14.1 能量的转化与守恒（Word试题版）【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案作业手册（人教版·新教材）

该初中物理导学案聚焦“能量的转化与守恒”，核心知识点涵盖能量转化与转移、能量守恒定律。通过汽车刹车、太阳能背包等生活实例导入，衔接机械能、内能等前置知识，搭建从具体现象到抽象规律的学习支架。 资料采用分层习题设计，基础达标巩固概念，能力提升结合冬奥运动、抽水蓄能电站等情景，思维拓展引入温差发电实验，培养学生能量观念与科学推理能力，通过辨析与探究引导科学思维，助力提升解决实际问题的能力。

第十四章 内能的利用 第1节 能量的转化与守恒 01基础达标 知识点一 能量的转化和转移 1. 下列能量的转化中，属于机械能转化为内能的是 A. 点燃爆竹，爆竹腾空而起                                     B. 汽车紧急刹车，轮胎发热 C. 给生石灰加水，温度升高                                     D. 给电炉通电，电炉发热 2. 如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是（　　） A. 太阳能电池板将电能转化为太阳能 B. 给蓄电池充电将化学能转化为电能 C. 蓄电池放电将化学能转化为电能 D. 小风扇工作将化学能转化为机械能 3. 下面关于能量的说法中，正确的是 A. 用砂轮磨刀是由内能转化为动能 B. 陨石进入大气层成为流星时，是内能转化为机械能 C. 壶中的水沸腾时壶盖不停地跳动，是水的势能转化为壶盖的动能 D. 用打气筒给轮胎打气，打气筒发热，是机械能转化为内能 4. 以下现象： ①煤炭燃烧； ②热水变凉； ③搓手取暖； ④摩擦起电； ⑤温度计测温度。 属于能量转移的是 _____，属于能量转化的是 _____。 5. 在下列现象中，能量是怎样转化的？ （1）钻木取火：____________转化为____________。 （2）光合作用：____________转化为____________。 （3）摩擦生热：____________转化为____________。 （4）燃料燃烧：____________转化为____________。 知识点二 能量守恒定律 6. 有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（　　） A. 能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B. 能量守恒定律只适用于能量转化过程 C. “摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D. 按照能量守恒定律，宇宙中的能量总和永远不会增减 7. 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. 能量无论是转化还是转移，能量总和会逐渐减少 8. 有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（　　） A. 装置所具有的机械能始终不变 B. 如果没有能量补充，装置最终会停下来 C. 根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去 D. 装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 02能力提升 9. 下列对能量转化描述不正确的是（　　） A. 给手机充电：电能——化学能 B. 发电机工作：电能——机械能 C. 萤火虫发光：生物质能——光能 D. 内燃机工作：化学能——内能——机械能 10. 以下关于能量转化说法错误的是（　　） A. 过山车向下运动时是重力势能转化为动能 B. 水电站将水的机械能转化为电能 C. 自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能 D. 汽车在刹车过程中，刹车片会发热，将内能转化为动能 11. 如图为麻省理工大学课堂演示情景，教授将一个质量为15.5千克的摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有碰到他的下巴，教授的一句“物理生效了，我还活着”让人回味悠长，下列关于此实验说法正确的是（ ） A. 摆球在摆动过程中机械能保持不变 B. 摆球摆动过程中机械能不断减小 C. 摆球摆动过程中内能转化为机械能 D. 此过程不符合能量守恒定律 12. 如图所示，是我国运动员在往届冬奥会上参加不同比赛项目时顽强拼搏的英姿。下列说法中正确的是（　　） A. 速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其机械能增加 B. 自由式滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，动能转化为重力势能 C. 运动员将冰壶推出后，人不再对冰壶做功，冰壶的机械能守恒 D. 花样滑冰运动员在冰面上沿曲线滑行，是由于人具有惯性且所受合力为零 13. 抽水蓄能电站在用电低谷期用电能将水抽至上游水库，在用电高峰期再放水至下游水库发电的水电站，其工作原理如图所示，下列有关说法不正确的是（　　） A. 蓄能时：电能转化机械能 B. 发电时：水的机械能部分转化为电能 C. 抽水蓄能电站选址时不需要考虑地理位置的问题 D. 抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分利用能源 14. 如图所示，是小孩玩的滑梯游戏。 （1）若不计摩擦和空气阻力，小孩在下滑过程中，机械能__________。 （2）若小孩在滑梯上匀速下滑，在这一过程中，他的机械能__________。 （3）若小孩在滑梯上下滑时，屁股有灼热的感觉，在这一过程中，_____能转化为______能。 （4）根据能量守恒定律，小孩开始滑下时具有1600J机械能，而滑到中点时他只剩下1300J的机械能，设小孩受到的摩擦力大小不变，那么滑到滑梯底端时，他的动能为_______J，整个过程有______J的机械能转化为内能。 03思维拓展 15. 用两块铜片、热电偶、电动机（带风扇）组成一个电路，铜片1插在90℃热水中，铜片2放在空气中，如图所示，半分钟左右风扇开始转动，这就是温差发电现象。温差发电的实质是______能转化为电能。利用这套装置，最终热水的内能______（填“能够”或“不能够”）全部转化成风扇的机械能。温差发电______（填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。 第十四章 内能的利用 第1节 能量的转化与守恒 01基础达标 知识点一 能量的转化和转移 【1题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】本题的关键是弄清在各种能量的转化过程中前后能量的形式．点燃爆竹，爆竹腾空而起，是火药的化学能转化为内能，内能又转化为机械能；汽车紧急刹车，是轮胎与地面摩擦生热，机械能转化为内能；给生石灰加水，发生化学变化，属于化学能转化为内能；给电炉通电，电炉发热，是电能转化为内能． 故B正确为答案． 【2题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A错误； B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确； D．小风扇工作时，消耗电能，小风扇转动，将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 【3题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．做功改变物体内能的实质，即内能和其他形式的能的相互转化．砂轮磨刀时，克服摩擦力做功，是机械能转化为内能，选项A错误． B．陨石进入大气层，克服摩擦力做功，消耗机械能，内能增大，温度升高，发光发热，选项B错误． C．壶中的水沸腾时产生大量的水蒸气，水蒸气膨胀推动壶盖做功，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，选项C错误． D．用打气筒给轮胎打气，压缩气体做功，机械能转化为内能，选项D正确． 【4题答案】 【答案】 ①. ②⑤ ②. ①③④ 【解析】 【详解】[1][2]①煤炭燃烧是化学变化，化学能转化为内能，属于能量的转化； ②热水变凉，热水放出热量，温度降低，属于能量的转移； ③搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化； ④摩擦起电，机械能转化为电能，属于能量的转化； ⑤温度计测温度，温度计吸收或放出热量，属于能量的转移； 综上所述，属于能量转移的是②⑤，属于能量转化的是①③④。 【5题答案】 【答案】（1） ①. 机械能 ②. 内能 （2） ①. 光能 ②. 化学能 （3） ①. 机械能 ②. 内能 （4） ①. 化学能 ②. 内能 【解析】 【小问1详解】 [1][2]钻木取火是通过克服摩擦做功的过程，消耗机械能，使物体的内能增加、温度升高，从而实现机械能向内能的转化。 【小问2详解】 [1][2]光合作用中，植物吸收太阳能（光能），将其转化为有机物中储存的化学能，完成太阳能（光能）到化学能的转化。 【小问3详解】 [1][2]摩擦生热是克服摩擦做功的过程，消耗机械能，转化为物体的内能，使物体温度升高，属于机械能向内能的转化。 【小问4详解】 [1][2]燃料本身储存着化学能，燃烧时发生化学反应，释放出热量，将储存的化学能转化为内能。 知识点二 能量守恒定律 【6题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，故A错误； B．能量守恒定律既适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故B错误； C．“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故C错误； D．据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故D正确。 故选D。 【7题答案】 【答案】C 【解析】 【分析】（1）判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量； （2）改变内能的方法是做功和热传递； （3）能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变． 【详解】A、洗衣机工作时，消耗电能，产生机械能，故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，故是将电能转化为内能的过程，故B错误； C、用热水泡脚，内能从热水传递到脚，身体的内能会增加，会感觉暖和，说明内能可以转移，故C正确； D、根据能量守恒知，能量在转化和转移的过程中，能量的总量会保持不变，故D错误． 【点睛】能量转化的过程都是有规律可循的，在平常的学习中要注意总结归纳是解决这一类问题的关键，例如燃料燃烧都是将化学能转化为内能，该类题目比较简单，要掌握做题的思路与方法． 【8题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确； D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。 故选B。 02能力提升 【9题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A．给手机充电时，电能转化为电池内部的化学能，故A正确，不符合题意。 B．发电机工作时，是将机械能转化为电能，而不是电能转化为机械能，故B错误，符合题意。 C．萤火虫发光时，是体内的生物质能（化学能）转化为光能，故C正确，不符合题意。 D．内燃机工作时，燃料的化学能先通过燃烧转化为内能，再通过做功冲程转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选B。 【10题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A．过山车向下运动时，高度降低、速度增大，是重力势能转化为动能，故A正确，不符合题意。 B．水电站利用水流推动水轮机发电，是将水的机械能转化为电能，故B正确，不符合题意。 C．运动员蹬车时，消耗体内的化学能，转化为自行车的动能，故C正确，不符合题意。 D．汽车刹车时，刹车片发热，是克服摩擦做功，将动能转化为内能，而不是内能转化为动能，故D错误，符合题意。 故选D。 【11题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】球摆动过程中，由于空气摩擦，机械能转化为内能；任何能量的转化都符合能量的转化和守恒定律。 【详解】摆球在摆动过程中因和空气摩擦部分机械能转化为内能而导致摆球的机械能减少，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，则B正确； 故选B。 【12题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】A．速度滑冰运动员在水平冰道上加速冲刺的过程中，其质量不变，速度增大，所以动能增大；高度不变，重力势能不变，所以机械能增加，故A正确； B．自由式滑雪空中技巧运动员从空中下落的过程中，速度越来越快，高度减小，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，故B错误； C．运动员将冰壶推出后，手与冰壶不再接触，手对冰壶的作用力消失，冰壶靠惯性向前滑行，所以人不再对冰壶做功；冰壶滑行过程中，克服与冰面的摩擦做功，部分机械能转化为其他形式的能，所以冰壶的机械能会逐渐减小，故C错误； D．花样滑冰运动员保持一定造型在冰面上沿曲线滑行，由于人具有惯性，运动方向不断变化，运动员处于非平衡状态，合力不为0，故D错误。 故选A。 【13题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知，蓄能时，电动机将水抽到高处，将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．发电时，将水的机械能部分转化为电能，故B正确，不符合题意； C．由图可知，抽水蓄能电站由上游水库、下游水库和水电站组成，要求水资源丰沛、上下游有落差，因此选址时需要考虑地理位置的问题，故C错误，符合题意； D．核电站需要利用水来对反应堆进行冷却，因此，抽水蓄能电站建在核电站附近可以更充分利用水资源，故D正确，不符合题意。 故选C。 【14题答案】 【答案】（1）不变 （2）变小 （3） ①. 机械 ②. 内 （4） ①. 1000 ②. 600 【解析】 【小问1详解】 若不计摩擦和空气阻力，没有能量损失，只有动能和重力势能相互转化，所以机械能守恒（保持不变）。 【小问2详解】 小孩匀速下滑时，速度不变（动能不变），高度降低（重力势能减小），同时要克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以机械能变小。 【小问3详解】 [1][2]小孩下滑时，屁股有灼热感，是因为克服摩擦力做功，消耗了机械能，产生了内能，所以是机械能转化为内能。 【小问4详解】 [1][2]上半段损失的机械能：这部分机械能全部转化为内能。 下半段损失的机械能：摩擦力不变，路程相同，所以也损失 300 J。 滑到底端时的机械能：。 此时小孩在底端，重力势能为0，所以机械能全部为动能，即动能为1000 J。 整个过程转化为内能的机械能：。 03思维拓展 【15题答案】 【答案】 ①. 内 ②. 不能够 ③. 遵守 【解析】 【详解】[1]铜片1插在90℃热水中，铜片2放在空气中，半分钟左右风扇发生转动，这里热水的内能减小，风扇的动能增大，风扇转动是因为热水的内能转化为电能，电能转化为风扇的机械能。 [2]能量转化过程中避免不了能量的损失，故水的内能不能够全部转化成风扇的机械能。 [3]任何能量的转化和转移都不能违背能量守恒定律，都要遵循能量守恒定律，所以温差发电遵守能量守恒定律。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $