14.1 能量的转化与守恒 任务型知识清单 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

该初中物理知识清单系统梳理了能量的转化与守恒知识体系。从多种形式的能量入手，明确能量转移（同形式、有方向、总量不变）和转化（异形式、有方向、总量不变）的特点，通过对比表格区分两者，进而掌握能量守恒定律及永动机不可能制成的原因。 知识链路按照“能量形式-转移与转化-对比-守恒定律”的逻辑清晰呈现，采用任务型清单设计填空和实例分析。通过表格对比和实例论证，帮助学生建构能量观念，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力，体现科学态度与责任中的科学本质认知。

人教版（2024） · 物理 · 九年级 · 全一册 14.1 能量的转化与守恒 任务型知识清单 一、能量的转移与转化 1. 多种形式的能量 自然界中能量的形式多种多样，常见的有： 机械能：物体由于运动、被举高或发生弹性形变而具有的能量；动能 + 势能(重力势能、弹性势能)； 内能：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和； 电能：电荷定向移动所具有的能量； 化学能：储存在物质内部、通过化学反应释放的能量；如燃料、食物、电池内部储存的能量； 光能：发光物体携带的能量； 核能：原子核裂变、聚变时释放的能量。 2. 能量的转移 (1) 同一种形式的能量从一个物体转移到另一个物体，能量的形式 [1] 变化。 转移过程 实 例 内能从 [2] 物体转移到 [3] 物体 试管内的冷水放入热水中，冷水变热 小朋友用退热贴或凉毛巾退热 机械能从一个物体转移到另一个物体 A球滚下后正面撞击B球 多米诺骨牌，每一个的机械能依次转移到后一个 (2) 能量的转移具有 [4] ：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 (3) 能量转移时总量不变：在热传递过程中，低温物体的内能 [5] 多少，高温物体的内能就 [6] 多少，但两个物体能量的总量 [7] 。能量转移时总是一个物体的能量增加，另一个物体的能量一定减少，即两个物体的能量“一增一减，总和不变”。 3. 能量的转化 (1) 在一定条件下，一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量，能量的形式 [8] 变化。 实例 转化过程 说明 摩擦生热 机械能 → 内能 克服摩擦做功，机械能转化为内能 电动机工作 电能 → 机械能 电流通过电动机，电能转化为机械能 光合作用 光能 → 化学能 植物将光能转化为化学能储存 燃料燃烧 化学能 → 内能 燃料燃烧时释放内能 水力发电 机械能 → 电能 水流推动水轮机，机械能转化为电能 太阳能电池 光能 → 电能 太阳能电池将光能直接转化为电能 火力发电 化学能 → 内能 → 机械能 → 电能 燃料燃烧经过多次能量转化 电池放电 化学能 → 电能 电池将储存的化学能转化为电能 (2) 能量转化的普遍性 自然界中，能量的转化是普遍存在的。各种形式的能量在一定条件下都可以 [9] 。 (3) 能量的转化具有 [10] ：我们利用的各种形式的能量，最终都会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。如电灯在工作时，将 [11] 能转化为内能和光能，被周围的空气吸收，最终都变成了空气的内能，这是自然发生的，而空气的内能不能自动变成其他形式的能量。 (4) 能量转化时总量不变：如右图，在动能和势能相互转化的过程中，动能增加多少，势能就减少多少，但能量的总量 [12] ，其他形式能量相互转化时也是这样，即能量转化时满足不同形式的能量“一增一减，总和不变”。 4. 能量转化与转移的对比 对比项目 能量的转化 能量的转移 不同点 本质 能量形式发生改变 能量形式不变，只是转移了对象 判断依据 看最终能量形式是否与原来相同 能量形式不变，从A到B 相同点 都具有方向性；两物体的能量或两种形式能量都满足“一增一减，总和不变” 二、能量守恒定律 1. 能量守恒定律的内容 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 [13] 为其他形式，或者从一个物体 [14] 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的 [15] 保持不变。 2. 对能量守恒定律的理解 要 点 说 明 普遍性 能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，适用于所有能量转化和转移的过程 永恒性 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能转化或转移 总量不变 在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 适用范围 适用于宏观世界和微观世界，适用于所有形式的能量 3. 永动机不可能制成 (1) 永动机：永动机是一种不需要外界输入能量或者只需要一个初始能量就可以永远做功的机器。在历史上，永动机一直被人们讨论和研究。 (2) 永动机不可能制成的原因：总体上看，人们研究的永动机分为两类， ① 不消耗能量却能源源不断对外做功的永动机：不可能实现。因为它违反了 [16] ； ② 效率达到100% 的永动机：不可能实现。因为在能量转化过程中，不可避免地会有能量耗散（如摩擦生热散失到空气中），导致有用能量减少。任何机器效率都 [17] 1（ η < 100%）。 参考答案 一、能量的转移与转化 [1] 没有 [2] 高温 [3] 低温 [4] 方向性 [5] 增加 [6] 减少 [7] 保持不变 [8] 发生 [9] 相互转化 [10]方向性 [11]电 [12]保持不变 二、能量守恒定律 [13]转化 [14]转移 [15]总量 [16]能量守恒定律 [17]小于 第 1 页 ， 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $