2.5 能的转化与能量守恒（分层作业）科学新教材浙教版九年级上册

**基本信息** 该同步练习通过A、B、C三层递进设计，覆盖能量转化与守恒核心知识点，从基础概念辨析到生活情境应用，梯度清晰，适配新授课知识巩固与科学素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|能量转化与转移、守恒定律基础|选择题为主，如核电站能量转化题，强化科学观念| |B组|能量转化实例与综合辨析|多情境辨析题，如压电效应能量转化题，培养科学思维| |C组|能量转化过程分析与应用|生活情境填空题，如彩虹滑道机械能变化题，提升探究实践能力|

2.5 能的转化与能量守恒 目 录 A组 巩固过关 知识点1：能量的相互转化和转移 知识点2：能量守恒定律 B组 能力进阶 C组 思维拔高 能量的相互转化和转移知识点1 1．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 【答案】B 【解析】 A.核反应堆：核能转化为内能，故A错误； B.蒸汽轮机：内能转化为机械能，故B正确； C.发电机：机械能转化为电能，故C错误； D.电驱动：电能转化为机械能，故D错误。 2．下列4幅图的说法中正确的是 ( ) A．甲图中的塞子弹出，水蒸气具有的机械能转移给了塞子 B．乙图中小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C．丙图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 D．丁图中的原子弹爆炸时释放的核能是原子核聚变产生的 【答案】C 【解析】 A. 塞子弹出是由于水蒸气的内能转化为塞子的机械能，而不是直接传递机械能，故A错误； B. 小球弹跳高度降低是由于能量逐渐耗散为其他形式（如空气阻力、地面摩擦发热等），但总能量守恒，故B错误； C. 食物燃烧是化学反应，食物中的化学能通过燃烧释放，转化为内能（热量）和光能，故C正确； D. 原子弹的原理是核裂变（重核如铀或钚分裂为较轻的核），而非核聚变 ，故D错误。 3．如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是（ ） A．水的机械能始终保持不变 B．水的重力势能增大，动能减小 C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能 D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 【答案】C 【解析】 A、水轮机带动发电机发电时，水的机械能转化为电能，水的机械能减少，故A错误； B、水经水轮机流到下游的过程中，水的高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，故B错误； C、水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能，故C正确； D、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故D错误。 能量守恒定律知识点2 4． 关于能源和材料，下列说法中正确的是 ( ) A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心 B．核电站是利用核裂变释放能量进行发电的，是不加控制的 C．超导体材料可应用在电饭锅､电熨斗等电热器上 D．能量守恒定律表明自然界中可利用的能量不会减少 【答案】A 【解析】 A、提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心，能减少能量损失，故该选项正确。 B、核电站是利用可控的核裂变释放能量进行发电的，并非不加控制，故该选项错误。 C、超导材料电阻为零，无法产生热量，不能应用在电饭锅、电熨斗等电热器上，故该选项错误。 D、能量守恒定律表明能量总量不变，但可利用的能量会因能量转化的方向性而减少，故该选项错误。 5．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，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。下列选项正确的是(　　) A．温差发电的实质是内能转化为电能 B．电动机在电路中的作用相当于电源 C．温差发电不遵守能量守恒定律 D．这套装置热水的内能能够全部转化成风扇的机械能 【答案】A 【解析】 A、铜片 1（90℃热水）和铜片 2（空气）存在温度差，内能通过温差发电转化为电能，驱动电动机工作，因此温差发电的实质是内能转化为电能，描述正确，故该选项正确。 B、电动机在电路中是消耗电能的用电器，电源是提供电能的装置（此处温差发电的装置相当于电源），因此电动机不是电源，描述错误，故该选项错误。 C、能量守恒定律适用于所有能量转化过程，温差发电也遵循能量守恒定律，描述错误，故该选项错误。 D、实际过程中，热水的内能会有部分转化为电能，电能又会有部分转化为内能（如电动机发热），不可能全部转化为风扇的机械能，描述错误，故该选项错误。 6．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(　　) A．向上抛出的石头速度越来越快 B．电热水壶的水沸腾后，给该电热水壶断电后，水的沸腾永不停止 C．上紧发条的玩具小车能从斜面底端沿斜面向上运动一段距离 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械手表，指针默默地转动了几十年 【答案】C 【解析】 A、向上抛出的石头在向上运动过程中，高度变大，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能变小，所以速度越来越小，故A错误； B、电热水壶的水沸腾后，给该电热水壶断电后，水无法吸收热量，水会停止沸腾，故B错误； C、上紧发条的玩具小车具有弹性势能，弹性势能可以转化小车的动能，动能再转化为小车的重力势能，所以小车能从斜面底端沿斜面向上运动，故C正确； D、机械表工作靠表内弹簧片的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地几十年，故D错误。 7．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是（ ） A．用取暧器 B．烤火 C．搓手哈气 D．抱热水袋 【答案】C 【解析】用取暖器取暖、烤火、哈气和抱热水袋，都是人体从外界吸收热量，属于能量的转移。而搓手时，将机械能转化为内能，属于能量的转化，故C符合题意，而ABD不合题意。 8．中国新能源技术世界一流，新能源电动车利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　） A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能 【答案】D 【解析】电池通过化学反应（如锂离子电池的氧化还原反应）存储能量，具有化学能；汽油也是通过燃烧时的化学反应释放能量，也就是化学能，那么二者都具有化学能。 9．下列有关能量转化的表述中，正确的是（　　） A．汽油机的做功冲程中，机械能转化为内能 B．某种化学反应是放热反应，则该反应将化学能转化为内能 C．植物通过光合作用产生有机物，说明能量可以创生 D．摩擦生热的过程中，将内能转化为化学能 【答案】B 【解析】 A、汽油机的做功冲程中，是燃料燃烧释放的内能转化为活塞运动的机械能，并非机械能转化为内能，故该选项错误。 B、放热反应是化学反应过程中释放热量的反应，此过程是将物质内部的化学能转化为内能（以热量的形式释放），故该选项正确。 C、植物光合作用是将光能转化为化学能储存在有机物中，这是能量的转化，并非能量创生，能量守恒定律说明能量不能创生，故该选项错误。 D、摩擦生热的过程中，是通过做功将机械能转化为内能，并非内能转化为化学能，故该选项错误。 10．有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压和拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象叫做压电效应。有一种打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷就会产生10~20kV的高压，形成火花放电，从而点燃气体。其中压电陶瓷完成的能量转化是（　　） A．内能转化为电能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．机械能转化为电能 【答案】D 【解析】 A、该选项描述的是内能转化为电能，而压电陶瓷是通过按压（消耗机械能）产生电压（得到电能），并非内能的转化，故该选项错误。 B、该选项描述的是化学能转化为电能，化学能是物质发生化学反应时释放的能量，此过程中没有发生化学反应，不存在化学能的参与，故该选项错误。 C、该选项描述的是机械能转化为内能，而压电陶瓷最终产生的是电能，不是内能，故该选项错误。 D、按压打火机按钮时，消耗了机械能（按压的机械力），压电陶瓷产生高压电能，此过程是机械能转化为电能，故该选项正确。 11．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是（ ） A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 【答案】C 【解析】 A.植物的光合作用是把光能转化为化学能，故A错误； B.氢氧化钠溶解于水中，水变热，是将化学能转化为内能，故B错误； C.电风扇正常工作，将电能主要转化为机械能，产生少量内能，故C正确； D.电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，由此可知，能量转化是有方向性的，故D错误。 12．我们的生产与生活总离不开能量及其转化。下列说法中，正确的是(　 　) A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心 B．全自动洗衣机工作时，电能全部转化为机械能 C．吊装码头上，只要货物只受到平衡力的作用，它的能量就不变 D．用燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就提高 【答案】A 【解析】 A、节能的核心是减少能量转化中的浪费，提高能量转化效率，能更高效地利用能量，描述正确，故该选项正确。 B、全自动洗衣机工作时，电能主要转化为机械能，但会有部分转化为内能（如电机发热），并非全部转化为机械能，描述错误，故该选项错误。 C、吊装码头上的货物受平衡力时，速度不变（动能不变），但如果货物高度变化（如上升），重力势能会改变，能量也会变化，描述错误，故该选项错误。 D、调大火力会增加燃气消耗，但有效被水吸收的热量比例不一定提高（可能更多热量散失），因此加热效率不一定提高，描述错误，故该选项错误。 13．如图是近年来新兴的游乐项目————彩虹滑道，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起从滑道高处快速滑下。请回答： （1）在整个过程中，人和橡皮圈的总机械能　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）游客可以从滑道的高处滑向低处，却不能自主逆行。这一事例说明能量的转化和转移是有　 　的。 【答案】（1）减小 （2）方向（方向性） 【解析】 (1)在滑下的过程中，人和橡皮圈会与滑道之间产生摩擦，一部分机械能会转化为内能，因此总机械能是减小的。 (2)游客只能从高处滑向低处（重力势能转化为动能），却不能自主逆行，这说明能量的转化和转移是有方向性的。 14．如图是小科制作的简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。 （1）酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为　 　能。 （2）简易汽轮机工作过程中，蒸汽被喷出后内能　 　。 (填“增大”、“减小”或“不变”) 【答案】（1）内 （2）减小 【解析】 （1） 酒精灯加热水的过程中，酒精燃烧释放化学能，这些能量通过热传递使水的温度升高，因此酒精的化学能转化为内能（或热能）。 （2） 蒸汽从管口喷出时，会对外做功（推动风车转动），根据能量守恒定律，蒸汽的内能会转化为机械能，因此其内能减小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.5 能的转化与能量守恒 目 录 A组 巩固过关 知识点1：能量的相互转化和转移 知识点2：能量守恒定律 B组 能力进阶 C组 思维拔高 能量的相互转化和转移知识点1 1．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是（　　） A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 2．下列4幅图的说法中正确的是 ( ) A．甲图中的塞子弹出，水蒸气具有的机械能转移给了塞子 B．乙图中小球弹跳的高度逐渐降低，说明能量会凭空消失 C．丙图中的食物燃烧时，是将储存在食物中的化学能转化为内能 D．丁图中的原子弹爆炸时释放的核能是原子核聚变产生的 3．如图所示，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机带动发电机发电。当上游一定量的水，经水轮机流到下游的过程中，下列分析正确的是（ ） A．水的机械能始终保持不变 B．水的重力势能增大，动能减小 C．水冲击水轮机时，水的一部分动能转移为水轮机的动能 D．水轮机带动发电机发电，电能转化成机械能 能量守恒定律知识点2 4． 关于能源和材料，下列说法中正确的是 ( ) A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心 B．核电站是利用核裂变释放能量进行发电的，是不加控制的 C．超导体材料可应用在电饭锅､电熨斗等电热器上 D．能量守恒定律表明自然界中可利用的能量不会减少 5．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，半分钟左右风扇发生转动，这就是温差发电现象。下列选项正确的是(　　) A．温差发电的实质是内能转化为电能 B．电动机在电路中的作用相当于电源 C．温差发电不遵守能量守恒定律 D．这套装置热水的内能能够全部转化成风扇的机械能 6．根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是(　　) A．向上抛出的石头速度越来越快 B．电热水壶的水沸腾后，给该电热水壶断电后，水的沸腾永不停止 C．上紧发条的玩具小车能从斜面底端沿斜面向上运动一段距离 D．孤岛上被人们遗忘的一只机械手表，指针默默地转动了几十年 7．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是（ ） A．用取暧器 B．烤火 C．搓手哈气 D．抱热水袋 8．中国新能源技术世界一流，新能源电动车利用电池提供能量来驱动汽车。电池和汽油中蕴含相同形式的这种能量，该能量是（　　） A．电能 B．内能 C．机械能 D．化学能 9．下列有关能量转化的表述中，正确的是（　　） A．汽油机的做功冲程中，机械能转化为内能 B．某种化学反应是放热反应，则该反应将化学能转化为内能 C．植物通过光合作用产生有机物，说明能量可以创生 D．摩擦生热的过程中，将内能转化为化学能 10．有一种叫做“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压和拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象叫做压电效应。有一种打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的，只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷就会产生10~20kV的高压，形成火花放电，从而点燃气体。其中压电陶瓷完成的能量转化是（　　） A．内能转化为电能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．机械能转化为电能 11．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法正确的是（ ） A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电风扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 12．我们的生产与生活总离不开能量及其转化。下列说法中，正确的是(　 　) A．提高能量利用中的转化效率是节能问题的核心 B．全自动洗衣机工作时，电能全部转化为机械能 C．吊装码头上，只要货物只受到平衡力的作用，它的能量就不变 D．用燃气灶烧水，只要调大火力，燃气灶的加热效率就提高 13．如图是近年来新兴的游乐项目————彩虹滑道，游客只需坐在橡皮圈上，就能随橡皮圈一起从滑道高处快速滑下。请回答： （1）在整个过程中，人和橡皮圈的总机械能　 　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）游客可以从滑道的高处滑向低处，却不能自主逆行。这一事例说明能量的转化和转移是有　 　的。 14．如图是小科制作的简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。 （1）酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为　 　能。 （2）简易汽轮机工作过程中，蒸汽被喷出后内能　 　。 (填“增大”、“减小”或“不变”) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $