14.1 能量的转化与守恒 （讲义） 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

本初中物理讲义聚焦能量的转化与守恒核心知识点，先梳理能量转化实例，如摩擦生热（机械能→内能）、水电站发电（机械能→电能）等，再系统阐述能量守恒定律的定义、普遍性及应用，构建从具体转化到守恒规律的完整能量观念学习支架。 资料通过专题练习（如太阳能照明风扇能量转化分析）和巩固训练（如永动机可行性判断），强化物理观念的应用，培养科学思维中的质疑创新能力。课中辅助教师引导学生分析实例，课后助力学生通过多样化题目查漏补缺，提升知识运用能力。

第1节 能量的转化与守恒 目录 【知识梳理】 1 知识点1：能量的转化 1 知识点2：能量守恒定律 2 【巩固训练】 3 【知识梳理】 知识点1：能量的转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的：摩擦生热，机械能转化为内能；水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能；植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。 【专题练习】 1．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” 知识点2：能量守恒定律 【专题练习】 1. 在秋千和小球的运动中，看似能量减少了，其实是在运动过程中，有一部分机械能转化成了内能。 2. 能量守恒定律：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。这就是能量守恒定律。 2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。从日常生活到科学研究、工程技术，这一定律都发挥着重要的作用。例如，在行驶的燃油汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过发动机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化为发动机和周围环境的内能，能量的总量不变。 【专题练习】 1．关于能量守恒定律，下列说法正确的是（    ） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能之间的相互转化 B．“永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 C．能量在转化过程中越来越少，因此需要节约能源 D．摩擦生热过程中产生的热量是凭空创造出来的 【巩固训练】 1．下列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（　　） A．电风扇 B．电热水壶 C．电熨斗 D．电视机 2．下列关于能量守恒和转化的说法正确的是（　　） A．风力发电，是将电能转化为机械能 B．摩擦双手变热，说明内能可以转化为机械能 C．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能 D．小球弹跳高度越来越低，说明能量总量减少 3．如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功。同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。下列关于这款永动机的分析，正确的是（　　） A．高处水下落过程中机械能守恒 B．这款永动机的机械效率为100% C．这款永动机利用内能对外做功 D．这一设想不符合能量守恒定律 4．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球的能量慢慢消失了 B．小球的能量可以凭空产生 C．小球在此过程中遵循能量守恒定律 D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 5．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①的实例可以是“炙手可热” B．序号④的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处 C．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 D．序号②的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电 6．枪虾的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，是把_______能转化为______能、声能和光能。 7．垃圾分类回收是生态环保的需要，我国将生活垃圾焚烧用来发电，不仅能快速处理垃圾，还能输出电能。垃圾在燃烧过程中把______能转化为______能，此过程中能量的总量______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 8．2025年1月，中国“人造太阳”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。这说明能量的转化具有______性。 9．如图是多米诺骨牌，将其按一定间距排列，轻轻碰倒第一张小骨牌，骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能，前一张骨牌会将部分能量__________（转化/转移）至后一张，如此“连锁反应”，最终使最大的骨牌被推倒。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 能量的转化与守恒 目录 【知识梳理】 1 知识点1：能量的转化 1 知识点2：能量守恒定律 2 【巩固训练】 3 【知识梳理】 知识点1：能量的转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的：摩擦生热，机械能转化为内能；水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能；电动机带动水泵把水送到高处，电能转化为机械能；植物吸收太阳光进行光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧时发热，化学能转化为内能。 【专题练习】 1．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】我们按照能量转化的流程逐个分析方框的能量形式： 太阳能电池板先将太阳能转化为电能，给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存在蓄电池中，因此①是电能；蓄电池对外供电时，将储存的化学能转化为电能，因此②是电能；电动机工作时，将电能转化为机械能带动风扇转动，因此③是机械能；照明灯工作时，将电能转化为光能实现照明，因此④是光能。 A．①是电能，不是内能，故A错误； B．②是电能，故B正确； C．③是机械能，不是光能，故C错误； D．④是光能，不是机械能，故D错误。 故选B。 知识点2：能量守恒定律 【专题练习】 1. 在秋千和小球的运动中，看似能量减少了，其实是在运动过程中，有一部分机械能转化成了内能。 2. 能量守恒定律：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。这就是能量守恒定律。 2. 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。从日常生活到科学研究、工程技术，这一定律都发挥着重要的作用。例如，在行驶的燃油汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过发动机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化为发动机和周围环境的内能，能量的总量不变。 【专题练习】 1．关于能量守恒定律，下列说法正确的是（    ） A．能量守恒定律只适用于机械能与内能之间的相互转化 B．“永动机”不可能制成，是因为它违反了能量守恒定律 C．能量在转化过程中越来越少，因此需要节约能源 D．摩擦生热过程中产生的热量是凭空创造出来的 【答案】B 【详解】A．能量守恒定律是自然界普遍适用的规律，适用于各种形式能量间的相互转化，不仅仅局限于机械能与内能之间的相互转化，故A错误； B．“永动机”是指不消耗能量而能永远对外做功的机器，它凭空地创造了能量，这违背了能量守恒定律，所以“永动机”不可能制成，故B正确； C．能量在转化过程中不会减少，但能量的转化和转移具有方向性，有些能量可以利用，有些则不能。我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源，故C错误； D．能量不能凭空创造，只能转移或者转化，故D错误。 【巩固训练】 1．下列家用电器中，正常工作时，电能主要转化为机械能的是（　　） A．电风扇 B．电热水壶 C．电熨斗 D．电视机 【答案】A 【详解】A．电风扇依靠电动机工作，正常工作时电能主要转化为机械能，故A符合题意； B．电热水壶是加热设备，电能主要转化为内能，故B不符合题意； C． 电熨斗依靠发热工作，电能主要转化为内能，故C不符合题意； D．电视机工作时，电能主要转化为光能和声能，故D不符合题意。 故选A 。 2．下列关于能量守恒和转化的说法正确的是（　　） A．风力发电，是将电能转化为机械能 B．摩擦双手变热，说明内能可以转化为机械能 C．燃料燃烧时发热，化学能转化为内能 D．小球弹跳高度越来越低，说明能量总量减少 【答案】C 【详解】A．风力发电，是将机械能转化为电能，故A错误； B．摩擦双手变热，说明机械能可以转化为内能，故B错误； C．燃料燃烧时发热，是将燃料的化学能转化为内能，故C正确； D．小球在地面弹跳时高度逐渐减小，是因为小球在运动过程中，机械能通过与空气的摩擦以及与地面的碰撞等，逐渐转化为内能，但整个过程中能量的总量是守恒的，故D错误。 故选C。 故选B。 3．如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水冲击叶片，叶片转动对外做功。同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。下列关于这款永动机的分析，正确的是（　　） A．高处水下落过程中机械能守恒 B．这款永动机的机械效率为100% C．这款永动机利用内能对外做功 D．这一设想不符合能量守恒定律 【答案】D 【详解】AB．设想中的永动机不能一直工作下去，因为抽水器在工作过程中，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，机械能不守恒，由于摩擦力的存在，机械效率要小于100%，故AB错误； C．永动机是利用机械能工作的，不是内能对外做功，故C错误； D．永动机违背了能量守恒定律，是不可能实现的，故D正确。 故选D。 4．如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（   ） A．小球的能量慢慢消失了 B．小球的能量可以凭空产生 C．小球在此过程中遵循能量守恒定律 D．小球弹起的高度越来越小说明能量不守恒 【答案】C 【详解】AB．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，不管如何转移和转化，能量的总量不变。故AB错误； CD．小球在此过程中遵循能量守恒定律，之所以小球弹起的高度越来越小是因为小球的一部分机械能转化为了其它能，故C正确，D错误。 故选C。 5．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①的实例可以是“炙手可热” B．序号④的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处 C．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用 D．序号②的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电 【答案】A 【详解】A．“炙手可热”属于热传递改变内能，是能量的转移，序号①是机械能转化为内能，是能量的转化，所以序号①的实例不能是“炙手可热”，故A错误，符合题意； B． 序号④描述的是电能转化为机械能，是电动机工作时的能量转化情况，可以是电动机带动水泵把水送到高处，故B正确，不符合题意； C． 植物的光合作用是：吸收太阳光将光能转化为化学能，所以序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用，故C正确，不符合题意； D． 序号②说的是机械能转化为电能，这是发电机工作时的能量转化情况，也是摩擦起电过程的能量转化，所以该实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．枪虾的大螯猛地合上时，能挤出速度很大的水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，是把_______能转化为______能、声能和光能。 【答案】 机械 内 【详解】水柱产生的微小气泡在破裂瞬间，膨胀做功，会产生高温并发出很大的声音，还会发出一道极短的光。在这个过程中，是把机械能转化为内能、声能和光能。 7．垃圾分类回收是生态环保的需要，我国将生活垃圾焚烧用来发电，不仅能快速处理垃圾，还能输出电能。垃圾在燃烧过程中把______能转化为______能，此过程中能量的总量______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 化学 内 不变 【详解】[1][2]垃圾在燃烧过程中发生化学变化，产生大量的热，将化学能转化为内能。 [3]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，它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其它物体，而能量的总量保持不变，所以此过程中能量的总量保持不变。 8．2025年1月，中国“人造太阳”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。这说明能量的转化具有______性。 【答案】方向 【详解】能量的转化具有方向性：能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化过程往往具有特定的方向。在核聚变中，核能可转化为内能，但内能无法自发地反向转化为核能，这体现了能量转化的方向性。 9．如图是多米诺骨牌，将其按一定间距排列，轻轻碰倒第一张小骨牌，骨牌倒下过程中其重力势能转化为__________能，前一张骨牌会将部分能量__________（转化/转移）至后一张，如此“连锁反应”，最终使最大的骨牌被推倒。 【答案】 动 转移 【详解】[1]骨牌倒下时，所处高度减小，重力势能减小，从而获得速度，动能增大，所以，骨牌倒下过程中，其重力势能转化为动能。 [2]前一张骨牌倒下后停止运动，后一张骨牌由静止变为运动，所以前一张倒下的骨牌能量会转移到后一张骨牌上。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $