14.1 能量的转化与守恒 课时练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 初中物理“能量的转化与守恒”新授课同步练，以“基础巩固-情境应用-综合论证”分层设计，覆盖能量转化实例、守恒定律及方向性，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|单一能量转化判断|单选1-4（如搓手发热、火箭发射能量顺序），直接对应能量转化基本概念| |中档|能量转化守恒在生活/科技场景应用|填空11-12（风光互补路灯、电动汽车能量回收），结合实际情境深化理解| |提升|永动机可行性论证与能量转化方向性分析|简答14（永动机设计辨析），通过科学推理强化能量守恒定律应用|

14.1能量的转化与守恒 课时练习 一、单选题 1.下列例子属于内能转化为机械能的是( ) A.冬天搓手时两手会变热 B.水沸腾时,会看到锅盖被顶起 C.压缩气体时,气体温度会升高 D.闭合开关,电风扇转动起来 2.“神舟二十号”火箭在发射过程中,燃料燃烧时,能量转化的顺序正确的是( ) A.内能 化学能 机械能 B.化学能 机械能 内能 C.机械能 内能 化学能 D.化学能 内能 机械能 3.下列能量转化或转移的情景中,属于能量转移的是( ) A.燃料燃烧时发热 B.用热水袋取暖 C.钻木取火 D.电动机带动水泵把地下水送到地面 4.关于能量守恒定律,下列说法中错误的是( ) A.能量守恒定律的成立是有一定条件的 B.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 C.做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程 D.热传递改变内能的过程是能量的转移过程 5.世界上还有许多欠发达地区至今用不上电.美国哈弗大学的学生设计制作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够发电,并将产生的电能储存在蓄电池中,用来点亮LED灯,该过程中的能量转化形式是( ) A.动能 电能 化学能 光能 B.电能 动能 化学能 光能 C.动能 电能 光能 化学能 D.电能 动能 光能 化学能 6.下列现象中,只发生能的转移而不发生能的转化的是( ) A.夏天铁轨在室外被太阳晒热 B.体育考试时,抛出的实心球从高处落下 C.流星在高空中下落时,发出光和热 D.电流通过电热丝时,电热丝热得发红 7.在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是( ) A.做功可以改变物体的内能 B.热传递改变物体内能是不同形式的能量在相互转化 C.在一定条件下各种形式的能量都可以相互转化 D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量保持不变 8.如图所示,图甲是古代的水磨,流水冲击水轮,水轮转动从而碾谷、磨面等;图乙是现代的水电站,流水冲击水轮,带动发电机发电。下列说法错误的是( ) A.图甲是利用了水的机械能,所以能量直接消失 B.图乙中的拦河大坝,起到了提高水重力势能的效果 C.流水冲击水轮的过程中,流水速度减小,所以其动能减小 D.流水通过水轮后,其机械能减小 二、填空题 9.能量既不会凭空_也不会凭空创生,它只会发生转化或转移,能量的总量_。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的_比沙石大。 10.一块大石头从斜面顶部滚动到底部,能量转化为重力势能转化为_能,大石头不能自发地从斜面底部滚到顶部,原因是能量转化具有_性。 11.美丽的湖畔,景色宜人,在湖岸的两侧架设了许多特殊的路灯——风光互补路灯。如图所示,它头顶的风力发电机能将风能转化为_,其肩上的太阳能电池板能将_转化为电能。 12.现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”。在刹车时该装置可带动发电机发电,将机械能转化为电能储存起来,但轮胎与地面摩擦会产生大量内能,这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的,这是因为能量的转移和转化具有_。此种“能量回收装置”工作时_(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。 13.太阳能是_(选填“可再生”或“不可再生”)能源,直接利用太阳能可有效地减少碳排放,图所示是一辆低碳化未来汽车,车顶部装有高效光电转换器,它可将_能转化为电能;车轮的轮毂其实是风力发电机,可以把捕捉到的风能转化为_能。 三、简答题 14.如图所示是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动带动抽水器从低处将水抽到高处,从而循环工作。问: (1)水在实际下落的过程中,机械能会减少吗? (2)这种永动机能不能一直工作下去? (3)什么定律可以支持你的观点? 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《14.1能量的转化与守恒 课时练习》参考答案 1.B 【详解】A.两手互相摩擦属于摩擦生热,是将机械能转化为内能,故A不符合题意; B.水烧开以后,水蒸气对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故B符合题意; C.压缩气体时,对气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大、温度升高,故C不符合题意; D.电风扇转起来是电能转化为机械能,故D不符合题意。 故选B。 2.D 【详解】火箭燃料燃烧时,先将燃料储存的化学能转化为内能,内能再转化为火箭的机械能推动火箭运动,所以能量转化顺序是化学能 内能 机械能,故D正确,ABC错误。 故选D。 3.B 【详解】A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能,属于能量的转化,故A不符合题意; B.用热水袋取暖,是热传递过程,内能从热水袋转移到其它物体向上,属于能量的转移,故B符合题意; C.钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,属于能量的转化,故C不符合题意; D.电动机带动水泵把地下水送到地面,电动机工作时将电能转化为机械能,属于能量的转化,故D不符合题意。 故选B。 4.A 【详解】A.能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一,在任何过程中都成立,不需要条件,故A错误,符合题意; B.各种形式的能量(如机械能、内能、电能、化学能等)在一定条件下可以相互转化,例如摩擦生热是机械能转化为内能,故B正确,不符合题意; C.做功改变内能时,是不同形式的能量发生转化(如机械能与内能的转化),故C正确,不符合题意; D.热传递改变内能时,是内能从高温物体转移到低温物体,属于能量的转移过程,故D正确,不符合题意。 故选A。 5.A 【详解】足球滚动时能发电,是动能转化为电能,电能储存在蓄电池中是电能转化为化学能,蓄电池带动小灯泡发光是化学能转化为光能,故应选A. 6.A 【详解】A.夏天铁轨在室外被太阳晒热是通过热传递改变了铁轨的内能,是能量的转移过程,故A符合题意; B.体育考试时,抛出的实心球从高处落下,重力势能转化为动能,是能量的转化过程,故B不符合题意; C.流星在高空中下落时,发出光和热,属于机械能转化为光能和内能,是能量的转化过程,故C不符合题意; D.电流通过电热丝时,电热丝热得发红,是电能转化为内能,是能量的转化过程,故D不符合题意。 故选A。 7.B 【详解】A.做功和热传递都可以改变物体的内能,故A正确,A不符合题意; B.热传递是能量的转移,是能量从高温物体转移到了低温物体,能量的形式没变,故B错误,B符合题意; CD.由能量守恒定律可知:能量既不会创生,也不会消失,只能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,并且在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变,故CD正确,CD不符合题意。 故选B。 8.A 【详解】A.图甲是利用了水的机械能,将水的机械能转化水轮的机械能,说明能量可以发生转移,故A错误,符合题意; B.图乙中的拦河大坝,使水的高度升高,起到了提高水重力势能的效果,故B正确,不符合题意; C.流水冲击水轮的过程中,流水速度减小,质量不变,所以其动能减小,故C正确,不符合题意; D.流水通过水轮后,对水轮做功,其机械能减小,故D正确,不符合题意。 故选A。 9. 消灭 不变 比热容 【详解】[1][2]由能量守恒定律可知,能量不会凭空产生和凭空消灭,只会发生转化或转移,整个过程中能量的总量保持不变。 [3]沿海地区,水多;沙漠地区水少、泥土沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。 10. 动 方向 【详解】[1]一块大石头从斜面顶部滚动到底部,高度减小,重力势能减小,速度变大,动能变大,重力势能转化为动能。 [2]石头不能自发地从斜面底部滚到顶部,原因是能量的转化具有方向性。 11. 电能 太阳能 【详解】[1][2]风力发电机是将风能转化为电能的装置。太阳能电池板是将太阳能转化为电能的装置。这种设计实现了风能和太阳能的双重利用,通过两种可再生能源的互补发电,提高了路灯的供电可靠性。 12. 方向性 遵循 【详解】[1]在刹车时该装置可带动发电机发电,将机械能转化为电能储存起来,但轮胎与地面摩擦会产生大量内能,这些内能是无法自动转化成机械能供汽车运动的,即能量只能朝一个方向自动转化,而不能反方向进行,这是因为能量的转移和转化具有方向性。 [2]自然界的物理现象都遵循能量守恒定律,所以,此种“能量回收装置”工作时也遵循能量守恒定律。 13. 可再生 太阳 电 【详解】[1]太阳能取之不尽用之不竭,且清洁无污染,属于可再生能源。 [2]光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。 [3]风力发电机的作用是将风能转变为电能。 14.(1)机械能会减少 (2)该永动机不能一直工作下去 (3)能量守恒定律可以支持这一观点 【详解】(1)机械能包括动能和势能(重力势能、弹性势能),在只有动能和势能相互转化的理想情况下,机械能的总量保持不变。但在实际情况中,水下落时会受到空气阻力的作用,同时水流冲击叶片的过程中,部分机械能会转化为叶片和水的内能(比如摩擦生热),还有少量机械能会以声音的形式散失(比如水流冲击的声音)。这些转化出去的能量无法再全部恢复为水的机械能,所以水在实际下落过程中,机械能会减少。 (2)这种永动机的设计思路是让水流冲击叶片带动抽水器,将低处的水抽回高处,从而实现循环工作。但结合小问 1 的分析,水在下落过程中机械能会不断减少,导致水流冲击叶片的能量越来越小。叶片获得的能量减少后,带动抽水器抽水时,能抽到高处的水的量会逐渐减少,或者抽水的高度会逐渐降低,无法维持最初将水抽到足够高度的状态。随着时间推移,机械能的损失会不断累积,最终整个装置会因为能量不足而停止运转,所以这种永动机不能一直工作下去。 (3)能量守恒定律指出:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,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,能量的总量保持不变。这种永动机的设想试图让系统在没有外部能量补充的情况下,持续循环工作并对外输出能量(或维持自身运转),但实际上在运转过程中,机械能不断转化为内能、声能等其他形式的能量,这些能量无法再全部转化为推动装置循环的机械能,导致系统内可利用的机械能逐渐减少,违背了能量守恒定律。因此,能量守恒定律可以支持“这种永动机不能一直工作下去”的观点。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $