21.1 能量的转化与守恒（高效培优·讲义）物理新教材沪科版九年级全一册

本讲义聚焦能量的转化与守恒核心知识点，系统梳理能量的转移与转化（形式不变为转移、改变为转化）、守恒定律（总量不变）、方向性（热现象单向）及效率（有用与总能量比），构建从概念辨析到规律应用的递进学习支架。 该资料以实例归纳法和定律建模法为特色，通过热水袋取暖、水力发电等生活案例及真题演练，培养学生能量观念与科学推理能力。避坑指南精准突破易混点，三阶练习助力课后查漏补缺，课中提升教学效率，课后强化知识应用。

第21.1节 能量的转化与守恒 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 能量的转移与转化 考点02 能量守恒定律 考点03 能量转移和转化的方向性 考点04 能量转移和转化的效率 03 避坑指南·解题通法 角度01 能量转化与转移的辨析 角度02 能量守恒定律的理解与应用 角度03 能量转化方向性的判断 角度04 能量转化效率的分析与计算 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.认识自然界中常见的能量形式，能准确区分能量的转移与转化两种变化形式，列举生活中的对应实例。 2.熟记能量守恒定律的完整内容，深刻理解定律内涵，能运用定律解释自然现象和生活中的能量变化过程。 3.明确能量转移和转化具有方向性的特点，知晓各类热现象的单向性规律，了解永动机无法实现的原因。 4.掌握能量转化效率的定义与表达式，能区分有用能量和总能量，学会分析能量损耗的原因，树立节能意识。 5.能结合生产、生活场景，综合分析能量转化、转移、守恒及效率问题，提升知识迁移与综合应用能力。 1.实例归纳法：整理生活、自然中的能量变化案例，分类总结能量转移、转化的规律，夯实基础概念。 2.定律建模法：牢记能量守恒核心逻辑，明确“能量总量不变、形式可改、位置可移”，规避认知误区。 3.对比辨析法：区分能量转化与转移、自发与非自发过程、有用能量与损耗能量，精准突破易混考点。 4.逻辑推理法：结合方向性规律，分析永动机不可行、能量损耗不可逆等问题，深化规律理解。 5.公式分析法：依托效率定义，梳理能量转化效率的解题思路，规范解答效率分析类题型。 考点01 能量的转移与转化 1.常见的能量形式 自然界中能量形式多样，生活中最常见的能量包括：机械能（动能、重力势能、弹性势能）、内能、电能、化学能、光能、核能等。一切运动、发热、带电、储存化学物质的物体都具有对应形式的能量。 2.能量的转移 （1）定义：能量从一个物体传递到另一个物体，或从物体的一部分传递到另一部分，能量形式不发生改变，仅改变能量的存在位置。 （2）特点：形式不变、位置改变，无新能量形式生成。 （3）实例：用热水袋取暖，内能从热水袋转移到人体；热传递过程中高温物体的内能转移到低温物体；小球碰撞过程中，动能从运动小球转移到静止小球。 3.能量的转化 （1）定义：能量从一种形式转变为另一种形式，能量形式发生改变，是不同能量之间的相互转换。 （2）特点：形式改变、总量不变，伴随两种及以上能量的交替变化。 （3）实例： ①水力发电：机械能转化为电能； ②电灯发光：电能转化为光能和内能； ③人体活动、动物运动：食物的化学能转化为内能和机械能； ④植物光合作用：太阳能转化为化学能，储存在植物体内； ⑤电动汽车行驶：电能转化为机械能； ⑥钻木取火、滑滑梯臀部发烫：机械能转化为内能； ⑦电饭锅烧饭：电能转化为内能； ⑧太阳能电池板供电：太阳能转化为电能。 【深化点拨】 1.区分转移和转化的核心：看能量形式是否改变，不变为转移、改变为转化。 2.地球上绝大多数能量的根本来源是太阳能，化石能源的化学能均源自远古生物储存的太阳能。 3.单一过程往往伴随多种能量转化，如灯泡工作既有光能也有内能转化。 1．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中）中学生在某次体能测试进行百米赛跑时，终点计时员听到枪声后才开始计时，运动员的成绩是15s，运动员的实际成绩是______s（保留一位小数）。在奔跑的过程中运动员身体的化学能转化为______能。（声音在15℃时空气中的传播速度为340m/s） 【答案】15.3 机械 【解析】声音传播100m的时间 因计时员听到枪声才开始计时，测得成绩比实际成绩少了声音传播的时长，故运动员实际成绩 运动员奔跑过程中，消耗体内化学能，获得运动的机械能，因此化学能转化为机械能。 2．（25-26九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示，一台电脑上有多个USB接口，外接电脑设备（如打印机、键盘、鼠标、音箱）可通过任意一个USB接口与电脑连接工作，USB接口之间是_____（选填“串联”或“并联”）的。电脑工作时也可以通过USB接口给手机充电，此时手机电池将电能转化为_____能储存起来。手机使用的锂电池电压是_____。 【答案】并联 化学 【解析】因各USB接口连接的设备可独立工作、互不影响，故接口之间是并联的。 手机电池充电时，将电能转化为化学能储存起来。 手机使用的锂电池电压 3．（25-26九年级上·辽宁朝阳·期中）截至2025年9月底，我国燃料电池汽车示范规模突破2万辆。燃料电池汽车以氢为主要燃料，是因为氢具有较大的_________；氢燃烧时，化学能转化为_________能。 【答案】热值 内 【解析】燃料电池汽车以氢为主要燃料，是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢和其他燃料，氢放出的热量较多。 燃料燃烧是一种化学变化，氢燃烧时，将化学能转化为内能。 4．（26-27九年级上·全国·课后作业）写出下列现象中包含的能量转化或转移： ①煤炭燃烧；______________________。 ②热水变凉；______________________。 ③搓手取暖；______________________。 ④摩擦生电；______________________。 ⑤温度计测温度______________________。 【答案】化学能转化为内能 内能从热水转移到周围空气 机械能转化为内能 机械能转化为电能 内能从被测物体转移到温度计 【解析】煤炭储存有化学能，燃烧时发生化学反应释放热量，化学能变为内能，属于不同能量形式的转化。 热水变凉过程中热水的内能减少，周围空气的内能增加，能量形式始终是内能，只是发生了传递，属于能量转移。 搓手时双手摩擦运动消耗机械能，手的温度升高内能增加，是机械能转化为内能。 摩擦的过程消耗机械能，最终得到电能，是机械能转化为电能。 测温度时，被测物体和温度计存在温度差，内能从高温的被测物体传递到低温的温度计，能量形式始终是内能，属于能量转移。 考点02 能量守恒定律 1.内容 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。 2.理解 （1）能量不可凭空产生、也不可凭空消失，总量始终恒定，这是自然界最普遍、最重要的基本定律之一； （2）能量的变化只有两种方式：转化（形式改变）和转移（位置改变）； （3）局部能量可能增减（如物体动能增加、势能减少），但系统总能量始终守恒。 3.现象解析 （1）小球摆动、秋千运动：摆动过程中动能和重力势能相互转化，因空气摩擦、绳索摩擦，部分机械能转化为内能散失，机械能逐渐减小，秋千最终停下，但总能量守恒； （2）弹性小球弹跳：小球反弹高度逐渐降低，是因为机械能不断转化为内能、声能散失，并非能量消失； （3）无阻力理想环境：机械能完全守恒，小球、秋千可永久运动。 4.永动机 第一类永动机（不消耗能量、持续对外做功）、第二类永动机（能量100%循环利用、无损耗）均无法实现。前者违背能量守恒定律，后者违背能量转化和转移的方向性，自然界不存在无能量损耗的能量转化过程。 【深化点拨】 1.所有自然过程都遵循能量守恒定律，无例外情况。 2.机械能不守恒不代表总能量不守恒，损耗的机械能会转化为其他形式能量（主要是内能）。 3.判断能量变化需看完整系统，不能只关注单一能量形式。 1．（26-27九年级上·全国·课后作业）能量守恒定律是自然界的基本定律之一，下列有关该定律的理解正确的是（     ） A．根据该定律可知，某个人具有的能量总是保持不变 B．“钻木取火”是创造内能的过程，说明能量可以从无到有创造出来 C．自然界任何制造永动机的设想，无论它多么巧妙，都是徒劳 D．一个单摆在来回摆动多次后总会停下来，说明能量是不守恒的 【答案】C 【解析】A. 能量守恒定律适用于封闭系统，人会与外界进行能量交换，自身能量会发生变化，故A错误； B. 钻木取火是机械能转化为内能，不是创造内能，能量不能凭空产生，不符合能量守恒定律，故B错误； C. 永动机要求不消耗能量即可持续对外做功，违背能量守恒定律，不可能实现，故C正确； D. 单摆摆动中克服摩擦做功，机械能转化为内能，总能量守恒，故D错误。 故选C。 2．（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）如图甲所示，清晨时刻，一颗颗露珠在花瓣上悬而未滴，这是因为分子间存在_________（填“引力”或“斥力”）如图乙所示，将栗子与砂石混合在一起翻炒，是通过_________的方式增加栗子的内能，这一过程_________（填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。 【答案】引力 热传递 遵守 【解析】露珠悬而未滴，是因为水分子之间存在相互作用的引力，该力让水滴不会轻易散开滴落。 翻炒栗子时，温度较高的砂石将热量传递给栗子，是通过热传递的方式提升栗子的内能； 能量守恒定律适用于所有能量转化与转移过程，故该过程遵守能量守恒定律。 3．（25-26九年级上·吉林长春·阶段检测）1791年，意大利人伏打发明了最早的电池—伏打电堆，小明仿造了一个伏打电堆，并用电压表测量其电压，如图所示。 (1)此电堆的银板是____________极。 (2)需要____________节这样的电堆____________（选填“串”或“并”）联才能达到一节新干电池的电压。 (3)伏打电堆是将____________能转化为电能的电池。能量在转化的过程中，总量____________。 【答案】(1)正 (2)3 串 (3)化学 保持不变 【解析】（1）因电压表正向偏转时电流从正接线柱流入、负接线柱流出，故接电压表正接线柱的银板为电源正极。 （2）由图可知，电压表选用量程，分度值，即一节电堆的电压为。 一节新干电池电压为，串联电池组总电压等于各节电池电压之和，故所需电堆节数，因此需要3节串联。 （3）伏打电堆通过化学反应供电，将化学能转化为电能； 根据能量守恒定律，能量在转化过程中总量保持不变。 4．（25-26九年级上·宁夏吴忠·期末）永动机是___________（选填“可能”或“不可能”）制造成功的，因为它违反了___________定律。 【答案】不可能 能量守恒 【解析】因永动机的工作前提是不消耗能量即可持续对外输出能量，由能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，故永动机不可能制造成功，其违反了能量守恒定律。 5．（2026·江苏无锡·中考真题）下图是历史上有人设想的“永动机”。其外轮固定，内轮可以自由转动，两轮上斜放的磁体N极相接近，利用同名磁极相互_________，推动内轮不断转动下去。实际计算发现，内轮和外轮之间的吸引力和排斥力相等，内轮不会转动。这种设想违背了_________守恒定律。 【答案】排斥 能量 【解析】由磁极间的相互作用规律可知，同名磁极相互排斥。这种永动机的设想试图在没有能量输入的情况下持续运动，违背了能量守恒定律。 考点03 能量转移和转化的方向 1.规律 能量的转移与转化 具有方向性 ，自然界中与热现象有关的过程都是 自发单向进行 ，无法逆向自发完成。 2.实例 （1）热传递方向：内能只能 自发从高温物体转移到低温物体 ，无法自发从低温物体转移到高温物体； （2）机械能与内能转化：机械能可自发转化为内能，但内能无法自发、完全转化为机械能； （3）水流方向：水自发从高处流向低处，无法自发从低处流向高处； （4）能量损耗不可逆：运动过程中散失的内能、声能，无法自发回收重新转化为机械能。 3.应用 正是因为能量转化具有方向性，能量利用过程中必然存在损耗，无法实现100%利用，因此节能、提高能量转化效率是可持续发展的核心举措。 【深化点拨】 1.自发过程单向不可逆，逆向过程需要消耗额外能量才能实现（如冰箱制冷消耗电能转移内能）。 2.能量守恒是总量不变，方向性是过程不可逆，二者不冲突。 3.所有热相关现象均有方向性，机械运动、电磁运动无自发方向性限制。 1．（25-26九年级上·河北张家口·期中）下列说法正确的是（     ） A．随科技不断进步，永动机是可以造出来的 B．同一物体的温度越高含有的热量就会越多 C．温度能从内能大的物体转移给内能小的物体 D．自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的 【答案】D 【解析】A．永动机违反能量守恒定律，不可能被制造出来，故A错误； B．热量是热传递过程中的过程量，不能描述为物体“含有热量”，故B错误； C．热传递的条件是物体间存在温度差，内能从温度高的物体向温度低的物体转移，内能大的物体温度不一定更高，故C错误； D．自然进行的能量转化和转移具有方向性，是不可逆的，故D正确。 故选D。 2．（25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测）如图，歼-20战斗机，是我国自主研发的隐形战斗机，进入世界先进战斗机行列，它的油箱能装10吨燃油，歼-20的发动机是____________（选填“电动机”或“热机”），工作时将____________能转化成机械能，我们要节约能源是因为能量的转移和转化具有____________。 【答案】热机 内 方向性 【解析】因发动机使用燃油、利用内能做功，故属于热机。由热机的工作原理可知，其工作时将内能转化为机械能。由能量转化和转移的特点可知，能量的转移和转化具有方向性。 3．（24-25九年级下·江苏泰州·阶段检测）国家鼓励新能源汽车产业发展，新能源汽车越来越受到人们青睐。新能源汽车行驶过程中伴随着能量转化，散失到空气中的内能无法自动转化回来驱动汽车，这是因为能量的转化和转移具有___________。新能源汽车电池需要充电，如图所示是新能源汽车的充电桩，为了避免充电时连接线产生的热量过多，连接线一般选用较___________（选填“粗”或“细”）的导线。 【答案】方向性 粗 【解析】能量的转化和转移具有方向性。由焦耳定律可知，电流、通电时间相同时，电阻越小，电流产生的热量越少；导体材料、长度相同时，横截面积越大电阻越小，因此连接线选用较粗的导线。 4．（25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，从而获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。汽油燃烧将___________能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________。 【答案】化学 方向性 【解析】汽油属于燃料，储存着化学能，燃烧是化学反应过程，该过程将汽油的化学能转化为内能。 散失到空气中的内能无法自动被回收利用来做功，说明能量的转移和转化只能自发地朝特定方向进行，这就是能量转化和转移的方向性。 考点04 能量转移和转化的效率 1.定义 在能量转移和转化过程中， 输出的有用能量与输入的总能量之比 ，叫做能量转化效率，用百分率表示。 核心公式： η=W有/W总×100% 2.区分 （1）总能量（输入能量）：初始输入的全部能量； （2）有用能量：人们需要、能被有效利用的能量； （3）损耗能量：散失到环境中、无法利用的能量（如散热、摩擦损耗、声能损耗）。 三者关系：W总=W有+W损 3.常见设备能量转化效率对比 （1）柴火灶：能量转化效率约30%，大部分热量散失到空气中； （2）天然气燃气灶：能量转化效率约55%； （3）微波炉、电磁炉：能量转化效率可达70%～90%，能量损耗少、利用率高。 4.效率提升方法 由于能量转化方向性的存在，100%利用率为理想状态，无法实现。可通过优化设备结构、减少摩擦、减少散热、采用新型技术等方式，降低能量损耗，提升转化效率。 【深化点拨】 1.效率永远小于100%，损耗的能量并未消失，只是转化为无用的内能等形式。 2.节能的本质：减少无用能量损耗，提升有用能量占比。 3.效率高低只看有用能量占比，与总能量大小无关。 1．（25-26九年级上·山西大同·期中）2025年9月27日，在太原卫星发射中心，“长征六号改”运载火箭成功将卫星互联网低轨11组卫星发射升空。火箭起飞时，发动机内的燃料在剧烈燃烧过程中（     ） A．燃料的热值变大 B．燃料的热值变小 C．能量的总量保持不变 D．发动机效率为100% 【答案】C 【解析】AB．热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以燃料燃烧过程中，其热值不变，故AB不符合题意； 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，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他物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，燃料燃烧过程中，化学能转化为内能等其他形式的能，能量总量不变，故C符合题意； D．由于发动机工作时，燃料不可能完全燃烧，且燃烧产生的热量会有一部分散失到空气中，还有一部分用于克服机械摩擦等，所以有用功总是小于总功，根据机械效率公式可知发动机的效率不可能达到100%，故D不符合题意。 故选C。 2．（25-26九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中）如图为简易热机的制作，易拉罐内部注入小半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。下列说法正确的是（     ） A．该简易热机模型工作时，只有能量转化，没有能量转移 B．该简易热机模型工作时，充当能量传递和转化的核心介质是水蒸气 C．同学们在测试过程中，发现点燃酒精灯扇叶不转动，是因为能量消失了 D．交流讨论中，同学提出增大燃料热值必定能提高简易汽轮机效率 【答案】B 【解析】A．该装置工作时既存在能量转化，也有能量转移：比如酒精灯燃烧产生的热量先通过热传递转移给罐内的水，属于能量转移；之后水蒸气推动扇叶时，内能转化为机械能，属于能量转化，并非只有能量转化。故A错误； B．酒精灯的热量先传递给水，水吸热汽化成为高温水蒸气，水蒸气既承接了内能的转移，又在喷出时将自身内能转化为扇叶的机械能，是整个过程中传递和转化能量的核心介质。故B正确； C．根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，扇叶不转动是因为散失的热量过多，转化为扇叶机械能的能量太少，并非能量消失了。故C错误； D．热机效率是指用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出总能量的比值，增大燃料热值，只是让单位质量燃料完全燃烧放出的总热量变多，无法提升有效利用的能量占总放热的比例，因此不能必定提高该简易汽轮机的效率。故D错误。 故选B。 3．（25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测）某品牌手机电池的部分参数如下表所示。右下图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 4.5A”另一个标注“输出11V 6A”，其中有一个是快速充电器，其充电效率为90%，以下说法错误的是（　　） 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4400mAh A．当电池充满电时，储存的电能是58608J B．选用快速充电器将电池从零充满需要14.8min C．给手机电池充电时，是将电能转化为化学能 D．快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，目的是使充电过程中产生的热量少一些 【答案】B 【解析】A．电池充满电储存的电能 ，故A正确； B．普通充电器功率 快充充电器功率 功率更大的是快充。 已知充电效率，即充电器输出的电能只有90%转化为电池储存的电能 因此总输出电能 充电时间 ，故B错误； C．给手机电池充电时，电能转化为电池内部的化学能储存，故C正确； D．快充充电电流更大，充电线更粗，横截面积更大，导线电阻更小，根据焦耳定律，相同充电时间内，导线产生的热量更少，故D正确。 故选B。 4．（24-25九年级上·广东湛江·阶段检测）2025年4月24日17时17分，神舟二十号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。由陈冬、陈中瑞、王杰3名航天员组成，陈冬担任指令长。乘组包括2名航天驾驶员和1名飞行工程师，陈冬即将成为第二批航天员中首位三次飞天的航天员，陈中瑞、王杰均为第三批航天员，即将踏上个人首飞之旅。 在轨驻留期间，神舟二十号航天员乘组将迎来天舟九号货运飞船和神舟二十一号载人飞船的来访，计划于今年10月下旬返回东风着陆场。 (1)火箭在发射升空过程中，从能量转化的角度考虑，是将_____________能转化为_____________能； (2)“神舟二十号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，组合体的运动状态_____________（选填“改变”或“不变”）； (3)火箭一般选用热值_____________（填“较大”或“较小”）的燃料； (4)航天员在完全失重的太空轨道舱中，能正常进行的实验是_____________； A．用天平测量质量 B．用弹簧测力计测量拉力 (5)你认为下列提高火箭发动机效率的途径中说法错误的是_____________。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失 【答案】(1)内 机械 (2)改变 (3)较大 (4)B (5)B 【解析】（1）[火箭在发射升空过程中，燃料燃烧产生内能，再转化为火箭的机械能。 （2）“神舟二十号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，做曲线运动，运动方向发生改变，因此组合体的运动状态改变。 （3）火箭选用热值较大的燃料，与质量相同的其它燃料相比，完全燃烧放出的热量较多。 （4）A．用天平测量质量时，被测物体及砝码由于受重力，从而对天平盘产生压力，当左右压力平衡时，测量出物体的质量，所以在完全失重的太空中，不能用天平测量质量，故A不符合题意； B．弹簧测力计是根据弹簧弹力与弹簧伸长的长度成正比的原理工作的，与重力无关，可以在完全失重的太空轨道舱中用弹簧测力计测量拉力，故B符合题意。 故选B。 （5）提高热机效率的方法有：尽量使燃料充分燃烧、减少各种热损失，特别是废气带走的热量、减小摩擦等；而功率是表示热机做功快慢的物理量，大小与效率无关，故B错误，ACD正确。 故选B。 角度01 能量转化与转移的辨析 1.高频易错点：混淆能量转移和转化，误将热传递、碰撞传能判定为能量转化；无法准确识别复杂场景中的多重能量转化。 2.解题通法：抓核心判变化，形式不变为转移，形式改变为转化；逐一拆解场景中的初始能量、最终能量，精准判断转化类型。 1．（26-27九年级上·全国·课后作业）下列四种现象中，只发生能量的转移而不发生能量的转化的过程是（     ） A．烧水时，水蒸气顶起壶盖 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感到凉 D．给电动车的蓄电池充电 【答案】C 【解析】A．水蒸气顶起壶盖是内能转化为机械能，故A不符合题意； B．植物进行光合作用是将光能转化为化学能的过程，故B不符合题意； C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷，是通过热传递改变内能，是能量的转移过程，故C符合题意； D．给电动车的蓄电池充电，是电能转化为化学能储存起来，是能量的转化过程，故D不符合题意。 故选C。 2．（25-26九年级上·甘肃临夏·阶段检测）下列过程中，能量发生转移的是（     ） A．杯中的热水慢慢变凉 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 【答案】A 【解析】A．杯中的热水慢慢变凉，是热水的内能通过热传递的方式转移到周围空气中，内能的形式没有改变，属于能量的转移，故A符合题意。 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来，是水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意。 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意。 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴，是流星克服空气摩擦做功，机械能转化为内能和光能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选A。 3．（25-26九年级上·山东聊城·期中）关于能量的转化和转移的说法正确的是（     ） A．搓手取暖发生的是能量的转移 B．暖气片给房间供暖发生的是能量的转化 C．利用水轮机发电发生的是能量的转化 D．植物进行光合作用发生的是能量的转移 【答案】C 【解析】A．搓手取暖是通过摩擦将机械能转化为内能，属于能量转化，故A错误； B．暖气片供暖是内能从高温的暖气片传递到低温的房间空气，内能形式没有变化，属于能量转移，故B错误； C．水轮机发电是将水流的机械能转化为电能，属于能量的转化，故C正确； D．植物光合作用是将光能转化为化学能储存在植物体内，属于能量转化，故D错误。 故选C。 4．（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中）下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（     ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 【答案】D 【解析】A．通电的电热丝发热，是将电能转化为内能，属于能量转化，故A不符合题意； B．篮球从球框落下，重力势能转化为动能，属于能量转化，故B不符合题意； C．流星发光发热，是流星克服空气摩擦做功，机械能转化为内能和光能，属于能量转化，故C不符合题意； D．用热水袋取暖，是热水袋的内能转移到人体，能量形式始终是内能，只发生了能量的转移，没有能量转化，故D符合题意。 故选D。 5．（2026·江苏扬州·一模）植物进行光合作用时，阳光中的光能先被叶绿素捕获，将光能变成植物所需的化学能，这一步是能量的________（选填“转移”或“转化”）；假如一个成人跑步时身体消耗的能量为，这些能量相当于完全燃烧________kg的干木柴（），这些能量如果全部用来加热水，能使质量为50 kg、初温为20 ℃的水温度升高________℃[]；人活动过程中消耗的生物质能不可能重新自动回归身体，说明能量转移和转化具有________。 【答案】转化 0.525 30 方向性 【解析】能量转移时能量的形式不发生变化，植物进行光合作用时，将光能转变为化学能，属于能量的转化。 燃烧干木柴的质量 这些能量可使水升高的温度 人消耗的生物质能不能自动回归身体，说明能量的转移和转化具有方向性。 角度02 能量守恒定律的理解与应用 1.高频易错点：误认为物体机械能减小、能量消失；认为永动机可以实现；忽略系统总能量守恒，只看单一能量变化。 2.解题通法：牢记总量永恒不变，局部能量增减为能量转化所致；一切能量损耗都是能量形式的转变，并非能量消失；直接判定所有永动机相关设想均不成立。 6．（24-25九年级上·河南郑州·期中）有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（     ） A．物体在做功的过程中，如果有摩擦力存在能量就不守恒 B．能量在转移和转化的过程中，各种形式的能量的总量不变 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．根据能量守恒定律，可以制造出“永动机” 【答案】B 【解析】A．能量守恒定律适用于所有能量转化、转移过程，存在摩擦力时仅发生机械能向内能的转化，总能量仍守恒，故A错误； B．该表述符合能量守恒定律的核心内容，故B正确； C．摩擦生热是机械能转化为内能，并未创造新的能量，符合能量守恒定律，故C错误； D．永动机违背能量守恒定律，不可能被制造出来，故D错误。 故选B。 7．（26-27九年级上·全国·课后作业）记忆合金是一种特殊的材料，能够记住自身的形状，不论发生怎样的形变，稍微加热就会恢复如初。如图所示为“记忆合金魔轮”，安装在魔轮上的记忆合金弹簧在高于其“转变温度”的水中缩短，在空气中伸长，在力的作用下，魔轮便转动起来了。若在下面放上热水，魔轮就会不停地转下去，就制成了一个“永动机”。下列有关说法正确的是（     ） A．此魔轮“永动机”的设想遵循能量守恒定律 B．“魔轮”不停转动过程中不会消耗任何能量，节约能源 C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是自己创造的能量 D．“永动机”是不可能实现的 【答案】D 【解析】A．这个魔轮看似能持续转动，实际是消耗热水的内能来获得动力，它的“永动”设想是想不消耗能量永久工作，本质违背了能量守恒定律，故A错误； B．魔轮转动的能量来自热水的内能，转动过程中需要持续消耗热水的内能，并非不消耗任何能量，故B错误； C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是内能与机械能之间发生了转化，并不是自己创造的能量，故C错误； D．所有不消耗能量就永远工作的“永动机”都违背能量守恒规律，不可能实现，故D正确； 故选D。 8．（25-26九年级上·广东河源·阶段检测）荡秋千时，如果不持续用力，秋千会越荡越低，直到停止。在这个过程中，秋千的机械能___________（选填“增大”或“减小”），原因是机械能转化成了其他形式的能。整个过程中，秋千的机械能___________，能的总量__________。（后两空均选填“守恒”或“不守恒”） 【答案】减小 不守恒 守恒 【解析】由秋千摆动过程中克服摩擦，空气阻力做功，机械能转化为内能，故机械能减小。因机械能有部分转化为其他形式的能，故机械能不守恒；由能量守恒定律可知，能的总量守恒。 9．（26-27九年级上·全国·课后作业）如图所示，科学家将直径为9nm的特殊颗粒植入豆瓣菜的叶子中，发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光，实现了化学能直接向_______能的转化，该能量转化过程中，能量的总量______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【答案】光 不变 【解析】黑暗环境中叶子发出微弱的光，说明储存的化学能直接转化为了光能。 根据初中物理的能量守恒定律，能量只会发生转移或转化，整个过程中能量的总量保持不变。 10．（26-27九年级上·全国·课后作业）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，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。水流从高处流下时，水的重力势能转化为水的______能；水流冲击叶片转动时，水的动能______（选填“转移”或“转化”）到叶片；叶片转动，把水从低处抽到高处时，叶片的动能转化为水的______能。在周而复始的转化过程中，各部件之间由于摩擦，会使得机械能转化为______能，装置的机械能越来越______，所以永动机______（选填“能够”或“不能”）永远转动下去。 【答案】动 转移 重力势 内 少 不能 【解析】水从高处流下时，水的质量不变、高度变小、重力势能变小，速度变大、动能变大，水的重力势能转化为动能。 水流冲击叶片转动时，水的动能从水转移到叶片上，是能量的转移过程，没有能量形式的本质变化。 叶片转动，运动叶片具有的动能，把水抽到高处时，水的重力势能变大，此过程中叶片的动能转化为运动到高处的水的重力势能。 由于装置的各部件之间在运动时存在摩擦，所以装置会克服摩擦做功从而把机械能转化为内能，从而导致装置具有的机械能越来越少，最终停止运动，因此这个永动机不能永远运动下去。 角度03 能量转化方向性的判断 1.高频易错点：认为能量可以自发逆向转化；混淆“自发过程”与“外力做功过程”；误以为能量守恒就可以任意循环利用能量。 2.解题通法：热现象均单向自发进行，逆向过程必消耗额外能量；机械能转内能自发，内能转机械能不自发；散失的能量无法自发回收。 11．（25-26九年级上·河南驻马店·阶段检测）目前有一种备受关注的喷气飞行背包。人背上后背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，从而获得动力。汽油燃烧将___________能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________。如果汽油燃烧了一部分后，剩余汽油的热值___________。 【答案】化学 方向性 不变 【解析】汽油属于燃料，燃料燃烧的过程是将自身储存的化学能转化为内能； 散失到空气中的内能无法再被利用来做功，这体现了能量的转移和转化具有方向性，能量的转化、转移有特定方向，并非所有内能都能被重新利用来做功； 热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况无关，所以汽油燃烧一部分后，剩余汽油的热值不变。 12．（2026·广东东莞·模拟预测）广州已部署多条L4级（高度自动驾驶）公交线路，截至2025年10月，无人驾驶公交车累计安全行驶超210万公里。公交车静止时，其受到的重力和地面对它的支持力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力；紧急刹车时，刹车片的内能________（选填“增加”“不变”或“减少”），这些内能最终散失到空气中，无法再驱动公交车，这是因为能量的转移和转化具有________性。 【答案】是 增加 方向 【解析】根据平衡力的判定条件，公交车静止时，重力与地面对它的支持力大小相等、方向相反、作用在同一物体上且作用在同一直线上，是一对平衡力；紧急刹车时，刹车片与车轮间存在摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，所以刹车片的内能增加；能量的转移和转化具有方向性，散失到空气中的内能无法被重新收集利用来驱动公交车。 13．（25-26九年级上·广东深圳·阶段检测）如图所示，图甲是质量100g固体的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的图像，由图像可知在该物质熔化过程中，温度________（选填“升高”、“降低”或“不变”），而物体第20min时的内能________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第10min时的内能。实验中，热量只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有________性。 【答案】不变 大于 方向 【解析】由乙图可知，该物质是晶体，晶体熔化的特点是熔化过程中持续吸热，温度保持不变； 10min到20min物质一直处于熔化过程中，持续吸收热量，内能不断增加，因此第20min时的内能大于第10min时的内能。 热量只能自发由高温的酒精灯火焰传递给低温的水，不会反向自发传递，说明能量的转移具有方向性。 14．（24-25九年级下·吉林长春·阶段检测）汽车与生活息息相关，通过你学习的物理知识回答下列问题： (1)小赫同学的爸爸最近入手了一台小米SU7的新能源汽车，如图所示，在给汽车充电时，汽车电池相当于______。其车上的车载北斗导航系统的全景地图信号是通过______从卫星传递的，北斗卫星上的芯片采用______材料制成，其具有______性。 (2)汽车在高速水平路面上快速行驶时，相对于路边的树木是______的，此时汽车对地的压力______重力（选填“大于”或“等于”或“小于”）；北方的冬天，行驶的汽车尾部排气管会冒“白气”，这是______现象；汽车制动时由于摩擦，将______转化成了地面、轮胎和空气的内能，轮胎温度升高，这是通过______的方式改变内能，这些内能无法自动转化回去，原因是能量的转移和转化是具有______性的。 【答案】(1)用电器 电磁波 半导体 单向导电 (2)运动 小于 液化 机械 做功 方向 【解析】（1）给汽车充电时，汽车电池相当于用电器。因为充电过程中，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来。车载北斗导航系统的全景地图信号是通过电磁波从卫星传递的。电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足卫星与汽车之间的远距离信息传输需求。 北斗卫星上的芯片采用硅基半导体材料制成，其具有单向导电性。 （2）汽车在高速水平路面上快速行驶时，相对于路边的树木是运动的。因为汽车与路边的树木之间的位置发生了变化，以树木为参照物，汽车是运动的。此时汽车对地的压力小于重力。汽车流线型的外观使得高速行驶时车顶空气流速比车底快，根据流体力学原理，车顶空气压强减小，形成向上的升力，从而抵消部分重力，所以汽车对地面的实际压力小于重力。 北方的冬天，行驶的汽车尾部排气管会冒“白气”，这是液化现象。冬天外界气温较低，汽车尾气中的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成“白气”。 汽车制动时由于摩擦，将机械能转化成了地面、轮胎和空气的内能。刹车时，汽车的速度减小，动能减小，机械能减小，通过摩擦力做功机械能转化为内能。轮胎温度升高，这是通过做功的方式改变内能。摩擦力对轮胎做功，使轮胎的内能增加，温度升高。这些内能无法自动转化回去，原因是能量的转移和转化是具有方向性的。 角度04 能量转化效率的分析与计算 1.高频易错点：混淆有用能量和总能量；误认为效率可达到100%；忽略能量损耗的本质。 2.解题通法：先区分输入总能量和目标有用能量，代入效率公式计算；明确效率＜100%是必然规律，损耗能量全部遵循能量守恒。 15．（2025·山东菏泽·一模）用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，煤气燃烧时将______能转化为内能，煤气灶烧水的效率为______%。煤气燃烧后，煤气罐里的煤气的热值将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。[水的比热容是，煤气的热值为] 【答案】化学 50 不变 【解析】煤气燃烧时放出热量，将化学能转化为内能； 水吸收的热量为 煤气完全燃烧放出的热量为 则煤气灶烧水的效率为 热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关。煤气燃烧后，煤气罐里的煤气的热值不变。 16．（2026·江苏苏州·二模）如图所示为新农村建设中的风光互补路灯。“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆备时同时发电，并日夜蓄能，某型号的该路灯额定功率为50W。 (1)风力发电机利用风力发电时，是将________能转化为电能； (2)安装100盏这种风光互补路灯，如果每天正常工作10h，那么1个月（30天）消耗的电能相当于完全燃烧________kg天然气所放出的热量；（天然气的热值为） (3)若太阳1s内辐射在面积上的太阳能为800J，其光电转换效率为12.5%，则太阳能电池板在面积上的平均输出功率为________W。 【答案】(1)机械 (2)108 (3)100 【解析】（1）风力发电机工作时，流动的空气带动发电机转动，将空气的机械能（风能）转化为电能。 （2）由题可知，每盏路灯额定功率 总工作时间 总电能 由题意知天然气完全燃烧放出的热量，根据公式，可得燃烧天然气的质量 （3）由题可知，太阳1s内辐射在面积上的太阳能为800J，即该面积上太阳能的输入功率。光电转换效率，根据输出功率公式，可得太阳能电池板在面积上的平均输出功率为 17．（2026·湖北武汉·二模）全球单机容量最大的“超级充电宝”——浙江天台抽水蓄能电站3号机组已于2026年4月25日顺利投运，全站预计2026年6月全容量投产。如图，该抽水蓄能电站由上水库、下水库、输水系统、地下厂房等组成，上下水库固定水位差达700米。抽水蓄能电站在用电低谷时，利用过剩的电能把下水库中的水抽到上水库，此过程是将电能转化为水的______能，在用电高峰时再放水至下水库进行发电。若40万千瓦的电动机每秒钟可将40t水抽到上水库蓄能，则10秒内电动机克服水的重力做功为______J，此过程电动机的效率为______。 【答案】机械/重力势 【解析】抽水时消耗电能将水抽到高处，水的位置升高、重力势能增加，因此电能转化为水的重力势能（或机械能）； 10秒抽水总质量 水的重力 克服重力做功 电动机总功率 ，10秒电动机消耗总功 效率 18．（2026·河南驻马店·一模）如图所示，敦煌首座100MW熔盐塔式光热电站是中国首个百兆瓦级熔盐塔式光热电站，由多面定日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器，利用阳光对塔顶流动的熔盐（液态盐）进行加热，能把的熔盐加热到540℃。整个循环系统有30000t熔盐，熔盐的比热容取，则熔盐循环一次吸收___________J的热量；若光热电站的热电转化效率为50%，则这些热量可以发电___________kW·h。 【答案】 【解析】温度变化 熔盐循环一次吸收热量 这些热量可以发电 19．（2025·湖北襄阳·二模）我国自主研发的全球首台兆瓦级波浪能发电装置“南鲲号”投入运行，成功将波浪的能量转化为清洁、可靠的电能，解决了海岛能源供应问题。如图，“南鲲号”通过其独特的三角形设计和半潜式船体结构，能够接收来自各个方向的海浪冲击，最大化地利用波浪的能量。“南鲲号”正常工作时浸入水中深度为30m，在满负荷工作条件下，日发电量可达2.4万度，相当于3500户家庭一天的用电量。（，，） (1)“南鲲号”发电是将波浪的________能转化为电能，应用了________原理。 (2)“南鲲号”正常工作时底部受到水的压强是多少？ (3)“南鲲号”质量为，其漂浮时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ (4)如果“南鲲号”满负荷工作天所发的电量由效率为30%的火力发电站提供，则需要完全燃烧多少吨煤？ 【答案】(1)机械能 电磁感应 (2) (3)， (4)9.6t 【解析】（1）波浪运动具有机械能，“南鲲号”发电时消耗波浪的机械能转化为电能；发电机是利用电磁感应原理工作的。 （2）底部受到的压强 （3）“南鲲号”的重力 “南鲲号”漂浮在水面，浮力与重力平衡，因此浮力 排开海水体积 （4）满负荷一天的发电量 煤完全燃烧放出的总热量 需要燃烧煤的质量 【例1】（2026·青海·中考真题）青海省拉西瓦水电站是目前黄河上发电量最大的水电站，发电过程中（     ） A．机械能转化为电能 B．核能转化为电能 C．化学能转化为电能 D．内能转化为电能 【答案】A 【解析】水电站的工作原理是抬高水位储存水的重力势能，水流下时将重力势能转化为动能，进而推动水轮机转动带动发电机发电，重力势能和动能都属于机械能，因此发电过程是机械能转化为电能，故选A。 【例2】（2026·北京·中考真题）（多选）如图所示风力发电机，部分参数见下表，其中叶片额定转速是指叶片在额定风速下单位时间内转动的圈数。已知风力发电机工作时的输出功率与风速的三次方成正比。关于此风力发电机，下列说法正确的是（     ） 启动风速 3m/s 停机风速 25m/s 额定风速 12m/s 叶片额定转速 15圈/min 额定输出功率 3200kW A．风力发电机发电是电磁感应现象的应用 B．风力发电机发电的过程中将风能转化成电能 C．在额定风速下，风力发电机的叶片转动9圈输出的电能为 D．当风速为时，风力发电机的输出功率为 【答案】ABC 【解析】A．风力发电机的核心工作原理是电磁感应，叶片带动内部发电机的线圈切割磁感线产生感应电流，属于电磁感应现象的应用，故A正确； B．风力发电过程中，风的动能先带动叶片转动获得机械能，最终通过发电机转化为电能，本质是将风能转化为电能，故B正确； C．叶片转动9圈所用时间 输出的电能 故C正确； D．由题意知 ，当风速为6m/s时，输出功率 故D错误。 故选ABC。 【变式2-1】（2026·北京·中考真题）我国的高铁规模雄踞世界第一，高铁技术处在世界最前沿。高铁运行的动力来源是电力系统提供的电能，列车消耗电能主要用于两部分：一是为电机提供动力，二是为车厢内各种用电器提供电能。列车运行时，会受到不同种类的阻力，其中空气阻力影响最大，车速越大，列车受到的空气阻力就越大，导致需要电机提供的牵引力越大，耗电越快。如图所示为某列车试验阶段所受空气阻力随速度变化的关系图像。该列车以的速度在水平直轨道上做匀速直线运动，所受空气阻力占总阻力的80%，忽略车厢内用电器的耗电。 (1)求列车受到的总阻力的大小； (2)求列车运行电机牵引力做的功； (3)已知该列车电机将电能转化为机械能的效率为94%，若该列车仍以的速度在水平直轨道上做匀速直线运动，但受到的总阻力减小5%，求列车运行能节省的电能。 【答案】(1) (2) (3) 【解析】（1）时，由题图可知，空气阻力 总阻力 （2）列车在水平轨道上做匀速直线运动，牵引力等于总阻力 故 列车运行通过的距离 牵引力做的功 （3）列车仍在水平轨道上做匀速直线运动，牵引力等于总阻力 牵引力的减小量 列车运行牵引力做功的减少量 列车电机的效率，故列车节省的电能 【例3】（2026·吉林长春·中考真题）2026年5月，我国车手驾驶某款国产赛车夺得世界巡回赛冠军，让世界见证中国制造力量。 (1)赛车启动前在水平赛道上静止，是以___________为参照物，此时赛车所受合力为___________N。 (2)比赛过程中，车手与车队之间通过对讲机发射和接收___________来传递信息。赛车快速经过弯道时，车手的身体由于___________会向一侧倾斜。 (3)赛车通过终点后刹车的过程中，车轮与地面摩擦，将机械能转化为___________能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动赛车，说明能量的转化和转移具有___________性。在能量转化和转移的过程中，能量的总量___________。 【答案】(1)赛道（合理即可） 0 (2)电磁波 惯性 (3)内 方向 保持不变 【解析】（1）[1]赛车相对水平赛道位置不变，故以赛道为参照物时赛车静止； [2]静止物体处于平衡状态，所受合力为0N。 （2）[1]车手与车队之间通过对讲机传递信息属于无线通信，依靠电磁波传递信息； [2]赛车转弯时，车手身体由于具有惯性，保持原有运动状态，故会向一侧倾斜。 （3）[1]车轮与地面摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能； [2]摩擦生热的过程消耗的能量不能再自动地用来驱动赛车，是因为能量的转化和转移具有方向性； [3]根据能量守恒定律，能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 【变式3-1】（2026·贵州·中考真题）部分家用电器上贴有“中国能效标识”，旨在引导消费者选择高效节能产品。图是额定功率相同的甲、乙两个电饭锅的能效标识（部分信息已省略）。 (1)图中“耗能低”和“耗能高”中的“能”是指哪种形式的能量？ (2)请结合图中相关信息，判断相同条件下煮熟相同米饭，哪个电饭锅的耗能更低。从能量转化的角度说明理由。（不考虑电饭锅保温和待机状态） 【答案】(1)电能 (2)甲电饭锅耗能更低 ，理由：煮熟相同米饭，需要吸收的有用内能是相同的。热效率公式为，甲的热效率（90%）高于乙（78%），因此获得相同的有用内能时，甲需要消耗的电能更少；从能量转化角度来说，甲的电能转化为内能的利用率更高，所以相同需求下甲耗能更低。 【解析】（1）家用电器工作过程消耗电能，能效标识标注的耗能指家用电器工作消耗的电能，因此该“能”为电能。 （2）略 【变式3-2】（2026·山东·中考真题）截至2025年底，我国抽水蓄能的装机规模连续10年位居世界首位，其中雅砻江两河口抽水蓄能电站是全球在建规模较大的混合式抽水蓄能电站，如图甲。同学们对抽水蓄能电站展开了项目化研究。 任务一：了解抽水蓄能电站工作原理 通过查阅资料得知，抽水蓄能电站在用电低谷期，用电动抽水机将水从下水库抽到上水库，把富余的能量储存起来；在用电高峰期，上水库向下水库放水，进行水力发电。 (1)请在答题卡指定位置将能量转化过程补充完整。 __________能__________能__________能 任务二：设计并制作抽水蓄能电站模拟装置 模拟装置如图乙所示。将发电机作为电源只给一个小灯泡供电，发电机输出功率即为小灯泡的功率。 (2)在虚线框内补画测量该发电机输出功率的电路图。 任务三：模拟抽水蓄能发电 将上水库的水全部放完，关闭阀门。再利用抽水机将下水库中的水全部抽到上水库中，抽水过程水增加的机械能为351J。 打开阀门开始计时，上水库的水全部流完停止计时，将该过程所测的发电机的输出电压、输出电流和发电时间记录在下表，电流表的示数如图丙所示。 电压 电流 时间 1.5 180 (3)图丙中电流表的示数为__________A。 (4)计算此过程上水库水的机械能转化为发电机输出电能的效率。 任务四：项目评估 (5)请写出一条影响（4）所述效率的因素，并写出相应的改进措施。 影响因素：________________________________________________________________________________； 改进措施：________________________________________________________________________________。 通过本次项目化研究，同学们从能源开发与利用的角度体会到了可持续发展的重要性。 【答案】(1)电 机械 电 (2) (3)0.26 (4)20% (5)发电机内部机械的摩擦损耗 给发电机内部的机械润滑 【解析】（1）抽水机抽水时将电能转化为水的机械能，放水时将水的机械能转化为电能。 （2）测量发电机输出功率（小灯泡功率）的原理为，所以需要将电压表并联在灯泡两端测出灯泡两端的电压，将电流表串联接在电路中测出通过灯泡的电流。 （3）由图可知，电流表所接量程为0~0.6A，所以电流表读数为0.26A。 （4）由功的公式可得发电机产生的电能 由效率公式可得效率 （5）发电机内部存在的机械摩擦会影响发电效率，所以应该给发电机内部的机械润滑。 【变式3-3】（2026·甘肃兰州·中考真题）阅读短文，回答问题。 兰州新区：超薄铜箔打造新能源“神经网” 在兰州新区某公司智能化车间里，正在生产薄如蝉翼（厚度仅）的高性能超薄铜箔。越薄的铜箔越能提升锂电池的储电能力、并减轻电池重量，是新能源汽车锂电池的核心“神经网”。 车间利用电解原理：电流通过含铜离子的电解液，使铜离子在钛辊表面定向堆积，形成均匀超薄铜箔。铜箔具备优良的导电性与导热性，抗拉强度超400兆帕，可承受高温，属于高性能金属新材料。这项技术，打破了国外对超薄锂电铜箔的技术垄断，助力我国新能源产业发展。 (1)超薄铜箔厚度：__________。 (2)锂电池充电时，将电能转化为__________能储存起来。 (3)铜离子向钛辊表面定向堆积时，会产生__________（选填“指向”或“背向”）钛辊表面方向的电流。 【答案】(1) (2)化学 (3)指向 【解析】（1）因，故 （2）锂电池充电时消耗电能，将能量以化学能的形式存储在电池内部。 （3）铜离子带正电，其定向移动方向与电流方向一致，铜离子向钛辊表面定向堆积，故电流方向指向钛辊表面。 ⚡基础速刷 1．（24-25八年级上·四川巴中·期中）物质具有能量，能量有各种形式，并且各种形式的能量可以相互转化。水电站发电时，其能量的转化形式是（     ） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．光能转化为电能 D．电能转化为光能 【答案】B 【解析】水电站发电时，首先利用水位差让高处的水向下流动，水流具有机械能，水流推动水轮机转动、带动发电机工作，最终产出电能，整个过程是将水的机械能转化为电能。 故选B。 2．（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测）某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机给蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，下列说法不正确的是（     ） A．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 B．蓄电池充电时把电能转化为化学能 C．制动减速发电的过程把内能转化为电能 D．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 【答案】C 【解析】A. 电动机提供动力时消耗电能、输出机械能，能量转化为电能转化为机械能，故A正确； B. 蓄电池充电时将电能转化为化学能储存，故B正确； C. 制动减速发电时，消耗的是汽车的机械能，将机械能转化为电能，不是内能转化为电能，故C错误； D. 汽油发动机做功冲程中，燃气内能推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D正确。 本题选择描述不正确的，故选C。 3．（26-27八年级上·全国·单元测试）下列能量形式中，属于机械能的是（     ） A．食物中储存的能量 B．流动的水具有的能量 C．燃料燃烧释放的能量 D．发光的电灯具有的光能 【答案】B 【解析】A．食物中储存的能量属于化学能，故A不符合题意； B．流动的水具有动能，动能属于机械能，故B符合题意； C．燃料燃烧释放的能量属于内能（热能），来源于化学能转化，故C不符合题意； D．发光电灯的光能不属于机械能，故D不符合题意。 故选B。 4．（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（     ） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时，将电能转化为化学能 C．蓄电池放电时，将化学能转化为电能 D．小风扇工作时，将机械能转化为电能 【答案】D 【解析】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确； C．蓄电池放电时，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确； D．小风扇工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 5．（25-26九年级上·云南昭通·阶段检测）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（     ） A．向上抛出的石头速度越来越快 B．搭在盆边的毛巾能自动吸水，从而使低处的水自动流向高处 C．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 D．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 【答案】B 【解析】A．向上抛出的石头上升过程中，动能转化为重力势能和内能，动能减小，速度应越来越慢，故A不符合题意； B．水沿毛巾向上爬升时重力势能增加，增加的重力势能来自水分子与棉纤维相互作用释放的分子势能，同时一部分能量转化为内能，总能量保持不变，故B符合题意； C．子弹射穿木板时，克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，动能减小，速度应减慢，故C不符合题意； D．永动机违反能量守恒定律，无论技术如何发展都无法制成，故D不符合题意。 故选B。 6．（25-26九年级上·福建福州·期中）两种汽车的能流图如图所示，根据图中信息，下列说法正确的是（     ） A．燃油车能量利用率高 B．电动车能量利用率高 C．电动车的能量利用效率可以达到95% D．电动车的有用机械能更多 【答案】B 【解析】AB．燃油车能量利用率 电动车能量利用率 因，故A错误，B正确； C．电动车能量利用率为，，故C错误； D．有用机械能，因总能量未知，无法比较大小，故D错误。 故选B。 7．（25-26八年级上·山东菏泽·期中）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．物体之间的能量只能转移不能转化 B．能量是与物体运动无关的物理量 C．物质的运动形式虽然具有多样性，但能量形式只有一种 D．利用能量的过程，就是能量转移和转化的过程 【答案】D 【解析】A.能量既可以发生转移（比如热传递时内能从高温物体转移到低温物体），也可以发生转化（比如摩擦生热是机械能转化为内能），并非只能转移不能转化。故A错误； B. 动能是物体由于运动具有的能量，可知能量与物体运动密切相关，故B错误； C. 不同的运动形式对应不同的能量形式，能量存在机械能、内能、电能等多种形式，故C错误； D. 人类利用能量的过程，本质上就是把能量从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式的过程。故D正确。 故选D。 8．（26-27九年级上·四川绵阳·开学考试）蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落到最低点C的过程，若不计空气阻力，关于该过程说法正确的是（     ） A．运动员下落过程中，到达B点时速度最快，动能最大 B．运动员在最低点C时，速度为0，受到非平衡力的作用 C．若运动员一直不发力，会一直运动下去，因为能量是守恒的 D．运动员从B点下落到C点的过程中，只有动能转化为弹性势能 【答案】B 【解析】A．运动员从点下落到点过程中，开始阶段重力大于弹力，运动员加速，动能增大；后来弹力大于重力，运动员减速，动能减小，故在点下方某处速度最快，动能最大，故A错误； B．运动员在最低点时，速度为0，此时蹦床形变最大，弹力大于重力，合力不为0，受到非平衡力的作用，故B正确； C．若运动员一直不发力，由于蹦床形变等过程中机械能会转化为内能，机械能逐渐减小，最终会停下来，故C错误； D．运动员从点下落到点的过程中，高度降低，重力势能减小，蹦床形变增大，弹性势能增大，此过程中重力势能和动能转化为弹性势能，故D错误。 故选B。 9．（2026·陕西西安·模拟预测）2025年11月25日，神舟二十二号应急发射，于当日15时50分成功对接于天和核心舱前向端口。发射升空后，太阳能电池翼和储能电池是神舟二十二号的主要能源系统，下列有关说法正确的是（     ） A．飞船与天和核心舱对接成功后，飞船相对核心舱是运动的 B．飞船在轨运行时，太阳能电池翼发电将太阳能转化为化学能 C．火箭燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值，从而提高了热机的效率 D．火箭加速升空时，神舟飞船的动能增大，重力势能增加，机械能增加 【答案】D 【解析】A．对接成功后，飞船与核心舱相对位置不变，由运动和静止的相对性可知，飞船相对核心舱是静止的，故A错误； B．太阳能电池翼发电时，消耗太阳能，得到电能，由能量转化规律可知是将太阳能转化为电能，故B错误； C．热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类有关，和燃烧是否充分无关。燃料燃烧更充分只能提高热机效率，无法改变燃料的热值，故C错误； D．火箭加速升空时，飞船质量不变，速度增大因此动能增大；高度升高因此重力势能增大，机械能是动能与重力势能的总和，所以飞船的机械能随之增加，故D正确。 故选D。 10．（26-27九年级上·全国·课后作业）空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃，工作过程中，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（     ） A．该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能 B．该发动机不能在大气层外工作 C．该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低 D．该发动机点火燃烧前的过程与柴油机某冲程相同，点火方式也与柴油机相同 【答案】D 【解析】A． 燃料燃烧时，燃料的化学能会先释放转化为燃气的内能，之后高温高压的燃气对外做功，最终转化为飞机机身运动的机械能，故A正确； B． 该发动机需要从外界空气中获得氧气助燃，大气层外没有空气，该发动机不能在大气层外工作，故B正确； C．发动机工作时，压缩机对空气做功压缩空气，后续燃料燃烧也会释放大量热量，这两个过程都会让气体内能增加、温度升高，之后高温气体膨胀对外做功，推动轮机转动并高速从喷管喷出，气体内能减小，温度降低，因此气体温度先升高再降低，故C正确； D．该发动机的点火方式是点燃式，柴油机是压燃式，两者不同，故D错误。 题目要求选错误的，故选D。 11．（24-25九年级上·河南郑州·期中）如图所示，是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是（     ） A．这三部手机是串联连接的 B．手机充电时，手机电池相当于用电器 C．手机充电时，手机电池将化学能转化为电能 D．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流不变 【答案】B 【解析】A．三部手机充电时互不影响，由并联电路各支路独立工作可知，这三部手机是并联连接的，故A错误； B．手机充电时消耗电能，由电路组成可知，手机电池相当于用电器，故B正确； C．手机充电时消耗电能转化为化学能储存起来，故C错误； D．三部手机并联，由并联电路电流规律可知，若拔掉其中一部手机，支路减少，通过充电器的总电流减小，故D错误。 故选B。 12．（25-26九年级上·甘肃兰州·期中）如图所示，关于能量的转化，下列说法正确的是（     ） A．甲图，压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同 B．乙图，钻木取火时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能 C．丙图，搓手的过程是通过热传递的方式使手的内能增加 D．丁图，给蓄电池充电时化学能转化为电能 【答案】B 【解析】A．甲图压缩空气，活塞对空气做功，机械能转化为内能，汽油机做功冲程是内能转化为机械能，故A错误； B．乙图钻木取火，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故B正确； C．丙图搓手，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式使手的内能增加，故C错误； D．丁图给蓄电池充电，消耗电能转化为化学能，故D错误。 故选B。 13．（25-26九年级上·辽宁本溪·阶段检测）2024年12月3日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功将“通信技术试验卫星十三号”发射升空，在发射过程中燃料燃烧释放的内能转化为火箭的___________能，这一过程___________（填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】机械 遵循 【解析】火箭发射时，燃料燃烧释放的内能对火箭做功，使火箭的动能、重力势能均增大，因此内能转化为机械能；所有能量的转化和转移过程都遵循能量守恒定律，故该过程遵循能量守恒定律。 14．（25-26九年级上·陕西西安·期中）目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注。如图所示，一排公共充电桩正在给电动汽车的蓄电池充电，这些充电桩之间是____________联的；电动汽车充电时，将电能转化为____________能；能量的转移和转化过程中，能量的总量____________。 【答案】并 化学 保持不变 【解析】因各充电桩工作时互不影响，故为并联；给蓄电池充电时，蓄电池将电能转化为化学能储存起来，因此电动汽车充电时，将电能转化为化学能；由能量守恒定律可知，能量总量保持不变。 15．（25-26九年级上·江西赣州·阶段检测）2024年长征四号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示火箭发射升空时，燃料通过燃烧将_________能转化为燃气的内能，火箭加注的燃料是液态氢，这是因为氢的_________大。 【答案】化学 热值 【解析】燃料燃烧时，化学能转化为燃气的内能；氢的热值大，根据可知，相同质量下完全燃烧可放出更多热量。 16．（25-26九年级上·广东潮州·阶段检测）“碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2（二氧化碳）排放量，达到CO2的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。 (1)氢燃料电池工作时将燃料的_________能转化为电能； (2)如图所示的氢燃料电池正常工作时，通过电动机的电流方向为_________（选填“从A到B”或“从B到A”）； (3)氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量_______________J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约_________kg的CO2排放；（，） (4)请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议：____________。 【答案】(1)化学 (2)从B到A (3) 60 (4)乘坐公共交通工具出行 【解析】（1）氢燃料电池工作时通过化学反应将燃料的化学能转化为电能。 （2）电流方向与负电荷定向移动方向相反。外电路中电子从A经电动机流向B，故通过电动机的电流方向为从B到A。 （3）柴油的质量为 柴油完全燃烧释放的热量为 减少排放的二氧化碳质量为 （4）为了“低碳生活”给出合理的出行建议：乘坐公共交通工具出行（符合减少碳排放、低碳出行理念的建议均合理）。 🚀能力跃升 17．（25-26九年级上·河北保定·阶段检测）《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，下列说法不正确的是（     ） A．煮大豆的过程中，大豆温度升高内能增大 B．用火种引燃木柴与钻木取火的原理不相同 C．将木柴架空一些可以燃烧更旺，木柴热值变大 D．木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 【答案】C 【解析】A．煮大豆的过程中，大豆吸收热量温度升高，内能增大，故A正确，不符合题意； B．火种引燃木柴是通过热传递改变内能，钻木取火是通过做功改变内能，故两者的原理不同，故B正确，不符合题意； C．木柴架空增大与氧气接触面积使燃烧更旺，热值是燃料特性，与燃烧情况无关，则木材燃烧更旺时热值不变，故C错误，符合题意； D．木柴燃烧经历化学反应，将化学能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 18．（2026·山东泰安·三模）在班级足球争霸赛中，小科将足球踢入球网，下列说法不正确的是（     ） A．踢球时，人对足球做了功，化学能转化为机械能 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．足球在上升过程中动能转化为重力势能和内能 【答案】C 【解析】A．踢球时，脚对球施加力且球在力的方向上移动距离，所以人对球做了功，人体的化学能转化为球的机械能，故A正确； B．惯性大小只与质量有关，足球质量不变，惯性不变，故B正确； C．足球飞行时已离开脚，与脚没有相互作用，不再受脚的作用力，只受重力和空气阻力，故C错误； D．足球上升时速度减小、高度增加，动能减小、重力势能增加，同时克服空气阻力做功，由能量守恒定律可知动能转化为重力势能和内能，故D正确。 本题选择说法不正确的，故选C。 19．（26-27九年级上·全国·课后作业）一粒水稻种子从土壤萌发、生长，最终成为餐桌上的米饭，经历了复杂的能量转化与转移过程。下列描述中，正确反映其主要能量变化的是（     ） A．光合作用将太阳能转化为化学能，再通过食物链逐级传递 B．种子萌发时，土壤中的有机物直接转化为光能和机械能 C．收割水稻时，柴油机的化学能全部转化为稻谷的化学能 D．煮饭过程中，电能完全转化为米饭的内能并储存在其中 【答案】A 【解析】A.水稻进行光合作用，把太阳能转化成有机物里的化学能；水稻被人食用，能量沿着食物链逐级传递，故A符合题意； B.种子萌发时，是种子自身储存的有机物分解，释放能量；土壤不为种子提供有机物，也不会转化为光能和机械能，故B不符合题意； C.收割水稻时，柴油机将化学能转化为内能，再转化为机械能，不会转化为稻谷的化学能，故C不符合题意； D.煮饭过程中，电能只有一部分转化为米饭的内能，也会有一部分内能散失到空气中，故D不符合题意。 故选A。 20．（25-26九年级上·湖北武汉·期中）2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机不是热机 B．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的比热容 C．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳温度升高，内能增大，机械能减小 D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能 【答案】D 【解析】A．热机的工作原理是利用燃料燃烧释放的内能来做功，将内能转化为机械能，属于热机，故A错误； B．液态氢作为燃料是因为其热值大，相同质量下完全燃烧释放热量更多，和比热容无关，故B错误； C．火箭向上发射过程中，速度增大、高度增加，动能和重力势能均增大，机械能增大，故C错误； D．燃料燃烧释放内能，一部分转化为火箭的机械能，另一部分以热量形式散失到空气中，故D正确。 故选D。 21．（2024·湖北恩施·一模）在脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是（     ） A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热 B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能 C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备 D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能 【答案】C 【解析】A．小风扇是风力发电机，作用是将风能转化为电能，并非为太阳能电池板散热，故A错误； B．太阳能电池板是将太阳能转化为电能，小风扇是风力发电机，其机械能来源于风能。太阳能与小风扇的机械能之间没有转化关系，故B错误； C．太阳能电池板可将太阳能转化为电能，小风扇作为风力发电机可将风能转化为电能，因此该新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备，故C正确； D．由于能量转化过程中存在损耗，太阳能电池板不能把接收到的太阳能全部转化为电能，故D错误。 故选C。 22．（25-26九年级上·广西崇左·期中）小明每个星期通过食物摄入淀粉、蛋白质、脂肪；每个星期的运动量：整理房间和扫地，打乒乓球，打篮球。下表是几种营养物质被人体吸收后释放的热量以及进行各项活动消耗热量所需的时间，下列说法正确的是（     ） 几种营养物质被人体吸收后释放的热量 营养物质 每克该营养物质释放的热量 淀粉 蛋白质 脂肪 进行各项活动消耗热量所需的时间 活动项目 时间/min 弹钢琴、打台球 35 整理房间、扫地 30 打乒乓球、打排球 20 打羽毛球、打网球 15 长跑、爬山、打篮球、踢足球 10 A．他摄入的热量少于运动消耗的热量 B．每个星期运动消耗的总热量是 C．这些营养物质释放的总热量是 D．为了所消耗的热量与需要的热量保持平衡，他可以增加脂肪的摄入量 【答案】C 【解析】这些营养物质释放的总热量 每个星期运动消耗的总热量则，由表可知每克脂肪营养物质释放的热量最多，为了所消耗的热量与需要的热量保持平衡，应减少脂肪的摄入，故ABD 错误，C正确。 故选C。 23．（24-25九年级上·福建福州·阶段检测）我国将发展新能源汽车列入七大战略性新兴产业之中，其中发展电动汽车是节能减排的重要举措。请回答下题。 （1）如图所示，利用充电桩给电动汽车充电时，电动汽车的电池相当于电路中的________（填“电源”或“用电器”）。充电桩有快充与慢充之别，“快充”的充电电缆更粗，其电阻更________，从而使相同时间内，电流通过电缆时产生的________更小。 （2）电动汽车行驶时，电动机将大部分电能转化为________能，为防止电动机温度过高，采用液冷方式降温，这是通过________的方式改变内能。 （3）电动汽车使用的国标电池组包含100节单体的三元锂离子电池串联，额定电压为，其额定总电压为________。 【答案】（1）用电器 小 热量 （2）机械 热传递 （3） 【解析】（1）充电时电池消耗电能，相当于电路中的用电器；导体材料、长度相同时，横截面积越大电阻越小，故更粗的充电电缆电阻更小；由焦耳定律可知，相同时间、相同电流下，电阻越小，电流通过电缆产生的热量越小。 （2）电动机工作时将大部分电能转化为机械能；液冷降温时热量从电动机传递到冷却液，是通过热传递的方式改变内能。 （3）串联电池组的总电压等于各串联单体电池的电压之和，额定总电压为 24．（25-26九年级上·吉林松原·期中）2025年是AI技术飞速发展的一年，国产AI—Deepseek横空出世，一举打破了美国在AI领域的部分垄断局面，其出色的阅读和文案能力令众多网友惊叹。 (1)Deepseek在工作时将电能转化为其他形式的能量。电能转化为内能的过程中通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。电能属于______（选填“一次”或“二次”）能源。 (2)Deepseek的通信模块利用______传输信息。 (3)Deepseek的智能设备采用锂电池供电，对锂电池进行充电时，电能转化为______能。 【答案】(1)做功 二次 (2)电磁波 (3)化学 【解析】（1）[1]改变内能的方式分为做功和热传递，做功是不同形式能量的转化过程，电能转化为内能属于能量转化，因此是通过做功的方式改变内能。 [2]一次能源可直接从自然界获取，二次能源需由一次能源转化得到，电能无法直接从自然界获取，依赖其他能源转化生成，属于二次能源。 （2）电磁波具备在真空中传播、传播速度快的特点，适合远距离传输信息，AI设备的通信模块依靠电磁波来传输信息。 （3）锂电池充电过程中，输入的电能会转化为电池内部的化学能储存起来，当设备使用电池时，化学能再转化为电能供能。 25．（25-26九年级上·吉林长春·阶段检测）2024年9月20日，“长春净月二号/天启31星”搭乘快舟一号甲运载火箭发射升空。 (1)火箭发射时，燃料燃烧释放的_______能转化为火箭的_______能，燃料在燃烧过程中热值_______，火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，使其内能增加，但内能无法收集起来转化成其他能，说明能量的转化具有_______； (2)中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，航天员王亚平用一个圆形金属环把水制成了一个大水球，太空中水能聚成球形是由于分子间有_______。接着她又往水球中注入适量蓝颜料，很快整个水球就变蓝了，这是_______现象，说明了分子在做_______运动。 【答案】(1)化学 机械 不变 方向性 (2)引力 扩散 无规则 【解析】（1）燃料燃烧时，自身储存的化学能被释放，最终转化为火箭的机械能，推动火箭运动；热值是燃料的固有特性，仅由燃料种类决定，与燃烧状态、质量等无关，因此燃烧过程中热值不变；能量的转化和转移具有方向性，火箭外壳摩擦产生的内能无法被收集再转化为其他形式的能，体现了这一特性。 （2）分子间存在相互作用的引力，在太空失重环境中，水分子在分子引力作用下聚成球形；蓝颜料进入水球后快速使整体变蓝，这是扩散现象；扩散现象说明分子在永不停息地做无规则（或热）运动。 26．（25-26九年级上·山东临沂·期中）2025年10月，兰陵县物理科技节中很多同学的作品让人印象深刻。 (1)如图甲所示，是泇河实验中学的李同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”里打气相当于图丙中______（选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程； (2)如图乙所示，是贾庄中学的李同学制作的“酒精火箭”，它的原理是用打火器在火箭底部引燃酒精蒸气，燃气将瓶体顶出去，此过程中将酒精燃料的化学能转化成______能再转化成______能，这与图丙中的______（选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程相同。若该热机的飞轮转速是1800r/min，1s内对外做功______次； (3)2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船成功发射，这是中国航天第六次载人飞行任务，航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的______（选填“热值”或“比热容”）很大。 (4)思源实验学校王同学制作的摇头风扇由两个电动机组成：主电机（M1）负责驱动扇叶旋转，摇头电机（M2）负责带动风扇头左右摆动。请根据以下电路图及描述，完成原理分析： ①这个电路中，主电机M1和摇头电机M2是______联关系（选填“串”或“并”）。 ②当只闭合开关S1时，工作的电机是______，此时风扇处于______（选填“吹风”或“摇头”）状态。当开关S1和S2都闭合时，工作的电机是______，此时风扇处于______（选填“吹风”或“摇头”或“吹风且摇头”）状态。 ③小理家的风扇，闭合开关S1和S2后，出现扇叶不转，但风扇头却能正常左右摇头现象。根据这个现象，你认为最可能发生故障的元件是______。 【答案】(1)A (2)内能 机械能 B 15 (3)热值 (4)并 M1 吹风 M1和M2 吹风且摇头 主电机M1 【解析】（1）丙图中A进排气门全关，活塞向上运动是压缩冲程，该过程中将机械能转化为内能；B进排气门全关，火花塞点火花是做功冲程，该过程将内能转化为机械能，往“水火箭”里打气，是对筒内空气做功，机械能转化为内能，对应内燃机压缩冲程，即A图。 （2）酒精燃烧时，化学能先转化为内能，燃气将瓶体顶出，内能再转化为机械能，这对应内燃机做功冲程，即图丙的B； 飞轮转速，四冲程内燃机飞轮每转2圈对外做功1次，1s内转30圈，对外做功次数为15次。 （3）航天器用氢做燃料，是因为氢的热值大，相同质量的氢完全燃烧能释放更多能量。 （4）①两个电机两端分别直接接电源两极，是并联； ②只闭合S1时，只有M1接入电路，工作电机是M1，风扇只转动扇叶，处于吹风状态；S1、S2都闭合时，M1、M2同时工作，风扇吹风且摇头； ③闭合两个开关，扇叶不转、能摇头，说明M2正常、M1故障，故障元件是主电机M1。 🌟思维挑战 27．（25-26八年级下·北京·期中）请阅读《锁边塔克拉玛干》并回答问题。 锁边塔克拉玛干 新疆的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，也是世界第二大流动沙漠。这片广袤无垠的沙海，以其极端的气候条件和恶劣的自然环境，对周边地区构成了严重威胁。为了有效阻挡沙漠的扩张、降低沙尘暴的影响，我国启动了塔克拉玛干沙漠锁边工程。 锁边工程的核心是构建一条绿色阻沙防护带，以阻挡沙漠的侵袭。工程固沙是重要的方法之一。工程固沙是通过铺设草方格沙障和高立式沙障实现的。其中草方格沙障利用芦苇秆等材料扎成方格，铺设在沙地上，通过增加地表粗糙程度来降低风速，以减少风沙的搬运能力，达到固沙的效果，从而能够有效地减少沙尘暴的发生。 除了工程固沙，还有光伏治沙。在沙漠边缘或内部建设光伏发电站，利用光伏板吸收太阳能并转化为电能。光伏板不仅提供了清洁能源，还起到了降低风速、削弱风的挟沙能力的作用。这是因为光伏板相当于一道屏障，能够阻挡部分风沙的流动，同时其遮阳效果也能降低地面温度，调节热力平衡，进一步减少风沙流动。 此外，还有生物治沙，如植树造林，通过种植胡杨、红柳、柽柳等林木，以及酸枣、沙枣、板蓝根、甘草、玫瑰花等经济作物实现扩绿增绿。 历经多年努力，一条长达3046km的绿色阻沙防护带终于在塔克拉玛干沙漠边缘形成，如同给塔克拉玛干沙漠戴上了“绿色围脖”。锁边塔克拉玛干，不仅为当地的经济发展提供了有力保障，也为全球沙漠治理提供了宝贵经验。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)草方格沙障是通过增加______来降低风速，减少风沙的搬运能力，实现固沙。 (2)光伏发电板既可以将______能转化为电能，又可以阻挡部分风沙的流动。 (3)一种分析沙尘暴的模型如下： 竖直向上运动的气流将大量沙尘颗粒（每个颗粒可视为质量分布均匀的球体）扬起后悬浮在空中并保持不动，每个沙尘颗粒的体积，其所受气流竖直向上的作用力，其中ρ是空气密度、r是沙尘颗粒的半径、v是竖直向上的气流流速，忽略沙尘颗粒所受浮力。 根据该模型可知，某区域竖直向上的气流流速越大，可悬浮在空中的沙尘颗粒的半径越______。经过工程固沙等措施治理后，测得某区域发生沙尘暴时竖直向上的气流流速v降为2m/s，取该区域空气密度ρ＝1.25kg/m3、沙尘颗粒的密度ρ0＝3×103kg/m3和g＝10N/kg，可知此次沙尘暴中悬浮在空中的沙尘颗粒的半径r＝______m。 【答案】(1)地表粗糙程度 (2)太阳 (3)大 【解析】（1）从材料中可直接获取信息，草方格沙障通过增加地表粗糙程度降低风速，减少风沙搬运能力以实现固沙。 （2）根据材料内容，光伏发电板吸收太阳能并将其转化为电能，同时可阻挡部分风沙流动。 （3）沙尘颗粒悬浮在空中保持不动时，竖直向上的气流作用力与自身重力平衡。沙尘颗粒重力公式为，竖直向上的气流作用力 由于，所以 解得，由此可知竖直向上的气流流速越大，可悬浮在空中的沙尘颗粒的半径越大。当气流流速、空气密度、沙尘颗粒的密度时，沙尘颗粒的半径 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第21.1节 能量的转化与守恒 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 能量的转移与转化 考点02 能量守恒定律 考点03 能量转移和转化的方向性 考点04 能量转移和转化的效率 03 避坑指南·解题通法 角度01 能量转化与转移的辨析 角度02 能量守恒定律的理解与应用 角度03 能量转化方向性的判断 角度04 能量转化效率的分析与计算 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.认识自然界中常见的能量形式，能准确区分能量的转移与转化两种变化形式，列举生活中的对应实例。 2.熟记能量守恒定律的完整内容，深刻理解定律内涵，能运用定律解释自然现象和生活中的能量变化过程。 3.明确能量转移和转化具有方向性的特点，知晓各类热现象的单向性规律，了解永动机无法实现的原因。 4.掌握能量转化效率的定义与表达式，能区分有用能量和总能量，学会分析能量损耗的原因，树立节能意识。 5.能结合生产、生活场景，综合分析能量转化、转移、守恒及效率问题，提升知识迁移与综合应用能力。 1.实例归纳法：整理生活、自然中的能量变化案例，分类总结能量转移、转化的规律，夯实基础概念。 2.定律建模法：牢记能量守恒核心逻辑，明确“能量总量不变、形式可改、位置可移”，规避认知误区。 3.对比辨析法：区分能量转化与转移、自发与非自发过程、有用能量与损耗能量，精准突破易混考点。 4.逻辑推理法：结合方向性规律，分析永动机不可行、能量损耗不可逆等问题，深化规律理解。 5.公式分析法：依托效率定义，梳理能量转化效率的解题思路，规范解答效率分析类题型。 考点01 能量的转移与转化 1.常见的能量形式 自然界中能量形式多样，生活中最常见的能量包括：机械能（动能、重力势能、弹性势能）、内能、电能、化学能、光能、核能等。一切运动、发热、带电、储存化学物质的物体都具有对应形式的能量。 2.能量的转移 （1）定义：能量从一个物体传递到另一个物体，或从物体的一部分传递到另一部分，能量形式不发生改变，仅改变能量的存在位置。 （2）特点：形式不变、位置改变，无新能量形式生成。 （3）实例：用热水袋取暖，内能从热水袋转移到人体；热传递过程中高温物体的内能转移到低温物体；小球碰撞过程中，动能从运动小球转移到静止小球。 3.能量的转化 （1）定义：能量从一种形式转变为另一种形式，能量形式发生改变，是不同能量之间的相互转换。 （2）特点：形式改变、总量不变，伴随两种及以上能量的交替变化。 （3）实例： ①水力发电：机械能转化为电能； ②电灯发光：电能转化为光能和内能； ③人体活动、动物运动：食物的化学能转化为内能和机械能； ④植物光合作用：太阳能转化为化学能，储存在植物体内； ⑤电动汽车行驶：电能转化为机械能； ⑥钻木取火、滑滑梯臀部发烫：机械能转化为内能； ⑦电饭锅烧饭：电能转化为内能； ⑧太阳能电池板供电：太阳能转化为电能。 【深化点拨】 1.区分转移和转化的核心：看能量形式是否改变，不变为转移、改变为转化。 2.地球上绝大多数能量的根本来源是太阳能，化石能源的化学能均源自远古生物储存的太阳能。 3.单一过程往往伴随多种能量转化，如灯泡工作既有光能也有内能转化。 1．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中）中学生在某次体能测试进行百米赛跑时，终点计时员听到枪声后才开始计时，运动员的成绩是15s，运动员的实际成绩是______s（保留一位小数）。在奔跑的过程中运动员身体的化学能转化为______能。（声音在15℃时空气中的传播速度为340m/s） 2．（25-26九年级上·陕西咸阳·期中）如图所示，一台电脑上有多个USB接口，外接电脑设备（如打印机、键盘、鼠标、音箱）可通过任意一个USB接口与电脑连接工作，USB接口之间是_____（选填“串联”或“并联”）的。电脑工作时也可以通过USB接口给手机充电，此时手机电池将电能转化为_____能储存起来。手机使用的锂电池电压是_____。 3．（25-26九年级上·辽宁朝阳·期中）截至2025年9月底，我国燃料电池汽车示范规模突破2万辆。燃料电池汽车以氢为主要燃料，是因为氢具有较大的_________；氢燃烧时，化学能转化为_________能。 4．（26-27九年级上·全国·课后作业）写出下列现象中包含的能量转化或转移： ①煤炭燃烧；______________________。 ②热水变凉；______________________。 ③搓手取暖；______________________。 ④摩擦生电；______________________。 ⑤温度计测温度______________________。 考点02 能量守恒定律 1.内容 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。 2.理解 （1）能量不可凭空产生、也不可凭空消失，总量始终恒定，这是自然界最普遍、最重要的基本定律之一； （2）能量的变化只有两种方式：转化（形式改变）和转移（位置改变）； （3）局部能量可能增减（如物体动能增加、势能减少），但系统总能量始终守恒。 3.现象解析 （1）小球摆动、秋千运动：摆动过程中动能和重力势能相互转化，因空气摩擦、绳索摩擦，部分机械能转化为内能散失，机械能逐渐减小，秋千最终停下，但总能量守恒； （2）弹性小球弹跳：小球反弹高度逐渐降低，是因为机械能不断转化为内能、声能散失，并非能量消失； （3）无阻力理想环境：机械能完全守恒，小球、秋千可永久运动。 4.永动机 第一类永动机（不消耗能量、持续对外做功）、第二类永动机（能量100%循环利用、无损耗）均无法实现。前者违背能量守恒定律，后者违背能量转化和转移的方向性，自然界不存在无能量损耗的能量转化过程。 【深化点拨】 1.所有自然过程都遵循能量守恒定律，无例外情况。 2.机械能不守恒不代表总能量不守恒，损耗的机械能会转化为其他形式能量（主要是内能）。 3.判断能量变化需看完整系统，不能只关注单一能量形式。 1．（26-27九年级上·全国·课后作业）能量守恒定律是自然界的基本定律之一，下列有关该定律的理解正确的是（     ） A．根据该定律可知，某个人具有的能量总是保持不变 B．“钻木取火”是创造内能的过程，说明能量可以从无到有创造出来 C．自然界任何制造永动机的设想，无论它多么巧妙，都是徒劳 D．一个单摆在来回摆动多次后总会停下来，说明能量是不守恒的 2．（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）如图甲所示，清晨时刻，一颗颗露珠在花瓣上悬而未滴，这是因为分子间存在_________（填“引力”或“斥力”）如图乙所示，将栗子与砂石混合在一起翻炒，是通过_________的方式增加栗子的内能，这一过程_________（填“遵守”或“不遵守”）能量守恒定律。 3．（25-26九年级上·吉林长春·阶段检测）1791年，意大利人伏打发明了最早的电池—伏打电堆，小明仿造了一个伏打电堆，并用电压表测量其电压，如图所示。 (1)此电堆的银板是____________极。 (2)需要____________节这样的电堆____________（选填“串”或“并”）联才能达到一节新干电池的电压。 (3)伏打电堆是将____________能转化为电能的电池。能量在转化的过程中，总量____________。 4．（25-26九年级上·宁夏吴忠·期末）永动机是___________（选填“可能”或“不可能”）制造成功的，因为它违反了___________定律。 5．（2026·江苏无锡·中考真题）下图是历史上有人设想的“永动机”。其外轮固定，内轮可以自由转动，两轮上斜放的磁体N极相接近，利用同名磁极相互_________，推动内轮不断转动下去。实际计算发现，内轮和外轮之间的吸引力和排斥力相等，内轮不会转动。这种设想违背了_________守恒定律。 考点03 能量转移和转化的方向 1.规律 能量的转移与转化 具有方向性 ，自然界中与热现象有关的过程都是 自发单向进行 ，无法逆向自发完成。 2.实例 （1）热传递方向：内能只能 自发从高温物体转移到低温物体 ，无法自发从低温物体转移到高温物体； （2）机械能与内能转化：机械能可自发转化为内能，但内能无法自发、完全转化为机械能； （3）水流方向：水自发从高处流向低处，无法自发从低处流向高处； （4）能量损耗不可逆：运动过程中散失的内能、声能，无法自发回收重新转化为机械能。 3.应用 正是因为能量转化具有方向性，能量利用过程中必然存在损耗，无法实现100%利用，因此节能、提高能量转化效率是可持续发展的核心举措。 【深化点拨】 1.自发过程单向不可逆，逆向过程需要消耗额外能量才能实现（如冰箱制冷消耗电能转移内能）。 2.能量守恒是总量不变，方向性是过程不可逆，二者不冲突。 3.所有热相关现象均有方向性，机械运动、电磁运动无自发方向性限制。 1．（25-26九年级上·河北张家口·期中）下列说法正确的是（     ） A．随科技不断进步，永动机是可以造出来的 B．同一物体的温度越高含有的热量就会越多 C．温度能从内能大的物体转移给内能小的物体 D．自然进行的能量转化和转移过程是不可逆的 2．（25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测）如图，歼-20战斗机，是我国自主研发的隐形战斗机，进入世界先进战斗机行列，它的油箱能装10吨燃油，歼-20的发动机是____________（选填“电动机”或“热机”），工作时将____________能转化成机械能，我们要节约能源是因为能量的转移和转化具有____________。 3．（24-25九年级下·江苏泰州·阶段检测）国家鼓励新能源汽车产业发展，新能源汽车越来越受到人们青睐。新能源汽车行驶过程中伴随着能量转化，散失到空气中的内能无法自动转化回来驱动汽车，这是因为能量的转化和转移具有___________。新能源汽车电池需要充电，如图所示是新能源汽车的充电桩，为了避免充电时连接线产生的热量过多，连接线一般选用较___________（选填“粗”或“细”）的导线。 4．（25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）目前有一种备受关注的喷气飞行背包。如图，人背上后背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，从而获得动力，实现人类自由单人飞翔的梦想。汽油燃烧将___________能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________。 考点04 能量转移和转化的效率 1.定义 在能量转移和转化过程中， 输出的有用能量与输入的总能量之比 ，叫做能量转化效率，用百分率表示。 核心公式： η=W有/W总×100% 2.区分 （1）总能量（输入能量）：初始输入的全部能量； （2）有用能量：人们需要、能被有效利用的能量； （3）损耗能量：散失到环境中、无法利用的能量（如散热、摩擦损耗、声能损耗）。 三者关系：W总=W有+W损 3.常见设备能量转化效率对比 （1）柴火灶：能量转化效率约30%，大部分热量散失到空气中； （2）天然气燃气灶：能量转化效率约55%； （3）微波炉、电磁炉：能量转化效率可达70%～90%，能量损耗少、利用率高。 4.效率提升方法 由于能量转化方向性的存在，100%利用率为理想状态，无法实现。可通过优化设备结构、减少摩擦、减少散热、采用新型技术等方式，降低能量损耗，提升转化效率。 【深化点拨】 1.效率永远小于100%，损耗的能量并未消失，只是转化为无用的内能等形式。 2.节能的本质：减少无用能量损耗，提升有用能量占比。 3.效率高低只看有用能量占比，与总能量大小无关。 1．（25-26九年级上·山西大同·期中）2025年9月27日，在太原卫星发射中心，“长征六号改”运载火箭成功将卫星互联网低轨11组卫星发射升空。火箭起飞时，发动机内的燃料在剧烈燃烧过程中（     ） A．燃料的热值变大 B．燃料的热值变小 C．能量的总量保持不变 D．发动机效率为100% 2．（25-26九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中）如图为简易热机的制作，易拉罐内部注入小半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。下列说法正确的是（     ） A．该简易热机模型工作时，只有能量转化，没有能量转移 B．该简易热机模型工作时，充当能量传递和转化的核心介质是水蒸气 C．同学们在测试过程中，发现点燃酒精灯扇叶不转动，是因为能量消失了 D．交流讨论中，同学提出增大燃料热值必定能提高简易汽轮机效率 3．（25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测）某品牌手机电池的部分参数如下表所示。右下图所示的两个充电器，一个标注“输出5V 4.5A”另一个标注“输出11V 6A”，其中有一个是快速充电器，其充电效率为90%，以下说法错误的是（　　） 电池名称 锂离子电池 电压 3.7V 容量 4400mAh A．当电池充满电时，储存的电能是58608J B．选用快速充电器将电池从零充满需要14.8min C．给手机电池充电时，是将电能转化为化学能 D．快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，目的是使充电过程中产生的热量少一些 4．（24-25九年级上·广东湛江·阶段检测）2025年4月24日17时17分，神舟二十号载人飞船升空，与空间站组合体对接完成。由陈冬、陈中瑞、王杰3名航天员组成，陈冬担任指令长。乘组包括2名航天驾驶员和1名飞行工程师，陈冬即将成为第二批航天员中首位三次飞天的航天员，陈中瑞、王杰均为第三批航天员，即将踏上个人首飞之旅。 在轨驻留期间，神舟二十号航天员乘组将迎来天舟九号货运飞船和神舟二十一号载人飞船的来访，计划于今年10月下旬返回东风着陆场。 (1)火箭在发射升空过程中，从能量转化的角度考虑，是将_____________能转化为_____________能； (2)“神舟二十号”飞船与“中国空间站”组合体在绕地飞行的过程中，组合体的运动状态_____________（选填“改变”或“不变”）； (3)火箭一般选用热值_____________（填“较大”或“较小”）的燃料； (4)航天员在完全失重的太空轨道舱中，能正常进行的实验是_____________； A．用天平测量质量 B．用弹簧测力计测量拉力 (5)你认为下列提高火箭发动机效率的途径中说法错误的是_____________。 A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少输出功率 C．尽量减少摩擦 D．尽量减少热量损失 角度01 能量转化与转移的辨析 1.高频易错点：混淆能量转移和转化，误将热传递、碰撞传能判定为能量转化；无法准确识别复杂场景中的多重能量转化。 2.解题通法：抓核心判变化，形式不变为转移，形式改变为转化；逐一拆解场景中的初始能量、最终能量，精准判断转化类型。 1．（26-27九年级上·全国·课后作业）下列四种现象中，只发生能量的转移而不发生能量的转化的过程是（     ） A．烧水时，水蒸气顶起壶盖 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．冬天，用手摸户外的金属杆时手感到凉 D．给电动车的蓄电池充电 2．（25-26九年级上·甘肃临夏·阶段检测）下列过程中，能量发生转移的是（     ） A．杯中的热水慢慢变凉 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 3．（25-26九年级上·山东聊城·期中）关于能量的转化和转移的说法正确的是（     ） A．搓手取暖发生的是能量的转移 B．暖气片给房间供暖发生的是能量的转化 C．利用水轮机发电发生的是能量的转化 D．植物进行光合作用发生的是能量的转移 4．（25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中）下列现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的是（     ） A．通电的电热丝热得发红 B．篮球从球框落下 C．流星在空中发出光和热 D．用热水袋取暖 5．（2026·江苏扬州·一模）植物进行光合作用时，阳光中的光能先被叶绿素捕获，将光能变成植物所需的化学能，这一步是能量的________（选填“转移”或“转化”）；假如一个成人跑步时身体消耗的能量为，这些能量相当于完全燃烧________kg的干木柴（），这些能量如果全部用来加热水，能使质量为50 kg、初温为20 ℃的水温度升高________℃[]；人活动过程中消耗的生物质能不可能重新自动回归身体，说明能量转移和转化具有________。 角度02 能量守恒定律的理解与应用 1.高频易错点：误认为物体机械能减小、能量消失；认为永动机可以实现；忽略系统总能量守恒，只看单一能量变化。 2.解题通法：牢记总量永恒不变，局部能量增减为能量转化所致；一切能量损耗都是能量形式的转变，并非能量消失；直接判定所有永动机相关设想均不成立。 6．（24-25九年级上·河南郑州·期中）有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（     ） A．物体在做功的过程中，如果有摩擦力存在能量就不守恒 B．能量在转移和转化的过程中，各种形式的能量的总量不变 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．根据能量守恒定律，可以制造出“永动机” 7．（26-27九年级上·全国·课后作业）记忆合金是一种特殊的材料，能够记住自身的形状，不论发生怎样的形变，稍微加热就会恢复如初。如图所示为“记忆合金魔轮”，安装在魔轮上的记忆合金弹簧在高于其“转变温度”的水中缩短，在空气中伸长，在力的作用下，魔轮便转动起来了。若在下面放上热水，魔轮就会不停地转下去，就制成了一个“永动机”。下列有关说法正确的是（     ） A．此魔轮“永动机”的设想遵循能量守恒定律 B．“魔轮”不停转动过程中不会消耗任何能量，节约能源 C．记忆合金弹簧在空气中伸长、在热水中缩短时，是自己创造的能量 D．“永动机”是不可能实现的 8．（25-26九年级上·广东河源·阶段检测）荡秋千时，如果不持续用力，秋千会越荡越低，直到停止。在这个过程中，秋千的机械能___________（选填“增大”或“减小”），原因是机械能转化成了其他形式的能。整个过程中，秋千的机械能___________，能的总量__________。（后两空均选填“守恒”或“不守恒”） 9．（26-27九年级上·全国·课后作业）如图所示，科学家将直径为9nm的特殊颗粒植入豆瓣菜的叶子中，发现在黑暗环境下，叶子发出微弱的光，实现了化学能直接向_______能的转化，该能量转化过程中，能量的总量______（选填“增大”“不变”或“减小”）。 10．（26-27九年级上·全国·课后作业）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，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。水流从高处流下时，水的重力势能转化为水的______能；水流冲击叶片转动时，水的动能______（选填“转移”或“转化”）到叶片；叶片转动，把水从低处抽到高处时，叶片的动能转化为水的______能。在周而复始的转化过程中，各部件之间由于摩擦，会使得机械能转化为______能，装置的机械能越来越______，所以永动机______（选填“能够”或“不能”）永远转动下去。 角度03 能量转化方向性的判断 1.高频易错点：认为能量可以自发逆向转化；混淆“自发过程”与“外力做功过程”；误以为能量守恒就可以任意循环利用能量。 2.解题通法：热现象均单向自发进行，逆向过程必消耗额外能量；机械能转内能自发，内能转机械能不自发；散失的能量无法自发回收。 11．（25-26九年级上·河南驻马店·阶段检测）目前有一种备受关注的喷气飞行背包。人背上后背包发动机将汽油燃烧后的气体通过喷气孔喷出，从而获得动力。汽油燃烧将___________能转化为内能，用来对人和飞行背包做功，还有部分内能散失到空气中，但这些内能却无法再被利用来对人和飞行背包做功，说明能量的转移和转化具有___________。如果汽油燃烧了一部分后，剩余汽油的热值___________。 12．（2026·广东东莞·模拟预测）广州已部署多条L4级（高度自动驾驶）公交线路，截至2025年10月，无人驾驶公交车累计安全行驶超210万公里。公交车静止时，其受到的重力和地面对它的支持力________（选填“是”或“不是”）一对平衡力；紧急刹车时，刹车片的内能________（选填“增加”“不变”或“减少”），这些内能最终散失到空气中，无法再驱动公交车，这是因为能量的转移和转化具有________性。 13．（25-26九年级上·广东深圳·阶段检测）如图所示，图甲是质量100g固体的熔化实验装置，乙图是根据实验数据绘制出的图像，由图像可知在该物质熔化过程中，温度________（选填“升高”、“降低”或“不变”），而物体第20min时的内能________（选填“大于”、“等于”或“小于”）第10min时的内能。实验中，热量只能自发地由酒精灯的火焰传递给水，却不会反过来传递，说明能量的转移具有________性。 14．（24-25九年级下·吉林长春·阶段检测）汽车与生活息息相关，通过你学习的物理知识回答下列问题： (1)小赫同学的爸爸最近入手了一台小米SU7的新能源汽车，如图所示，在给汽车充电时，汽车电池相当于______。其车上的车载北斗导航系统的全景地图信号是通过______从卫星传递的，北斗卫星上的芯片采用______材料制成，其具有______性。 (2)汽车在高速水平路面上快速行驶时，相对于路边的树木是______的，此时汽车对地的压力______重力（选填“大于”或“等于”或“小于”）；北方的冬天，行驶的汽车尾部排气管会冒“白气”，这是______现象；汽车制动时由于摩擦，将______转化成了地面、轮胎和空气的内能，轮胎温度升高，这是通过______的方式改变内能，这些内能无法自动转化回去，原因是能量的转移和转化是具有______性的。 角度04 能量转化效率的分析与计算 1.高频易错点：混淆有用能量和总能量；误认为效率可达到100%；忽略能量损耗的本质。 2.解题通法：先区分输入总能量和目标有用能量，代入效率公式计算；明确效率＜100%是必然规律，损耗能量全部遵循能量守恒。 15．（2025·山东菏泽·一模）用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，煤气燃烧时将______能转化为内能，煤气灶烧水的效率为______%。煤气燃烧后，煤气罐里的煤气的热值将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。[水的比热容是，煤气的热值为] 16．（2026·江苏苏州·二模）如图所示为新农村建设中的风光互补路灯。“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆备时同时发电，并日夜蓄能，某型号的该路灯额定功率为50W。 (1)风力发电机利用风力发电时，是将________能转化为电能； (2)安装100盏这种风光互补路灯，如果每天正常工作10h，那么1个月（30天）消耗的电能相当于完全燃烧________kg天然气所放出的热量；（天然气的热值为） (3)若太阳1s内辐射在面积上的太阳能为800J，其光电转换效率为12.5%，则太阳能电池板在面积上的平均输出功率为________W。 17．（2026·湖北武汉·二模）全球单机容量最大的“超级充电宝”——浙江天台抽水蓄能电站3号机组已于2026年4月25日顺利投运，全站预计2026年6月全容量投产。如图，该抽水蓄能电站由上水库、下水库、输水系统、地下厂房等组成，上下水库固定水位差达700米。抽水蓄能电站在用电低谷时，利用过剩的电能把下水库中的水抽到上水库，此过程是将电能转化为水的______能，在用电高峰时再放水至下水库进行发电。若40万千瓦的电动机每秒钟可将40t水抽到上水库蓄能，则10秒内电动机克服水的重力做功为______J，此过程电动机的效率为______。 18．（2026·河南驻马店·一模）如图所示，敦煌首座100MW熔盐塔式光热电站是中国首个百兆瓦级熔盐塔式光热电站，由多面定日镜同时将阳光反射到中心熔盐塔顶端的接收器，利用阳光对塔顶流动的熔盐（液态盐）进行加热，能把的熔盐加热到540℃。整个循环系统有30000t熔盐，熔盐的比热容取，则熔盐循环一次吸收___________J的热量；若光热电站的热电转化效率为50%，则这些热量可以发电___________kW·h。 19．（2025·湖北襄阳·二模）我国自主研发的全球首台兆瓦级波浪能发电装置“南鲲号”投入运行，成功将波浪的能量转化为清洁、可靠的电能，解决了海岛能源供应问题。如图，“南鲲号”通过其独特的三角形设计和半潜式船体结构，能够接收来自各个方向的海浪冲击，最大化地利用波浪的能量。“南鲲号”正常工作时浸入水中深度为30m，在满负荷工作条件下，日发电量可达2.4万度，相当于3500户家庭一天的用电量。（，，） (1)“南鲲号”发电是将波浪的________能转化为电能，应用了________原理。 (2)“南鲲号”正常工作时底部受到水的压强是多少？ (3)“南鲲号”质量为，其漂浮时受到的浮力是多少？排开海水的体积是多少？ (4)如果“南鲲号”满负荷工作天所发的电量由效率为30%的火力发电站提供，则需要完全燃烧多少吨煤？ 【例1】（2026·青海·中考真题）青海省拉西瓦水电站是目前黄河上发电量最大的水电站，发电过程中（     ） A．机械能转化为电能 B．核能转化为电能 C．化学能转化为电能 D．内能转化为电能 【例2】（2026·北京·中考真题）（多选）如图所示风力发电机，部分参数见下表，其中叶片额定转速是指叶片在额定风速下单位时间内转动的圈数。已知风力发电机工作时的输出功率与风速的三次方成正比。关于此风力发电机，下列说法正确的是（     ） 启动风速 3m/s 停机风速 25m/s 额定风速 12m/s 叶片额定转速 15圈/min 额定输出功率 3200kW A．风力发电机发电是电磁感应现象的应用 B．风力发电机发电的过程中将风能转化成电能 C．在额定风速下，风力发电机的叶片转动9圈输出的电能为 D．当风速为时，风力发电机的输出功率为 【变式2-1】（2026·北京·中考真题）我国的高铁规模雄踞世界第一，高铁技术处在世界最前沿。高铁运行的动力来源是电力系统提供的电能，列车消耗电能主要用于两部分：一是为电机提供动力，二是为车厢内各种用电器提供电能。列车运行时，会受到不同种类的阻力，其中空气阻力影响最大，车速越大，列车受到的空气阻力就越大，导致需要电机提供的牵引力越大，耗电越快。如图所示为某列车试验阶段所受空气阻力随速度变化的关系图像。该列车以的速度在水平直轨道上做匀速直线运动，所受空气阻力占总阻力的80%，忽略车厢内用电器的耗电。 (1)求列车受到的总阻力的大小； (2)求列车运行电机牵引力做的功； (3)已知该列车电机将电能转化为机械能的效率为94%，若该列车仍以的速度在水平直轨道上做匀速直线运动，但受到的总阻力减小5%，求列车运行能节省的电能。 【例3】（2026·吉林长春·中考真题）2026年5月，我国车手驾驶某款国产赛车夺得世界巡回赛冠军，让世界见证中国制造力量。 (1)赛车启动前在水平赛道上静止，是以___________为参照物，此时赛车所受合力为___________N。 (2)比赛过程中，车手与车队之间通过对讲机发射和接收___________来传递信息。赛车快速经过弯道时，车手的身体由于___________会向一侧倾斜。 (3)赛车通过终点后刹车的过程中，车轮与地面摩擦，将机械能转化为___________能，这些消耗的能量不能再自动地用来驱动赛车，说明能量的转化和转移具有___________性。在能量转化和转移的过程中，能量的总量___________。 【变式3-1】（2026·贵州·中考真题）部分家用电器上贴有“中国能效标识”，旨在引导消费者选择高效节能产品。图是额定功率相同的甲、乙两个电饭锅的能效标识（部分信息已省略）。 (1)图中“耗能低”和“耗能高”中的“能”是指哪种形式的能量？ (2)请结合图中相关信息，判断相同条件下煮熟相同米饭，哪个电饭锅的耗能更低。从能量转化的角度说明理由。（不考虑电饭锅保温和待机状态） 【变式3-2】（2026·山东·中考真题）截至2025年底，我国抽水蓄能的装机规模连续10年位居世界首位，其中雅砻江两河口抽水蓄能电站是全球在建规模较大的混合式抽水蓄能电站，如图甲。同学们对抽水蓄能电站展开了项目化研究。 任务一：了解抽水蓄能电站工作原理 通过查阅资料得知，抽水蓄能电站在用电低谷期，用电动抽水机将水从下水库抽到上水库，把富余的能量储存起来；在用电高峰期，上水库向下水库放水，进行水力发电。 (1)请在答题卡指定位置将能量转化过程补充完整。 __________能__________能__________能 任务二：设计并制作抽水蓄能电站模拟装置 模拟装置如图乙所示。将发电机作为电源只给一个小灯泡供电，发电机输出功率即为小灯泡的功率。 (2)在虚线框内补画测量该发电机输出功率的电路图。 任务三：模拟抽水蓄能发电 将上水库的水全部放完，关闭阀门。再利用抽水机将下水库中的水全部抽到上水库中，抽水过程水增加的机械能为351J。 打开阀门开始计时，上水库的水全部流完停止计时，将该过程所测的发电机的输出电压、输出电流和发电时间记录在下表，电流表的示数如图丙所示。 电压 电流 时间 1.5 180 (3)图丙中电流表的示数为__________A。 (4)计算此过程上水库水的机械能转化为发电机输出电能的效率。 任务四：项目评估 (5)请写出一条影响（4）所述效率的因素，并写出相应的改进措施。 影响因素：________________________________________________________________________________； 改进措施：________________________________________________________________________________。 通过本次项目化研究，同学们从能源开发与利用的角度体会到了可持续发展的重要性。 【变式3-3】（2026·甘肃兰州·中考真题）阅读短文，回答问题。 兰州新区：超薄铜箔打造新能源“神经网” 在兰州新区某公司智能化车间里，正在生产薄如蝉翼（厚度仅）的高性能超薄铜箔。越薄的铜箔越能提升锂电池的储电能力、并减轻电池重量，是新能源汽车锂电池的核心“神经网”。 车间利用电解原理：电流通过含铜离子的电解液，使铜离子在钛辊表面定向堆积，形成均匀超薄铜箔。铜箔具备优良的导电性与导热性，抗拉强度超400兆帕，可承受高温，属于高性能金属新材料。这项技术，打破了国外对超薄锂电铜箔的技术垄断，助力我国新能源产业发展。 (1)超薄铜箔厚度：__________。 (2)锂电池充电时，将电能转化为__________能储存起来。 (3)铜离子向钛辊表面定向堆积时，会产生__________（选填“指向”或“背向”）钛辊表面方向的电流。 ⚡基础速刷 1．（24-25八年级上·四川巴中·期中）物质具有能量，能量有各种形式，并且各种形式的能量可以相互转化。水电站发电时，其能量的转化形式是（     ） A．电能转化为机械能 B．机械能转化为电能 C．光能转化为电能 D．电能转化为光能 2．（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测）某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成。一般情况下蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机给蓄电池充电。关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，下列说法不正确的是（     ） A．电动机在提供动力时把电能转化为机械能 B．蓄电池充电时把电能转化为化学能 C．制动减速发电的过程把内能转化为电能 D．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能 3．（26-27八年级上·全国·单元测试）下列能量形式中，属于机械能的是（     ） A．食物中储存的能量 B．流动的水具有的能量 C．燃料燃烧释放的能量 D．发光的电灯具有的光能 4．（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（     ） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时，将电能转化为化学能 C．蓄电池放电时，将化学能转化为电能 D．小风扇工作时，将机械能转化为电能 5．（25-26九年级上·云南昭通·阶段检测）根据能量守恒定律，以下情形可能发生的是（     ） A．向上抛出的石头速度越来越快 B．搭在盆边的毛巾能自动吸水，从而使低处的水自动流向高处 C．出枪膛的子弹射穿木板后，以更快的速度继续运动 D．随着科学技术不断发展和提高，永动机是可以制成的 6．（25-26九年级上·福建福州·期中）两种汽车的能流图如图所示，根据图中信息，下列说法正确的是（     ） A．燃油车能量利用率高 B．电动车能量利用率高 C．电动车的能量利用效率可以达到95% D．电动车的有用机械能更多 7．（25-26八年级上·山东菏泽·期中）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．物体之间的能量只能转移不能转化 B．能量是与物体运动无关的物理量 C．物质的运动形式虽然具有多样性，但能量形式只有一种 D．利用能量的过程，就是能量转移和转化的过程 8．（26-27九年级上·四川绵阳·开学考试）蹦床属于体操运动的一种，是一项运动员利用蹦床的反弹在空中表现杂技技巧的竞技运动，有“空中芭蕾”之称。如图所示是运动员到达最高点A后沿竖直方向下落到最低点C的过程，若不计空气阻力，关于该过程说法正确的是（     ） A．运动员下落过程中，到达B点时速度最快，动能最大 B．运动员在最低点C时，速度为0，受到非平衡力的作用 C．若运动员一直不发力，会一直运动下去，因为能量是守恒的 D．运动员从B点下落到C点的过程中，只有动能转化为弹性势能 9．（2026·陕西西安·模拟预测）2025年11月25日，神舟二十二号应急发射，于当日15时50分成功对接于天和核心舱前向端口。发射升空后，太阳能电池翼和储能电池是神舟二十二号的主要能源系统，下列有关说法正确的是（     ） A．飞船与天和核心舱对接成功后，飞船相对核心舱是运动的 B．飞船在轨运行时，太阳能电池翼发电将太阳能转化为化学能 C．火箭燃料燃烧更充分可以提高燃料的热值，从而提高了热机的效率 D．火箭加速升空时，神舟飞船的动能增大，重力势能增加，机械能增加 10．（26-27九年级上·全国·课后作业）空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃，工作过程中，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（     ） A．该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能 B．该发动机不能在大气层外工作 C．该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低 D．该发动机点火燃烧前的过程与柴油机某冲程相同，点火方式也与柴油机相同 11．（24-25九年级上·河南郑州·期中）如图所示，是小明用三合一充电器给三部手机同时充电的情景。下列说法正确的是（     ） A．这三部手机是串联连接的 B．手机充电时，手机电池相当于用电器 C．手机充电时，手机电池将化学能转化为电能 D．若拔掉其中一部手机，则通过充电器的总电流不变 12．（25-26九年级上·甘肃兰州·期中）如图所示，关于能量的转化，下列说法正确的是（     ） A．甲图，压缩空气，硝化棉燃烧，此过程能量的转化与汽油机的做功冲程相同 B．乙图，钻木取火时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能 C．丙图，搓手的过程是通过热传递的方式使手的内能增加 D．丁图，给蓄电池充电时化学能转化为电能 13．（25-26九年级上·辽宁本溪·阶段检测）2024年12月3日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功将“通信技术试验卫星十三号”发射升空，在发射过程中燃料燃烧释放的内能转化为火箭的___________能，这一过程___________（填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 14．（25-26九年级上·陕西西安·期中）目前新能源汽车在全球范围内受到了越来越多的关注。如图所示，一排公共充电桩正在给电动汽车的蓄电池充电，这些充电桩之间是____________联的；电动汽车充电时，将电能转化为____________能；能量的转移和转化过程中，能量的总量____________。 15．（25-26九年级上·江西赣州·阶段检测）2024年长征四号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示火箭发射升空时，燃料通过燃烧将_________能转化为燃气的内能，火箭加注的燃料是液态氢，这是因为氢的_________大。 16．（25-26九年级上·广东潮州·阶段检测）“碳中和”是指生产生活中通过各种方式来抵消自身产生的CO2（二氧化碳）排放量，达到CO2的相对“零排放”，是当今共同应对气候变暖问题的全球行动。2022年北京冬奥会是全球第一个实现了“碳中和”的冬奥会。冬奥会使用了氢燃料电池大巴，行驶时只排放水而无其它任何有害物质。大巴使用的氢燃料电池相当于发电机，电池工作原理如图甲所示。把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散并与电解质发生反应后，放出的电子通过外部工作电路到达阴极，失去电子的氢离子（质子）穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板。 (1)氢燃料电池工作时将燃料的_________能转化为电能； (2)如图所示的氢燃料电池正常工作时，通过电动机的电流方向为_________（选填“从A到B”或“从B到A”）； (3)氢燃料电池大巴可实现CO2的零排放，而柴油动力大巴每燃烧1kg柴油排放的CO2约3kg。某柴油动力大巴行驶100km耗油25L，这25L柴油完全燃烧可释放热量_______________J；如改用氢燃料电池大巴行驶100km可减少约_________kg的CO2排放；（，） (4)请你为“低碳生活”给出一条合理的出行建议：____________。 🚀能力跃升 17．（25-26九年级上·河北保定·阶段检测）《齐民要术》中对醋的制作工艺有记载：“作大豆千岁苦酒（醋）法：用大豆一斗，熟汰之，渍令泽炊。暴极燥，以酒醅灌之。任性多少，以此为率。”蒸煮是酿醋过程中的一个重要工序，如图所示是将大豆进行蒸煮的过程，下列说法不正确的是（     ） A．煮大豆的过程中，大豆温度升高内能增大 B．用火种引燃木柴与钻木取火的原理不相同 C．将木柴架空一些可以燃烧更旺，木柴热值变大 D．木柴燃烧的过程，将化学能转化成了内能 18．（2026·山东泰安·三模）在班级足球争霸赛中，小科将足球踢入球网，下列说法不正确的是（     ） A．踢球时，人对足球做了功，化学能转化为机械能 B．足球在飞行和触网时惯性不变 C．足球在飞行时受到脚的作用力和重力 D．足球在上升过程中动能转化为重力势能和内能 19．（26-27九年级上·全国·课后作业）一粒水稻种子从土壤萌发、生长，最终成为餐桌上的米饭，经历了复杂的能量转化与转移过程。下列描述中，正确反映其主要能量变化的是（     ） A．光合作用将太阳能转化为化学能，再通过食物链逐级传递 B．种子萌发时，土壤中的有机物直接转化为光能和机械能 C．收割水稻时，柴油机的化学能全部转化为稻谷的化学能 D．煮饭过程中，电能完全转化为米饭的内能并储存在其中 20．（25-26九年级上·湖北武汉·期中）2024年5月3日17时27分，长征五号遥八运载火箭携带嫦娥六号月球探测器从中国文昌航天发射场成功发射。飞行约37分钟后，将嫦娥六号探测器送入地月转移轨道，由此开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机不是热机 B．火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的比热容 C．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳温度升高，内能增大，机械能减小 D．火箭发射升空的过程中，燃料燃烧产生的内能一部分转化为了火箭的机械能 21．（2024·湖北恩施·一模）在脱贫过程中许多村镇安装了“肩扛太阳能电池板，头顶小风扇”的新能源路灯。下列说法正确的是（     ） A．小风扇的作用是为太阳能电池板散热 B．太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能 C．这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备 D．太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能 22．（25-26九年级上·广西崇左·期中）小明每个星期通过食物摄入淀粉、蛋白质、脂肪；每个星期的运动量：整理房间和扫地，打乒乓球，打篮球。下表是几种营养物质被人体吸收后释放的热量以及进行各项活动消耗热量所需的时间，下列说法正确的是（     ） 几种营养物质被人体吸收后释放的热量 营养物质 每克该营养物质释放的热量 淀粉 蛋白质 脂肪 进行各项活动消耗热量所需的时间 活动项目 时间/min 弹钢琴、打台球 35 整理房间、扫地 30 打乒乓球、打排球 20 打羽毛球、打网球 15 长跑、爬山、打篮球、踢足球 10 A．他摄入的热量少于运动消耗的热量 B．每个星期运动消耗的总热量是 C．这些营养物质释放的总热量是 D．为了所消耗的热量与需要的热量保持平衡，他可以增加脂肪的摄入量 23．（24-25九年级上·福建福州·阶段检测）我国将发展新能源汽车列入七大战略性新兴产业之中，其中发展电动汽车是节能减排的重要举措。请回答下题。 （1）如图所示，利用充电桩给电动汽车充电时，电动汽车的电池相当于电路中的________（填“电源”或“用电器”）。充电桩有快充与慢充之别，“快充”的充电电缆更粗，其电阻更________，从而使相同时间内，电流通过电缆时产生的________更小。 （2）电动汽车行驶时，电动机将大部分电能转化为________能，为防止电动机温度过高，采用液冷方式降温，这是通过________的方式改变内能。 （3）电动汽车使用的国标电池组包含100节单体的三元锂离子电池串联，额定电压为，其额定总电压为________。 24．（25-26九年级上·吉林松原·期中）2025年是AI技术飞速发展的一年，国产AI—Deepseek横空出世，一举打破了美国在AI领域的部分垄断局面，其出色的阅读和文案能力令众多网友惊叹。 (1)Deepseek在工作时将电能转化为其他形式的能量。电能转化为内能的过程中通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变内能。电能属于______（选填“一次”或“二次”）能源。 (2)Deepseek的通信模块利用______传输信息。 (3)Deepseek的智能设备采用锂电池供电，对锂电池进行充电时，电能转化为______能。 25．（25-26九年级上·吉林长春·阶段检测）2024年9月20日，“长春净月二号/天启31星”搭乘快舟一号甲运载火箭发射升空。 (1)火箭发射时，燃料燃烧释放的_______能转化为火箭的_______能，燃料在燃烧过程中热值_______，火箭穿越大气层过程中：火箭外壳与大气摩擦温度升高，使其内能增加，但内能无法收集起来转化成其他能，说明能量的转化具有_______； (2)中国航天员在空间站上的“太空授课”精彩纷呈，航天员王亚平用一个圆形金属环把水制成了一个大水球，太空中水能聚成球形是由于分子间有_______。接着她又往水球中注入适量蓝颜料，很快整个水球就变蓝了，这是_______现象，说明了分子在做_______运动。 26．（25-26九年级上·山东临沂·期中）2025年10月，兰陵县物理科技节中很多同学的作品让人印象深刻。 (1)如图甲所示，是泇河实验中学的李同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”里打气相当于图丙中______（选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程； (2)如图乙所示，是贾庄中学的李同学制作的“酒精火箭”，它的原理是用打火器在火箭底部引燃酒精蒸气，燃气将瓶体顶出去，此过程中将酒精燃料的化学能转化成______能再转化成______能，这与图丙中的______（选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程相同。若该热机的飞轮转速是1800r/min，1s内对外做功______次； (3)2025年10月31日，神舟二十一号载人飞船成功发射，这是中国航天第六次载人飞行任务，航天器发动机用氢做燃料，这是因为氢的______（选填“热值”或“比热容”）很大。 (4)思源实验学校王同学制作的摇头风扇由两个电动机组成：主电机（M1）负责驱动扇叶旋转，摇头电机（M2）负责带动风扇头左右摆动。请根据以下电路图及描述，完成原理分析： ①这个电路中，主电机M1和摇头电机M2是______联关系（选填“串”或“并”）。 ②当只闭合开关S1时，工作的电机是______，此时风扇处于______（选填“吹风”或“摇头”）状态。当开关S1和S2都闭合时，工作的电机是______，此时风扇处于______（选填“吹风”或“摇头”或“吹风且摇头”）状态。 ③小理家的风扇，闭合开关S1和S2后，出现扇叶不转，但风扇头却能正常左右摇头现象。根据这个现象，你认为最可能发生故障的元件是______。 🌟思维挑战 27．（25-26八年级下·北京·期中）请阅读《锁边塔克拉玛干》并回答问题。 锁边塔克拉玛干 新疆的塔克拉玛干沙漠是我国最大的沙漠，也是世界第二大流动沙漠。这片广袤无垠的沙海，以其极端的气候条件和恶劣的自然环境，对周边地区构成了严重威胁。为了有效阻挡沙漠的扩张、降低沙尘暴的影响，我国启动了塔克拉玛干沙漠锁边工程。 锁边工程的核心是构建一条绿色阻沙防护带，以阻挡沙漠的侵袭。工程固沙是重要的方法之一。工程固沙是通过铺设草方格沙障和高立式沙障实现的。其中草方格沙障利用芦苇秆等材料扎成方格，铺设在沙地上，通过增加地表粗糙程度来降低风速，以减少风沙的搬运能力，达到固沙的效果，从而能够有效地减少沙尘暴的发生。 除了工程固沙，还有光伏治沙。在沙漠边缘或内部建设光伏发电站，利用光伏板吸收太阳能并转化为电能。光伏板不仅提供了清洁能源，还起到了降低风速、削弱风的挟沙能力的作用。这是因为光伏板相当于一道屏障，能够阻挡部分风沙的流动，同时其遮阳效果也能降低地面温度，调节热力平衡，进一步减少风沙流动。 此外，还有生物治沙，如植树造林，通过种植胡杨、红柳、柽柳等林木，以及酸枣、沙枣、板蓝根、甘草、玫瑰花等经济作物实现扩绿增绿。 历经多年努力，一条长达3046km的绿色阻沙防护带终于在塔克拉玛干沙漠边缘形成，如同给塔克拉玛干沙漠戴上了“绿色围脖”。锁边塔克拉玛干，不仅为当地的经济发展提供了有力保障，也为全球沙漠治理提供了宝贵经验。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)草方格沙障是通过增加______来降低风速，减少风沙的搬运能力，实现固沙。 (2)光伏发电板既可以将______能转化为电能，又可以阻挡部分风沙的流动。 (3)一种分析沙尘暴的模型如下： 竖直向上运动的气流将大量沙尘颗粒（每个颗粒可视为质量分布均匀的球体）扬起后悬浮在空中并保持不动，每个沙尘颗粒的体积，其所受气流竖直向上的作用力，其中ρ是空气密度、r是沙尘颗粒的半径、v是竖直向上的气流流速，忽略沙尘颗粒所受浮力。 根据该模型可知，某区域竖直向上的气流流速越大，可悬浮在空中的沙尘颗粒的半径越______。经过工程固沙等措施治理后，测得某区域发生沙尘暴时竖直向上的气流流速v降为2m/s，取该区域空气密度ρ＝1.25kg/m3、沙尘颗粒的密度ρ0＝3×103kg/m3和g＝10N/kg，可知此次沙尘暴中悬浮在空中的沙尘颗粒的半径r＝______m。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $