14.1 能量的转化与守恒-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（人教版·新教材）

第十四章 内能的利用 第1节 能量的转化与守恒 已课前预习导航 烧时放出热量，化学能转化为内能；植物吸收 一、能量的转化 太阳光进行光合作用，光能转化为化学能。 1.能量的形式：自然界中存在着各种形式 3.能量的转移：能量从一个物体转移到其 的能量，如光能、内能、机械能、化学能、电能等。 他物体，或从物体的一部分转移到另一部分， 能量的形式不变。 (1)机械能：物体发生机械运动时具有的能。 (2)内能：物体内部所有分子热运动的动 规律总结 能和分子势能的总和。 区分能量的转化和转移的关键是明确 (3)电能：电流具有的能量。电能可以使 能量的形式前后是否发生了变化。若能量 电器用品产生作用，如电饭锅将电能转化为 的形式发生了变化，则为能量的转化；若能 能；电灯将电能转化为光能和内能。 量的形式没有发生变化，只是能量的载体发 (4)光能：木柴等燃烧时，部分能量会以光 生了改变，则为能量的转移。 的形式来表现；阳光也有光能，可以供植物进 行光合作用，将光能转化为化学能贮存起来。 二、能量守恒定律 (5)化学能：由于物质之间发生化学反应， 1.内容：能量既不会凭空消失，也不会凭 物质的分子结构变化而产生的能量。例如，木 空产生，它只会从一种形式转化为其他形式， 柴的燃烧是一种化学反应，燃烧时产生光和 或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和 热，能量就来源于木柴里储存的化学能。 转移的过程中，能量的总量保持不变。 2.能量的转化：各种形式的能量在一定条 2.能量守恒定律是普遍适用的规律。在 件下可以相互转化，从一种形式的能量转化为 各种各样的自然现象中，只要有能量的转化或 另一种形式的能量。 转移，就一定遵循能量守恒定律。 常见能量的转化过程有： 易错警园 (1)内能和机械能之间的转化：摩擦生热 一个物体如果只存在着动能和势能之间 的过程中，机械能转化为)能；在气体膨胀做 的转化，则机械能的总量保持不变，机械能守 功的过程中，内能转化为机械能。 恒；若存在其他能量的转化，则机械能的总量 (2)电能与机械能之间的转化：发电机将机 会发生改变，机械能不守恒，但能量守恒。 械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能。 (3)电能与化学能之间的转化：干电池放 经典例题剖析 电时，将化学能转化为电能：给充电电池充电 【例】人类文明，一脉相传。远古的水磨和 时，将电能转化为化学能。 今天的水电站，都是人类对水能合理开发与利 (4)其他形式的能量之间的转化：燃料燃 用的形式之一。图甲是远古的水磨，流水冲击 上册第十四章 水轮，水轮转动，去汲水、碾谷、磨面；图乙是今 C.水烧开时壶盖被顶起，将内能转化为机 天的水电站，流水冲击水轮机，带动发电机发 械能 电。下列说法不正确的是 D.铁丝反复弯折处发热，将机械能转化为 进水闸 内能 上游水位 发电机 考点② 能量守恒定律 导管 下游水位 3.(2025一2026吉安十一校联盟检测)目前我 水轮机 灌水管 国越来越多的场馆采用光伏发电、风力发电 水磨（摘自《天工开物》） 水力发电的原理 等供电方式。其中，光伏发电是将太阳能转 甲 化成 能。此能量转化过程 A.水轮是人类把水能转化成水轮动能的 (选填“遵循”或“不遵循”)能量守 装置 恒定律。 B.流水冲击水轮机，带动发电机发电，减 4.根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是 少的水能等于发电机产生的电能 C.图乙中的拦河大坝起到了提高水的重 A.随着科学技术的不断发展和改进，永动机 力势能的作用 是可以制成的 D.流水通过水轮后，其机械能减小 B.两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下后 【解题点拨】利用水能发电时，应先修筑挡 冲上右斜面 河大坝，提高水位，增大水的重力势能，使水流 C.电热水壶里的水沸腾后断电，水的沸腾可 的动能增大；水流冲击水轮机时，水轮机转动， 以一直持续下去 水流的一部分动能转化为水轮机的动能，带动 D.从枪膛中飞出的子弹射穿木板后，以更快 发电机发电，把机械能转化为电能。 的速度继续运动 参考答案O【例】B 已课外拓展提高 课内基础闯关 一、填空题 考点①能量的转化和转移 1.在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 1.下列现象中，没有发生能量转化的是( 转化的。电动机带动水泵把水送到高处，是 A.锯木头时，锯条发热 把电能转化为 。 在能量的 B.点燃的爆竹腾空而起 转化和转移过程中，能量的总量 C.手摸热水袋感到暖和 D.手冷时搓手取暖 2.节能意识电动汽车越来越普及。许多电动 2.(多选)自然界中不同形式的能量可以相互 汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回 转化。下列说法正确的是 收方式是踩下制动踏板时，将 A.水泵把水抽到高处时，将电能转化为机 能转化为电能，再将电能转化为 械能 能储存在蓄电池里。 B.电吹风机吹热风时，将电能全部转化为 3.常用打火机的打火方式有两种：一种是用一 内能 个粗糙的小轮摩擦火石打火，另一种是利用 九年级物理RJ版 高压电装置打火。从能量转化角度看，前者 8.(多选)关于下列实例中能量转化和转移的 是把 能转化为内能，后者是把 分析，正确的是 能转化为内能。 A.使用冷水冷却汽车发动机，内能发生了 4.随着科技的不断进步，市场上出现了一种利 转化 用纤维材料制成的、接上电池就可以发热的 B.人从滑梯上滑下时臀部发热，机械能转化 “发热纸”，用这种纸包装食品，通电后便可 为内能 得到香热可口的食物。这种“发热纸”在工 C.蓄电池持续放电的过程中，机械能转化为 作时将 能转化为 能。 电能 二、选择题 D.水从高处落下冲击水轮机，机械能发生 5.关于能量的转化，下列说法正确的是( 转移 A.干电池供电时，将电能转化为化学能 核心素养提升 B.太阳能发电时，将内能转化为电能 物理观念中国古代玩具“饮水鸟”曾经让大 C.风力发电机发电时，将电能转化为机械能 科学家爱因斯坦也惊叹不已。“饮水鸟”内 D.酒精燃烧放热过程中，将化学能转化为 装有乙醚液体，鸟头四周包有棉花，如图甲 内能 所示，平时鸟身略向前倾，上球和下球空间 6如图所示，火箭发射时，燃料燃烧使其加速 中充满乙醚的饱和蒸气。当给鸟的嘴滴上 升空，主要发生的能量转化是 ( 水后，水蒸发吸热，使上球乙醚蒸气温度下 A.化学能→内能→机械能 降，上球内气压降低，上球内气压小于下球 B.电能→光能→化学能 乙醚饱和蒸气的气压，下球的乙醚被压到上 C.电能→内能→动能 球，于是整个鸟的重心上移，形成如图乙所 D.太阳能→电能→热能 示的鸟嘴“喝水”的状态。此时上、下两球中 上水库 的乙醚蒸气混合，两球内气压趋于一致，上 球中的乙醚由于受到重力又回流到下球， 山体 道 “饮水鸟”的姿态又回到图甲的状态，如此循 库 发电机 环往复。根据以上分析，“饮水鸟”可以看成 第6题图 第7题图 (填一种机械装置的名称)， 7.物理学与工程实践（2025福建)抽水蓄能电 “饮水鸟”获得的机械能是由空气的 站被称为“超级充电宝”，用电低谷时段利用 能转化而来的。“饮水鸟”在能量转化 电网多余电能抽水至上水库，用电高峰时段 过程中 (选填“遵循”或“不遵 再放水至下水库发电，如图所示。关于抽水 循”)能量守恒定律。 蓄能电站，下列说法正确的是 A.用电低谷时，以电能的形式储能 B.用电高峰时，机械能转化为电能 C.选址时，上下水库的高度差要小 D.存储的能量可以全部转化为电能 上册第十四章®B层提升训练 1.做功加快 2.热传递不一定 3.B【解析】用相同的电加热器加热，在相同时间内，水 和液体吸收的热量相同，即Q水吸=Q猿吸，由Q本暖= C水n(t水一t。),Q微骏=C腋m(t液一to)得c水m(t水一 o)=c黄m(t装一to),所以c黄=C一》 t液一to 4.2×103J/(g·℃)×(32℃-20C)=1.8×102J/ 48℃-20℃ (kg·℃)。 4.ABD【解析】水的比热容较大，由Q=cm△t可知，质 量相同的情况下，吸收或放出相同的热量，水会比其 他物质温度变化得少，因此生物体内水的比例高，有 助于调节自身的温度，A正确。水银的比热容较小， 由Q=cm△1可知，质量相同的情况下，吸收或放出相 同的热量，水银会比其他物质温度变化得多，因此制 作体温计常用水银做测温液体，B正确。用0℃的冰 冷却食品，冰吸收热量首先熔化成0℃的水，比用质 量相等的0℃的水直接冷却食品多了一个冰熔化吸 热的过程，所以要使物体冷却，用质量相等的0℃的 冰比0℃的水效果好些，C错误。因为水比沙石的比 热容大，在吸收和放出相同的热量时，水的温度变化 值小，沙石的温度变化值大，所以长江水系大大减弱 了其经过城区的“热岛效应”，D正确。 5.解：(1)图甲是沙子吸热升温的图像。因为水的比热 容大于沙子的比热容，在相同条件下，沙子吸热升温 比水吸热升温快。 (2)由图乙可知，加热2min时，水温从20℃上升到 70℃，水吸收的热量Q吸=c水m*(t一t。)=4.2× 103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2× 104J (3)由图甲可知，加热2min,沙子的温度从20℃升高 到250℃，则沙子的比热容c=m(-to) Q 4.2×10J 0.2kgX(250℃-20℃)≈0.9×103J/(kg·℃) 6.(1)自下而上(2)质量热传递(3)加热时间的长 短(4)33(5)B 巴家庭实践空间 左热传递 第十四章 内能的利用 第1节能量的转化与守恒 )课内基础闯关 1.C 2.ACD 3.电遵循 4.B【解析】永动机违反了能量守恒定律，不可能制成， 故A错误。两个斜面相对连接，小球从左斜面滚下 后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，故B正确。在 九年级物理RJ版 电热水壶的使用过程中，电能转化为内能，使水的温 度升高，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止， 故C错误。子弹高速运动，说明子弹具有动能；子弹 射穿木板，摩擦生热会使子弹的动能减小，则子弹的 速度减慢，故D错误。 ⊙课外拓展提高 1.机械能保持不变 2.机械化学3.机械电 4.电内【解析】“发热纸”工作时消耗了电能，得到了 内能，是将电能转化为内能。 5.D6.A 7.B【解析】用电低谷时，抽水蓄能电站利用电网多余 电能抽水至上水库，电能转化为水的机械能；用电高 峰时，水从上水库放出到下水库，带动发电机发电，机 械能转化为电能，A错误，B正确。重力势能的大小与 质量和高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越 大，故选址时，上下水库的高度差要大，C错误。由于 能量的损耗，存储的能量不可能100%转化为电能，D 错误。 8.BD【解析】用冷水冷却汽车发动机，内能发生了转 移，并不是发生了转化，A错误。人从滑梯上滑下时 臀部发热，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，B 正确。蓄电池放电时消耗了化学能，获得了电能，将 化学能转化为电能，C错误。水从高处落下冲击水轮 机，是水的机械能变成了水轮机的机械能，能量的形 式没有变化，属于机械能的转移，D正确。 ©核心素养提升 杠杆内遵循【解析】“饮水鸟”可以绕固定点转 动，因此它相当于一个杠杆。由题意可知，当给鸟的 嘴滴上水后，水蒸发吸热，使上球乙醚蒸气温度下降， 上球内气压降低，上球内气压小于下球乙醚饱和蒸气 的气压，下球的乙醚被压到上球，于是整个鸟的重心 上移，形成如题图乙所示的状态，所以“饮水鸟”工作 时可以把空气的内能转化为机械能。“饮水鸟”在能 量转化过程中遵循能量守恒定律，即能的总量保持 不变。 第2节热机 )课内基础闯关 1.A2.机械A 3.A 4.C【解析】鼻孔吸气相当于四冲程汽油机的吸气冲 程；气沉丹田压缩体内空气，相当于四冲程汽油机的 压缩冲程；排山倒海向外推，相当于四冲程汽油机的 做功冲程；打完收工相当于四冲程汽油机的排气 冲程。 ©课外拓展提高 1.运动状态做功 变式C 2.做功丙【解析】用酒精灯加热试管中的水，当水沸