内容正文:
科 学
九年级上册 ZJ
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第2章 能的转化与能量守恒
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第5节
能的转化与能量守恒
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基础
知识点1 能的相互转化
1.【2025浙江杭州调研】下列说法中正确的是( )
D
A.电饭锅工作时,将内能转化为电能
B.电风扇工作时,将机械能转化为电能
C.干电池给灯泡供电时,将电能转化为化学能
D.在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能
【解析】电饭锅工作时,主要将电能转化为内能,A错误;电风扇工作时,主要将
电能转化为机械能,B错误;干电池给灯泡供电时,主要将化学能转化为电能,C
错误;在阳光照射时,太阳能电池将太阳能转化为电能,D正确。故选D。
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2. 2025年9月24日,我国太原卫星发射中心在山东日照附近海域使用
捷龙三号运载火箭,成功将吉利星座06组卫星和北大时空星01试验星送入预定轨
道,发射任务获得圆满成功。燃料燃烧推进卫星运动,主要发生的能量转化是
( )
A
A.化学能 内能 机械能 B.电能 光能 化学能
C.核能 内能 动能 D.太阳能 电能 热能
【解析】燃料燃烧将化学能转化为内能,推进卫星运动,说明卫星获得了机械能,
所以主要发生的能量转化是化学能 内能 机械能。故选A。
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知识点2 能量的转化与守恒定律
3.下图是小嘉制作的“能的转化与守恒”
概念图(部分)。
请你在概念图中填入合适的内容。
①________;②______。
机械能
做功
【解析】动能和势能统称为机械能,故①为机械能。能量通过做功的方式相互转化,
故②为做功。
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4.【2025浙江温州期末】如图所示,点的高度大于点的高度,让小球从 点
由静止开始下滑,沿光滑轨道到达点后离开(不计空气阻力),在小球由
点运动到 点的过程中,小球的重力势能是______(填“增大”“不变”或“减
小”)的,小球在点的机械能______(填“大于”“等于”或“小于”)在 点
的机械能,小球离开点后的运动轨迹可能是图中的__(填“”“”“ ”或“
”)曲线。
减小
等于
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【解析】小球由点运动到 点的过程中,小球的质量不变,高度减小,重力势能
减小;轨道光滑,且不计空气阻力,小球的机械能守恒,所以小球在 点的机械能
等于在点的机械能。小球从点由静止滑下,所以小球的机械能等于其在 点时
的重力势能,整个过程中,机械能守恒,曲线的最高点超过了 点的高度,故轨
迹不是曲线;曲线的最高点与 点的高度相同,而在最高点时,小球仍具有水
平向右运动的速度,所以小球若是沿曲线运动的,则小球在 曲线最高点时的机
械能大于其在点时的机械能,故轨迹不是曲线;曲线的最高点低于 点,由于
在最高点时小球仍运动,所以小球在曲线最高点时的机械能可能与其在 点时的
机械能相等,故轨迹可能是 曲线;小球离开轨道时,由于惯性,还会继续向上运
动一段距离,故轨迹不是 曲线。
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知识点3 能量的转移和转化的方向性
5.【2025浙江衢州期末】各种形式的能量都不是孤立的,都可以在一定条件下发
生转化,且能量的转化是有方向性的,下面几幅图按能量转化的顺序,排列正确
的是( )
C
①燃煤电厂
②空调
③树林
④太阳
A.①②③④ B.②③④① C.④③①② D.②①③④
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【解析】地球上大部分能量都直接或间接来自太阳能,太阳能先转化为树木的化
学能,树木在一定的条件下变为煤,煤燃烧将化学能转化为内能,内能再通过设
备转化为机械能,发电机把机械能转化为电能使空调工作,所以按能量转化的顺
序排列为④③①②,故C正确。故选C。
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6.【2026浙江杭州模拟】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__________(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。
机械能
重力势能
【解析】由题意知,散失在空气中的内能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;缓坡有一定高度,所以这一设计能够以重力势能的
形式储存能量,减少因刹车引起的损耗,起到节能作用。
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刷易错
易错点 易混淆能量的转化和转移
7.[中]下列四种现象中,只发生能的转移而不发生能的转化的是( )
D
A.太阳能发电
B.闭合开关后,灯泡发光
C.烧水时,水蒸气顶起壶盖
D.冬天,用手摸户外的金属栏杆时手变冷
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【解析】太阳能发电,将太阳能转化为电能,故A不符合题意。闭合开关,灯泡发光,
电流做功将电能转化为光能和内能,故B不符合题意。水蒸气把壶盖顶起来,水蒸
气对壶盖做功,水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故C不符合题意。冬天,用手
摸户外的金属栏杆时,手的温度比金属栏杆的温度高,内能从手转移到金属栏杆
上,使手的温度降低,所以手变冷,此过程只发生能量的转移,故D符合题意。
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易错警示
能量在两个物体之间转移时,能的形式不变;各种形式的能量在一定条件下可以
相互转化,转化后能的形式改变。
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提升
1.【2025浙江湖州期末,中】能量的转化是自然界普遍存在的现象。下列关于能
量转化的分析不正确的是( )
A
水果电池
电灯发光
光合作用
钻木取火
A.水果电池:电能 化学能 B.电灯发光:电能 光能
C.光合作用:光能 化学能 D.钻木取火:机械能 内能
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【解析】水果电池将化学能转化为电能,A错误;电灯发光主要是将电能转化为光
能,B正确;光合作用是植物在光照的条件下,发生了化学反应,因此是将光能转
化为了化学能,C正确;钻木取火,克服摩擦做功,是将机械能转化为内能,D正
确。故选A。
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刷有所得
能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加;分析能量转化时,
就看什么能量减少了,什么能量增加了,总是减少的能量转化为增加的能量。
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2.【2026浙江温州期末,中】(多选)如图是某射击运动员测试子弹究竟能穿过
多少个水气球的实验。实验中子弹在穿过第四个水气球时就被挡了下来,而且子
弹由于熔化发生形变。针对以上过程,下列说法中正确的是( )
AD
A.子弹在水气球中运动时,将机械能转化为了内能
B.此过程不遵循能量守恒定律
C.气球内水温变化不大,水的内能不变
D.子弹熔化变形,是通过做功的方式使内能增大的
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【解析】子弹在水气球中运动时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,故A正确;
能量守恒定律是自然界最基本的规律之一,子弹和水气球间的能量转化遵循能量
守恒定律,故B错误;对水做功,水的内能增大,气球内水温变化不大,主要是因
为水的比热容大,故C错误;子弹克服摩擦做功,子弹熔化变形,是通过做功的方
式使内能增大的,故D正确。故选 。
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3.【2026浙江绍兴期末,中】在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了
“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力。
“水火箭”飞出后,瓶内气体内能______,在整个过程中,能量的总量是______
的。(两空均填“增大”“减小”或“不变”)
减小
不变
甲
乙
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【解析】“水火箭”飞出后,瓶内气体对外做功,气体的内能转化为机械能,因
此气体的内能会减小。由于整个自然界都遵循能量守恒定律,因此在整个过程中,
能量的总量是不变的。
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4.【2025浙江宁波模拟,中】“绿电”越来越受到全世界的欢迎,
风力发电就是绿色电力。一台中型的风力发电机,在风力稳定的
情况下,风机叶片的旋转速度比电风扇慢许多,转一圈平均需
,风机叶片转200圈可以发电 。请回答下列问题:
(1)从能量转化的角度分析,风力发电是将________转化为电能。
机械能
【解析】风力发电是将机械能转化为电能。
(2)在风力稳定的情况下,该发电机发电功率为__________ 。
【解析】根据 可知该发电机发电功率
。
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刷素养 走向重高
5.核心素养 探究实践 [偏难]有一种古老玩具叫“饮水鸟”,其内部装有乙醚
液体,鸟头(上球)四周包有棉花,平时如图甲所示,鸟身略向前倾,上球和下
球空间中充满乙醚的饱和蒸汽。当给鸟嘴滴上水后,水蒸发吸热,使上球中乙醚
蒸气的温度下降,气压减小,下球中的部分乙醚被压到上球,于是形成如图乙所
示的状态,鸟嘴“喝水”。同时上、下球中的乙醚蒸气混合,气压趋于一致,上
球中的乙醚由于重力又回流到下球,“饮水鸟”的姿态又回到图甲的状态,如此
循环往复。“饮水鸟”获得的机械能是由气体的____能转化而来的。
内
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【解析】由题意可知,当给鸟嘴滴上水后,水蒸发吸热,使上球中乙醚蒸气的温
度下降,气压减小,下球中的部分乙醚液体被压到上球,于是形成如题图乙所示
的状态,所以“饮水鸟”工作时可以把气体的内能转化为机械能。
跨学科实践1 设计能量转化系统
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