽车获得动力；车辆在行驶时，由于轮胎和路面摩擦而发热，是通过______方式增加了轮胎的内能，在这一系列能量的转化过程中，能量的总量______。 四、综合题 14.传统的爆米花制作方法是在开罐的瞬间“砰”的蹦出。试回答： (1)开罐前通过什么方式使玉米粒的内能增加？ (2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化？ 15.科技馆里有一种“水车”，其结构如图所示，叶片是由高分子聚合材料制成的，特点是：在常温下，叶片是平直的；在高温下，其叶片可向一侧弯曲。当把水车的下半部分放进热水中时，水车可以不停地转动起来，有人说这种“水车”是永动机，因为它没有外部动力也能转动，事实是这样吗？试加以说明。 1.如图，我国空间站太阳翼采用“T”字构型，可接收更多的太阳能，提高发电效果。关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．太阳能属于不可再生能源 B．太阳能电池也会污染环境 C．太阳翼工作时将太阳能转化为电能 D．太阳能的转化效率可以达到100% 2.如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香瓶液，一会儿，房间内充满了香气。 (1)蜡烛燃烧过程中，香薰液通过________的方式增加了内能； (2)香气弥漫整个房间，这是________现象，说明香气分子________； (3)蜡烛燃烧时，将________能转化为内能和光能。 3.绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，我国大力发展节能项目，请参照示例，另外列举一个项目，并写出对应的原理。 【示例】项目：光伏发电。 原理：太阳能转化为电能。 项目：________； 原理：________。 13 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 完成时间： 月 日 今日打卡：☐ 已完成 用时： min 自评勋章： 暑假预习作业04 能量的转化与守恒 目 录 01 知识积累 02 题型速练 一、常见能量形式辨析（共5小题） 二、单一能量转化判断（共4小题） 三、生活、器械能量转化实例辨析（共5小题）（易错★★） 四、能量转化与转移基础辨析（共6小题） 五、多过程连续能量转化判断（共5小题）（难★） 六、能量转化图像与效率分析（共4小题）（难★★★） 七、能量守恒方程与损耗分析（共5小题）（易错★★） 八、能量转化与守恒综合应用（共6小题） 03 巩固提升练 04 能力培优练 知识梳理 先预习，再听课，快乐过暑假 一、能量的转化与守恒 所有能量变化过程中，能量总量始终不变，只会发生形式改变或位置转移，不会凭空产生、凭空消失。 二、能量变化的四种核心形式 变化形式 核心定义 适用范围 能量转化 一种能量形式转变为另一种能量形式 所有做功、机械运动、用电器工作、化学反应等场景 能量转移 能量形式不变，从一个物体转移到另一个物体 热传递、热交换、能量传递类场景 能量损耗 部分能量转化为无用内能散失 一切实际能量转化过程（非理想状态） 能量守恒 能量总量保持不变，只会转化或转移 宇宙一切能量变化过程（理想、实际均适用） 三、能量转化核心原理 “能量转化”有两层含义：一种能量减少，必然伴随另一种能量增加；能量转化过程中，总能量保持不变，只是 能量形式发生改变。 四、能量转化、转移与损耗规律 1.当系统无能量损耗时，输入能量全部转化为有用能量，总能量严格守恒。 2.当系统存在摩擦、散热等损耗时，输入能量 = 有用能量 + 散失内能，总能量仍然守恒，有用能量减少。 3.当能量形式单一变化时，减少的能量等于新增的能量（无损耗理想状态）。 题型速练 一题一思，查漏补缺，轻松迎开学 一、常见能量形式辨析（共5小题） 1.暖瓶塞被热气弹开，内能转化为______能。 【答案】机械 【详解】暖瓶塞被热气弹开的过程中，热气的内能转化为瓶塞的机械能，消耗了热气的内能，瓶塞获得了运动的能量，所以是内能转化为机械能。 2.人形机器人扭秧歌时，是将电能转化为______能。 【答案】 机械 【详解】人形机器人扭秧歌时，消耗电能，得到机械能，因此体内的电动机是将电能转化为机械能。 3.如图，这是某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时，将动能转化为______能。 【答案】重力势 【详解】由图和题意可知，列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，高度增大，列车的动能减小，重力势能增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再将储存的重力势能转化为动能。 4.如图表示了电能的来源，在火力发电站中，发电站将煤炭的______能最终转化成了 _____能送到千家万户中。 【答案】 化学 电 【详解】[1][2]火力发电站将燃料的化学能先转化为内能，内能对外做功，转化为电能。 5.如图所示，将某种下水道疏通泡腾片放入堵塞的管道中，再加入清水，泡腾片会与水发生化学反应产生高温高压的气体，通过管道内气体的膨胀将管道疏通。泡腾片与水发生反应的过程中，化学能转化为_________；管道疏通后，管道内气体的温度_________。 【答案】 内能 降低 【详解】泡腾片与水发生化学反应产生高温高压的气体，所以此过程是化学能转化为内能。管道疏通的过程是管道内气体膨胀对外做功的过程，所以管道内气体的内能减小，温度降低。 二、单一能量转化判断（共4小题） 1.通讯卫星板状的两翼是太阳电池板，它的作用是把______能转化为_______能，供卫星使用. 【答案】 太阳 电 【详解】通讯卫星的太阳能电池板是通过能量转化，为通讯卫星提供能量的装置．所以它的作用是把太阳能转化为电能． 2.如图为我国03式远火弹道导弹发射时的情景。发射后，导弹在加速升空的过程中，其机械能将_________。导弹引爆后会产生极大的破坏力，这是因为导弹在被引爆时，_________能被释放出来，转化为内能、光能等。 【答案】 变大 化学 【详解】[1]发射后，导弹在加速升空的过程中，其高度增加，速度变大，质量不变，故其重力势能和动能均增加，则其机械能将变大。 [2]导弹在被引爆时，炸药存储的化学能被释放出来，转化为内能、光能等。 3.电动平衡车行驶时，最主要的能量转化是将电能转化为_________能；刹车时，能量从机械能转化为内能，此过程中所有的能量总和_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 机械 不变 【详解】[1]电动平衡车行驶时，主要将电能转化为机械能。 [2]根据能量守恒定律，在能量转化过程中，能量总和不变。 4.油电混合动力汽车在减速制动时，可以将电动机作为发电机使用，从而将汽车的一部分机械能转化为___________（选填“电能”或“内能”）储存起来，这种能量转化能够___________（选填“提高”或“降低”）汽车在频繁制动过程中的能量损耗。 【答案】 电能 降低 【详解】[1][2]电动机通电可以作为动力带动其他设备转动，由其它设备带动转动时可以作为发电机；油电混合动力汽车在减速制动时，可以将电动机作为发电机使用，从而将汽车的一部分机械能转化为电能，实现部分能量回收，这种能量转化能够降低汽车在频繁制动过程中的能量损耗。 三、生活、器械能量转化实例辨析（共5小题） 1.《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。 2.山东老师发明新能源自行车，不用脚蹬，只要有空气就能跑。他将空气压缩后存储在高压气罐中，通过控制压缩空气的释放来驱动自行车。该车在行驶时将____能转化为自行车的机械能。空气动力自行车完全不依赖汽油或电池，______（选填“违背”或“不违背”）能量守恒定律。 【答案】 内 不违背 【详解】[1]根据题意知道，通过控制压缩空气的释放来驱动自行车，由于空气被压缩，空气内能增大，所以驱动自行车的过程是内能转化为机械能。 [2]空气动力自行车行完全不依赖汽油或电池，但可以通过其他形式的能量转化成机械能，所以并没有违背能量守恒定律。 3.图甲、乙所示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。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开车时将空气的_______能转化为机械能；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。 【答案】 内 太阳 【详解】[1]对于甲汽车：题目中提到甲是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力。压缩空气具有较大的内能，在推动活塞做功的过程中，空气的内能减少，汽车获得了机械能，所以这种车在开车时将空气的内能转化为机械能。 [2]对于乙汽车：已知乙车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器。而光电转换器的作用是将光能转化为电能，这里的光能主要来源于太阳，所以它可将太阳能转化为电能。 4.潮汐现象（如图）是由于月球、太阳与地球的引力作用而产生的。潮涨和潮落都蕴藏着巨大的能量，这种能量可以用来发电。在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的______能转化为______能。根据能量守恒定律可知，永动机______（选填“可能”或“不可能”）实现。 【答案】 机械 电 不可能 【详解】[1][2]在利用潮汐发电的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发电机，通过发电机转化为电能。 [3]根据能量守恒定律可知，永动机工作时必然有一部分机械能转化为内能散失到空气中，因此永动机不可能实现。 5.如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法： A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 从上面选项中选择正确说法 ___________，然后解释该结构工作的原理 ___________。 【答案】 B 缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化 【详解】[1]A．通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误； B．通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确； C．垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误； D．弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误。 故选B。 [2]工作原理：缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。 四、能量转化与转移基础辨析（共6小题） 1.手机在充电的过程中存在能量的______；用热水袋取暖属于能量的______。（均选填“转移”或“转化”） 【答案】 转化 转移 【详解】[1]在给手机充电的过程中，电池内部发生了化学反应，所以是将电能变成化学能存储起来，能量的形式发生了变化，所以是能量发生了转化。 [2]用热水袋取暖，能量的形式都是内能，没有发生变化，所以是能量发生了转移。 2.汉字是由象形文字发展而来的， 一字本义指烧烤，把去毛的兽肉串起来在火上熏烤，是通过___________方式改变物体的内能。这一过程______能量守恒定律（选填“遵守”或“不遵守”）。 【答案】 热传递 遵守 【详解】[1]兽肉串起来在火上熏烤，燃料燃烧放出热量，肉吸收热量，所以是通过热传递的方式改变物体的内能。 [2]由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，所以兽肉串起来在火上熏烤，这一过程遵守能量守恒定律。 3.同学们想过这样的问题没有，在一个盛水的烧杯内，无论你怎样操作都不能使如图所示烧杯内的水上面沸腾下面结冰，原因是能量的转化和转移具有_________。 【答案】方向性 【详解】由于能量的转移或转化是具有方向性的，所以玻璃杯里水的内能不能自发集中到水的上层，使得上层水沸腾，下层水结冰。 4.下列现象中属于能量转移的是___________，属于能量转化的是___________。 【答案】 ② ①③④ 【详解】[1][2]①煤炭燃烧，消耗了化学能，得到内能，化学能转化为内能，属于能量转化； ② 热水自然冷却，是通过热传递的方式改变水的内能，属于能量的转移； ③ 搓手取暖，是通过做功的方式改变内能，是机械能转化为内能，属于能量转化； ④ 灯泡发光，消耗电能，获得光能和内能，电能转化为光能和内能，属于能量转化； 故属于能量转移的是②，属于能量转化的是①③④。 5.下列关于能量的说法中，正确的是（    ） A．洗衣机工作时是将机械能转化为电能 B．电水壶工作时是将内能转化为电能 C．用热水泡脚，身体会感觉暖和，说明内能可以转移 D．风力发电机是将电能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，是将电能转化为机械能的过程，故A错误； B．电水壶工作时消耗电能，产生内能，是将电能转化为内能的过程，故B错误； C．用热水泡脚，是通过热传递的方式改变脚的内能使身体会感觉暖和的，这个过程是内能的转移过程，说明内能可以转移，故C正确； D．风力发电机利用风力驱动发电机转动，从而产生电能，因此是将机械能转化为电能，故D错误。 故选C 。 6.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众可以看到纸片小人的影子运动起来。下列有关能量转化的说法中，正确的是（    ） A．蜡烛燃烧—内能转化为化学能 B．热空气驱动扇叶转动—机械能转化为内能 C．蜡烛的化学能全部转化为扇叶和马的机械能 D．扇叶最后停止运动，扇叶的机械能最终转化为空气的内能 【答案】D 【详解】A．蜡烛燃烧时将蜡烛中化学能转化为内能和光能，故A错误； B．热空气推动扇叶转动，将内能转化为机械能，故B错误； C．蜡烛燃烧将化学能转化成空气的内能，空气的内能部分转化为扇叶和马的机械能，部分转移到周围环境中，故C错误； D．扇叶和空气摩擦最后停止运动，其机械能最终会转化为内能，故D正确。 故选D。 五、多过程连续能量转化判断（共5小题） 1.无链条电动自行车有省力、灵活、安静等优点，此车可以通过骑行者踩脚踏板获得能量，踩脚踏板获得的能量存储在自行车框架中的锂电池内，这个过程是将________转化为电能，然后将电能转化为________能，储存在锂电池中。 【答案】 机械能 化学 【详解】[1]骑行者踩脚踏板时，通过身体运动对脚踏板做功，消耗的是自身的机械能，所以这个过程将机械能转化为电能。 [2]锂电池储存能量的形式是化学能，电池是通过化学反应储存能量的，所以当电能输入锂电池时，会转化为电池内部的化学能，后续使用时再通过化学反应释放。 2.在卫星发射过程中的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的______能转化为内能，然后转化为卫星的______能。 【答案】 化学 机械 【详解】[1]燃烧时，放出热量，燃料的化学能转化为内能。 [2]高温高压燃气膨胀，将火箭向前推动，燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。 3.如图所示，装点城市的灯光是由电能转化而来，电能是通过电线从发电厂输送而来，其中火力发电厂的电能是由煤炭燃烧转化而来的，这个过程的能量转化是____________转化为电能再转化为____________。 【答案】 化学能 光能 【详解】[1][2]煤炭具有化学能，煤炭与空气的混合物在锅炉中燃烧，化学能转化为内能，温度升高，压力增大；高温高压气体推动活塞运动或汽轮机运转，即通过热机将内能转化为机械能；机械能通过对发电机做功， 转化为电能。装点城市的灯具消耗电能，产生光能，此过程是电能转化为光能。 4.5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的___________能转化为内能，然后再转化为卫星的___________能。 【答案】 化学 机械 【详解】[1]燃烧时，放出热量，燃料的化学能转化为内能。 [2]高温高压燃气膨胀，将火箭向前推动，燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。 5.从能量转化的角度看，火箭的发射过程与如图所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（　　） A．内能、机械能、化学能 B．内能、化学能、机械能 C．化学能、内能、机械能 D．机械能、内能、化学能 【答案】C 【详解】实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，试管内的水通过热传递的方式吸收热量，获得内能；塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，所以能量转化的顺序为化学能、内能、机械能。 故选C。 六、能量转化图像与效率分析（共4小题） 1.将小球水平抛出，其部分运动轨迹如图甲所示，小球在运动过程中经过A、B两点，在这两点的动能和重力势能的关系如图乙所示，若A 、B 两点为图甲中“①、②、③”点中的某两点，则B点可能是其中的______（选填“①”、“②”或“③”）点；整个能量  转化的过程中，能的总量______（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】 ① 守恒 【详解】[1]B点的动能300J，占总能量的60%，总的机械能 B点重力势能为500J×40%=200J A点重力势能200J，占总能量的60%，那么A点的总机械能 A、B两点的重力势能，则它们高度相同，B点的机械能比A点的机械能更大，故B点可能是①点。 [2]自然界的能量不会变多，也不会变少，能量总是从一个物体转移到另一个物体，或者从一种能量转换成另一种能量，在能量转移和转化的过程中能量总是守恒的，故题中情形能量转化过程中，能量总是守恒的。 2.重力储能是一种新型储能方式，它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放，能量转化过程如图1所示。空白处的能量形式是______。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。储能系统将2个质量均为，重物从30m高处放回地面的发电过程中，产生的电能为，则该过程的发电效率是______。 【答案】 机械能 80% 【详解】[1]重物被提升，高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，因此将电能转化为机械能储存起来。 [2]2个重物的重力为G=mg=2×3×104kg×10N/kg=6×105N 重力储能系统对重物做的功为W′=Gh=6×105N×30m=1.8×107J 重力储能系统放下重物发电的效率为 3.汽车是常见的交通工具，它给人们带来交通便利的同时，也带来了环境污染、交通安全等一些社会问题。请运用所学的物理知识回答下列问题： (1)请你结合如图所示的某款小汽车行驶时的能耗分配图，对汽车行驶时能量形式的转化与损耗途径做出分析。 (2)为了减少交通安全事故发生，请写出一条有效措施。 【答案】(1)见解析 (2)见解析 【详解】（1）能量转化：汽油的化学能转化为内能，然后再转化为机械能。 损耗途径：绝大部分是以内能形式损失的，克服摩擦力做功导致发动机的能量损失，还有少量是汽油蒸发损失。 （2）汽车司机和乘客要系上安全带；不要超速行驶；不超载等。 4.4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______（填能量形式）增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外______，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。 【答案】 内能 做功 机械能 【解析】略 七、能量守恒与损耗分析（共5小题） 1. “多米诺骨牌”是一项有趣的活动，按一定距离排列的骨牌，轻轻推倒第一块小木板就会产生连锁反应，使最后一块大木板被推倒，如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．骨牌在倒下时将机械能转化为内能 B．利用较少的能量就可以产生较多的能量，整个过程中能量增加 C．整个过程内能逐渐减小，转化成了机械能 D．永动机不能实现，因为机械能是守恒的 【答案】A 【详解】A．骨牌站立时具有重力势能，倒下时，重力势能转化为动能。当一个骨牌撞击下一个骨牌时，发生非弹性碰撞，同时伴随着摩擦和空气阻力，部分机械能会转化为内能和声能。因此，骨牌在倒下时，存在机械能向内能的转化，故A正确； B．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。该过程中，是骨牌储存的势能被依次释放，而不是产生了新的能量，故B错误； C．整个过程中，由于碰撞和摩擦，机械能不断转化为内能，所以系统的内能是增加的，机械能是逐渐减小的，故C错误； D．永动机不能实现，因为它违背了能量守恒定律，而不是因为机械能守恒。在有摩擦等能量损耗的情况下，机械能本身是不守恒的，故D错误。 故选A。 2.下列有关能量的转化和守恒的说法中，正确的是（    ） A．内能和机械能不可以相互转化 B．能量只有在忽略摩擦力和阻力时才能守恒 C．小球在地面弹跳的高度越来越低，说明能量的总量减少了 D．一个物体具有的能量增加，必然有别的物体具有的能量减少 【答案】D 【详解】A．内能和机械能能相互转化，如蒸汽机将内能转化为机械能，摩擦生热将机械能转化为内能，故A错误； B．能量守恒是普遍规律，无论是否忽略摩擦力、阻力，总能量始终守恒（摩擦力、阻力会使部分能量转化为内能，但内能仍属于总能量的一部分），并非只有忽略时才守恒，故B错误； C．小球弹跳高度越来越低，是因为部分机械能转化为内能（克服空气阻力、地面摩擦做功），但总能量（机械能 + 内能）仍然守恒，能量总量并未减少，故C错误； D．根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，因此，一个物体能量增加，必然有其他物体通过能量转移或转化使其能量减少，总能量保持不变，故D正确。 故选 D。 3.如图为某大学教授课堂演示情景，教授将⼀个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这⼀过程摆球的机械能______（选填“减小”或“不变”），这⼀过程________（选填“符合”或“不符合”）能量守恒定律。 【答案】 减小 符合 【详解】[1]摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能，导致摆球的机械能减少。 [2]这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即能的总量保持不变，机械能减小了，但是能量的总和不变。 4.科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的。你分析，这种“以声消声”的技术，能量___________消失（填写“有”或“没有”）；如图展示的是冰壶竞赛，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，大大减小了摩擦力，使冰壶溜进营垒或接近营垒。在这一过程中，发生的能量转化是___________。 【答案】 没有 机械能转化为内能 【详解】[1]根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。这种“以声消声”的技术，能量并没有消失，而是产生了新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消。 [2]刷冰时，冰面的温度升高，这是摩擦生热现象，该过程中将机械能转化为内能。 5.完成太空之旅后，航天员需要乘坐返回舱“回家”。返回舱在进入大气层时，与大气层剧烈摩擦，速度由7.9千米每秒降至几百米每秒，实现“超级减速”，忽略返回舱质量的变化，在该过程中返回舱内能的增加量与返回舱重力势能的减少量的关系为E1________E2（选填“＞”“＜”或“＝”），原因是________；由于摩擦而产生的部分热量会传至舱内使返回舱温度升高，请你写出一条能保持返回舱内温度适宜的方法________（合理即可）。 【答案】 ＞ 见解析 返回舱用隔热性好的材料制造 【详解】[1][2]根据能量守恒定律，返回舱下降时重力势能减少、动能减少、内能升高，故内能增加量E1应该等于重力势能减少量E2和动能减少量之和，故E1应该大于E2。 [3]为了使舱内温度不会升高太高，可以使返回舱整体用隔热性好的材料，减少热量传入舱内；也可以在返回舱的内侧放置一层熔点低的物质，在热量传进来时，让该物质熔化吸热。 八、能量转化与守恒综合应用（共6小题） 1.小明书桌上摆放了一个有趣的科学玩具——牛顿摆，如图。当最左边的小球撞击紧密排列的另外四个球后，最右边的小球向右摆动；当最右边的小球撞击后，最左边的小球向左摆……，小明发现随着时间的推移两侧小球摆动的幅度越来越小，最后全部静止。上述现象中，能量是不是逐渐消失了？___________说说你的理由___________。   【答案】 不是 见解析 【详解】[1][2]小球在空气中运动以及和其它小球碰撞过程中，一部分机械能转化成了小球与空气的内能，导致小球的机械能不断变小，因而摆动的幅度会越来越小。 2.随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的_________转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化具有_________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。 【答案】 内能 方向性 【详解】[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械能。 [2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。 3.下列三幅图中，能量转化方向与其他两幅图不同的是______（选填“甲”“乙”或“丙”）。 【答案】丙 【详解】甲乙两图显示的是机械能转化为内能，丙图显示的是内能转化为机械能。所以丙图与甲乙两图能量转化方向不同。 4.如图是一位“发明家”设计的一种永动机。利用上水池的水使水轮发电机发电，利用水发电时，__________转化为电能，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。这样不断循环下去，就可以制成一个永动机。这个永动机_________（填“能”或“不能”）持续运转，因为它违背了__________定律。 【答案】 机械能 不能 能量守恒 【详解】[1]利用水发电时，水的机械能减少，将机械能转化为电能。 [2][3]因为发电和抽水的过程中，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，故这个永动机不能持续运转，它违背了能量守恒定律。 5.摩擦焊接技术在航空航天中应用广泛。如图所示，焊接时，两根金属棒高速旋转，剧烈摩擦，使焊接面温度升高变为液态，冷却后焊接在一起。 (1)摩擦焊接改变金属棒内能的方式是___________，此过程中___________能转化为内能； (2)能量转化的过程中，遵循能量___________定律；能否造出永动机？___________； (3)降温冷却后两块金属棒很难拉开，是因为各微粒间存在___________。 【答案】(1) 做功 机械 (2) 守恒 不能 (3)引力 【详解】（1）[1][2]做功与热传递都能改变内能，摩擦焊接过程中，接触部位高速摩擦，将机械能转化为内能，故改变金属棒内能的方式是做功。 （2）[1][2]能量转化的过程中，能量只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，能量的总量是保持不变的，称为能量守恒定律，任何机械工作时都会因为摩擦将一部分机械能转化为内能，故不可能造出永动机的。 （3）组成物质的分子间存在相互作用的引力和斥力，降温冷却后两块金属棒很难拉开，是因为各微粒间存在引力。 6.为全面推进“乡村振兴”工程，加快农业农村绿色发展，我市部分农村地区已经使用上了天然气烧水煮饭。小明同学用他家的天然气灶将质量为1kg，初温为25℃的水加热到95℃，水吸收的热量是________J；天然气灶燃烧过程中是将________能转化为内能。（水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3） 【答案】 2.94×105 化学 【详解】[1]水吸收的热量是 [2]天然气灶燃烧过程中发生化学反应，产生热量，是将化学能转化为内能。 补充必考知识点 1.能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，适用于一切物体、一切能量变化过程，无例外情况。 2.区分核心：转化是变形式，转移是不变形式；做功对应能量转化，热传递对应能量转移。 3.永动机不可能实现，违背能量守恒定律，无法持续对外做功且不消耗能量。 4.生活中所有能量利用效率均小于100%，因为必有部分能量以内能形式散失损耗。 易错点专项击破（高频错题整理） 误区 1：蜡烛燃烧消失，质量不守恒 突破逻辑：蜡烛 + 氧气 → 二氧化碳 + 水蒸气，气体散入空气，肉眼看不到；把燃烧产物全部收集，总质量不变。 误区 2：滑梯下滑速度变慢，机械能变少，能量不守恒 突破逻辑：摩擦生热，机械能转化内能；机械能减少，内能增加，总能量总和恒定。 误区 3：化学反应生成沉淀，质量变大，违背守恒 突破逻辑：沉淀来自溶液内原有溶质，反应前后全部物质相加总质量不变，只是固体质量增多、液体质量减少。 一、单项选择题 1.下列有关能量转化和转移的实例中，属于能量转移的是（　　） A．钻木取火 B．摩擦生热 C．光伏发电 D．烤火取暖 【答案】D 【详解】能量转移是指能量从一个物体传递到另一个物体，且能量形式不变；能量转化是指能量从一种形式转换为另一种形式。 A．钻木取火，通过摩擦将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，使木头燃烧，属于能量转化，故A不符合题意； B．摩擦生热，两个物体摩擦时，机械能转化为内能，属于能量转化，故B不符合题意； C．光伏发电，太阳能电池将光能转化为电能，属于能量转化，故C不符合题意； D．烤火取暖，火的内能传递到人体，能量形式不变，属于能量转移，故D符合题意。 故选D。 2.如图所示是16世纪70年代，意大利的一位机械师斯特尔提出的一个永动机的设计方案。斯特尔在设计时认为，由上面水槽流出的水，冲击水轮转动，水轮在带动水磨转动的同时，通过一组齿轮带动螺旋汲水器，把蓄水池里的水重新提升到上面的水槽中。实际上，这个永动机并不会成功，其根本原因是违背了（　　） A．机械能守恒定律 B．牛顿第一定律 C．能量守恒定律 D．阿基米德原理 【答案】C 【详解】水轮转动过程中，需要克服摩擦力做功，水轮的机械能转化为内能；水轮的机械能减小，直到最后变为0，水轮停止转动，而水轮的机械能与转化的内能的总和保持不变，所以永动机不能成功的根本原因是违背了能量守恒定律，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3.下列四幅图中，关于能量转化的说法错误的是（　　） A．图甲，过山车向下运动时将重力势能转化为动能 B．图乙，水电站将水的机械能转化为电能 C．图丙，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为机械能 D．图丁，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为机械能 【答案】D 【详解】A．图甲，过山车向下运动时，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，故重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意； B．图乙，水力发电，消耗水的机械能，获得了电能，将机械能转化为电能，故B正确，不符合题意； C．图丙，自行车运动员奋力蹬车时，消耗了人的化学能，获得了自行车和人的机械能，人体内的一部分化学能转化为动能，故C正确，不符合题意； D．图丁，汽车在刹车过程中，刹车片会发热，此过程中克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D错误，符合题意。 故选D。 4.如图所示，敦煌盐塔式光热电站将太阳光会聚到熔盐吸热塔，阳光的能量被熔盐吸收，熔盐带着这些能量到达厂房，将水加热成水蒸气推动汽轮机发电，下列说法正确的是（　　） A．盐塔式光热电站实现了光电转化，将光能直接转化为电能 B．太阳能是不可再生能源 C．熔盐通过热传递的方式改变内能 D．能量在转移和转化过程中总量不断减少 【答案】C 【详解】A．光热电站并不是直接将光能转化为电能，而是先将太阳能通过熔盐吸热转化为内能，再通过加热水产生蒸汽推动汽轮机转化为机械能，最后转化为电能，故A错误； B．太阳能是可再生能源，因为太阳的能量在人类时间尺度上是取之不尽、用之不竭的，故B错误； C．熔盐吸收阳光的能量是通过热传递实现的，其内能因此增加，故C正确； D．根据能量守恒定律，能量在转移和转化过程中总量保持不变，故D错误。 故选C 。 5.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后弹壳内火药燃烧射出一颗子弹，如图所示。子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。下列关于以上过程发生的能量转化说法错误的是（　　） A．火药燃烧是化学能转化为内能 B．射出子弹是内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时内能转化为机械能 D．子弹陷入土地中时机械能转化为内能 【答案】C 【详解】A．火药燃烧时，发生化学反应产生高温的燃气，将化学能转化成内能，故A正确，不符合题意； B．射出子弹时，是燃气的内能推动子弹做功，即内能转化为子弹的机械能，故B正确，不符合题意； C．子弹在空中飞行时需要克服摩擦阻力做功，一部分机械能会转化为内能，故C错误，符合题意； D．子弹陷入土地中时，克服摩擦做功，子弹的机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 6.自然界的能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化为其他形式。如图所示的事例中，能量的形式发生了转移的是 （　　） ①图甲：高温的电炉丝使周围的空气温度上升 ②图乙：流星从夜空快速滑过发出耀眼的光亮 ③图丙：试管中高温水蒸气弹出管口的橡胶塞 ④图丁：涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动 A．①② B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【详解】①高温电炉丝使周围空气温度上升，将热量传递给空气，能量发生转移，故①符合题意； ②流星从夜空快速滑过，与大气摩擦做功，将机械能转化为内能，使物体温度升高，发出耀眼的光亮，此过程中能量发生了转化，故②不符合题意； ③试管中高温水蒸气将管口的橡胶塞弹出，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，此过程中能量发生了转化，故③不符合题意； ④涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机，将海水的机械能转移到水轮机上，使水轮机转动，故④符合题意。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 7.如图是小球在地面弹跳过程的频闪图片，其中A处和B处等高。此过程中，以下判断正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断增大 C．说明能量是不守恒的 D．小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能 【答案】D 【详解】在小球的运动中，与空气摩擦做功或与地面撞击做功，有一部分机械能转化成了内能；小球的机械能逐渐减小，机械能等于动能和势能的总和，小球的重力势能和动能减小，小球质量不变，运动过程中弹起的高度越来越小，说明重力势能越来越小；小球速度越来越慢，说明动能越来越小；小球从右向左运动，小球在A处时的机械能小于在B处时的机械能，机械能减少的原因是克服与空气摩擦做功，与地面撞击做功，能量的总量是不变的，守恒的。 故选D。 8.如图为水锤泵原理图。水从源头水池流入泵室并积累到一定程度后，向上推动出水阀使其关闭，此时水流速度瞬间减小，水冲开逆止阀进入空气室。水进入空气室后逆止阀迅速关闭，同时出水阀因重力作用重新打开，水量再次积累，重复以上过程。此过程无需油、电，仅借助空气室即可将水逐步推送至更高处。下列分析不正确的是（   ） A．水从源头水池流向泵室，是受重力作用 B．逆止阀关闭，出水阀打开时，源头水池和泵室构成了一个连通器 C．水进入空气室的过程中，空气室内空气被压缩，进入的水的机械能增大 D．送水过程没有耗费油、电，但水锤泵工作时遵循能量守恒定律 【答案】C 【详解】A．水总是从高处流向低处，是因为水受到了一个竖直向下的力的作用，这个力改变了水的流动方向，这个力就是重力，故A正确，不符合题意； B．由图可知，逆止阀关闭、出水阀打开时，源头水池和泵室符合连通器的结构特点（此时出水阀上端是开口的），所以它们构成了一个连通器，故B正确，不符合题意； C．水进入空气室的过程中，空气室内空气被压缩，即水对空气做功，将机械能转化为空气的内能，则进入的水的机械能会减小，故C错误，符合题意； D．能量既不会消灭，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中，能的总量是保持不变的，所以，水锤泵工作时遵循能量守恒定律，故D正确，不符合题意。 故选C。 二、多项选择题 9.如图所示是一种太阳能背包，它的前面有一块太阳能电池板，书包里有一蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法正确的是（    ） A．太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电是将内能转化为化学能 C．蓄电池放电时将化学能转化为电能 D．小风扇工作时将电能主要转化为机械能 【答案】ACD 【详解】A．太阳能电池板通过光伏效应将太阳辐射的太阳能直接转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时是将电能转化为化学能储存，并非将内能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电时通过化学反应将储存的化学能转化为电能输出，故C正确； D．小风扇工作时，电动机将输入的电能转化为扇叶转动的机械能，故D正确。 故选ACD。 10.如图是“风能--太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（      ） A．风能是可再生能源 B．太阳能来自太阳内部的核裂变 C．给蓄电池充电时电能转化为化学能 D．控制器中的集成电路主要用超导材料制成 【答案】AC 【详解】A．风能可以从自然界源源不断地获得，是可再生能源，故A正确； B．核反应有可控的核裂变与不可控的核聚变，太阳能来自太阳内部不可控的核聚变，故B错误； C．给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，故C正确； D．控制器中的集成电路主要是用半导体材料制成，而不是超导材料，故D错误。 故选AC。 三、填空题 11.如图所示，是一位科学爱好者制作的“永动机”，制作者声称该装置中不存在热动力系统，只需轻轻拨动其中任意一只瓶子，这套装置就能转动起来，而且速度恒定，一直转动下去。你认为制作者说法可信吗?_________（填“可信”或“不可信”），判断的依据是________。 【答案】 不可信 违背了能量守恒定律 【详解】[1][2]能量守恒定律是自然界的基本定律之一，它表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 在这个 “永动机” 装置中，只要运转就会存在摩擦等阻力。根据能量守恒定律，克服摩擦等阻力做功时，机械能会不断转化为内能（如热能等），机械能逐渐减少。所以装置的机械能会因为能量的损耗而不断减少，不可能一直以恒定速度转动下去，因此制作者的说法不可信。 12.一块大石头从斜面顶部滚动到底部，能量转化为重力势能转化为___________能，大石头不能自发地从斜面底部滚到顶部，原因是能量转化具有___________性。 【答案】 动 方向 【详解】[1]一块大石头从斜面顶部滚动到底部，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能。 [2]石头不能自发地从斜面底部滚到顶部，原因是能量的转化具有方向性。 13.为实现我国“碳中和”“碳达峰”的目标，政府鼓励市民绿色出行，公交车成为市民首选的公共交通之一； (1)公交车上的语音提示，让乘客知道到站信息，说明声音能传递______； (2)坐在行驶的公交车中，乘客看到窗外的景物向后退，这是以______为参照物；乘车时需扶好把手，这是为了防止紧急刹车时由于______造成的意外伤害； (3)燃料燃烧将化学能转化为内能，其中一部分内能转化为汽车的______能，使汽车获得动力；车辆在行驶时，由于轮胎和路面摩擦而发热，是通过______方式增加了轮胎的内能，在这一系列能量的转化过程中，能量的总量______。 【答案】(1)信息 (2) 公交车 惯性 (3) 机械 做功 不变 【详解】（1）声音可以传递信息和能量。公交车上的语音提示，让乘客知道到站信息，说明声音能传递信息。 （2）[1]坐在行驶的公交车中，以公交车为参照物，窗外的景物位置发生了变化，且向后运动。 [2]乘车时需扶好把手，这是为了防止紧急刹车时由于惯性乘客继续向前而造成的意外伤害。 （3）[1]使汽车获得动力的能量是机械能，燃料燃烧将化学能转化为内能，其中一部分内能转化为汽车的机械能，使汽车获得动力。 [2]车辆在行驶时，由于轮胎和路面摩擦而发热，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，通过做功的方式改变轮胎的内能。 [3]由能量守恒定律可知，能量转化与转移过程中，能量的总量将不变。 四、综合题 14.传统的爆米花制作方法是在开罐的瞬间“砰”的蹦出。试回答： (1)开罐前通过什么方式使玉米粒的内能增加？ (2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化？ 【答案】(1)加工爆米花的过程中，玉米粒通过热传递从铁罐吸收热量，内能增加，温度升高 (2)开罐瞬间蹦出爆米花时，气体膨胀做功，罐内气体与玉米粒的内能减小，将内能转化为机械能 【详解】（1）在加热的过程中，玉米的内能增加，是通过热传递的方式改变的，玉米粒通过热传递从铁罐吸收热量，内能增加，温度升高。 （2）开锅瞬间蹦出爆米花时，锅内的气体膨胀做功，锅内气体与玉米的内能减小，将内能转化为爆米花的机械能。 15.科技馆里有一种“水车”，其结构如图所示，叶片是由高分子聚合材料制成的，特点是：在常温下，叶片是平直的；在高温下，其叶片可向一侧弯曲。当把水车的下半部分放进热水中时，水车可以不停地转动起来，有人说这种“水车”是永动机，因为它没有外部动力也能转动，事实是这样吗？试加以说明。 【答案】见解析 【详解】当“水车”的叶片浸在热水中时，由于温度升高，叶片向一侧迅速弯曲，给热水一个作用力，根据力的作用是相互的，热水会对叶片施加一个反作用力，使“水车”转动起来，当叶片转出水面时，温度下降，叶片又恢复成平直的状态，这个过程不断地进行就会使“水车”不停地转动，可见该“水车”是利用水温和室温的温度差使叶片发生形变而工作的，当水温和室温相同时该“水车”就会停止工作，故这种“水车”不是永动机。 1.如图，我国空间站太阳翼采用“T”字构型，可接收更多的太阳能，提高发电效果。关于太阳能的利用，下列说法正确的是（　　） A．太阳能属于不可再生能源 B．太阳能电池也会污染环境 C．太阳翼工作时将太阳能转化为电能 D．太阳能的转化效率可以达到100% 【答案】C 【详解】A．太阳能可源源不断地从自然界得到，是可再生能源，故A错误； B．太阳能电池在全生命周期中存在污染环境的风险，主要体现在制造环节的化学污染和废弃后的回收处理问题，但在使用过程不会污染环境，故B错误； C．太阳翼工作时，将吸收的太阳能转化为电能，故C正确； D．能量转换存在损耗，所以太阳能的转化效率不会达到100%，故D错误。 故选C。 2.如图所示是一个香薰炉，点燃炉内蜡烛加热香瓶液，一会儿，房间内充满了香气。 (1)蜡烛燃烧过程中，香薰液通过________的方式增加了内能； (2)香气弥漫整个房间，这是________现象，说明香气分子________； (3)蜡烛燃烧时，将________能转化为内能和光能。 【答案】(1)热传递 (2) 扩散 不停地做无规则运动 (3)化学 【详解】（1）做功和热传递是改变内能的两种方式，做功是能量的转化，热传递是能量的转移；香薰液通过炉内蜡烛加热，蜡烛放出热量，香薰液吸收热量，所以是通过热传递的方式来增加内能。 （2）[1][2]香气弥漫是因为香薰液的分子在不停地做无规则运动，使整个房间都能闻到香气，这是扩散现象。 （3）蜡烛燃烧时，蜡烛发生化学反应，同时放出热量和发光，所以是将化学能转化为内能和光能。 3.绿色发展是高质量发展的底色，为了更好践行绿色发展和“双碳目标”，我国大力发展节能项目，请参照示例，另外列举一个项目，并写出对应的原理。 【示例】项目：光伏发电。 原理：太阳能转化为电能。 项目：________； 原理：________。 【答案】 风能发电 机械能转化为电能 【详解】[1][2]践行绿色发展和“双碳目标”我国大力发展大批量节能项目，如：新能源汽车项目，原理是电能转化为机械能；风能发电项目，原理是机械能转化为电能。 14 / 25 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $