2.5能的转化与能量守恒 课时同步练习-2026-2027学年浙教版九年级科学上册

**基本信息** 初中科学新授课同步练，聚焦“能的转化与能量守恒”，分层设计从概念梳理到综合应用，梯度合理，适配新授课知识巩固与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |知识梳理|能量转化与守恒定律核心概念|填空形式回顾“转化/转移”“守恒条件”等基础术语，夯实科学观念| |课堂练习|能量转化实例辨析|选择+简答结合水果电池、电磁感应等情境，初步培养推理论证能力| |基础巩固|守恒定律应用与方向性|选择、填空、实验分析（如“永动鸟”）结合，强化能量转化判断与守恒验证| |能力进阶|综合应用与定量计算|结合海浪发电、探空气球等复杂情境，通过轨迹分析、效率计算提升科学思维与探究实践能力|

第2章　能的转化与能量守恒 第5节　能的转化与能量守恒 【知识梳理】 1. 能可以在两个物体之间转移,能的形式也可以 　 　。  2. 大量事实表明,自然界中各种形式的能都不是孤立的,不同形式的能之间会发生相互 　 　,能也会在不同的物体间相互 　 　。  3. 能量既不会 　 　,也不会 　 　,它只会从一种形式 　 　为另一种形式,或者从一个物体 　 　到另一个物体。而在 　 　和 　 　的过程中,能的 　 　保持不变。这就是 　 　定律。 4. 能的转移和转化 　 　(填“有”或“没有”)一定的方向性。  【课堂练习】 1. 能的转化是自然界普遍的现象,下列关于能的转化的分析不正确的是(　　) A. 水果电池　化学能→电能 B. 电磁感应　电能→机械能 C. 光合作用　光能→化学能 D. 钻木取火　机械能→内能 2. 小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放,下落到达地面后,现象如图所示。乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比,下列说法正确的是(　　) A. 乒乓球动能变大 B. 乒乓球重力势能变小 C. 乒乓球机械能变大 D. 该过程不遵循能量守恒定律 3. 科技馆里有一种“水车”,其装置如图所示,它的叶片是由高分子聚合材料制成的。在常温下,叶片是平直的;在高温下,其叶片可向一侧弯曲。当把“水车”的下半部分放进热水中时,“水车”可以不停地转动起来。有人说这种“水车”是永动机,因为它没有外部动力也能转动。事实是这样吗?试加以说明。 【基础巩固】 1. 下列关于能的说法,正确的是(　　)　　　　 A. 能可以在两个物体之间转移,能的形式不可以转化 B. 陨石进入大气层后成为流星,将内能转化为机械能 C. 水力发电是将化学能转化为电能 D. 人造卫星将太阳能电池板展开,把太阳能转化为电能,将电能供给卫星上的用电器 2. 如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机,下列说法不正确的是(　　) A. 能在转化的过程中总量越来越少 B. 酒精在燃烧的过程中,是将化学能转化为内能 C. 能的转化和转移都是有方向的 D. 轮子的转动说明永动机是不可以实现的 3. 如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 　 　(填“增大”“减小”或“不变”)的,小球在B点的机械能 　 　(填“大于”“小于”或“等于”)在A点的机械能,小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的  　曲线。  4. 玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层,使得上层水沸腾,下层水结冰。此假想的能的转移过程 　 　(填“违反”或“不违反”)能量守恒定律,但能的转化和转移是 　 　,故不可能发生。  5. 喝水鸟是一款玩具,其结构如图。给头部滴一次水,能发现玻璃管内乙醚逐渐上升,“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动;当身体接近水平时,玻璃管底部露出气体,头部的液体又回到底部,“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水,使鸟头前倾时能够沾到,保持鸟头湿润,则此过程可反复进行,因此又被称为“永动鸟”。请回答: (1) 给头部滴水的目的是利用水蒸发 　 　(填“吸热”或“放热”),使头部温度下降。  (2) 头部温度降低后,头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 　 　(填物态变化名称),使头部气压小于尾部气压。 (3) 喝水鸟并非“永动机”,其运动过程消耗了 　 　能,转化为鸟的机械能。  【能力进阶】 6. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为下列排球运动的轨迹最有可能的是(　　) 7. 有一款用海浪发电的航标灯,它是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机转动(带动发电机发电)的,如图所示为它的部分示意图。下列说法正确的是(　　) A. 当K1、K2都开启时,空气的内能转化为海水的机械能 B. 当K1开启、K2关闭时,空气的内能转化为涡轮机的机械能 C. 当K1开启、K2关闭时,空气的内能转化为海水的机械能 D. 当K1关闭、K2开启时,海水的机械能转化为空气的内能 8. 某同学观察到气象站每日放飞探空气球,如图所示,气球下吊有测量仪器,气球和仪器一起匀速上升,他认为它们的机械能增加了,增加的机械能是什么能转化来的呢? (1) 首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来,理由是 　 　。  (2) 那么增加的机械能究竟是什么能转化而来的呢?该同学做了以下实验:先把木块压入水中,当撤去压力时,木块上浮。木块升高了,同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置,当木块最终漂浮后,水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原理是相同的,从能的转化和能量守恒角度分析该同学提出的问题: 　 　。 9. 如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽B点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h(忽略空气阻力)。 (1) 物体从A点滑到水平面时,重力所做的功为 　 　。  (2) 物体从A点滑到B点的过程中,损失的机械能转化为物体内能的效率为η,则物体到达B点时温度升高了多少?(物体比热容用c表示) (3) C点距离水平面的高度为多少? 参考答案 第2章　能的转化与能量守恒 第5节　能的转化与能量守恒 【知识梳理】 1. 能可以在两个物体之间转移,能的形式也可以 　转化　。  2. 大量事实表明,自然界中各种形式的能都不是孤立的,不同形式的能之间会发生相互 　转化　,能也会在不同的物体间相互 　转移　。  3. 能量既不会 　消灭　,也不会 　创生　,它只会从一种形式 　转化　为另一种形式,或者从一个物体 　转移　到另一个物体。而在 　转化　和 　转移　的过程中,能的 　总量　保持不变。这就是 　能量守恒　定律。  4. 能的转移和转化 　有　(填“有”或“没有”)一定的方向性。  【课堂练习】 1. 能的转化是自然界普遍的现象,下列关于能的转化的分析不正确的是(　B　) A. 水果电池　化学能→电能 B. 电磁感应　电能→机械能 C. 光合作用　光能→化学能 D. 钻木取火　机械能→内能 2. 小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度静止释放,下落到达地面后,现象如图所示。乒乓球静止释放时与反弹到最高点时相比,下列说法正确的是(　C　) A. 乒乓球动能变大 B. 乒乓球重力势能变小 C. 乒乓球机械能变大 D. 该过程不遵循能量守恒定律 3. 科技馆里有一种“水车”,其装置如图所示,它的叶片是由高分子聚合材料制成的。在常温下,叶片是平直的;在高温下,其叶片可向一侧弯曲。当把“水车”的下半部分放进热水中时,“水车”可以不停地转动起来。有人说这种“水车”是永动机,因为它没有外部动力也能转动。事实是这样吗?试加以说明。 解:事实不是这样。当“水车”的叶片浸在热水中时,由于温度升高,叶片会向一侧迅速弯曲,给热水一个力,根据力的作用是相互的,热水会对叶片施加一个反作用力,使“水车”旋转起来,当叶片转出水面时,温度下降,叶片又恢复成平直的状态。这个过程不断地进行,就会使“水车”不停地转动,该“水车”不是永动机,从能的转化角度来看,它是将内能转化为机械能的装置,热水在推动叶片运动时,要消耗水的内能,水的温度会逐渐降低,如果不及时地补充能量,当水温降至一定温度时,“水车”就会停止转动 【基础巩固】 1. 下列关于能的说法,正确的是(　D　)　　　　 A. 能可以在两个物体之间转移,能的形式不可以转化 B. 陨石进入大气层后成为流星,将内能转化为机械能 C. 水力发电是将化学能转化为电能 D. 人造卫星将太阳能电池板展开,把太阳能转化为电能,将电能供给卫星上的用电器 2. 如图是小徽学了能量守恒后设计的一个小蒸汽轮机,下列说法不正确的是(　A　) A. 能在转化的过程中总量越来越少 B. 酒精在燃烧的过程中,是将化学能转化为内能 C. 能的转化和转移都是有方向的 D. 轮子的转动说明永动机是不可以实现的 3. 如图所示,A点的高度H大于B点的高度h,让小球从A点由静止开始自由落下,沿光滑轨道AOB到达B点后离开(不计空气阻力),则小球由A点运动到O点的过程中,小球的重力势能是 　减小　(填“增大”“减小”或“不变”)的,小球在B点的机械能 　等于　(填“大于”“小于”或“等于”)在A点的机械能,小球离开B点后的运动轨迹应该是图中的 　c　曲线。  4. 玻璃杯里水的内能自发集中到水的上层,使得上层水沸腾,下层水结冰。此假想的能的转移过程 　不违反　(填“违反”或“不违反”)能量守恒定律,但能的转化和转移是 　有方向性的　,故不可能发生。  5. 喝水鸟是一款玩具,其结构如图。给头部滴一次水,能发现玻璃管内乙醚逐渐上升,“鸟身”逐渐绕支点顺时针转动;当身体接近水平时,玻璃管底部露出气体,头部的液体又回到底部,“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水,使鸟头前倾时能够沾到,保持鸟头湿润,则此过程可反复进行,因此又被称为“永动鸟”。请回答: (1) 给头部滴水的目的是利用水蒸发 　吸热　(填“吸热”或“放热”),使头部温度下降。  (2) 头部温度降低后,头部玻璃泡内的乙醚蒸气会 　液化　(填物态变化名称),使头部气压小于尾部气压。  (3) 喝水鸟并非“永动机”,其运动过程消耗了 　内　能,转化为鸟的机械能。  【能力进阶】 6. 如图所示,从空中落下的排球先后在草地和水泥地面上弹起,你认为下列排球运动的轨迹最有可能的是(　A　) 7. 有一款用海浪发电的航标灯,它是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机转动(带动发电机发电)的,如图所示为它的部分示意图。下列说法正确的是(　B　) A. 当K1、K2都开启时,空气的内能转化为海水的机械能 B. 当K1开启、K2关闭时,空气的内能转化为涡轮机的机械能 C. 当K1开启、K2关闭时,空气的内能转化为海水的机械能 D. 当K1关闭、K2开启时,海水的机械能转化为空气的内能 8. 某同学观察到气象站每日放飞探空气球,如图所示,气球下吊有测量仪器,气球和仪器一起匀速上升,他认为它们的机械能增加了,增加的机械能是什么能转化来的呢? (1) 首先排除了气球增加的机械能是由空气的内能转化而来,理由是 　在探空气球上升的过程中,由于克服空气摩擦,其内能增加,所以探空气球机械能的增加不是由内能转化来的　。  (2) 那么增加的机械能究竟是什么能转化而来的呢?该同学做了以下实验:先把木块压入水中,当撤去压力时,木块上浮。木块升高了,同时会有一部分水下去填补木块原来占据的位置,当木块最终漂浮后,水面有所下降。气球在空气中的上升和木块在水中的上浮原理是相同的,从能的转化和能量守恒角度分析该同学提出的问题: 　与木块在水中上升相似,探空气球在空气中上升,其机械能增加。气球上升后,周围有一部分空气流过来填补气球原来占据空间的空缺,所以空气下降,其机械能减小。所以探空气球的机械能是由空气的机械能转化而来　。  9. 如图所示为两个光滑的圆弧槽和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧圆弧槽A点由静止释放,最高到达右侧圆弧槽B点处;然后再次滑下,最高到达左侧圆弧槽C点处。其中A、B两点距离水平面的高度分别为H、h(忽略空气阻力)。 (1) 物体从A点滑到水平面时,重力所做的功为 　mgH　。  (2) 物体从A点滑到B点的过程中,损失的机械能转化为物体内能的效率为η,则物体到达B点时温度升高了多少?(物体比热容用c表示) 解:(2) A、B两点距离水平面的高度分别为H、h,物体从A点滑到B点的过程中,损失的机械能(重力势能的减少量)ΔE=GΔh=mg(H-h),机械能转化为物体内能的效率为η,则物体增加的内能(吸收的热量)Q吸=ΔEη=mg(H-h)η,由Q吸=cmΔt可知,物体到达B点时温度升高了Δt=Q吸/cm=mg(H−h)η/cm=g(H−h)η/c (3) C点距离水平面的高度为多少? 解:(3) 再次滑下的过程,水平面的粗糙程度不变,长度也不变,即物体克服摩擦力做的功不变,即损失的机械能不变,所以达到C点时物体的机械能(此时只有重力势能)EC=EB-ΔE=mgh-mg(H-h)=mg(2h-H),由W=Gh可得,C点距离水平面的高度hC=WC/G=EC/G=mg(2h−H)/mg=2h-H 1 学科网（北京）股份有限公司 $