14.1能量的转化与守恒（知识梳理+题型归纳+分层训练）2026-2027学年人教版九年级物理全册讲义

14.1能量的转化与守恒 学习目标 1、认识能量可以从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，理解能量守恒定律的普遍意义。 2、能运用能量守恒的观点分析自然界和生活中的能量转化过程，初步建立物质世界统一性的科学观念。 洞悉◆教材知识 知识点1 能量及其存在的不同形式 我们接触过以下形式的能量：机械能、内能、光能、化学能、电能，动能和势能属于机械能。 知识点2 能量的转化和转移 1．判断能量的转化，要看能量大小的变化，在某一现象中，如果一种形式的能在减小的同时，引起另一种形式的能量增大，那么就可以确定这种形式的能量转化成了另一种形式的能量。 2．若发生能量的转移，必有一物体能量减少，另一种物体能最增加，并且能量的形式不变。 热传递的过程是内能的转移过程，内能转移的多少等于吸收或放出热量的多少。 3．火箭加速上升时，内能转化为机械能，机械能增加。 ★特别提醒 能量的转化、能量的转移、都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量。例如冰箱里的热不会自动转移到温度较高的外部，而必须要消耗其他的能量（电能）才能把冰箱里的热量转移到冰箱外部。自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化却是受到限制的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性；由此也说明了我们需要节约能源！ 【归纳总结】 （1）能量的转化和转移的本质是不同的，“转化”是指能量由一种形式变为另一种形式；“转移”只是能量由一个物体传递到另一个物体，能量的形式不变。 （2）有能量转化时，必定会有一种形式的能量减少，另一种形式的能量增加。 （3）要明白消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程，能在具体情景中分析能量形式的转化例。 知识点3 能量守恒定律 能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为为其他形式，或者从一个物述转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 ★特别提醒 能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们，有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的！ 核心题型◆归纳 题型1 能量及其存在的不同形式 题型2 能量的转化和转移 题型3 能量守恒定律 题型4：分层训练 题型解析◆精准备考 题型1 能量及其存在的不同形式 【典例1-1】我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法正确的是（　　） A．能量是与物体运动无关的物理量 B．物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系 C．不同形式的能量之间可以互相转化 D．能量不可以从一个地方转移到另一个地方 【典例1-2】如图甲、乙、丙所示，不同的运动形式对应不同的 形式，装点城市美景的电能是通过电线从发电厂而来，而火力发电厂的电能是由煤炭燃烧释放的能量转化而来的，以上事实说明不同形式的能量可以互相 。 甲. 运动场上奔跑的运动员具有能量 乙. 剧烈运动的空气形成 丙. 电为我们描绘出城市的灿烂景象 跟踪训练1从宏观到微观，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性．下列与其他能量形式不同的是（    ） A．流动的河水 B．运动场上奔跑的运动员 C．龙卷风 D．电闪雷鸣 题型2 能量的转化和转移 【典例2-1】下列对能量转化过程的描述，不正确的是（　　） A．发电机工作：机械能→电能 B．蓄电池放电：电能→化学能 C．植物进行光合作用：光能→化学能 D．内燃机工作：化学能→内能→机械能 【典例2-2】2024年10月30日04时27分，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭离地加速升空时，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；火箭发动机的燃料燃烧过程中， 能转化为 能。 跟踪训练1如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 C．在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加 D．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保 题型3 能量守恒定律 【典例3-1】不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图中给出了两个实例下列对此图的补充错误的是（　　） A．圆圈A内，能量的形式是内能 B．圆圈B内，能量的形式是电能 C．序号⑤的实例有燃料燃烧 D．能量在转化和转移的过程中，总量保持不变 【典例3-2】电动车是人们日常出行必备的代步工具，但使用过程中续航里程依旧是十分困扰的事情。创新小组设想：如果在电动车的前轮装一个发电机，可以一边行驶一边发电，同时给蓄电池充电，这样就可以带动后轮的电动机持续转动，从而实现无限行驶。你认为创新小组的设想能否实现？ （选填“能”或“不能”），支持你的理由是 。 跟踪训练1 在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是（   ） A．机械能一定守恒 B．每种形式的能量都是守恒的 C．各种形式的能的总量守恒 D．只有机械能转化为内能才守恒 1．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 2．下图是某抽水蓄能电站原理图，它由上下两个水库组成，在用电负荷低谷时，用电网过剩的电把水从下水库抽到上水库储存；在用电高峰时，从上水库向下水库放水发电。下列有关说法中错误的是（   ） A．抽水时电能转化为水的机械能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．一定量的水，上下水位差越大，能发出的电越多 D．若不计内能产生，水的势能可以全部转化为电能 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．我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。不计燃料质量损耗，在火箭搭载卫星加速上升阶段，下列说法正确的是（   ） A．火箭加速上升时，动能转化为重力势能 B．火箭加速上升时，机械能守恒 C．燃料燃烧时，将内能转化为化学能 D．火箭在上升过程中与大气摩擦，有部分能量转化为内能 5．如图所示是不同形式能量的相互转化图，其中圆圈内B的能量形式是______能，序号1的实例可以是______。 6．电动平衡车行驶时，最主要的能量转化是将电能转化为_________能；刹车时，能量从机械能转化为内能，此过程中所有的能量总和_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 7．科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的。你分析，这种“以声消声”的技术，能量___________消失（填写“有”或“没有”）；如图展示的是冰壶竞赛，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，大大减小了摩擦力，使冰壶溜进营垒或接近营垒。在这一过程中，发生的能量转化是___________。 8．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 9．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 10．全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，带动发电机产生电能输送至电网。其工作过程能的转化分析正确的是（　　） A．用电低谷：机械能内能电能 B．用电低谷：电能内能机械能 C．用电高峰：电能内能机械能 D．用电高峰：内能机械能电能 11．全球最大的26兆瓦级海上风力发电机组在福建下线，进一步提升我国制造水平，它发电时利用的能量是（　　） A．核能 B．水能 C．光能 D．风能 12．“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 13．小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去，你认为这个设计方案______（选填“可行“或“不可行“），理由是______。 14．如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程 ___________（选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律。 15．一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。 16．河北丰宁抽水蓄能电站是北京冬奥会的电力保障项目之一，该电站可以利用风能、太阳能资源充足时发电获得的部分____能，将水抽到高处转化为水的____能储存起来，需要时再利用这些储存的能量发电，从而弥补了风能、太阳能不稳定且转化的电能难储存的不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。 17．世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛压缩空气储能向国家电网发出第一度电。该技术是用电网过剩或非峰值电能将空气压缩至高压状态，并储存至地下盐穴；在高峰用电时，再将压缩空气加以释放做功发电。储能过程的能量转化是（　　） A．电能转化为机械能再转化为化学能 B．电能转化为机械能再转化为内能 C．电能转化转内能再转化为化学能 D．机械能转化为电能再转化为机械能 18．中国成为全球首个新能源汽车年度产量达到1000万辆的国家，对其主要部件电动机工作过程中能量转化的表述正确的是（   ） A．根据能量守恒定律，汽车的电能全部转化成机械能 B．汽车的电动机的效率虽然提高了，但也只有部分电能转化为机械能 C．汽车运行是太阳能转化成机械能 D．电动机工作是机械能转化成电能 19．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 20．如图所示是某地区使用的“风光互补”景观照明灯它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．蓄电池白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能 B．利用风力发电时，将电能转化为机械能 C．光电池板工作时，是将太阳能转化为化学能 D．照明灯工作时，是将内能转化为电能 21．下列过程中，能量转化情况相同的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 22．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。 23．衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电． （1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将____能转化为水的机械能． （2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较____，有利于蓄能与发电． 24．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法： A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 从上面选项中选择正确说法 ___________，然后解释该结构工作的原理 ___________。 25．指出下列现象中能量的转化形式。 (1)汽车刹车时刹车片发热：______； (2)用燃料烧水：______； (3)给手机充电：；______； (4)植物进行光合作用：______。 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 学习目标 1、认识能量可以从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，理解能量守恒定律的普遍意义。 2、能运用能量守恒的观点分析自然界和生活中的能量转化过程，初步建立物质世界统一性的科学观念。 洞悉◆教材知识 知识点1 能量及其存在的不同形式 我们接触过以下形式的能量：机械能、内能、光能、化学能、电能，动能和势能属于机械能。 知识点2 能量的转化和转移 1．判断能量的转化，要看能量大小的变化，在某一现象中，如果一种形式的能在减小的同时，引起另一种形式的能量增大，那么就可以确定这种形式的能量转化成了另一种形式的能量。 2．若发生能量的转移，必有一物体能量减少，另一种物体能最增加，并且能量的形式不变。 热传递的过程是内能的转移过程，内能转移的多少等于吸收或放出热量的多少。 3．火箭加速上升时，内能转化为机械能，机械能增加。 ★特别提醒 能量的转化、能量的转移、都是有方向性的，要逆向转化或转移能量，就会消耗其他的能量。例如冰箱里的热不会自动转移到温度较高的外部，而必须要消耗其他的能量（电能）才能把冰箱里的热量转移到冰箱外部。自然界中的一切实际变化过程都具有方向性，朝某个方向的变化是可以自发发生的，相反方向的变化却是受到限制的，这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外界产生无法消除的影响，这就是自然界的不可逆性；由此也说明了我们需要节约能源！ 【归纳总结】 （1）能量的转化和转移的本质是不同的，“转化”是指能量由一种形式变为另一种形式；“转移”只是能量由一个物体传递到另一个物体，能量的形式不变。 （2）有能量转化时，必定会有一种形式的能量减少，另一种形式的能量增加。 （3）要明白消耗能量、利用能量或获得能量的过程就是能量的相互转化和转移的过程，能在具体情景中分析能量形式的转化例。 知识点3 能量守恒定律 能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为为其他形式，或者从一个物述转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 ★特别提醒 能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人类认识自然、利用自然、保护自然的有力武器。能量守恒定律告诉我们，有一种形式的能量减少或消失，一定有另一种形式的能量增加或产生，能量的总量是不变的！ 核心题型◆归纳 题型1 能量及其存在的不同形式 题型2 能量的转化和转移 题型3 能量守恒定律 题型4：分层训练 题型解析◆精准备考 题型1 能量及其存在的不同形式 【典例1-1】我们生活在能量的世界里，下列关于能量的说法正确的是（　　） A．能量是与物体运动无关的物理量 B．物质运动的多样性与能量形式的多样性之间没有关系 C．不同形式的能量之间可以互相转化 D．能量不可以从一个地方转移到另一个地方 【答案】C 【详解】AB．能量与物体的运动形式有关，从宏观到微观，物质运动形式的多样性（如机械运动、分子运动、电磁运动等），决定了能量形式的多样性，即物质运动的多样性与能量形式的多样性之间有关系，故AB错误； C．由能量守恒定律可知，不同形式的能量之间可以互相转化，故C正确； D．由能量守恒定律可知，能量可以从一个地方转移到另一个地方，或者由一个物体转移到另一个物体，故D错误。 故选C。 【典例1-2】如图甲、乙、丙所示，不同的运动形式对应不同的 形式，装点城市美景的电能是通过电线从发电厂而来，而火力发电厂的电能是由煤炭燃烧释放的能量转化而来的，以上事实说明不同形式的能量可以互相 。 甲. 运动场上奔跑的运动员具有能量 乙. 剧烈运动的空气形成 丙. 电为我们描绘出城市的灿烂景象 【答案】 能量 转化 【详解】[1][2]图甲中，运动场上奔跑的运动员具有动能；图乙中，剧烈运动的空气形成龙卷风摧毁房屋，龙卷风具有能量；图丙中，城市的灯光产生的光能是由电能提供的；不同的运动形式对应不同的能量形式，装点城市美景的电能是通过电线从发电厂而来，而火力发电厂的电能是由煤炭燃烧释放的能量转化而来的，说明不同形式的能量可以互相转化。 跟踪训练1从宏观到微观，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性．下列与其他能量形式不同的是（    ） A．流动的河水 B．运动场上奔跑的运动员 C．龙卷风 D．电闪雷鸣 【答案】D 【详解】流动的河水、运动场上奔跑的运动员、龙卷风都具有与运动有关的能量。电闪雷鸣具有与电有关的能量，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 题型2 能量的转化和转移 【典例2-1】下列对能量转化过程的描述，不正确的是（　　） A．发电机工作：机械能→电能 B．蓄电池放电：电能→化学能 C．植物进行光合作用：光能→化学能 D．内燃机工作：化学能→内能→机械能 【答案】B 【详解】A．发电机工作时，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，将机械能转化为电能，故A正确，不符合题意； B．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，故B错误，符合题意； C．植物光合作用利用太阳能将水和二氧化碳合成有机物，将光能（太阳能）转化成化学能，故C正确，不符合题意； D．内燃机工作时，将燃料的化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选B。 【典例2-2】2024年10月30日04时27分，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭离地加速升空时，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”）；火箭发动机的燃料燃烧过程中， 能转化为 能。 【答案】 增大 化学 内 【详解】[1]火箭在加速上升过程中，速度增加，动能增大，高度增加，重力势能也增大，所以火箭的机械能增大。 [2][3]火箭发动机的燃料燃烧过程中，消耗燃料的化学能，释放出内能，即该过程中将化学能转化为内能。 跟踪训练1如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（　　） A．小球弹起的高度越来越小，在此过程中能量守恒 B．小球和地面之间发生撞击，内能转化为机械能 C．在小球的运动中是通过热传递的方式使其内能增加 D．根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 题型3 能量守恒定律 【典例3-1】不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，如图中给出了两个实例下列对此图的补充错误的是（　　） A．圆圈A内，能量的形式是内能 B．圆圈B内，能量的形式是电能 C．序号⑤的实例有燃料燃烧 D．能量在转化和转移的过程中，总量保持不变 【答案】C 【详解】AB．由图知，电灯将电能转化为光能，判断B能量为电能，加热器将电能转化为内能，故A为内能，故AB正确，不符合题意； C．序号⑤将机械能转化为内能，而燃料燃烧是将化学能转化为内能，故C错误，符合题意； D．大量事实表明，能量在转化和转移的过程中，能量的总量不变，故D正确，不符合题意。 故选C。 【典例3-2】电动车是人们日常出行必备的代步工具，但使用过程中续航里程依旧是十分困扰的事情。创新小组设想：如果在电动车的前轮装一个发电机，可以一边行驶一边发电，同时给蓄电池充电，这样就可以带动后轮的电动机持续转动，从而实现无限行驶。你认为创新小组的设想能否实现？ （选填“能”或“不能”），支持你的理由是 。 【答案】 不能 违背了能量守恒定律 【详解】[1][2]电动车在前进时会消耗电能，电能转化为机械能；在电动车的前轮上装一个发电机一边走一边发电，一部分机械能会转化为电能；消耗的电能一部分转化为机械能，机械能的一部分转化为电能，所以消耗的电能要大于所发的电能，当蓄电池的电能消耗完毕后，电动车就不能前进了，所以创新小组的设想不能实现，理由是：违背了能量守恒定律。 跟踪训练1 在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是（   ） A．机械能一定守恒 B．每种形式的能量都是守恒的 C．各种形式的能的总量守恒 D．只有机械能转化为内能才守恒 【答案】C 【详解】A．如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，如果存在其他形式的力做功（如摩擦力、空气阻力等），机械能就会发生变化，转化为其他形式的能（如内能）。故A错误； B．能量有多种形式，如机械能、内能、电能、化学能等，它们之间可以相互转化。但是，并不是每种形式的能量都单独守恒，而是各种形式的能的总量守恒。故B错误； C．根据能量守恒定律，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其它物体，而能量的总量保持不变。故C正确； D．能量守恒定律适用于所有形式的能量转化和转移，不仅仅是机械能转化为内能。故D错误。 故选C。 1．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 【答案】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。 2．下图是某抽水蓄能电站原理图，它由上下两个水库组成，在用电负荷低谷时，用电网过剩的电把水从下水库抽到上水库储存；在用电高峰时，从上水库向下水库放水发电。下列有关说法中错误的是（   ） A．抽水时电能转化为水的机械能 B．发电时水的势能最终转化为电能 C．一定量的水，上下水位差越大，能发出的电越多 D．若不计内能产生，水的势能可以全部转化为电能 【答案】D 【详解】AB．该抽水蓄能水电站抽水蓄能时，消耗电能，将电能转化为水的机械能储存起来；发电时，水的重力势能减小，可将水的重力势能重新转化为电能，故AB正确，不符合题意； C．一定量的水，上下水位差越大，水具有的重力势能越多，带动发电机工作时能发出的电越多，故C正确，不符合题意； D．若不计内能产生，水的势能大部分转化为电能，水向下流动时还会保留一部分动能，还有一小部分转化为水轮机的机械能，故D错误，符合题意。 故选D。 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 【答案】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．我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。不计燃料质量损耗，在火箭搭载卫星加速上升阶段，下列说法正确的是（   ） A．火箭加速上升时，动能转化为重力势能 B．火箭加速上升时，机械能守恒 C．燃料燃烧时，将内能转化为化学能 D．火箭在上升过程中与大气摩擦，有部分能量转化为内能 【答案】D 【详解】A．火箭加速上升时，质量不变，速度增加，动能增加，高度增加，重力势能增加，该过程中是其他形式的能转化为动能和重力势能，故A错误； B．火箭加速上升时，动能增加，重力势能增加，机械能增加，机械能不守恒，故B错误； C．燃料燃烧时，发生化学反应，将化学能转化为内能，故C错误； D．火箭在上升过程中与大气摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 5．如图所示是不同形式能量的相互转化图，其中圆圈内B的能量形式是______能，序号1的实例可以是______。 【答案】 电 发电机 【详解】[1]由图可知，加热器不存在发电的功能，但可以将电能转化为内能，因此圆圈内A的能量形式是内能，B是电能。 [2]序号1是机械能转化为电能，故实例可以是发电机。 6．电动平衡车行驶时，最主要的能量转化是将电能转化为_________能；刹车时，能量从机械能转化为内能，此过程中所有的能量总和_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 机械 不变 【详解】[1]电动平衡车行驶时，主要将电能转化为机械能。 [2]根据能量守恒定律，在能量转化过程中，能量总和不变。 7．科学家正在用“以声消声”的方法开发一种新的反噪声术。简单地说，就是用话筒将噪声收集起来传送到专门的电脑进行分析，根据分析结果通过喇叭发出新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消，从而达到消除和降低噪声的目的。你分析，这种“以声消声”的技术，能量___________消失（填写“有”或“没有”）；如图展示的是冰壶竞赛，冰壶向前运动时，同队有两名队员手持毛刷，在冰壶运行的前方用力左右擦刷冰面，刷冰时，使冰层表面温度升高，让表面上的冰层熔化；冰层熔化后，大大减小了摩擦力，使冰壶溜进营垒或接近营垒。在这一过程中，发生的能量转化是___________。 【答案】 没有 机械能转化为内能 【详解】[1]根据能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失。这种“以声消声”的技术，能量并没有消失，而是产生了新的噪声，它恰好能将原来噪声的振动抵消。 [2]刷冰时，冰面的温度升高，这是摩擦生热现象，该过程中将机械能转化为内能。 8．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 【答案】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。 9．有关能量的转移、转化和利用，下列说法正确的是（　　） A．电烤炉取暖，是电能转移到人体 B．钻木取火，是内能转化为机械能 C．中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能 D．机械能和电能可以相互转化，所以能量转化没有方向性 【答案】C 【详解】A．电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内能转移到人体，故A错误； B．钻木取火，是通过做功的方式，将机械能转化为内能，故B错误； C．中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，因此是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确； D．机械能和电能虽然可以相互转化，但能量转化具有方向性。例如：热传递的方向性，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体，如：冬天用温热的手接触冰冷的物体，手上的内能会转移到物体上，而不会出现物体的内能自动转移到手上使手更热的情况，故D错误。 故选C。 10．全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，在用电高峰时段高压空气被释放，使膨胀机转动，带动发电机产生电能输送至电网。其工作过程能的转化分析正确的是（　　） A．用电低谷：机械能内能电能 B．用电低谷：电能内能机械能 C．用电高峰：电能内能机械能 D．用电高峰：内能机械能电能 【答案】D 【详解】AB．用电低谷时段，电网多余电能驱动压缩机工作，将电能转化为机械能压缩空气，使空气内能增大，能量转化顺序应为电能→机械能→内能，故AB错误； CD．用电高峰时段，储存的高压空气具有较大内能，释放时先转化为膨胀机的机械能，再通过发电机转化为电能，完整呈现了"内能→机械能→电能"的转化链条，故C错误，D正确。 故选D。 11．2024年10月全球最大的26兆瓦级海上风力发电机组在福建下线，进一步提升我国制造水平，它发电时利用的能量是（　　） A．核能 B．水能 C．光能 D．风能 【答案】D 【详解】风力发电机将风能转化为电能，因此它发电时利用的能量是风能，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 12．“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 【答案】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。 13．小梦在学习完能量转化知识后，设想了如图所示的方案，先利用水力发电，然后再利用发出的电驱动抽水机把水抽到蓄水池，这样就可以一直循环下去，你认为这个设计方案______（选填“可行“或“不可行“），理由是______。 【答案】 不可行 违背了能量守恒定律 【详解】[1][2]题中设想的能量转化过程是这样的：电能→机械能→电能→机械能，根据能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，所以上述能量转化中均应是守恒的，在转化的过程中，由于有能量的散失，所以水的机械能不可能完全转化为电能，电能也不可能完全转化为水的机械能，所以不能循环下去。 14．如图为麻省理工大学教授课堂演示情景，教授将一个摆球从下巴处放手，结果摆球摆回时并没有砸到他的下巴，这是因为摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程 ___________（选填“符合”或“不符合”）能量的转化和守恒定律。 【答案】符合 【详解】[1]摆球在摆动过程中部分的机械能因为和空气摩擦转化为内能而导致摆球的机械能减少，这一过程同样符合能量的转化和守恒定律，即在能量转化和转移的过程中，能的总量保持不变。 15．一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。 【答案】 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。 16．河北丰宁抽水蓄能电站是2022年北京冬奥会的电力保障项目之一，该电站可以利用风能、太阳能资源充足时发电获得的部分____能，将水抽到高处转化为水的____能储存起来，需要时再利用这些储存的能量发电，从而弥补了风能、太阳能不稳定且转化的电能难储存的不足，堪称电力系统的巨型“充电宝”。 【答案】 电 重力势 【详解】[1][2]电站利用风能、太阳发电，为电路提供电能；电站抽水蓄能时消耗了电能，水被抽到高处，水的重力势能增大，这一过程中电能转化为重力势能。 17.世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛压缩空气储能向国家电网发出第一度电。该技术是用电网过剩或非峰值电能将空气压缩至高压状态，并储存至地下盐穴；在高峰用电时，再将压缩空气加以释放做功发电。储能过程的能量转化是（　　） A．电能转化为机械能再转化为化学能 B．电能转化为机械能再转化为内能 C．电能转化转内能再转化为化学能 D．机械能转化为电能再转化为机械能 【答案】B 【详解】储能的过程是，用电网过剩或非峰值电能带动压缩机，将空气压缩至高压状态，并储存至地下盐穴；此过程消耗电能，将电能转化为压缩机的机械能，压缩机将机械能转化为高压空气的内能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 18．据报道，近日，随着2024年第1000万辆新能源汽车下线，中国成为全球首个新能源汽车年度产量达到1000万辆的国家，对其主要部件电动机工作过程中能量转化的表述正确的是（   ） A．根据能量守恒定律，汽车的电能全部转化成机械能 B．汽车的电动机的效率虽然提高了，但也只有部分电能转化为机械能 C．汽车运行是太阳能转化成机械能 D．电动机工作是机械能转化成电能 【答案】B 【详解】由题可知，新能源汽车是依靠电动机来工作，汽车运动时，电动机消耗电能，获得机械能，将电能转化为机械能；汽车的电动机工作时效率较高，工作时电能主要转化为机械能，但还有一部分电能会转化为内能，即电能转化为机械能和内能，不会全部转化为机械能，故B正确，ACD错误。 故选B。 19．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 【答案】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。 20．如图所示是某地区使用的“风光互补”景观照明灯它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（　　） A．蓄电池白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能 B．利用风力发电时，将电能转化为机械能 C．光电池板工作时，是将太阳能转化为化学能 D．照明灯工作时，是将内能转化为电能 【答案】A 【详解】A．蓄电池白天充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，故A符合题意； B．风能属于机械能的一种，利用风力发电时，将机械能转化为电能，故B不符合题意； C．光电池板工作时，是将太阳能转化为电能，故C不符合题意； D．照明灯工作时，是将电能转化为光能，故D不符合题意。 故选A。 21．下列过程中，能量转化情况相同的是（　　） A．①③ B．②③ C．②④ D．③④ 【答案】A 【详解】①钻木取火，是将机械能转化内能；②水蒸气顶开活塞，是水的内能转化为活塞的机械能；③热机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程；④煤气炉灶烧水，是煤气的化学能转化为内能的过程；所以能量转化相同的为①③，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 22．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。 【答案】 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。 23．2019年衢江抽水蓄能电站开建，其工作原理如图，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电． （1）蓄能时，水被抽到上水库，此过程是将____能转化为水的机械能． （2）抽水蓄能电站选址衢江黄坛口，不仅因当地水资源丰富，同时还考虑到当地地势较陡，这样建成的电站上、下水库的高度差比较____，有利于蓄能与发电． 【答案】 电 大 【详解】（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的机械能； （2）抽水蓄能电站在发电时，从能量的角度看，是将水的机械能最终转化为电能，水的机械能越大转化获得的电能越多，所以建成的电站上、下水库的高度差应该比较大，最初水的重力势能较大，有利于蓄能与发电． 24．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦，在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中，有以下说法： A．缓冲器的机械能守恒 B．摩擦力做功消耗机械能 C．垫板的动能全部转化为内能 D．弹簧的弹性势能全部转化为动能 从上面选项中选择正确说法 ___________，然后解释该结构工作的原理 ___________。 【答案】 B 缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化 【详解】[1]A．通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故机械能减小，故A错误； B．通过克服摩擦力做功，系统的机械能向内能转化，故B正确； C．垫块的动能转化为弹性势能和内能，故C错误； D．弹簧的弹性势能转化为动能和内能，故D错误。 故选B。 [2]工作原理：缓冲器通过摩擦将部分动能转化为内能，还会储存部分弹性势能，再次向内能和动能转化。 25．指出下列现象中能量的转化形式。 (1)汽车刹车时刹车片发热：______； (2)用燃料烧水：______； (3)给手机充电：；______； (4)植物进行光合作用：______。 【答案】(1)机械能转化为内能 (2)化学能转化为内能 (3)电能转化为化学能 (4)光能转化为化学能 【详解】（1）刹车时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，表现为刹车片发热。 （2）燃料燃烧释放储存的化学能，将化学能转化为内能。 （3）充电时，消耗电能，将电能转化为化学能存储在电池内部。 （4）光合作用中，植物吸收光能并转化为有机物中的化学能储存，即将光能转化为化学能。 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 $