第14.1节 能量的转化与守恒（高效培优·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本讲义聚焦初中物理“能量的转化与守恒”核心知识点，系统梳理能量的形式（机械能、内能等）、转化（如内燃机化学能→内能→机械能）与转移（如热传递），以及能量守恒定律内容及永动机不可实现的原因，构建从识别到应用的学习支架。 资料以生活情境（如烧壳子、走马灯）和科技案例（如光热电站）为载体，融合物理观念与科学思维，通过知识导图梳理脉络，避坑指南辨析易混点，分层练习巩固提升。课中辅助教师突破难点，课后帮助学生查漏补缺，培养解决实际问题的能力。

第14.1节 能量的转化与守恒 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 能量的转化 考点02 能量守恒定律 03 避坑指南·解题通法 角度01 能量及其存在的不同形式 角度02 能量的转化和转移 角度03 能量守恒定律 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.识别常见形式的能量，能分析生活中不同形式能量间的相互转化。 2.完整理解能量守恒定律内容，知道能量转化、转移总量保持不变。 3.会解释永动机无法实现的根本原因。 4.能用能量守恒观点分析热传递、做功、热机工作等过程的能量变化。 1.通过列举生活场景，归纳机械能、内能、电能、化学能等转化规律。 2.结合内能相关实验，推导验证能量守恒的逻辑。 3.通过辨析永动机模型，深化对能量守恒定律的理解。 4.梳理热机、摩擦、电热等模型的能量流向，规范能量转化表述。 知识导图 考点01 能量的转化 1、能量：物质运动的量化转换，简称“能”，在物理学中，能量是一个间接观察到的物理量，它往往被视为某一个物体对其他的物体做功的能力，由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力。 2、能量的不同的形式：机械运动的动能和势能；热运动的内能；电磁运动的电磁能；化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。 3、自然界的能包括：天然气，核能，风能，海洋温差能，水能，汽油，太阳能，电能，煤炭，氢能，煤气，蒸汽，柴油，石油，地热能，潮汐能，生物质能等。 4、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 （1）常见的能的转化现象：内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧，燃料内部储存的化学能通过燃烧转化成高温燃气的内能，高温燃气膨胀推动活塞运动做功，燃气的内能又转化为机械能，驱动机器转动。如果使用内燃机带动发电机发电，机械能又可以转化成电能，电能输送到各种用电器，电能又转化为其他形的能量。 （2）能量的转化有方向性：我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。如电灯在工作时，将电能转化为内能和光能，被周围的空气吸收，最终都变成了空气的内能，这是自然发生的，而空气的内能不能自动变成其他形式的能量。 5、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。 （1）能量的形式没有发生变化，但存在的位置发生了变化，这就是能的转移。内能够发生转移，其他形式的能也能够发生转移，如风吹帆船运动，流动空气的部分动能。 （2）能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 【深化点拨】 能量的转化的解题方法点拨：能量的转化、能量的转移、都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量。例如冰箱里的热不会自动转移到温度较高的外部，而必须要消耗其他的能量（电能）才能把冰箱里的热量转移到冰箱外部。自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化却是受到限制的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性；由此也说明了我们需要节约能源！ 1．烧壳子是酒泉的一种传统美食，下列用麦草烧烧壳子的说法正确的是（　　） A．麦草燃烧时，将化学能转化为内能 B．麦草燃烧越充分，其热值就越大 C．烧壳子的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的烧壳子温度高，含有的热量多 【答案】A 【详解】A．麦草燃烧时，经历化学反应，将化学能转化为内能，故A正确；     B．燃料的热值与燃烧的充分程度无关，故B错误； C．烧壳子的内能是通过热传递的方式增大的，其吸收热量，内能增大，故C错误；     D．热量是过程量，不能说物体含有热量的多少，故D错误。 故选A。 2．黄桥烧饼不仅仅是一种食物，更是抗战时期军民鱼水情的象征，在烤制黄桥烧饼时，烤炉内的炭火燃烧，将化学能转化为__________能，然后通过__________的方式，使烧饼内能增加，温度升高，刚出炉的烧饼香气四溢，这是__________现象。 【答案】 内 热传递 扩散 【详解】燃料燃烧的过程，是将燃料储存的化学能转化为内能的过程。 改变物体内能的方式有做功和热传递，炭火的热量转移给烧饼，是通过热传递的方式增加烧饼的内能，使烧饼温度升高。 刚出炉的烧饼香气四溢，是香味分子不停做无规则运动，扩散到空气中的结果，属于扩散现象。 考点02 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，它只能从一种形式转化为其他形式，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，能量的总量不变；这就是能量守恒定律。 2、能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、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。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们，有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的！ 3、应用：能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。 4、永动机：永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。在历史上，永动机一直被人们讨论和研究。这种机械是不可能制造出来的，原因是违反能量守恒定律。 【深化点拨】 能量守恒的解题方法点拨 （1）知道各种形式的能是可以相互转化的。 （2）知道能的转化和守恒定律，能列举出能的转化和守恒定律的实例。 （3）有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 1．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。 2．“永动机”是指不需要输入能量就能永不停息地对外做功的机器，历史上许多人经历了大量制作永动机失败的教训后，逐渐总结出________定律。如图是一款叫“饮水鸟”的玩具，放一杯水在其前方，它就可以长时间重复“低头喝水、恢复直立”的过程。“饮水鸟”________（选填“能”或“不能”）永远重复饮水的动作。 【答案】 能量守恒 不能 【详解】[1]根据能量守恒定律：能量既不会凭空产生也不会凭空消失，永动机不可能实现。历史上大量失败的永动机尝试最终促成了该定律的确立。 [2]根据能量守恒定律，永动机不可能实现，则“饮水鸟”不能永远重复饮水的动作。 能量的转化与守恒的综合应用及解题步骤 1.“转化”与“转移”的咬文嚼字 （1）能量的转化：指能量形式发生了改变。 标志：从一种能变成了另一种能。 例子：摩擦生热（机械能→内能）、电池放电（化学能→电能）、灯泡发光（电能→光能+内能）。 （2）能量的转移：指能量形式不变，只是从一个物体跑到了另一个物体，或者从物体的一部分跑到了另一部分。 标志：能的形式没变，位置变了。 例子：热传递（内能从高温物体转移到低温物体）、碰撞（动能从运动的球转移到静止的球）。 2.能量守恒定律的“绝对性” （1）核心内容：能量既不会凭空消灭，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。 （2）第一类永动机（不消耗能量却能源源不断对外做功）：不可能实现。因为它违反了能量守恒定律；第二类永动机（效率达到100%）：不可能实现。因为在能量转化过程中，不可避免地会有能量耗散（如摩擦生热散失到空气中），导致有用能量减少。 结论：任何机器效率都小于1（ η<100%）。 3.常见物理过程中的能量流向分析 （1）钻木取火：消耗了机械能，得到了内能。（机械能→内能） （2）水电站发电：水的机械能→水轮机的机械能→发电机的电能。 （3）植物光合作用：光能→化学能。 （4）给手机充电：电能→化学能（储存在电池里）。 （5）手机使用：化学能→电能→光能（屏幕）+声能（喇叭）+内能（发热）。 角度01 能量及其存在的不同形式 1．我们生活在运动的世界里，下列关于运动的相关说法错误的是（   ） A．选取不同的参照物，坐在行驶的汽车里的人运动情况可能不同 B．我们周围的力、热、电、光、声现象跟运动没有关系 C．物体的运动状态是否变化，取决于物体的受力情况 D．运动形式是多样的，与之相关的能量形式也是多样的 【答案】B 【详解】A．运动和静止是相对的，判断一个物体是运动还是静止，取决于所选的参照物。 如果以汽车为参照物，坐在行驶汽车里的人相对于汽车的位置没有发生变化，人是静止的；如果以路边的树木为参照物，坐在行驶汽车里的人相对于树木的位置不断发生变化，人是运动的。所以选取不同的参照物，坐在行驶的汽车里的人运动情况可能不同，故A正确，不符合题意； B．力现象与运动之间的关系：力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态发生改变，一定受到力的作用，例如踢足球时，足球在力的作用下由静止变为运动，运动状态发生了改变，所以力现象与运动有关；热现象与运动之间的关系：分子的热运动是热现象的一种表现，分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，所以热现象与运动有关； 电现象与运动之间的关系：电荷的定向移动形成电流，电荷的运动产生了电现象，所以电现象与运动有关； 光现象与运动的关系：光在同种均匀介质中沿直线传播，光的传播也是一种运动形式，所以光现象与运动有关。 声现象与运动的关系：声音是由物体的振动产生的，振动是一种运动形式，所以声现象与运动有关。 因此，我们周围的力、热、电、光、声现象跟运动都有关系，故B错误，符合题意； C．力是改变物体运动状态的原因，当物体受到平衡力作用时，物体的运动状态不变，将保持静止状态或匀速直线运动状态；当物体受到非平衡力作用时，物体的运动状态会发生改变，如速度大小或运动方向的变化。所以物体的运动状态是否变化，取决于物体的受力情况，故C正确，不符合题意； D．物理学中，运动的形式是多样的。物体位置随时间的变化属于机械运动，与之相关的能量形式有动能和势能。例如，运动的汽车具有动能，被举高的重物具有重力势能。 分子的无规则运动属于热运动，与之相关的能量形式是内能。 电荷的定向移动形成电流，与之相关的能量形式是电能。 光的传播也是一种运动形式，与之相关的能量形式是光能。 声音是由物体的振动产生的，与之相关的能量形式是声能。 所以运动形式是多样的，与之相关的能量形式也是多样的，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．（多选）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⑩的实例可以是摩擦生热 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．各种形式的能量都可以无条件的相互转化，且转化过程都要遵守能量守恒定律 【答案】ABC 【详解】AC．由图知道，加热器工作时将电能转化为内能，因此，圆圈内A的能量形式应该是内能，B是电能；序号⑩是机械能转化为内能的过程，摩擦生热的过程中将机械能转化为内能，所以序号⑩的实例可以是摩擦生热，故AC正确； B．序号④是电能转化为化学能，给充电宝充电是电能转化为化学能，能量的转化相同，故B正确； D．根据能量转化和守恒定律知道，各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，且转化过程都要遵守能量守恒定律，故D错误。 故选ABC。 3．如图甲、乙、丙所示，不同的运动形式对应不同的__________形式。装点城市美景的电能是通过电线从发电厂而来，而火力发电厂的电能是由煤炭燃烧释放的能量转化而来的。以上事实说明不同形式的能量可以互相__________。 【答案】 能量 转化 【详解】[1][2]图甲中，运动场上奔跑的运动员具有动能；图乙中，剧烈运动的空气形成龙卷风摧毁房屋，龙卷风具有能量；图丙中，城市的灯光产生的光能是由电能提供的；即不同的运动形式对应不同的能量形式；装点城市美景的电能是通过电线从发电厂而来，而火力发电厂的电能是由煤炭燃烧释放的能量转化而来的，说明不同形式的能量可以互相转化。 角度02 能量的转化和转移 4．《天工开物》记载了古人用脚踏碓将稻谷去皮的场景。如图，使用时，脚踩木杠后端将碓头抬高，碓头自由下落砸打稻谷。下列说法正确的是（　　） A．碓头被抬高的过程中，人对碓头没做功 B．碓头被抬得越高，具有的动能就越大 C．碓头自由下落时，重力势能主要转化为动能 D．碓头砸打稻谷时，机械能全部转化为内能 【答案】C 【详解】A．碓头被抬高的过程中，人通过木杠对碓头有力的作用，且碓头在力的方向上移动了距离，因此人对碓头做了功，故A错误； B．碓头质量不变，抬得越高，具有的重力势能越大，由于未明确物体运动的速度大小，因此无法确定动能的大小，故B错误； C．碓头自由下落时，质量不变，高度降低、速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能主要转化为动能，仅少量因空气阻力转化为内能，故C正确； D．碓头砸打稻谷时，碓头的机械能只有部分转化为内能，还有部分使碓头反弹、对稻谷做功，因此不是全部转化为内能，故D错误。   故选C。 5．如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站的工作原理图。计算机控制上万面定日镜的反射方向，将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热熔盐升温。高温熔盐存入高温罐，经热泵送入蒸汽发生器，与冷水换热产生高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机发电；放热后的熔盐回流至低温罐循环使用。由以上信息可推断（     ） A．定日镜是凸透镜 B．上万面定日镜的镜面都是平行的 C．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 D．熔盐在吸热器中升温的过程是通过热传递方式改变内能 【答案】D 【详解】A．定日镜的作用是反射太阳光，将光汇聚到吸热器，属于反射镜，不是凸透镜，故A不符合题意； B．不同位置的定日镜需要把太阳光都反射汇聚到塔顶同一个吸热器，因此不同定日镜的镜面角度不同，不是平行的，故B不符合题意； C．该电站能量转化过程为：太阳能→熔盐的内能→蒸汽的机械能→电能，不是太阳能直接转化为电能，故C不符合题意； D．改变内能的方式分为做功和热传递，熔盐吸收太阳光的热量升温，是通过热传递的方式改变内能，故D符合题意。 故选D。 6．（多选）赏花灯是庆祝元宵节的民间传统习俗，“走马灯”是花灯的一种。某“走马灯”的结构示意图如图所示，点燃底部蜡烛，热空气上升，驱动上端扇叶转动，带动转轴及“马”旋转起来。下列说法正确的（　　） A．蜡烛燃烧是化学能转化为内能 B．点燃蜡烛后，周围空气受热密度变大而上升 C．热空气的内能有一部分转化为扇叶机械能 D．“走马灯”与四冲程汽油机做功冲程的能量转化方式相同 【答案】ACD 【详解】A．蜡烛燃烧时发生化学反应，燃烧过程中释放热量，将化学能转化为内能，故A正确，符合题意； B．点燃蜡烛后，周围空气受热膨胀，体积变大，因空气的质量不变，则空气受热后密度变小而上升，故B错误，不符合题意； C．热空气上升，带动扇叶转动，将热空气的一部分内能转化为扇叶机械能，故C正确，符合题意； D．由题意可知，“走马灯”的工作原理是将内能转化为机械能，四冲程汽油机的做功冲程中，将燃气的内能转化为机械能，对外做功，故D正确，符合题意。 故选ACD。 7．在跨学科实践活动中，小王利用蜡烛、矿泉水瓶等器材制作了让风车转动的装置，如图甲所示，蜡烛燃烧时将化学能转化为______能。海风的形成原理与之类似，海边的风力发电机也依靠气流（风力）带动旋翼转动，其独特尾翼可让旋翼自动迎风（如图乙）．仅考虑海陆风因素，若出现图丙所示情形，则此时应为______（选填“白天”或“夜晚”）。 【答案】 内 夜晚 【详解】[1]蜡烛燃烧是化学反应，化学能主要转化为内能，使周围空气温度升高、密度变小而上升，从而带动风车转动。 [2]图丙中，风车的旋翼朝向陆地，说明风是从陆地吹向大海，这是陆风。白天，陆地比海水升温快，陆地上空的空气受热膨胀上升，海面上的冷空气就会流向陆地补充，形成海风。夜晚则相反，陆地降温快，海面降温慢，风会从陆地吹向大海，形成陆风。 角度03 能量守恒定律 8．2026年1月13日23时25分，长征八号甲运载火箭成功将卫星互联网低轨18组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。下列有关说法正确的是（     ） A．火箭上升过程中，以卫星为参照物，火箭是运动的 B．火箭发射过程中有部分热量散失在空气中，能量的总量不断减小 C．卫星在太空中利用太阳能发电，太阳能转化为电能 D．太阳能电池板给卫星的蓄电池充电时，将太阳能转化为内能储存在蓄电池中 【答案】C 【详解】A．火箭上升过程中，卫星与火箭相对位置保持不变，以卫星为参照物，火箭是静止的，故A错误； B．根据能量守恒定律，能量不会凭空消失或产生，火箭发射过程中散失的热量是能量的转移，能量的总量保持不变，故B错误； C．卫星在太空中利用太阳能发电，是将太阳能转化为电能，故C正确； D．太阳能电池板给卫星的蓄电池充电时，先将太阳能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池中，并非转化为内能，故D错误。 故选C。 9．如图是小球在水平地面弹跳过程的频闪照片，其中处和处等高。关于该弹跳过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断减小 C．小球弹跳高度不同说明能量是不守恒的 D．小球在处时的机械能等于在处时的机械能 【答案】B 【详解】AB．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，弹起的高度会越来越小，所以小球运动的方向是从右向左，故A错误，B正确； C．小球弹起的高度逐次降低是由于空气阻力、地面碰撞等因素导致机械能转化为内能，机械能减小，但总能量保持不变，故C错误； D．小球撞击地面时，被弹起的高度逐次降低，说明机械能在减小，所以P点机械能小于Q点，故D错误。 故选B。 10．（多选）我国已成功发射的“嫦娥五号”实现中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示（大气层外可视为真空）。若只考虑空气阻力和重力的影响，关于此过程的说法中正确的是（     ） A．返回器在A点和D点的机械能不相等 B．返回器在E点的动能与在C点时动能可能相等 C．从A点到B点，返回器减速上升，重力势能转化为动能 D．整个着陆过程中能量守恒 【答案】AD 【详解】A．从A点到D点的过程中，返回器经过大气层，克服空气阻力做功，机械能不断减小，因此A点和D点的机械能不相等，故A正确； B．E点高度等于C点高度，因此E点重力势能等于C点重力势能；从E到C过程中，经过大气层，克服空气阻力做功，机械能减小，机械能是动能和重力势能的总和，所以C点的动能一定小于E点的动能，故B错误； C．从A点到B点，返回器减速上升，速度减小动能减小，高度升高重力势能增大，是动能转化为重力势能，故C错误； D．根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，整个着陆过程中，返回器的机械能仅转化为内能，总能量（所有形式能量的总和）守恒，故D正确。 故选AD。 11．国产某新型电动汽车为了节能，安装有“能量回收装置”。踩下制动踏板，驱动电动机变为发电机，以其发电时产生的阻力来制动汽车，此过程把______能转化为电能，再将电能转化为______能储存在蓄电池里。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。这种观点是不对的，因为它违背了______。 【答案】 机械 化学 能量守恒定律 【详解】[1][2]踩下制动踏板，驱动电动机变为发电机，以其发电时产生的阻力来制动汽车，此过程线圈切割磁感线产生感应电流，把机械能转化为电能，再将电能转化为化学能储存在蓄电池里，这是一个能量回收利用的装置。 [3]由于存在摩擦和空气阻力，部分机械能会转化为内能等形式的能量散失掉，导致汽车的能量不断减小，故汽车不会永远运动下去，这种想法违背了能量守恒定律。 【例1】（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。 【深化点拨】 （1）动能与重力势能的相互转化：动能由质量、速度决定，重力势能由质量、高度决定；物体上升时速度减小、高度升高，动能转化为重力势能；下落时反之，本题考查上升阶段的能量转化规律。 （2）能量守恒与永动机原理：不存在不消耗能量、永久循环运动的永动机；钢珠运动时会克服摩擦、空气阻力做功，一部分机械能转化为内能损耗，机械能持续减少，想要维持往复运动必须补充其他形式能量。 （3）机械能损耗的现实分析：区分理想无阻力模型和真实场景，现实中摩擦、空气阻力一定会消耗机械能，纠正 “摆件能永久自主循环” 的直观误区。 （4）能量转化与守恒综合考点：同时考查动能势能转化、能量守恒两大力学能量核心知识点，兼具概念判断与理论辨析。 【变式1-1】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．能量可以凭空消失 B．能量可以凭空产生 C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 【答案】C 【详解】ABC．由能量守恒定律可知，能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量保持不变，故AB错误，C正确； D．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故D错误。 故选C。 【变式1-2】（多选）关于能量的转化与守恒，下列说法中不正确的是（　　） A．甲图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 B．乙图，火箭升空时的能量转化类似于汽油机的做功冲程 C．丙图，风力发电将机械能转化为电能 D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 【答案】AD 【详解】A．小球弹跳高度逐渐降低，是因为部分机械能转化为内能（如克服空气阻力做功），能量并没有凭空消失，只是发生了转化，故A 错误，符合题意； B．火箭升空时，内能转化为机械能；汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能，二者能量转化类似，故B正确，不符合题意； C．风力发电机是利用风力带动叶片转动，将机械能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．永动机违背了能量守恒定律，是不可能被发明出来的，故D错误，符合题意。 故选AD。 【变式1-3】（2025·山东·中考真题）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。 【例2】（2025·江苏无锡·中考真题）玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的______能。氨在蒸发器中发生______（填物态变化名称）吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化，______热量。 【答案】 内 汽化 放出 【详解】[1][2]液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，氨在此过程中吸收热量，内能增大，由液态变为气态，是发生了汽化现象，同时核热源将核能转化为氨的内能。 [3]蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，氨由气态变为液态，是发生了液化现象，液化需要放出热量。 【深化点拨】 （1）能量转化判断：核能释放热量，传递给氨，氨内能升高，考查核能向内能转化的能量变化辨析。 （2）汽化的定义与吸放热：液态物质变为气态的过程叫汽化，汽化需要吸收热量，本题液态氨变成氨气属于汽化。 （3）液化的吸放热规律：气态转化为液态是液化，液化过程向外释放热量，该装置依靠液化放热给巡视器供暖。 （4）物态变化循环系统分析：整套装置依靠汽化吸热、液化放热循环输送热量，结合航天保温设备，考查汽化、液化的综合应用。 （5）航天科技情境结合：以玉兔二号月球保温装置为背景，从实际航天设备流程中提取热学、能量转化知识点，锻炼图文流程信息提取能力。 【变式2-1】2024年5月9日9时43分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将智慧天网一号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。不计由于燃料燃烧对质量的影响，下列对长征三号乙运载火箭加速升空过程的说法正确的是（     ） A．使用液态氢作燃料，其燃烧过程是将化学能转化为内能 B．重力势能转化为动能 C．动能不变，重力势能增加 D．机械能总量保持不变 【答案】A 【详解】A．液态氢燃烧时，是通过化学反应将燃料储存的化学能转化为燃气的内能，故A正确； BCD．火箭加速升空时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能，火箭的质量不变，速度和高度增大，它的动能和重力势能都增大，则它的机械能增大，不是重力势能转化为动能的过程，故BCD错误。 故选A。 【变式2-2】（2025·湖北武汉·中考真题）2025年“五一”假期，武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统，运行线路全长10.5km，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用，吸引海内外游客竞相乘坐。 (1)如图所示，光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”的体验，是以________为参照物； (2)若空轨列车某次跑完全程需要20min，则空轨列车的平均速度为________km/h； (3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术，可实现能耗节约15%左右，助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时，利用列车制动时产生的电能驱动电动机，带动飞轮转动；在释能时，飞轮又带动发电机运行，此时飞轮储能系统将________能转化为电能。 【答案】(1)列车 (2)31.5 (3)机械 【详解】（1）乘客以列车为参照物时，由于景相对于列车的位置不断发生变化，所以有“景在脚下飞”的体验。 （2）空轨列车的平均速度为 （3）在释放能量时，飞轮带动发电机运行，飞轮由于转动具有机械能，此时飞轮储能系统将机械能转化为电能。 【变式2-3】（2025·湖南·中考真题）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的___________大，它燃烧过程中将___________能转化为内能。 【答案】 热值 化学 【详解】[1]该火箭的芯二级以液氢为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量。 [2]液氢燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能，再通过发动机转化为机械能推动火箭。 ⚡基础速刷 1．空气炸锅已成为很多家庭厨房的“新宠”，其工作原理是：利用发热管加热锅内的空气，再通过风扇形成循环热流，用高温空气替代热油来“炸”制食物。下列说法正确的是（　　 ） A．空气炸锅可以将消耗的电能全部转化为空气的内能 B．锅内食物温度升高，是因为食物含有的热量增加了 C．食物表面的水分被热风带走，该过程属于液化现象 D．闻到食物的香味，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】A．空气炸锅工作时，消耗的电能不可能全部转化为空气的内能：工作过程中会有部分能量向外散失到环境中，同时带动风扇转动也会消耗一部分电能转化为机械能，存在能量损耗，故A错误； B．热量是过程量，只能描述为吸收或放出热量，不能描述为含有或具有热量，故B错误； C．食物表面的水分被热风带走，物质状态由液态变为气态，发生的物态变化为汽化，故C错误； D．闻到食物的香味为扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选D。 2．2025年央视春晚上，AI机器人与演员同台共舞，为观众带来了科技与艺术融合的精彩舞台。下列说法中正确的是（   ） A．机器人行走时相对于舞台是静止的 B．机器人静止时，受到的重力和支持力是一对平衡力 C．机器人匀速直线行走时，所受合力不为零 D．机器人内部电动机工作时将电能全部转化为机械能 【答案】B 【详解】A．机器人行走时，相对于舞台的位置发生变化，因此机器人相对于舞台是运动的，故A错误； B．机器人静止时，受到的重力和支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体、同一直线上，符合一对平衡力的条件，故B正确； C．机器人匀速直线行走时处于平衡状态，所受合力为零，故C错误； D．电动机工作时，电能主要转化为机械能，还有一部分电能会转化为内能（发热），并非全部转化为机械能，故D错误。 故选B。 3．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，已知液态氢的热值为，水的比热容为，下列说法正确的是（　　） A．使用液态氢作为燃料，是利用它的比热容较大 B．液态氢燃料燃烧越充分其热值越大 C．液态氢燃料燃烧时将内能转化为化学能 D．火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是 【答案】D 【详解】A．使用液态氢作为燃料，因为液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料时，可以释放出更多的热量，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，只与燃料种类有关，液态氢燃料燃烧越充分，其热值不变，故B错误； C．液态氢燃料燃烧时将化学能转化为内能，故C错误； D．这些燃料完全燃烧放出的热量为 故D正确。 故选D。 4．《天工开物》中记载了一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。其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源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是（ ） A．该装置属于永动机 B．该装置机械效率100% C．水被输送到高处的过程中重力势能增加 D．流水驱动轮子转动时将内能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．永动机是指不需要外界输入能量或只需要一个初始能量就可以永远持续做功的机器，它违背了能量守恒定律，高转筒车是利用流水的机械能来做功的，消耗了水的能量，所以它不是永动机，故A错误； B．该装置工作时，流水的机械能一部分转化为被提升的水的重力势能，另一部分因摩擦等转化为内能而损失，该装置机械效率不可能达到100%，故B错误； C．重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。水被输送到高处的过程中，水的质量不变，高度增加，所以其重力势能增加，故C正确； D．流水驱动轮子转动时，是流水的机械能（主要是动能）转化为轮子的机械能（动能），而不是内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 5．（多选）如图为小衡同学自制的简易热机模型，易拉罐内装入适量水，酒精灯对易拉罐底部加热，将“叶轮”靠近由罐子顶端小孔喷出的蒸气，叶轮快速转动。关于该热机模型工作过程中涉及到的知识以下说法正确的是（　　） A．酒精燃料燃烧过程中，内能转化为化学能 B．罐中的水温是通过热传递的方式升高的 C．叶轮转动获得的机械能是由气体的内能转化而来的 D．若忽略叶轮轴部摩擦，则气体的内能全部转化为叶轮的机械能 【答案】BC 【详解】A．酒精燃烧是将燃料储存的化学能转化为内能，故A错误； B．酒精灯加热过程中，热量从火焰转移到罐内水中，通过热传递的方式使水的内能增加，温度升高，故B正确； C．高压水蒸气喷出推动叶轮转动，水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，故C正确； D．即使忽略轴摩擦，仍然有大量热量随水蒸气散失到空气中，不可能全部转化为叶轮的机械能，故D错误。 故选BC。 6．如图所示，走马灯是中国传统节日玩具，点燃灯内蜡烛，空气受热后密度变小，热空气上升，从灯体上方流出，冷空气从下方缝隙流入，形成对流。热空气冲击叶轮时，将内能转化为叶轮的________能，使灯转动。这一过程利用了流体流速大的位置压强________的原理。 【答案】 机械 小 【详解】【小题1】走马灯点燃蜡烛后，灯内空气受热，温度升高，内能增大。热空气密度变小而上升，形成一股向上的气流。当这股高速流动的热空气冲击叶轮时，会推动叶轮转动。在这个过程中，热空气的内能转化为了叶轮的机械能，从而使灯转动起来； 根据伯努利原理，在流体中，流速越大的位置，压强越小；流速越小的位置，压强越大。热空气上升形成气流，当气流经过叶轮时，由于叶片形状的设计，使得叶片两侧的空气流速不同，从而产生压强差，这个压强差形成了推动叶轮转动的力。这正是利用了“流体流速大的位置压强小”的原理。 7．被誉为“秦湖”的陕西省泾河东庄水库已蓄水几个月了，原来富含泥沙的黄泥水已变成美丽的碧波，两岸青山倒影水中如画。青山的倒影是由于光的______形成的，小明用相机记录下这华丽蜕变，坝面通过相机镜头成倒立、______的实像，230米的坝高，蓄水后可实现年发电量2.85亿度的设计目标，将水的______能转化为电能。 【答案】 反射 缩小 机械/重力势 【详解】青山的倒影是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的；照相机利用的是物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；水力发电利用的是水从高处流下时推动发电机发电，将水的机械能转化为电能。 8．在家庭厨房日常使用中，破壁料理机常用于研磨五谷、制作果蔬饮品，为防止机器高速运转时发生移位、产生滑动噪音，机身底部配有圆形加厚橡胶吸盘。使用时按压机身排出吸盘内部空气，利用外界______将吸盘牢牢压紧在光滑台面上，起到稳固防滑作用；料理机内部的搅拌电机工作时带动刀组高速旋转，主要将电能转化为______能；料理机不仅能研磨食物，还可以煮豆浆，熬粥，利用了电流的______，实现食材熬煮加热。 【答案】 大气压/大气压强 机械 热效应 【详解】破壁料理机底部的橡胶吸盘在按压排出内部空气后，内部气压降低，此时外部的大气压大于吸盘内部气压，从而利用大气压将吸盘牢牢压紧在光滑台面上，起到稳固防滑的作用。 料理机内部的搅拌电机在通电工作时，主要利用电流的磁效应，将输入的电能转化为驱动刀组高速旋转的机械能，从而实现对食材的粉碎与研磨。 破壁料理机在煮豆浆、熬粥时，底部的加热元件（如发热盘）利用了电流的热效应，将电能转化为热能，从而实现对食材的加热与熬煮。 🚀能力跃升 9．我国古代科技推动了人类文明的进程，彰显了中华民族卓越的创造力。下列关于我国古代科技的说法正确的是（　　） A．《春秋》中最早记录了哈雷彗星，这是一种比太阳系还大的天体 B．龙骨水车工作时无须人力，是一种永动机 C．中式茶壶壶嘴与壶身开口相平，这种设计利用了连通器原理 D．“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”，利用了光的折射 【答案】C 【详解】A．哈雷彗星是绕太阳运行的彗星，属于太阳系内的天体，远小于太阳系，故A错误； B．龙骨水车工作需要人力提供能量，根据能量守恒定律，永动机不可能制成，故B错误； C．茶壶壶嘴与壶身开口相平，且底部连通、上端开口，符合连通器的结构特征，故C正确； D．该装置利用平面镜改变光路，原理是光的反射，故D错误。 故选C。 10．北京时间2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．火箭加速升空时，火箭的惯性变大 B．火箭加速升空时，重力势能转化为动能 C．点火后大量“白气”涌向四周是扩散现象 D．火箭燃料燃烧，将化学能转化为内能 【答案】D 【详解】A．惯性大小只跟质量有关，火箭加速升空时，火箭的质量没有变大，所以惯性没有变大，故A错误； B．火箭加速升空时，质量不变，速度变大，则动能变大，高度增加，则重力势能变大，所以不是重力势能转化为动能，故B错误； C．点火后大量“白气”涌向四周是水蒸气液化成的小水滴的机械运动，不是扩散现象，故C错误； D．火箭燃料燃烧时放出热量，将化学能转化为内能，故D正确。 故选D。 11．《天工开物・膏液》记载了古人炼制油料的方式，依次经过翻炒、碾碎、过筛、蒸煮、包饼、压榨多道工序，如图所示。下列工作过程与物理知识对应不正确的是（     ） A．燃烧——木柴的化学能转化为内能 B．翻炒——油料中的水分汽化会吸热 C．碾碎——油料被碾成细粉说明力可以改变物体的形状 D．蒸煮——高温蒸煮油料是通过做功的方式改变物体内能 【答案】D 【详解】A．木柴燃烧，发生化学反应，化学能转化为内能，故A正确； B．翻炒过程中，油料中的水分发生汽化，汽化过程需要吸热，故B正确； C．碾碎使油料形状改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确； D．高温蒸煮油料，是油料从高温水蒸气中吸收热量，依靠热传递改变内能，故D错误。 本题选择描述错误选项，故选D。 12．如图为我国武装直升机武直，采用我国完全自主研发的玉龙涡轴航空发动机，它的大致工作过程：空气通过进气道进入压气机，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。下列说法正确的是（     ） A．直升机悬停的过程不遵循能量守恒定律 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值变大 C．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，发动机的效率会提高 D．玉龙涡轴航空发动机工作时将化学能直接转化为机械能 【答案】C 【详解】A．能量守恒定律是自然界的普遍规律，所有物理过程都遵循，直升机悬停也不例外，故 A错误； B．热值是燃料本身的特性，只和燃料的种类有关，和是否混合空气无关，热值不会被改变，故B错误； C．热机效率是有用功占燃料完全燃烧释放总能量的比例，燃料燃烧更充分时，相同燃料释放的可用能量更多，发动机效率会提高，故C正确； D．航空发动机是热机，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，不是直接把化学能转化为机械能，故D错误。 故选C。 13．（多选）如图所示的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（    ） A．图甲：灶膛里的木柴在燃烧过程中，木柴的内能转化为化学能 B．图乙：牛拉犁做匀速直线运动，不计人对犁的力，犁受到的拉力等于犁受的阻力 C．图丙：加热盐卤水能使水快速变干析出结晶盐，是因为液体温度越高蒸发越快 D．图丁：连续踏木杠的一端，碓头就会起落舂米，碓的头部较尖，可以增大压强 【答案】BCD 【详解】A．木柴燃烧是化学反应，过程中将木柴储存的化学能转化为内能，故A错误； B．犁做匀速直线运动，处于平衡状态，不计人对犁的力，水平方向犁受到的拉力和阻力是一对平衡力，大小相等，因此犁受到的拉力等于犁受的阻力，故B正确； C．影响蒸发快慢的因素之一是液体温度，其他条件相同时，液体温度越高蒸发越快；加热盐卤水提高了液体温度，加快水的蒸发，因此可以让水快速变干析出结晶盐，故C正确； D．根据压强公式，碓头较尖，在压力一定时，通过减小受力面积可以增大压强，故D正确。 故选BCD。 14．我国神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日在酒泉卫星发射中心成功发射。飞船由长征二号F遥二十三运载火箭搭载升空，如图所示，火箭发射时，燃料燃烧，将储存在其中的________能释放出来，转化为火箭的机械能；以发射塔架为参照物，上升过程中的飞船是________的；若飞船进入预定轨道后，以7.8 km/s匀速飞行，10 s内飞行的路程为________m。 【答案】 化学 运动 【详解】燃料自身储存化学能，燃烧时将化学能释放，最终转化为火箭的机械能。 以发射塔架为参照物，上升过程中飞船的位置相对于塔架不断发生变化，因此飞船是运动的。 10 s内飞行的路程 15．福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰，排水量为吨。电磁弹射系统利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的___________能；当福建舰满载航行在海面上时，它受到的浮力大小为___________牛，g取9.8N/kg；舰载机起飞后，舰底受到海水的压强___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 机械能 变小 【详解】飞轮高速旋转时具有机械能，而消耗电能，因此电磁弹射系统将电能转化为飞轮的机械能。 航母满载漂浮在海面，根据阿基米德原理，物体所受浮力等于排开海水的重力，即 舰载机起飞后，航母总重力减小，所受浮力减小，排开海水体积减小，航母上浮，舰底所处海水深度减小；根据液体压强公式，海水密度不变，深度减小，因此舰底受到海水的压强变小。 16．晋代张华在《博物志》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承影，则得火”。如图是我国古人用冰块制成的透镜将艾绒点燃的情景。 (1)该冰透镜的种类是一块________透镜，它对光线有________作用。 (2)若制作冰透镜的冰块厚度增加，而其直径保持不变，则该透镜的焦距将________（选填“A．增大”“B．不变”或“C．减小”）。 (3)用冰透镜将艾绒点燃的过程，是将太阳能转化成________能的过程，是属于通过________的方式改变能量的。 【答案】(1)凸 会聚 (2)C (3)内 热传递 【详解】（1）[1][2]要将太阳光会聚在一点，升高温度点燃艾绒，需要对光线有会聚作用的透镜，凸透镜对光线有会聚作用，因此该冰透镜是凸透镜，对光线有会聚作用。 （2）凸透镜的焦距和凸度有关：直径不变时，冰块厚度增加说明凸透镜的凸度变大，对光线的偏折能力变强，焦点离透镜更近，因此焦距减小，选C。 （3）[1]冰透镜会聚太阳光，使艾绒温度升高、内能增加，这个过程将太阳能转化为内能。 [2]改变内能的方式分为做功和热传递，该过程是通过热传递吸收热量，增加艾绒的内能。 🌟思维挑战 17．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，没有涉及的能量转化是（   ） A．机械能转化为声能 B．机械能转化为内能 C．光能转化为化学能 D．机械能转化为光能 【答案】C 【详解】A．枪虾大螯合上挤出水柱，水柱产生的微小气泡在破裂瞬间发出很大的声音，这个过程将机械能转化为了声能，故A不符合题意； B．气泡在破裂瞬间会产生高温，说明物体的内能增加，这个过程将机械能转化为了内能，故B不符合题意； C．光能转化为化学能是指利用光能来发生化学反应，从而储存能量的过程，题干描述的现象是发光，是能量的释放，而不是吸收光能储存化学能，没有涉及该能量转化，故C符合题意； D．气泡在破裂瞬间还会发出一道极短的光，这个过程将机械能转化为了光能，故D不符合题意。 故选C。 18．喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁），这四个过程分析正确的是（   ） A．瓶口出现的白雾是水蒸气 B．扭转瓶身的过程，相当于汽油机的压缩冲程 C．瓶盖冲出后瓶内气体的内能增加，温度降低 D．瓶盖被瓶内的气体冲出的过程，机械能转化为内能 【答案】B 【详解】A．瓶口出现的白雾是水蒸气遇冷液化的小水珠，不是水蒸气，因为水蒸气人眼看不到，故A错误； B．扭转瓶身的过程中，压缩瓶内气体做功，将机械能转化为瓶内气体的内能，相当于汽油机的压缩冲程，故B正确； C．瓶盖冲出时，瓶内气体对瓶盖做功，将内能转化为盖子的机械能，故瓶内气体的内能减小，温度降低，故C错误； D．瓶盖被瓶内的气体冲出的过程，瓶内气体的内能转化为瓶盖的机械能，故D错误。 故选B。 19．如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点的机械能等于其在D点的机械能 B．小球在整个运动过程中将部分机械能转化为内能 C．小球从A点运动到C点的过程中，内能转化为机械能 D．小球从A点运动到E点的过程中，机械能保持不变 【答案】B 【详解】A．小球在运动过程中受到摩擦阻力，机械能会因克服摩擦做功而转化为内能，因此机械能逐渐减小。由于B点在D点之前，小球在B点的机械能大于在D点的机械能，故A错误； B．小球运动时因摩擦阻力，部分机械能转化为内能（如轨道和小球的内能），因此整个运动过程中机械能有损耗，故B正确； C．小球从A点运动到C点的过程中，是机械能转化为内能（克服摩擦做功），而非内能转化为机械能，故C错误； D．由于存在摩擦阻力，小球的机械能会不断转化为内能，因此从A到E的过程中机械能不守恒（逐渐减小），故D错误。 故选B。 20．（多选）如图所示是一款“风光互补”路灯，由风力发电机、太阳能电池板、蓄电池和LED灯组成。白天发电系统为蓄电池充电。夜晚当风力发电机发电量大于照明耗电量时，剩余电能继续为蓄电池充电；当风力发电机发电量小于照明耗电量时，蓄电池补充供电。下列说法正确的是（　　） A．在光照充足且无风的中午，系统能量转化是：太阳能→化学能 B．蓄电池放电过程，消耗的化学能大于其转化的LED灯的光能 C．有风的夜晚，风能和蓄电池的化学能转化为LED灯的光能 D．风力发电机发电过程不遵循能量守恒定律 【答案】AB 【详解】A．太阳能电池板将太阳能转化为电能，再转化为电池的化学能储存在大容量蓄电池内，故系统能量转化是太阳能转化成化学能，故A正确； B．蓄电池放电过程中，化学能转化为电能，电能再转化为 LED 灯的光能，但在能量转化过程中，由于存在能量损耗（如热量散失等），所以消耗的化学能大于其转化的 LED 灯的光能，故B正确； C．有风的夜晚，当风力发电机发电量大于照明耗电量时，是风能转化为电能（部分继续为蓄电池充电，部分供 LED 灯照明）；当风力发电机发电量小于照明耗电量时，是风能和蓄电池的化学能转化为 LED 灯的光能，选项表述不全面，故C错误； D．能量守恒定律是自然界的基本定律之一，任何能量的转化和转移过程都遵循能量守恒定律，风力发电机发电过程也遵循能量守恒定律，故D错误。 故选AB。 21．嫦娥六号返回器返回过程采用了“半弹道跳跃式返回”，俗称“打水漂”。如图，返回器从A点首次进入大气层后，调整返回器姿态，使其在大气阻力的作用下被弹起，从B点离开大气层，达到最高点之后再次从C点进入大气层，A、C两点处于大气层边缘的等高线上。则A点的速度________（填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度，请从能量转化的角度分析原因：______________________。 【答案】 大于 A至B过程中，返回器与空气摩擦，会将机械能转化为内能，因此返回器机械能减小 【详解】[1][2]返回器从A点运动到C点的过程中，由于要克服大气阻力做功，导致返回器的机械能总量减少。又因为A、C两点高度相同，重力势能相等，根据机械能=动能+重力势能，在重力势能不变的情况下，机械能减少则动能减少，而动能的大小与物体的质量和速度有关，返回器质量不变，动能减少则速度减小，所以A点的速度大于C点的速度。 22．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。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第14.1节 能量的转化与守恒 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 能量的转化 考点02 能量守恒定律 03 避坑指南·解题通法 角度01 能量及其存在的不同形式 角度02 能量的转化和转移 角度03 能量守恒定律 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.识别常见形式的能量，能分析生活中不同形式能量间的相互转化。 2.完整理解能量守恒定律内容，知道能量转化、转移总量保持不变。 3.会解释永动机无法实现的根本原因。 4.能用能量守恒观点分析热传递、做功、热机工作等过程的能量变化。 1.通过列举生活场景，归纳机械能、内能、电能、化学能等转化规律。 2.结合内能相关实验，推导验证能量守恒的逻辑。 3.通过辨析永动机模型，深化对能量守恒定律的理解。 4.梳理热机、摩擦、电热等模型的能量流向，规范能量转化表述。 知识导图 考点01 能量的转化 1、能量：物质运动的量化转换，简称“能”，在物理学中，能量是一个间接观察到的物理量，它往往被视为某一个物体对其他的物体做功的能力，由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力。 2、能量的不同的形式：机械运动的动能和势能；热运动的内能；电磁运动的电磁能；化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。 3、自然界的能包括：天然气，核能，风能，海洋温差能，水能，汽油，太阳能，电能，煤炭，氢能，煤气，蒸汽，柴油，石油，地热能，潮汐能，生物质能等。 4、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 （1）常见的能的转化现象：内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧，燃料内部储存的化学能通过燃烧转化成高温燃气的内能，高温燃气膨胀推动活塞运动做功，燃气的内能又转化为机械能，驱动机器转动。如果使用内燃机带动发电机发电，机械能又可以转化成电能，电能输送到各种用电器，电能又转化为其他形的能量。 （2）能量的转化有方向性：我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。如电灯在工作时，将电能转化为内能和光能，被周围的空气吸收，最终都变成了空气的内能，这是自然发生的，而空气的内能不能自动变成其他形式的能量。 5、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。 （1）能量的形式没有发生变化，但存在的位置发生了变化，这就是能的转移。内能够发生转移，其他形式的能也能够发生转移，如风吹帆船运动，流动空气的部分动能。 （2）能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 【深化点拨】 能量的转化的解题方法点拨：能量的转化、能量的转移、都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量。例如冰箱里的热不会自动转移到温度较高的外部，而必须要消耗其他的能量（电能）才能把冰箱里的热量转移到冰箱外部。自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化却是受到限制的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性；由此也说明了我们需要节约能源！ 1．烧壳子是酒泉的一种传统美食，下列用麦草烧烧壳子的说法正确的是（　　） A．麦草燃烧时，将化学能转化为内能 B．麦草燃烧越充分，其热值就越大 C．烧壳子的内能是通过做功的方式增大的 D．刚出锅的烧壳子温度高，含有的热量多 2．黄桥烧饼不仅仅是一种食物，更是抗战时期军民鱼水情的象征，在烤制黄桥烧饼时，烤炉内的炭火燃烧，将化学能转化为__________能，然后通过__________的方式，使烧饼内能增加，温度升高，刚出炉的烧饼香气四溢，这是__________现象。 考点02 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，它只能从一种形式转化为其他形式，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，能量的总量不变；这就是能量守恒定律。 2、能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、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。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们，有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的！ 3、应用：能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。 4、永动机：永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。在历史上，永动机一直被人们讨论和研究。这种机械是不可能制造出来的，原因是违反能量守恒定律。 【深化点拨】 能量守恒的解题方法点拨 （1）知道各种形式的能是可以相互转化的。 （2）知道能的转化和守恒定律，能列举出能的转化和守恒定律的实例。 （3）有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。 1．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 2．“永动机”是指不需要输入能量就能永不停息地对外做功的机器，历史上许多人经历了大量制作永动机失败的教训后，逐渐总结出________定律。如图是一款叫“饮水鸟”的玩具，放一杯水在其前方，它就可以长时间重复“低头喝水、恢复直立”的过程。“饮水鸟”________（选填“能”或“不能”）永远重复饮水的动作。 能量的转化与守恒的综合应用及解题步骤 1.“转化”与“转移”的咬文嚼字 （1）能量的转化：指能量形式发生了改变。 标志：从一种能变成了另一种能。 例子：摩擦生热（机械能→内能）、电池放电（化学能→电能）、灯泡发光（电能→光能+内能）。 （2）能量的转移：指能量形式不变，只是从一个物体跑到了另一个物体，或者从物体的一部分跑到了另一部分。 标志：能的形式没变，位置变了。 例子：热传递（内能从高温物体转移到低温物体）、碰撞（动能从运动的球转移到静止的球）。 2.能量守恒定律的“绝对性” （1）核心内容：能量既不会凭空消灭，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。 （2）第一类永动机（不消耗能量却能源源不断对外做功）：不可能实现。因为它违反了能量守恒定律；第二类永动机（效率达到100%）：不可能实现。因为在能量转化过程中，不可避免地会有能量耗散（如摩擦生热散失到空气中），导致有用能量减少。 结论：任何机器效率都小于1（ η<100%）。 3.常见物理过程中的能量流向分析 （1）钻木取火：消耗了机械能，得到了内能。（机械能→内能） （2）水电站发电：水的机械能→水轮机的机械能→发电机的电能。 （3）植物光合作用：光能→化学能。 （4）给手机充电：电能→化学能（储存在电池里）。 （5）手机使用：化学能→电能→光能（屏幕）+声能（喇叭）+内能（发热）。 角度01 能量及其存在的不同形式 1．我们生活在运动的世界里，下列关于运动的相关说法错误的是（   ） A．选取不同的参照物，坐在行驶的汽车里的人运动情况可能不同 B．我们周围的力、热、电、光、声现象跟运动没有关系 C．物体的运动状态是否变化，取决于物体的受力情况 D．运动形式是多样的，与之相关的能量形式也是多样的 2．（多选）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⑩的实例可以是摩擦生热 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．各种形式的能量都可以无条件的相互转化，且转化过程都要遵守能量守恒定律 3．如图甲、乙、丙所示，不同的运动形式对应不同的__________形式。装点城市美景的电能是通过电线从发电厂而来，而火力发电厂的电能是由煤炭燃烧释放的能量转化而来的。以上事实说明不同形式的能量可以互相__________。 角度02 能量的转化和转移 4．《天工开物》记载了古人用脚踏碓将稻谷去皮的场景。如图，使用时，脚踩木杠后端将碓头抬高，碓头自由下落砸打稻谷。下列说法正确的是（　　） A．碓头被抬高的过程中，人对碓头没做功 B．碓头被抬得越高，具有的动能就越大 C．碓头自由下落时，重力势能主要转化为动能 D．碓头砸打稻谷时，机械能全部转化为内能 5．如图所示是我国西部某熔盐塔式光热电站的工作原理图。计算机控制上万面定日镜的反射方向，将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热熔盐升温。高温熔盐存入高温罐，经热泵送入蒸汽发生器，与冷水换热产生高温高压蒸汽，驱动汽轮发电机发电；放热后的熔盐回流至低温罐循环使用。由以上信息可推断（     ） A．定日镜是凸透镜 B．上万面定日镜的镜面都是平行的 C．塔式光热发电站是将太阳能直接转化为电能 D．熔盐在吸热器中升温的过程是通过热传递方式改变内能 6．（多选）赏花灯是庆祝元宵节的民间传统习俗，“走马灯”是花灯的一种。某“走马灯”的结构示意图如图所示，点燃底部蜡烛，热空气上升，驱动上端扇叶转动，带动转轴及“马”旋转起来。下列说法正确的（　　） A．蜡烛燃烧是化学能转化为内能 B．点燃蜡烛后，周围空气受热密度变大而上升 C．热空气的内能有一部分转化为扇叶机械能 D．“走马灯”与四冲程汽油机做功冲程的能量转化方式相同 7．在跨学科实践活动中，小王利用蜡烛、矿泉水瓶等器材制作了让风车转动的装置，如图甲所示，蜡烛燃烧时将化学能转化为______能。海风的形成原理与之类似，海边的风力发电机也依靠气流（风力）带动旋翼转动，其独特尾翼可让旋翼自动迎风（如图乙）．仅考虑海陆风因素，若出现图丙所示情形，则此时应为______（选填“白天”或“夜晚”）。 角度03 能量守恒定律 8．2026年1月13日23时25分，长征八号甲运载火箭成功将卫星互联网低轨18组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。下列有关说法正确的是（     ） A．火箭上升过程中，以卫星为参照物，火箭是运动的 B．火箭发射过程中有部分热量散失在空气中，能量的总量不断减小 C．卫星在太空中利用太阳能发电，太阳能转化为电能 D．太阳能电池板给卫星的蓄电池充电时，将太阳能转化为内能储存在蓄电池中 9．如图是小球在水平地面弹跳过程的频闪照片，其中处和处等高。关于该弹跳过程，下列说法正确的是（　　） A．小球从左向右运动 B．小球的机械能不断减小 C．小球弹跳高度不同说明能量是不守恒的 D．小球在处时的机械能等于在处时的机械能 10．（多选）我国已成功发射的“嫦娥五号”实现中国首次月球无人采样返回。返回器使用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示（大气层外可视为真空）。若只考虑空气阻力和重力的影响，关于此过程的说法中正确的是（     ） A．返回器在A点和D点的机械能不相等 B．返回器在E点的动能与在C点时动能可能相等 C．从A点到B点，返回器减速上升，重力势能转化为动能 D．整个着陆过程中能量守恒 11．国产某新型电动汽车为了节能，安装有“能量回收装置”。踩下制动踏板，驱动电动机变为发电机，以其发电时产生的阻力来制动汽车，此过程把______能转化为电能，再将电能转化为______能储存在蓄电池里。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。这种观点是不对的，因为它违背了______。 【例1】（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。 【深化点拨】 （1）动能与重力势能的相互转化：动能由质量、速度决定，重力势能由质量、高度决定；物体上升时速度减小、高度升高，动能转化为重力势能；下落时反之，本题考查上升阶段的能量转化规律。 （2）能量守恒与永动机原理：不存在不消耗能量、永久循环运动的永动机；钢珠运动时会克服摩擦、空气阻力做功，一部分机械能转化为内能损耗，机械能持续减少，想要维持往复运动必须补充其他形式能量。 （3）机械能损耗的现实分析：区分理想无阻力模型和真实场景，现实中摩擦、空气阻力一定会消耗机械能，纠正 “摆件能永久自主循环” 的直观误区。 （4）能量转化与守恒综合考点：同时考查动能势能转化、能量守恒两大力学能量核心知识点，兼具概念判断与理论辨析。 【变式1-1】关于能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A．能量可以凭空消失 B．能量可以凭空产生 C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变 D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 【变式1-2】（多选）关于能量的转化与守恒，下列说法中不正确的是（　　） A．甲图，小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 B．乙图，火箭升空时的能量转化类似于汽油机的做功冲程 C．丙图，风力发电将机械能转化为电能 D．丁图，只要坚持不懈，科学家们终有一天会发明出永动机 【变式1-3】（2025·山东·中考真题）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____。 【例2】（2025·江苏无锡·中考真题）玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到-190℃，我国科研人员为它设计了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将核能转化为氨的______能。氨在蒸发器中发生______（填物态变化名称）吸收热量，在铝蜂窝结构板发生液化，______热量。 【深化点拨】 （1）能量转化判断：核能释放热量，传递给氨，氨内能升高，考查核能向内能转化的能量变化辨析。 （2）汽化的定义与吸放热：液态物质变为气态的过程叫汽化，汽化需要吸收热量，本题液态氨变成氨气属于汽化。 （3）液化的吸放热规律：气态转化为液态是液化，液化过程向外释放热量，该装置依靠液化放热给巡视器供暖。 （4）物态变化循环系统分析：整套装置依靠汽化吸热、液化放热循环输送热量，结合航天保温设备，考查汽化、液化的综合应用。 （5）航天科技情境结合：以玉兔二号月球保温装置为背景，从实际航天设备流程中提取热学、能量转化知识点，锻炼图文流程信息提取能力。 【变式2-1】2024年5月9日9时43分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将智慧天网一号01星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。不计由于燃料燃烧对质量的影响，下列对长征三号乙运载火箭加速升空过程的说法正确的是（     ） A．使用液态氢作燃料，其燃烧过程是将化学能转化为内能 B．重力势能转化为动能 C．动能不变，重力势能增加 D．机械能总量保持不变 【变式2-2】（2025·湖北武汉·中考真题）2025年“五一”假期，武汉光谷空轨单日客流量再创新高。光谷空轨是国内首条悬挂式单轨系统，运行线路全长10.5km，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别无感通行等创新应用，吸引海内外游客竞相乘坐。 (1)如图所示，光谷空轨列车正在平稳运行。乘客有“景在脚下飞”的体验，是以________为参照物； (2)若空轨列车某次跑完全程需要20min，则空轨列车的平均速度为________km/h； (3)光谷空轨应用了飞轮储能等绿色环保生态节能技术，可实现能耗节约15%左右，助力“碳达峰、碳中和”目标。飞轮储能系统在储能时，利用列车制动时产生的电能驱动电动机，带动飞轮转动；在释能时，飞轮又带动发电机运行，此时飞轮储能系统将________能转化为电能。 【变式2-3】（2025·湖南·中考真题）2025年2月11日，长征八号甲运载火箭成功发射，如图所示。该火箭的芯二级以液氢为燃料，这主要是因为液氢的___________大，它燃烧过程中将___________能转化为内能。 ⚡基础速刷 1．空气炸锅已成为很多家庭厨房的“新宠”，其工作原理是：利用发热管加热锅内的空气，再通过风扇形成循环热流，用高温空气替代热油来“炸”制食物。下列说法正确的是（　　 ） A．空气炸锅可以将消耗的电能全部转化为空气的内能 B．锅内食物温度升高，是因为食物含有的热量增加了 C．食物表面的水分被热风带走，该过程属于液化现象 D．闻到食物的香味，说明分子在不停地做无规则运动 2．2025年央视春晚上，AI机器人与演员同台共舞，为观众带来了科技与艺术融合的精彩舞台。下列说法中正确的是（   ） A．机器人行走时相对于舞台是静止的 B．机器人静止时，受到的重力和支持力是一对平衡力 C．机器人匀速直线行走时，所受合力不为零 D．机器人内部电动机工作时将电能全部转化为机械能 3．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志，如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料，液态氧作为助燃剂，已知液态氢的热值为，水的比热容为，下列说法正确的是（　　） A．使用液态氢作为燃料，是利用它的比热容较大 B．液态氢燃料燃烧越充分其热值越大 C．液态氢燃料燃烧时将内能转化为化学能 D．火箭发射时携带液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是 4．《天工开物》中记载了一种自动引水灌溉工具——“高转筒车”（如图）。其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源源不断输送到上方农田中。下列说法正确的是 A．该装置属于永动机 B．该装置机械效率100% C．水被输送到高处的过程中重力势能增加 D．流水驱动轮子转动时将内能转化为机械能 5．（多选）如图为小衡同学自制的简易热机模型，易拉罐内装入适量水，酒精灯对易拉罐底部加热，将“叶轮”靠近由罐子顶端小孔喷出的蒸气，叶轮快速转动。关于该热机模型工作过程中涉及到的知识以下说法正确的是（　　） A．酒精燃料燃烧过程中，内能转化为化学能 B．罐中的水温是通过热传递的方式升高的 C．叶轮转动获得的机械能是由气体的内能转化而来的 D．若忽略叶轮轴部摩擦，则气体的内能全部转化为叶轮的机械能 6．如图所示，走马灯是中国传统节日玩具，点燃灯内蜡烛，空气受热后密度变小，热空气上升，从灯体上方流出，冷空气从下方缝隙流入，形成对流。热空气冲击叶轮时，将内能转化为叶轮的________能，使灯转动。这一过程利用了流体流速大的位置压强________的原理。 7．被誉为“秦湖”的陕西省泾河东庄水库已蓄水几个月了，原来富含泥沙的黄泥水已变成美丽的碧波，两岸青山倒影水中如画。青山的倒影是由于光的______形成的，小明用相机记录下这华丽蜕变，坝面通过相机镜头成倒立、______的实像，230米的坝高，蓄水后可实现年发电量2.85亿度的设计目标，将水的______能转化为电能。 8．在家庭厨房日常使用中，破壁料理机常用于研磨五谷、制作果蔬饮品，为防止机器高速运转时发生移位、产生滑动噪音，机身底部配有圆形加厚橡胶吸盘。使用时按压机身排出吸盘内部空气，利用外界______将吸盘牢牢压紧在光滑台面上，起到稳固防滑作用；料理机内部的搅拌电机工作时带动刀组高速旋转，主要将电能转化为______能；料理机不仅能研磨食物，还可以煮豆浆，熬粥，利用了电流的______，实现食材熬煮加热。 🚀能力跃升 9．我国古代科技推动了人类文明的进程，彰显了中华民族卓越的创造力。下列关于我国古代科技的说法正确的是（　　） A．《春秋》中最早记录了哈雷彗星，这是一种比太阳系还大的天体 B．龙骨水车工作时无须人力，是一种永动机 C．中式茶壶壶嘴与壶身开口相平，这种设计利用了连通器原理 D．“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”，利用了光的折射 10．北京时间2026年5月24日23时08分，搭载神舟二十三号载人飞船的长征二号F遥二十三运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功，如图所示。下列说法正确的是（     ） A．火箭加速升空时，火箭的惯性变大 B．火箭加速升空时，重力势能转化为动能 C．点火后大量“白气”涌向四周是扩散现象 D．火箭燃料燃烧，将化学能转化为内能 11．《天工开物・膏液》记载了古人炼制油料的方式，依次经过翻炒、碾碎、过筛、蒸煮、包饼、压榨多道工序，如图所示。下列工作过程与物理知识对应不正确的是（     ） A．燃烧——木柴的化学能转化为内能 B．翻炒——油料中的水分汽化会吸热 C．碾碎——油料被碾成细粉说明力可以改变物体的形状 D．蒸煮——高温蒸煮油料是通过做功的方式改变物体内能 12．如图为我国武装直升机武直，采用我国完全自主研发的玉龙涡轴航空发动机，它的大致工作过程：空气通过进气道进入压气机，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。下列说法正确的是（     ） A．直升机悬停的过程不遵循能量守恒定律 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值变大 C．燃烧室里的燃料燃烧更加充分时，发动机的效率会提高 D．玉龙涡轴航空发动机工作时将化学能直接转化为机械能 13．（多选）如图所示的情景节选自我国古代科技著作《天工开物》，其中说法正确的是（    ） A．图甲：灶膛里的木柴在燃烧过程中，木柴的内能转化为化学能 B．图乙：牛拉犁做匀速直线运动，不计人对犁的力，犁受到的拉力等于犁受的阻力 C．图丙：加热盐卤水能使水快速变干析出结晶盐，是因为液体温度越高蒸发越快 D．图丁：连续踏木杠的一端，碓头就会起落舂米，碓的头部较尖，可以增大压强 14．我国神舟二十三号载人飞船于2026年5月24日在酒泉卫星发射中心成功发射。飞船由长征二号F遥二十三运载火箭搭载升空，如图所示，火箭发射时，燃料燃烧，将储存在其中的________能释放出来，转化为火箭的机械能；以发射塔架为参照物，上升过程中的飞船是________的；若飞船进入预定轨道后，以7.8 km/s匀速飞行，10 s内飞行的路程为________m。 15．福建舰是我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰，排水量为吨。电磁弹射系统利用电能驱动大质量的飞轮高速旋转，把电能转化为飞轮的___________能；当福建舰满载航行在海面上时，它受到的浮力大小为___________牛，g取9.8N/kg；舰载机起飞后，舰底受到海水的压强___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 16．晋代张华在《博物志》中记载：“削冰令圆，举以向日，以艾承影，则得火”。如图是我国古人用冰块制成的透镜将艾绒点燃的情景。 (1)该冰透镜的种类是一块________透镜，它对光线有________作用。 (2)若制作冰透镜的冰块厚度增加，而其直径保持不变，则该透镜的焦距将________（选填“A．增大”“B．不变”或“C．减小”）。 (3)用冰透镜将艾绒点燃的过程，是将太阳能转化成________能的过程，是属于通过________的方式改变能量的。 🌟思维挑战 17．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，没有涉及的能量转化是（   ） A．机械能转化为声能 B．机械能转化为内能 C．光能转化为化学能 D．机械能转化为光能 18．喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁），这四个过程分析正确的是（   ） A．瓶口出现的白雾是水蒸气 B．扭转瓶身的过程，相当于汽油机的压缩冲程 C．瓶盖冲出后瓶内气体的内能增加，温度降低 D．瓶盖被瓶内的气体冲出的过程，机械能转化为内能 19．如图甲所示为游乐园中过山车运行的情景，图乙是用小球和轨道模拟过山车某段运行过程的示意图，小球从A点由静止释放，沿轨道先后经过B、C、D三点，最后到达E点时小球的速度为零。已知B、D两点的高度相等，下列说法正确的是（　　） A．小球在B点的机械能等于其在D点的机械能 B．小球在整个运动过程中将部分机械能转化为内能 C．小球从A点运动到C点的过程中，内能转化为机械能 D．小球从A点运动到E点的过程中，机械能保持不变 20．（多选）如图所示是一款“风光互补”路灯，由风力发电机、太阳能电池板、蓄电池和LED灯组成。白天发电系统为蓄电池充电。夜晚当风力发电机发电量大于照明耗电量时，剩余电能继续为蓄电池充电；当风力发电机发电量小于照明耗电量时，蓄电池补充供电。下列说法正确的是（　　） A．在光照充足且无风的中午，系统能量转化是：太阳能→化学能 B．蓄电池放电过程，消耗的化学能大于其转化的LED灯的光能 C．有风的夜晚，风能和蓄电池的化学能转化为LED灯的光能 D．风力发电机发电过程不遵循能量守恒定律 21．嫦娥六号返回器返回过程采用了“半弹道跳跃式返回”，俗称“打水漂”。如图，返回器从A点首次进入大气层后，调整返回器姿态，使其在大气阻力的作用下被弹起，从B点离开大气层，达到最高点之后再次从C点进入大气层，A、C两点处于大气层边缘的等高线上。则A点的速度________（填“大于”“小于”或“等于”）C点的速度，请从能量转化的角度分析原因：______________________。 22．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 ___________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $