2.4 能量（讲义）物理新教材教科版八年级上册

本讲义聚焦“能量”核心知识点，系统梳理能量的概念（与物体运动有关）、多种形式（机械能、内能等）、转移与转化及电能的来源与利用，构建从基础定义到生活应用的完整学习支架。 资料以思维导图辅助知识体系建构，结合“风光互补”照明灯、自嗨锅等生活实例，通过“随学随练”“迁移创新”分层题型，培养学生能量观念与科学思维，课中助力教师高效授课，课后帮助学生强化理解、查漏补缺。

第二章 运动与能量 第4节 能量 课标要点 1. 认识能量与物体运动的关系，知道能量是与物体运动有关的物理量。 2. 了解能量有多种形式，知道不同的运动形态对应着不同的能量形式，理解物质运动的多样性决定了能量形式的多样性。 3. 知道能量可以从一个地方转移到另一个地方，不同形式的能量之间还可以相互转化。 4. 理解利用能量的过程就是能量转移或转化的过程。 5. 能通过追踪生活中电能（如火力发电）的来源，分析能量的转移与转化过程，知道生活中的大部分能量来自太阳。 学习重难点 重点：能量的概念（与物体运动有关）；能量的多种形式；能量的转移与转化；利用能量的过程就是能量转移或转化的过程。 难点：理解“物质运动的多样性决定了能量形式的多样性”这一物理观念；构建能量转移与转化的完整链条（如：太阳光能 → 植物化学能 → 煤炭化学能 → 电能），并理解能量在转移和转化过程中的普遍性。 知识点 能量有多种形式 1. 能量的定义： 能量是与物体运动有关的物理量。描述物质世界的运动离不开对能量的研究。在物理学中，能量也常被定义为物体具有做功的本领，能量越大，物体能够对外做功的本领通常越强。 2. 核心观念： 不同的运动形态对应着不同的能量形式，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性（从宏观到微观）。 3. 常见能量形式分类： 常见的能量形式包括机械能（与机械运动相关的能量）、内能（分子热运动对应）、电能、光能、化学能、核能等。例如，食物中储存的是化学能，电池中储存的也是化学能，原子核内部蕴藏的是核能。同一种物体可能同时具有多种形式的能量。 随学随练 1．在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及的能量形式是（　　） A．电能 B．声能 C．光能 D．核能 2．能量是与物体___________有关的物理量，不同的运动形态对应不同的能量形式。例如：公路上奔驰的汽车具有___________能，熔化的高温铁水具有___________能。 知识点 能量可以转化 1. 能量的来源： 追溯能量的来源可以发现，我们生活中的大部分能量来自太阳。 2. 能量的利用： 能量不仅可以从一个地方转移到另一个地方（能量的转移），能量转移时，能量的形式保持不变。不同形式的能量之间还可以相互转化（能量的转化），能量转化时，能量的形式发生变化（从一种形式变化成另外一种形式）。利用能量的过程，就是能量转移或转化的过程。 研究各种形式的能量及其转移和转化，是物理学的重要内容。在后续的学习中，还会接触到更多形式的能量及其相互转化过程（如电灯发光：电能→光能和内能；电风扇转动：电能→机械能；绿色植物的光合作用：光能→化学能）。 3. 能量守恒定律与转化方向性： 物理学中有一条重要的基本定律——能量守恒定律，即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，而能量的总量保持不变。同时，能量的转化和转移具有方向性（例如热量不能自发地从低温物体传向高温物体），因此我们应当树立节能意识，提高能量利用效率。 随学随练 1．下列关于能量及其转化的说法中，错误的是（　　） A．燃料燃烧时发热，内能转化为化学能 B．水电站里的水轮机带动发电机发电，是将水的机械能转化为电能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能 2．在乡村的公路上经常能看到“风光互补”景观照明灯，如图所示。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。则： (1)太阳能电池板将太阳能转化为______能。 (2)小风扇利用风力发电，将______能转化为电能。 (3)蓄电池白天充电，将电能转化为______能，蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能；照明灯将电能转化为光能。 题型 能量的转移 本类题型侧重考查能量在空间位置或物体间的移动过程。解题核心在于明确：能量发生转移时，其形式不发生改变，只是从一个地方（或物体）转移到另一个地方（或物体）。 一、核心概念与辨析标准： 能量转移的特征：同种形式的能量，从一个物体/位置转移到另一个物体/位置；转移过程中能量形式保持不变。 二、方法与实例梳理： 1.热传递转移法：高温物体的内能转移给低温物体（如：烤火取暖、热水袋暖手），能量形式始终是内能。 2.机械能传递法：运动的物体带动静止的物体运动（如：流水推动水轮机转动、风推动帆船前行），能量形式始终是机械能。 3.电能输送转移法：发电厂产生的电能通过输电线传送到千家万户（如：火力发电厂的电能通过电线转移到小聪家里），能量形式始终是电能。 判断技巧：找出能量变化前后的形式，若前后形式未变，仅是发生位置或物体的改变，则属于能量的转移。 活学活用 1．利用能量的过程，实质上就是能量转移和转化的过程。下列现象中属于能量转移的是（    ） A．煤炭燃烧 B．火力发电 C．冷水降温 D．电灯发光 2．根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③一球上升一球下降（不考虑摩擦影响） ④小灯泡通电发光 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 3．假如“能量只能转移不能相互转化”，则下列现象还能发生的是（　　） A．钢铁在火炉中熔化 B．古人钻木取火 C．电动机通电转动 D．给手机充电 题型 能量的转化 本类题型侧重考查能量从一种形式变为另一种形式的过程。解题核心在于抓住“消耗什么能量，获得什么能量”，明确能量转化前后的形式必然发生了改变。 一、 核心概念与辨析标准： 能量转化的特征：一种形式的能量转化为另一种形式的能量；利用能量的过程通常伴随着能量的转化。 二、 方法与实例梳理： 1.光能与化学能的转化：绿色植物的光合作用，将太阳的光能转化为植物体内的化学能储存起来。 2.化学能与内能、电能的转化：煤炭燃烧（化学能转化为内能），火力发电厂利用煤炭燃烧释放的能量加热水产生蒸汽，推动汽轮机发电（内能转化为机械能，机械能再转化为电能）。 3.电能与其他形式能的转化：用电器工作时，将电能转化为其他形式的能量（如：电灯发光是电能转化为光能和内能；电风扇转动是电能转化为机械能；电热水壶烧水是电能转化为内能）。 判断技巧：明确物理过程，找出“输入”的能量和“输出”的能量，若前后形式不同，则属于能量的转化。 活学活用 1．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（    ） A．太阳能电能机械能 B．太阳能机械能电能 C．电能太阳能机械能 D．机械能太阳能电能 2．某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（   ） A．甲是“电能” B．乙是“化学能” C．丙是“化学能” D．丁是“机械能” 3．如图展示的是“风光互补”景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机，灯柱上还配有太阳能电池板，底部的蓄电池可以储存电能。白天，太阳能电池将太阳能转化成___________能；晚上“风扇”可以将___________能转化成___________能。 题型 电能 本类题型综合考查能量的转移与转化，核心在于建立能量来源与去向的完整链条。电能是现代社会中最普遍使用的二次能源。 一、核心概念与分类： 电能的特点：电能便于输送和转化，是现代生活、生产中应用最广泛的能量形式。电能属于二次能源（由其他形式的能量转化而来）。 二、方法与实例梳理： 1.电能的来源追踪法（转化）：火力发电（煤炭化学能→内能→机械能→电能）；水力发电（水的机械能→电能）；风力发电（风的机械能→电能）；太阳能发电（太阳能→电能）；核能发电（核能→内能→机械能→电能）。追溯源头，大部分能量最终来自太阳。 2.电能的输送分析（转移）：电能通过输电线从发电厂转移到用电地区，此过程为能量的转移（形式始终为电能）。 3.电能的利用分析（转化）：用电器将电能转化为所需的其他形式的能量（如：电动机将电能转化为机械能；电热器将电能转化为内能；充电宝充电时将电能转化为化学能）。 综合题型梳理方法：按照“源头（哪里来）→ 输送（怎么传）→ 使用（怎么变）”的逻辑链条，全面梳理能量的转移与转化过程。 活学活用 1．各种形式的能量可以相互转化，哈电集团参与修建的三峡水电站发电时其能量的转化是（   ） A．内能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．光能转化为电能 D．机械能转化为电能 2．如图是一种在阳光下能不断摇摆的塑料花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使花左右摆动。下列有关该花摆动过程中能量转化的描述正确的是 A．叶片将光能转化为化学能进行储存 B．花摆动是将机械能转化为电能 C．太阳能电板将太阳能转化为机械能 D．电流驱动电动机的过程是将电能转化为机械能 3．如图所示为利用“深井拉铁”技术储存电能：用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，电能转化为______能，该装置______（选填“是”或“不是”）永动机。在能量转化和转移的过程中，能量的总量______（选填“增多”“不变”或“减少”）。 基础通关 1．风力发电机工作时的能量转化是（　　） A．电能→机械能 B．光能→电能 C．机械能→电能 D．电能→内能 2．下列关于能量的转化正确的是（　　） A．钻木取火—机械能转化为内能 B．光合作用—光能转化为内能 C．日光灯—光能转化为电能 D．太阳能电池—太阳能转化为内能 3．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，下图中给出了两个实例，下列说法正确的是（       ） A．圆圈内A的能量形式是电能 B．圆圈内B的能量形式是内能 C．序号5的实例是摩擦生热 D．序号②的实例是对电池充电 4．下列说法不正确的是（   ） A．电风扇工作时，发生的能量转化主要是电能转化为机械能 B．电饭煲的工作原理是将电能转换为内能 C．干电池放电时，在电池内部发生的能量转化主要是电能转化为化学能 D．太阳能发电站发电时，发生的能量转化主要是太阳能转化为电能 5．下列现象与能量转化的说法对应错误的是（    ） A．木材燃烧发光发热；内能转化为化学能和光能 B．用锯锯木头，锯条变热了；机械能转化为内能 C．植物进行光合作用；光能转化为化学能 D．电动机通电后转动起来；电能转化为机械能 6．能量是与物体___________有关的物理量，不同的运动形态对应不同的能量形式，例如：公路上奔驰的汽车具有___________能。我们生活中大部分能量来源于___________。 7．2018年1月1日全长55km，主桥29.6km的港珠澳大桥全线亮灯，标志着已经具备通行条件；一辆电动汽车以50km/h的速度通过全程，需要______h，这种汽车行驶过程中，将______能转化为______能。 8．如图所示是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。能量转化分析：蜡烛燃烧将化学能主要转化为______能，空气受热后上升，使纸片小人转动，获得了______能。 9．利用能量的过程，就是能量_______或转化的过程。新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”为了实现中国2030年前“碳达峰”，新疆的风力发电站可以将风能转化为_______，从而减少二氧化碳排放。 10．如图，2024年9月25日，中国-31AG洲际弹道导弹从海南成功发射，20分钟后成功精确命中太平洋南部海域的预定目标。当洲际弹道导弹发射时，将燃料的化学能转化为内能再转化为洲际弹道导弹的______能，从而加速升空。发射后在奔向目标的过程中，导弹相对发射架是______的。 素养提升 11．用水发电时，水从高处流下冲击水轮机，水轮机转动并带动发电机发电，下列说法不正确的是（　　） A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置 B．流水通过水轮后，其机械能减小 C．修筑拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果 D．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 12．下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 13．我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 14．从能量转化的角度看，火箭的发射过程与如图所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（　　） A．内能、机械能、化学能 B．内能、化学能、机械能 C．化学能、内能、机械能 D．机械能、内能、化学能 15．随着国内电车的持续发展，目前已经出现部分电车的纯电续航里程可以达到1032千米。在使用过程中，纯电动汽车利用电机主要将______能转化为______能，实现废气零排放，与传统燃油车相比，主要优势是______。 16．手机在充电的过程中存在能量的______；用热水袋取暖属于能量的______。（均选填“转移”或“转化”） 迁移创新 17．阅读并回答问题： 自嗨锅 如图所示是近年在市面上很火的一种自热锅桶装面（饭），其最大的特点是：第一，食材采用冻干脱水技术，从而不失原有的营养成分，又能保持其原有的形态，且复水性极好。第二，它不像普通锅具那样需要明火加热，只要往自嗨锅内筒、外筒的夹层放入自带的发热包（主要材料为生石灰），并倒入少量冷水，发热包与水反应，释放大量的热，几分钟就可以将内筒里的水加热至几乎沸腾，并持续几分钟，热腾腾的方便面（饭）就做好了。 请根据以上介绍，回答以下问题： (1)自嗨锅的夹层能发热，从能量转化角度看，是把___________能转化为内能。 (2)导热性好的锅具（如铁锅）是有利于热量从炉火传导到食物的。所以，自嗨锅的内筒材料的导热性要___________（好/差），外筒的导热性要___________（好/差）。怎样验证外筒的导热性是好还是差？请简要说明一种可行的操作方法及判断方法。 答：___________ 18．阅读短文，回答问题。 热传导 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递有三种方式：传导、对流和辐射。热传导的实质是由大量分子、原子或电子的相互碰撞，而使内能从物体温度较高部分传到温度较低部分的过程。 热传导是固体中热传递的主要方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料的导热系数λ有关，不同材料的导热系数一般不同，导热系数越小，热阻越大，导热能力越差。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。 (1)热传导的实质是由大量_________的相互碰撞，请你举出一个生活中主要是通过热传导方式进行传递能量的实例：_________； (2)在寒冬，室外的铁和木头温度相同，但用手摸时，感觉铁块更冷。由此现象可以推测木头和铁的导热系数大小：λ木头_________λ铁（选填“>”“<”或“=”）； (3)现代住宅建筑非常注意房屋的保温性能，请你根据阅读材料的信息，为了增加房屋保温性，请你提出一条建议：_________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 运动与能量 第4节 能量 课标要点 1. 认识能量与物体运动的关系，知道能量是与物体运动有关的物理量。 2. 了解能量有多种形式，知道不同的运动形态对应着不同的能量形式，理解物质运动的多样性决定了能量形式的多样性。 3. 知道能量可以从一个地方转移到另一个地方，不同形式的能量之间还可以相互转化。 4. 理解利用能量的过程就是能量转移或转化的过程。 5. 能通过追踪生活中电能（如火力发电）的来源，分析能量的转移与转化过程，知道生活中的大部分能量来自太阳。 学习重难点 重点：能量的概念（与物体运动有关）；能量的多种形式；能量的转移与转化；利用能量的过程就是能量转移或转化的过程。 难点：理解“物质运动的多样性决定了能量形式的多样性”这一物理观念；构建能量转移与转化的完整链条（如：太阳光能 → 植物化学能 → 煤炭化学能 → 电能），并理解能量在转移和转化过程中的普遍性。 知识点 能量有多种形式 1. 能量的定义： 能量是与物体运动有关的物理量。描述物质世界的运动离不开对能量的研究。在物理学中，能量也常被定义为物体具有做功的本领，能量越大，物体能够对外做功的本领通常越强。 2. 核心观念： 不同的运动形态对应着不同的能量形式，物质运动的多样性决定了能量形式的多样性（从宏观到微观）。 3. 常见能量形式分类： 常见的能量形式包括机械能（与机械运动相关的能量）、内能（分子热运动对应）、电能、光能、化学能、核能等。例如，食物中储存的是化学能，电池中储存的也是化学能，原子核内部蕴藏的是核能。同一种物体可能同时具有多种形式的能量。 随学随练 1．在“电闪雷鸣”这一自然现象中，没有涉及的能量形式是（　　） A．电能 B．声能 C．光能 D．核能 【答案】D 【详解】电闪雷鸣的过程中：“电闪”伴随云层放电现象，存在电能，同时闪电发光对应光能；“雷鸣”是雷声传播，对应声能。整个过程没有发生原子核的裂变或聚变等核反应，不涉及核能，故选D。 2．能量是与物体___________有关的物理量，不同的运动形态对应不同的能量形式。例如：公路上奔驰的汽车具有___________能，熔化的高温铁水具有___________能。 【答案】 运动 机械 内 【详解】[1][2][3]能量包括机械能和内能，是与物体运动形式有关的物理量；公路上奔驰的汽车在运动，具有机械能；熔化的高温铁水内能分子剧烈运动，具有内能。 知识点 能量可以转化 1. 能量的来源： 追溯能量的来源可以发现，我们生活中的大部分能量来自太阳。 2. 能量的利用： 能量不仅可以从一个地方转移到另一个地方（能量的转移），能量转移时，能量的形式保持不变。不同形式的能量之间还可以相互转化（能量的转化），能量转化时，能量的形式发生变化（从一种形式变化成另外一种形式）。利用能量的过程，就是能量转移或转化的过程。 研究各种形式的能量及其转移和转化，是物理学的重要内容。在后续的学习中，还会接触到更多形式的能量及其相互转化过程（如电灯发光：电能→光能和内能；电风扇转动：电能→机械能；绿色植物的光合作用：光能→化学能）。 3. 能量守恒定律与转化方向性： 物理学中有一条重要的基本定律——能量守恒定律，即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，而能量的总量保持不变。同时，能量的转化和转移具有方向性（例如热量不能自发地从低温物体传向高温物体），因此我们应当树立节能意识，提高能量利用效率。 随学随练 1．下列关于能量及其转化的说法中，错误的是（　　） A．燃料燃烧时发热，内能转化为化学能 B．水电站里的水轮机带动发电机发电，是将水的机械能转化为电能 C．植物吸收太阳光进行光合作用，将光能转化为化学能 D．自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为动能 【答案】A 【详解】A．燃料燃烧是一种化学反应，过程中释放热量，是化学能转化为内能，而不是内能转化为化学能，故A错误，符合题意； B．水电站里，水的机械能（水流动、下落的能量）带动水轮机转动，进而带动发电机发电，将水的机械能转化为电能，故B正确，不符合题意； C．植物光合作用时，吸收光能，通过化学反应合成有机物，将光能转化为化学能储存起来，故C正确，不符合题意； D．自行车运动员蹬车时，人体内的化学能（来自食物等的能量）通过肌肉活动转化为自行车的动能，故D正确，不符合题意。 故选A。 2．在乡村的公路上经常能看到“风光互补”景观照明灯，如图所示。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。则： (1)太阳能电池板将太阳能转化为______能。 (2)小风扇利用风力发电，将______能转化为电能。 (3)蓄电池白天充电，将电能转化为______能，蓄电池夜晚放电，将化学能转化为电能；照明灯将电能转化为光能。 【答案】(1)电 (2)机械 (3)化学 【详解】（1）太阳能电池板工作时，消耗了太阳能，获得了电能，是将太阳能转化为电能。 （2）小风扇利用风力发电，消耗了机械能，获得了电能，将机械能转化为电能。 （3）给蓄电池充电，消耗电能，再以化学能的形式储存，故是把电能转化为化学能。 题型 能量的转移 本类题型侧重考查能量在空间位置或物体间的移动过程。解题核心在于明确：能量发生转移时，其形式不发生改变，只是从一个地方（或物体）转移到另一个地方（或物体）。 一、核心概念与辨析标准： 能量转移的特征：同种形式的能量，从一个物体/位置转移到另一个物体/位置；转移过程中能量形式保持不变。 二、方法与实例梳理： 1.热传递转移法：高温物体的内能转移给低温物体（如：烤火取暖、热水袋暖手），能量形式始终是内能。 2.机械能传递法：运动的物体带动静止的物体运动（如：流水推动水轮机转动、风推动帆船前行），能量形式始终是机械能。 3.电能输送转移法：发电厂产生的电能通过输电线传送到千家万户（如：火力发电厂的电能通过电线转移到小聪家里），能量形式始终是电能。 判断技巧：找出能量变化前后的形式，若前后形式未变，仅是发生位置或物体的改变，则属于能量的转移。 活学活用 1．利用能量的过程，实质上就是能量转移和转化的过程。下列现象中属于能量转移的是（    ） A．煤炭燃烧 B．火力发电 C．冷水降温 D．电灯发光 【答案】C 【详解】A．煤炭燃烧时发热，将燃料的化学能转化为内能，属于能量的转化，故A不符合题意； B．火力发电，通过燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能，属于能量的转化，故B不符合题意； C．冷水降温，被降温物体放出热量，冷水吸收热量，是通过热传递改变降温物体的内能，属于能量的转移，故C符合题意； D．灯泡发光，是电能转化为光能和内能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 2．根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（　　） ①试管内的冷水放入热水中变热 ②煤气炉将冷水烧热 ③一球上升一球下降（不考虑摩擦影响） ④小灯泡通电发光 A．①② B．②③ C．③④ D．①③ 【答案】D 【详解】①冷水放入热水中，属于热传递，发生了内能的转移； ②煤气燃烧时，先将化学能转化为内能，通过热传递将冷水加热成为热水，发生了能量的转化和转移； ③一球上升一球下降，属于机械能在两球之间的转移，发生了能量转移； ④小灯泡通电发光，将电能转化为内能和光能，发生了能量的转化，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．假如“能量只能转移不能相互转化”，则下列现象还能发生的是（　　） A．钢铁在火炉中熔化 B．古人钻木取火 C．电动机通电转动 D．给手机充电 【答案】A 【详解】A．钢铁在火炉中熔化并没有能量的转化，只是热能的转移。因此，这个现象在假设条件下仍然能发生，故A符合题意； B．古人钻木取火时，机械能转化为热能，涉及到了能量的转化，与假设条件相违背，故B不符合题意； C．电动机通电转动时，电能转化为机械能，涉及到了能量的转化，与假设条件相违背，故C不符合题意； D．手机充电时，电能转化为化学能，涉及到了能量的转化，与假设条件相违背，故D不符合题意。 故选A。 题型 能量的转化 本类题型侧重考查能量从一种形式变为另一种形式的过程。解题核心在于抓住“消耗什么能量，获得什么能量”，明确能量转化前后的形式必然发生了改变。 一、 核心概念与辨析标准： 能量转化的特征：一种形式的能量转化为另一种形式的能量；利用能量的过程通常伴随着能量的转化。 二、 方法与实例梳理： 1.光能与化学能的转化：绿色植物的光合作用，将太阳的光能转化为植物体内的化学能储存起来。 2.化学能与内能、电能的转化：煤炭燃烧（化学能转化为内能），火力发电厂利用煤炭燃烧释放的能量加热水产生蒸汽，推动汽轮机发电（内能转化为机械能，机械能再转化为电能）。 3.电能与其他形式能的转化：用电器工作时，将电能转化为其他形式的能量（如：电灯发光是电能转化为光能和内能；电风扇转动是电能转化为机械能；电热水壶烧水是电能转化为内能）。 判断技巧：明确物理过程，找出“输入”的能量和“输出”的能量，若前后形式不同，则属于能量的转化。 活学活用 1．市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子（如图所示）。在阳光的照射下，小电扇快速转动，该装置的能量转化情况是（    ） A．太阳能电能机械能 B．太阳能机械能电能 C．电能太阳能机械能 D．机械能太阳能电能 【答案】A 【详解】太阳能电池板吸收太阳能将太阳能转化为电能，小电扇转动时消耗电能将电能转化为机械能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．某路灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能，对蓄电池充电，晚上蓄电池对路灯供电，对下图方框中能量形式判断正确的是（   ） A．甲是“电能” B．乙是“化学能” C．丙是“化学能” D．丁是“机械能” 【答案】C 【详解】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能电池将太阳能转化为电能，电能通过蓄电池将电能转化为化学能储存在蓄电池中，晚上蓄电池对外放电，将化学能转化为电能供应路灯工作，路灯工作时将电能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．如图展示的是“风光互补”景观照明灯。它的最上端是一台风力发电机，灯柱上还配有太阳能电池板，底部的蓄电池可以储存电能。白天，太阳能电池将太阳能转化成___________能；晚上“风扇”可以将___________能转化成___________能。 【答案】 化学 机械 电 【详解】[1]景观照明灯白天工作时，将太阳能转化为电能以化学能的形式储存起来。 [2][3]这里的“风扇”指的是灯顶部的风力发电机，在晚上，风吹动“风扇”叶片旋转，是将机械能通过发电机转化为电能。 题型 电能 本类题型综合考查能量的转移与转化，核心在于建立能量来源与去向的完整链条。电能是现代社会中最普遍使用的二次能源。 一、核心概念与分类： 电能的特点：电能便于输送和转化，是现代生活、生产中应用最广泛的能量形式。电能属于二次能源（由其他形式的能量转化而来）。 二、方法与实例梳理： 1.电能的来源追踪法（转化）：火力发电（煤炭化学能→内能→机械能→电能）；水力发电（水的机械能→电能）；风力发电（风的机械能→电能）；太阳能发电（太阳能→电能）；核能发电（核能→内能→机械能→电能）。追溯源头，大部分能量最终来自太阳。 2.电能的输送分析（转移）：电能通过输电线从发电厂转移到用电地区，此过程为能量的转移（形式始终为电能）。 3.电能的利用分析（转化）：用电器将电能转化为所需的其他形式的能量（如：电动机将电能转化为机械能；电热器将电能转化为内能；充电宝充电时将电能转化为化学能）。 综合题型梳理方法：按照“源头（哪里来）→ 输送（怎么传）→ 使用（怎么变）”的逻辑链条，全面梳理能量的转移与转化过程。 活学活用 1．各种形式的能量可以相互转化，哈电集团参与修建的三峡水电站发电时其能量的转化是（   ） A．内能转化为电能 B．电能转化为机械能 C．光能转化为电能 D．机械能转化为电能 【答案】D 【详解】水电站发电时，利用了水的机械能，将其最终转化为电能，供给人们使用。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．如图是一种在阳光下能不断摇摆的塑料花。花盆表面的太阳能电板在光照下，产生电流驱动电动机，使花左右摆动。下列有关该花摆动过程中能量转化的描述正确的是 A．叶片将光能转化为化学能进行储存 B．花摆动是将机械能转化为电能 C．太阳能电板将太阳能转化为机械能 D．电流驱动电动机的过程是将电能转化为机械能 【答案】D 【详解】A．塑料小花不是真正的植物，不能将光能转化为化学能，故A错误； BD．电流驱动电动机使小花左右摆动时，将电能转化为机械能，故B错误，D正确； C．花盆表面的太阳能电板在光照下产生电流，将太阳能转化为电能，故C错误。 故选D。 3．如图所示为利用“深井拉铁”技术储存电能：用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处；用电高峰时，重物下降带动发电机发电。用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，电能转化为______能，该装置______（选填“是”或“不是”）永动机。在能量转化和转移的过程中，能量的总量______（选填“增多”“不变”或“减少”）。 【答案】 机械 不是 不变 【详解】[1]用电低峰时，电动机利用多余电能将重物提升至高处，电能转化为机械能（重物被提升，具有了重力势能，属于机械能）。 [2]永动机是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，而该装置需要消耗电能来提升重物，不是永动机。 [3]根据能量守恒定律，在任何能量转化或转移过程中，能量的总量始终保持不变（只会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，不会凭空增减）。该装置中，电能转化为机械能，后续机械能可能再转化为其他形式的能（如用电高峰时重物下落，机械能可能转化为电能），但整个过程中所有形式能量的总和始终不变。 基础通关 1．风力发电机工作时的能量转化是（　　） A．电能→机械能 B．光能→电能 C．机械能→电能 D．电能→内能 【答案】C 【详解】风力发电机工作时，是利用风的动能（属于机械能）带动发电机的叶片转动，进而使发电机发电，将机械能转化为电能。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．下列关于能量的转化正确的是（　　） A．钻木取火—机械能转化为内能 B．光合作用—光能转化为内能 C．日光灯—光能转化为电能 D．太阳能电池—太阳能转化为内能 【答案】A 【详解】A．钻木取火是通过摩擦做功，将机械能转化为物体的内能，使温度升高达到燃点。这是典型的机械能转化为内能，故A正确； B．光合作用是植物利用光能（太阳能），将二氧化碳和水合成有机物（如葡萄糖），并释放氧气的过程。这个过程是将光能转化为化学能，而不是“内能”，故B错误； C．日光灯是消耗电能，发出光的装置。所以是电能转化为光能（以及少量热能），故C错误； D．太阳能电池（光伏电池）是将太阳光（太阳能）直接转化为电能，不是内能，故D错误。 故选A。 3．不同形式的能量可以在一定条件下相互转化，下图中给出了两个实例，下列说法正确的是（       ） A．圆圈内A的能量形式是电能 B．圆圈内B的能量形式是内能 C．序号5的实例是摩擦生热 D．序号②的实例是对电池充电 【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错误； C．序号⑤将机械能转化为内能，摩擦生热过程中的能量转化也为机械能转化为内能，故C正确； D．序号②表示光能转化为化学能。对电池充电是电能转化为化学能的过程，故D错误。 故选C。 4．下列说法不正确的是（   ） A．电风扇工作时，发生的能量转化主要是电能转化为机械能 B．电饭煲的工作原理是将电能转换为内能 C．干电池放电时，在电池内部发生的能量转化主要是电能转化为化学能 D．太阳能发电站发电时，发生的能量转化主要是太阳能转化为电能 【答案】C 【详解】A. 电风扇工作时，消耗电能，主要获得机械能，还得到一小部分内能，故发生的能量转化主要是电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B. 电饭煲工作过程中，消耗了电能，获得了内能，故电饭煲的工作原理是将电能转换为内能，故B正确，不符合题意； C. 干电池放电时，可以向外提供电能，在电池内部发生的能量转化主要是化学能转化为电能。故C错误，符合题意； D. 太阳能发电站发电时，利用太阳能产生电能，发生的能量转化主要是太阳能转化为电能，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．下列现象与能量转化的说法对应错误的是（    ） A．木材燃烧发光发热；内能转化为化学能和光能 B．用锯锯木头，锯条变热了；机械能转化为内能 C．植物进行光合作用；光能转化为化学能 D．电动机通电后转动起来；电能转化为机械能 【答案】A 【详解】A．木材燃烧，发光发热，是化学能转化为内能和光能，故A错误，符合题意； B．用锯锯木头，过一会锯条变热了，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．植物进行光合作用，是光能转化为化学能，存储在植物体内，故C正确，不符合题意； D．电动机通电后转动起来，是电流做功，将电能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．能量是与物体___________有关的物理量，不同的运动形态对应不同的能量形式，例如：公路上奔驰的汽车具有___________能。我们生活中大部分能量来源于___________。 【答案】 运动 机械 太阳 【详解】略 7．2018年1月1日全长55km，主桥29.6km的港珠澳大桥全线亮灯，标志着已经具备通行条件；一辆电动汽车以50km/h的速度通过全程，需要______h，这种汽车行驶过程中，将______能转化为______能。 【答案】 1.1 电 机械 【详解】[1]大桥全长55km，电动汽车以50km/h的速度通过全程，根据可得，需要的时间为 [2][3]电动汽车行驶过程中，电池输出电能，电机将电能转化为机械能来驱动车轮转动，所以这种汽车行驶过程中，将电能转化为机械能。 8．如图所示是我国传统的走马灯。点燃底部的蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。能量转化分析：蜡烛燃烧将化学能主要转化为______能，空气受热后上升，使纸片小人转动，获得了______能。 【答案】 内 机械 【详解】[1]蜡烛燃烧时发生化学变化，放出热量，将化学能转化为内能。 [2]空气受热后上升，使纸片小人转动，将内能转化为机械能，即获得了机械能。 9．利用能量的过程，就是能量_______或转化的过程。新疆的达坂城号称“百里风区”，当地的民谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”为了实现中国2030年前“碳达峰”，新疆的风力发电站可以将风能转化为_______，从而减少二氧化碳排放。 【答案】 转移 电能 【详解】[1][2]能量不会凭空产生或消失，利用能量的过程，就是能量转移或转化的过程。新疆的风力发电站工作原理是：风吹动风机叶片旋转，带动发电机运转，将风能（机械能的一种）转化为电能，从而替代部分化石能源发电，减少二氧化碳排放。 10．如图，2024年9月25日，中国-31AG洲际弹道导弹从海南成功发射，20分钟后成功精确命中太平洋南部海域的预定目标。当洲际弹道导弹发射时，将燃料的化学能转化为内能再转化为洲际弹道导弹的______能，从而加速升空。发射后在奔向目标的过程中，导弹相对发射架是______的。 【答案】 机械 运动 【详解】[1]导弹加速升空过程中，携带的燃料燃烧，通过化学反应将燃料的化学能转化为内能，再利用内能通过热机对外做功，转化为导弹的机械能，推动导弹运动。 [2]发射后在奔向目标的过程中，导弹相对于地面上的发射架有位置变化，是运动的。 素养提升 11．用水发电时，水从高处流下冲击水轮机，水轮机转动并带动发电机发电，下列说法不正确的是（　　） A．水轮是人类把水能转化成水轮动能的装置 B．流水通过水轮后，其机械能减小 C．修筑拦河大坝，起到了提高水重力势能的效果 D．流水冲击水轮，带动发电机发电，减少的水能等于发电机产生的电能 【答案】D 【详解】A．根据能量转化可知，水从高处流下冲击水轮机，将水能转化成水轮的动能，故A正确，不符合题意； B．流水通过水轮后，由于有部分机械能转化为水轮的动能，因此其机械能减小，故B正确，不符合题意； C．拦河大坝是为了提高上游水位，增加水的重力势能，使得水下落时可以获得更多的动能，故C正确，不符合题意； D．流水冲击水轮，带动发电机发电，由于不可避免要克服摩擦做功，因此减少的水能不能全部转化为发电机产生的电能，即减少的水能不等于发电机产生的电能，故D错误，符合题意。 故选D。 12．下列现象中，没有发生能量转化的是（    ） A．锯木头时，锯条发热 B．点燃的爆竹腾空而起 C．手摸热水袋感到暖和 D．手冷时搓手取暖 【答案】C 【详解】A．锯木头时，锯条发热是由于摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故A不符合题意； B．爆竹腾空而起是火药燃烧释放化学能，转化为热能和机械能，发生了能量转化，故B不符合题意； C．手摸热水袋感到暖和时，热量通过热传递转移到手，属于内能的转移，能量形式未改变，故C符合题意； D．搓手取暖是通过摩擦做功，机械能转化为内能，发生了能量转化，故D不符合题意。 故选C。 13．我国风能资源丰富，利用风力发电机组可以进行发电。如图是某城市风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电的过程，对图示方框中能量形式判断正确的是（） A．甲和丙都是“电能”，而且大小相等 B．甲和丙都是“电能”，而且大小不等 C．乙是“电能” D．丁是“化学能” 【答案】B 【详解】由风力发电、存储、使用的过程可知，风力发电系统，将风能转化为电能，对蓄电池充电，再由蓄电池为路灯供电，因此，甲为电能、乙为化学能、丙为电能、丁为光能。甲和丙虽然都是电能，但电能在转化为化学能的过程中和化学能再转化为电能的过程中，会有一部分能量转化为内能，因此，甲和丙的大小不相等，故B正确，ACD错误。 故选B。 14．从能量转化的角度看，火箭的发射过程与如图所示的实验非常相似，其能量转化的顺序均为（　　） A．内能、机械能、化学能 B．内能、化学能、机械能 C．化学能、内能、机械能 D．机械能、内能、化学能 【答案】C 【详解】实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，试管内的水通过热传递的方式吸收热量，获得内能；塞子被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，所以能量转化的顺序为化学能、内能、机械能。 故选C。 15．随着国内电车的持续发展，目前已经出现部分电车的纯电续航里程可以达到1032千米。在使用过程中，纯电动汽车利用电机主要将______能转化为______能，实现废气零排放，与传统燃油车相比，主要优势是______。 【答案】 电 机械 环保低碳 【详解】[1][2]纯电动汽车在使用过程中消耗电能，使汽车能够前进，主要是将电能转化为机械能。 [3]纯电动汽车在行驶过程中无尾气排放，不会产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物等有害气体，有助于减少空气污染，主要优势是环保低碳。 16．手机在充电的过程中存在能量的______；用热水袋取暖属于能量的______。（均选填“转移”或“转化”） 【答案】 转化 转移 【详解】[1]在给手机充电的过程中，电池内部发生了化学反应，所以是将电能变成化学能存储起来，能量的形式发生了变化，所以是能量发生了转化。 [2]用热水袋取暖，能量的形式都是内能，没有发生变化，所以是能量发生了转移。 迁移创新 17．阅读并回答问题： 自嗨锅 如图所示是近年在市面上很火的一种自热锅桶装面（饭），其最大的特点是：第一，食材采用冻干脱水技术，从而不失原有的营养成分，又能保持其原有的形态，且复水性极好。第二，它不像普通锅具那样需要明火加热，只要往自嗨锅内筒、外筒的夹层放入自带的发热包（主要材料为生石灰），并倒入少量冷水，发热包与水反应，释放大量的热，几分钟就可以将内筒里的水加热至几乎沸腾，并持续几分钟，热腾腾的方便面（饭）就做好了。 请根据以上介绍，回答以下问题： (1)自嗨锅的夹层能发热，从能量转化角度看，是把___________能转化为内能。 (2)导热性好的锅具（如铁锅）是有利于热量从炉火传导到食物的。所以，自嗨锅的内筒材料的导热性要___________（好/差），外筒的导热性要___________（好/差）。怎样验证外筒的导热性是好还是差？请简要说明一种可行的操作方法及判断方法。 答：___________ 【答案】(1)化学 (2) 好 差 见解析 【详解】（1）发热包与水反应，释放大量的热，这描述的是一个化学反应过程。在此过程中，物质内部储存的化学能通过反应转化为了使水温升高的内能。 （2）[1]内筒的作用是将发热包产生的热量迅速传递给里面的食物和水，为了让食物尽快被加热，内筒材料需要具备良好的导热性能。 [2]外筒的作用是保温和防止烫伤，为了减少热量向外散失，同时保证使用安全，外筒材料需要具备较差的导热性能，即良好的绝热性。 [3]验证方法是：在自嗨锅加热时，用手触摸外筒的外壁，通过手感来判断其导热性。如果外壁不烫手或只是温热，说明热量很难从内部传递到外壁，证明其导热性差；反之，如果感觉很烫，则说明其导热性好。 18．阅读短文，回答问题。 热传导 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递有三种方式：传导、对流和辐射。热传导的实质是由大量分子、原子或电子的相互碰撞，而使内能从物体温度较高部分传到温度较低部分的过程。 热传导是固体中热传递的主要方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料的导热系数λ有关，不同材料的导热系数一般不同，导热系数越小，热阻越大，导热能力越差。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。 (1)热传导的实质是由大量_________的相互碰撞，请你举出一个生活中主要是通过热传导方式进行传递能量的实例：_________； (2)在寒冬，室外的铁和木头温度相同，但用手摸时，感觉铁块更冷。由此现象可以推测木头和铁的导热系数大小：λ木头_________λ铁（选填“>”“<”或“=”）； (3)现代住宅建筑非常注意房屋的保温性能，请你根据阅读材料的信息，为了增加房屋保温性，请你提出一条建议：_________。 【答案】(1) 分子、原子或电子 高温铜块和冰块放在一起 (2)< (3)增加墙壁的厚度 【详解】（1）[1]根据题文可知，热传导的实质是由大量分子、原子或电子的相互碰撞。 [2]热传导是固体中热传递的主要方式，比如高温铜块和冰块放在一起，热量从高温物体铜块转移到冰块。 （2）根据题文可知，不同材料的导热系数一般不同，导热系数越小，热阻越大，导热能力越差，木头的热导系数比铁小，木头的热阻较大，导热能力较差，故木头的导热系数小于铁的导热系数。 （3）根据物体的热阻与物体在热传导方向上的长度l成正比可知，可以增加墙壁的厚度来增加房屋保温性。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $