第十四章 内能的利用 第一节《能量的转化与守恒》练习基础A 2026-2027学年九年级物理人教版 全一册

**基本信息** 聚焦能量转化与守恒核心概念，以基础层（基础A）为主，通过概念填空-情境辨析-实例应用的三阶路径，强化物理观念与科学思维，适配新授课即时巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础A|能量转化与转移概念、守恒定律内容、永动机原理、生活实例分析|知识回顾题直接考查定律表述（如填空“转化”“转移”），选择/多选题结合小球弹跳、太阳能设备等情境辨析能量变化（如单选题1分析机械能与内能转化），填空题关联科技场景（如嫦娥五号着陆能量转化）|

第十四章 内能的利用 第一节《能量的转化与守恒》分层作业设计 基础A 1、 知识回顾 ①.能量的转化与守恒 1．大量事实表明：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量________。这就是________定律。 2．能量的形式有多种，如机械能、内能、电能、光能、核能、化学能等，能量在一定条件下可以________转化为________，也可以从一个物体________到另一个物体。 3．转移和转化的区别： 转移：能量的形式不变，但________________发生变化；转化：能量的________________发生变化。 4． 能量守恒定律：________________________________。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。所有的能量转化的过程都________能量守恒定律。任何时候只能是能量从________转化为________，而不能________的制造能量。 5． 机械能可以 （受阻力），但能量必须 。 6． 永动机不可能实现，因为违背了________定律，能量既不会凭空________，也不会凭空________，只能发生转移或者转化。即使没有摩擦，永动机依旧不能造出永动机，因为能量的转化还有方向性。 二、单选题 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，说明小球在此过程中能量不守恒 B．根据能量守恒定律，在此过程中小球的能量总量是保持不变的 C．在小球的运动中，有一部分机械能转化成了内能 D．此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成立的 2．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 3．7．如下图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是（     ） A．小球从左向右弹跳，小球在此过程中能量守恒 B．小球最终会静止，这说明小球具有的机械能消失了 C．小球弹跳过程中，通过做功方式改变内能 D．小球撞击地面时，小球的内能转化为机械能 4．有人设计出如图所示的“永动机”，认为小球的重力势能和动能之间会不断地相互转化，从而实现“永动”，根据你所学的知识，能判断下列说法正确的是（     ） A．这款永动机没有重力势能和动能之间的转化 B．这款永动机能实现“永动”是因为机械能守恒 C．即使科学技术不断发展永动机也不可能实现 D．按照能量守恒定律，永动机是可能被制造的 5．为了节能环保的需要，2024年坐落在石家庄市鹿泉区的奥特莱斯商场，建立利用太阳能光伏板发电的停车场，既美观又开发了新能源，如图所示，下列解释合理的是（     ） A．太阳能光伏板工作时，接收的太阳能会全部转化为电能，不存在能量“损失” B．太阳能电池板是将光能转化为电能的装置 C．充电桩给汽车充电时，主要将汽车电池的化学能转化为电能，且遵循能量守恒定律 D．汽车充电桩在充电过程中，电能会凭空消失一部分，导致总能量减少 6．嫦娥五号返回器采用类似“打水漂”的方式着陆地球，部分轨迹简化如图。返回器由M点首次进入大气层，滑行至A点后上升至B点穿出大气层，后由C点再次进入大气层，经D点最终着陆。说法正确（     ） （1）返回器在MA段减少的重力势能等于其增加的动能 （2）返回器在M点的动能与在C点时动能可能相等 （3）通过这样“打水漂”的方式，可有效减小飞行器着陆时的动能 （4）整个着陆过程中能量守恒 A．（1）（2） B．（2）（3） C．（1）（4） D．（3）（4） 7．关于如图所示的四种情景，下列说法正确的是（     ） A．甲图中，用酒精灯加热试管中的水，水蒸气将软木塞顶出，说明水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 B．乙图中，来回拉动细绳使铜管发热，说明热传递可以改变物体的内能 C．丙图中，陀螺在转动过程中逐渐停下，说明机械能是不守恒的，不符合能量守恒定律 D．丁图中，小球从A点运动到B点的过程中，重力势能转化为动能，动能保持不变 8．如图所示是运动员在2022年北京冬奥会自由式滑雪大跳台训练的情景。运动员从60m高的跳台上的A点自由滑下，从B点冲出，如图乙所示。下列说法中正确的是（     ） A．运动员在从A点到B点的过程中，机械能总量保持不变 B．运动员在从A点到B点的过程中，部分机械能转化为内能，不再遵循能量守恒定律 C．运动员从B点冲出后，部分机械能转化为内能，不能到达与A点高度相同的C点 D．运动员从B点冲出后，动能全部转化为重力势能，机械能总量保持不变 三、多选题 9．掉在水平地面上的弹性小球会跳起，而且弹跳的高度越来越低。如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片。下列说法正确的是（     ） A．小球在1位置的动能大于在2位置的动能 B．在小球运动的过程中，有一部分内能转化成了机械能 C．小球弹起的高度越来越低，说明小球在此过程中能量不守恒 D．此过程小球的机械能逐渐减小 10．一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。对于上面现象中的能量转化，说法正确的是（　　） A．扣动扳机后，火药燃烧过程，化学能转化为内能 B．子弹从枪膛中射出的过程，部分内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时和空气摩擦，内能转化为机械能 D．子弹下落陷在土地的过程，机械能转化为内能 11．下列事例中，属于机械能转化为内能的是（     ） A．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起B．两手相互摩擦，手心变热 C．用气筒给自行车胎打气时，气筒会发热D．流星与空气摩擦生热、发光 12．自然界的能量是守恒的，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，下列事例中涉及能量转移的是（    ） A．牛奶放到热水中，热水的温度降低B．小车在斜面上滑下后，推动木块移动 C．卫生间的排气扇通电后，快速旋转D．流星从夜空中快速划过发出耀眼光芒 四、填空题 13．如图分别表示比较自行车和摩托车运动快慢的两种方法，由图中情境回答： 图（a）表明：____________________；图（b）表明：____________________。 14．如图所示是某地端午节进行龙舟500m直道竞速决赛的精彩瞬间。比赛中，观众根据________（选填“相同路程比时间”或“相同时间比路程”）来判断谁运动快。整个比赛过程中，龙舟做的________（选填“是”或“不是”）匀速直线运动。 15．在学校田径运动会的百米赛跑中，小轩和小海同时参加比赛。开始阶段，同学们说小海跑得快，这是利用________________的方法来比较运动的快慢；比赛结束后裁判员最终判小轩跑得快，这是以________________的方法来比较运动的快慢。（均选填“相同时间比路程”或“相同路程比时间”） 16．田径运动会上运动员奋力奔跑，比赛开始后，“观众”通过_______________________的方法，认为跑在前面的人运动得快。若甲同学和乙同学一起出发向东跑步锻炼，甲同学的速度快，则乙相对于甲向_____________运动。（填东或西） 17．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______________________。 18．石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度及化学性质稳定的二维碳材料。如图是某平台商家宣传的含有石墨烯的保暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，从物理学的角度分析，这种宣传____________（选填“属于”或“不属于”）虚假宣传。 19．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”）。 20．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。 21．为了验证“能量守恒定律”的正确性，历史上曾经提出了如图所示的永动机模型，其设计原理是：在B处放一小铁球，它会在强磁铁A的作用下向上滚动，到达C时从轨道M上的小孔下落，又沿轨道N回到B处，开始往复运动。这种永动机方案______（选填“可行”或“不可行”），因为它违背了______。 22．2025年11月3日中国空间站迎来“厨房神器”——热风烘烤机，如图所示是太空烤出来的鸡翅，烤好后鸡翅香味四溢，这是______现象，这种现象的剧烈程度与______有关。太空热风烘烤机工作时将电能主要转化为______能，该过程中能量的总量______。 23．学习了18.3这一节课后，君君整理了课堂笔记，请帮助他完成空缺部分。 (1) ；(2) 。 参考答案 一、知识回顾 1． 转化 转移 保持不变 能量守恒 【详解】略 2． 从一种形式 另一种形式 转移 【详解】[1][2][3]能量在一定条件下可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体。 3． 能量的载体 形式 【详解】[1]转移：能量的形式不变，但能量的载体发生变化 [2]转化：能量的形式发生变化。 4． 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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变 遵从 一种形式 其他形式 无中生有 【详解】[1]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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。    [2][3][4][5]能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。所有的能量转化的过程都遵从能量守恒定律。任何时候只能是能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有的制造能量。 5. 不守恒 守恒 6. 守恒 产生 消失 二、选择题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D C C B D A C 题号 9 10 11 答案 AD BCD AB 1．C 【详解】A．小球弹起高度越来越小，说明机械能减小，机械能转化为了内能，总能量守恒，故A错误； B．小球在运动过程中与空气摩擦、与地面碰撞，机械能转化为内能并转移给空气和地面，小球自身的能量总量减小，故B错误； C．小球在运动中克服空气阻力做功、与地面碰撞，有一部分机械能转化成了内能，导致机械能减小，故C正确； D．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，在任何条件下都成立，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】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。 3．C 【详解】A．小球弹起高度越来越小，说明小球的机械能减小，但能量守恒定律表明总能量保持不变，故A错误； B．小球在弹跳过程中克服空气阻力做功及与地面碰撞，小球的部分机械能转化为小球和空气的内能，所以小球的能量减小，故B错误； C．小球运动过程中克服阻力做功，有一部分机械能转化成了内能，故C正确； D．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，在任何条件下都成立，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．小球运动时高度和速度变化，存在重力势能和动能的转化，故A错误； B．转动过程中克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能不守恒，无法“永动”，故B错误； CD．永动机违背能量守恒定律，不可能被制造，故C正确，D错误。 故选C。 5．B 【详解】A．太阳能光伏板工作时，接收的太阳能不可能全部转化为电能，会有部分能量以内能等形式散失，存在能量损失，故A不符合题意； B．太阳能电池板的作用就是吸收太阳光的光能，将其转化为电能储存或使用，故B符合题意； C．充电桩给汽车充电时，是消耗电能，将电能转化为汽车电池的化学能储存在电池中，并非把电池的化学能转化为电能，故C不符合题意； D．根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，充电过程中电能只是转化为了其他形式的能量，总能量保持不变，故D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】MA段位于大气层内，返回器运动过程中需要克服空气阻力做功，一部分重力势能会转化为内能，因此减少的重力势能大于增加的动能，故（1）错误； 从M点到B点的过程中，返回器要克服阻力做功，总机械能减少；从B点到C点，返回器的机械能守恒。M点与C点高度相同，因此M点与C点的重力势能相等。机械能等于动能和重力势能之和，则返回器在M点时的动能大于在C点时的动能，故（2）错误； 这种“打水漂”的方式让返回器多次进入大气层，通过克服空气阻力做功，将大量机械能转化为内能，有效减小了着陆时的动能，故（3）正确； 整个着陆过程中，返回器的机械能不断转化为内能散失到大气中，但总能量保持不变，遵循能量守恒定律，故（4）正确。 故选D。 7．A 【详解】A．水蒸气将软木塞顶出时，水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，故A正确； B．来回拉动细绳，是通过克服细绳与铜管之间的摩擦做功，将机械能转化为内能，这是通过做功来改变物体的内能，故B错误； C．陀螺转动过程中克服摩擦做功，机械能逐渐转化为内能，机械能减少，但总能量仍然守恒，符合能量守恒定律，故C错误； D．小球从A点运动到B点的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能增大，重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。 8．C 【详解】A．运动员从A到B的过程中，需要克服滑雪道的摩擦力和空气阻力做功，部分机械能会转化为内能，机械能总量减小，故A错误； B．能量守恒定律是自然界的普遍规律，所有能量转化过程都遵循能量守恒；机械能转化为内能后，总能量仍然保持不变，故B错误； C．运动员从B点冲出后，仍然不断克服阻力做功，机械能持续转化为内能，总机械能比A点更小，因此不能到达和A点高度相同的C点，故C正确； D．由于空气阻力的存在，运动员从B点冲出后，动能不会全部转化为重力势能，部分动能会转化为内能，机械能总量减小，故D错误。 故选C。 9．AD 【详解】AD．小球在运动过程中，由于克服空气阻力做功以及与地面碰撞时有能量损失，所以机械能是逐渐减小的；所以小球在1位置的机械能大于在2位置；而由图可知，位置1和位置2的高度相同，小球的重力势能相同，且机械能为重力势能和动能的总和，所以可推测小球在1位置的动能大于在2位置的动能，故AD正确； B．在小球运动的过程中，克服摩擦做功，有一部分机械能转化成了内能，故B错误； C．在这个过程中，小球的机械能虽然减小，但减小的机械能转化为了内能，所以整个过程总能量守恒，故C错误。 故选AD。 10．ABD 【详解】A．火药燃烧属于化学反应，消耗自身储存的化学能，释放出热量、产生高温燃气，将化学能转化为内能，故A正确； B．枪膛内高温高压燃气推动子弹做功，将子弹射出去，将部分内能转化为子弹的机械能，故B正确； C．子弹在空中与空气摩擦，克服摩擦做功，是机械能转化为内能，故C错误； D．子弹下落陷入土地时，克服泥土的阻力做功，机械能转化为内能，故D正确。 故选ABD。 11．BCD 【详解】A．水蒸气对壶盖做功，将壶盖顶起，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故A不符合题意； B．两手摩擦克服摩擦力做功，机械能转化为内能，故B符合题意； C．用气筒打气时，活塞克服摩擦做功、压缩气体做功，机械能转化为内能，故C符合题意； D．流星与空气摩擦克服阻力做功，机械能转化为内能，故D符合题意。 故选BCD。 12．AB 【详解】A．牛奶放到热水中，热水的温度降低，这是通过热传递改变内能，属于能量的转移，故A符合题意； B．小车在斜面上滑下后，推动木块移动，小车的机械能传递给木块，属于能量的转移，故B符合题意； C．卫生间的排气扇通电后，快速旋转，电能转化为机械能，属于能量的转化，故C不符合题意； D．流星从夜空中快速划过发出耀眼光芒，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选AB。 13． 时间相同时，通过的路程越长，运动越快 路程相同时，所用时间越短，运动越快 【详解】图（a）中，运动时间相同，摩托车通过的路程更长、运动更快，故可知相同时间内，通过的路程越长，物体运动得越快。 图（b）中，通过的路程相同，摩托车所用时间更短、运动更快，故可知通过相同的路程，所用时间越短，物体运动得越快。 14． 相同时间比路程 不是 【详解】观众判断运动快慢时，相同时间内比较通过的路程，故为相同时间比路程，因龙舟运动过程中速度大小发生变化，故不是匀速直线运动。 15． 相同时间比路程 相同路程比时间 【详解】在学校田径运动会的百米赛跑中，开始阶段，小轩和小海跑的时间是相同的，跑在前面与后面的区别在于他们运动的路程长短不同，属于相同时间比路程的比较方法；比赛结束后，小轩和小海都跑完了100m，路程是相同的，先到达终点与后到达终点的区别在于他们所用的时间长短不同，属于相同路程比时间的比较方法。 16． 相同时间比较路程 西 【详解】由运动快慢的比较方法可知，观众观察时运动员运动时间相同，故通过相同时间比较路程的方法判断运动快慢。 因甲、乙均向东运动，甲的速度大于乙的速度，以甲为参照物，乙相对甲的位置向西变化，故乙相对于甲向西运动。 17． 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 【详解】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。 18．属于 【详解】由能量守恒定律可知，能量不能凭空产生，保暖裤无外界能量来源时无法自行产生热量实现自发热，故该宣传属于虚假宣传。 19． 光 不变 【详解】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。 20． 动 转移 重力势 内 少 不能 【详解】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。 21． 不可行 能量守恒定律 【详解】小铁球在运动过程中，因为轨道存在摩擦力，小铁球需要克服摩擦力做功。根据能量转化的原理，克服摩擦力做功会使小铁球的机械能不断减少。机械能包括动能和势能，机械能减少就意味着小铁球无法持续保持原来的运动状态进行往复运动，最终会停下来。所以这种永动机方案违背了能量守恒定律，是不可行的。 22． 扩散 温度 内 保持不变 【详解】烤好后鸡翅香味四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；扩散现象的剧烈程度与温度有关，温度越高，扩散现象越剧烈；太空热风烘烤机工作时消耗电能，放出热量，将电能主要转化为内能，根据能量守恒定律，该过程中能量的总量保持不变。 23．(1)能量守恒 (2)方向性 【详解】（1）在能量转化的知识体系中，能量守恒定律是能量转化的基本规律之一，它有着明确的概念，也有众多如永动机失败原因这类的实际例子来佐证，所以第一个空缺处应是能量守恒。 （2）能量转移和转化具有方向性，比如房间里的空气不会自行聚拢，有着相应概念和例子，第二个空缺处应是方向性。 学科网（北京）股份有限公司 $