2.5能的转化与能量守恒 同步讲义-2026-2027学年浙教版九年级上册科学

浙教版九上科学第二章 能的转化与能量守恒 2.5能的转化与能量守恒 【学习目标】 1、认识能量与能量转化：了解能量有机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等多种形式，知道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；能列举生活生产中能量转化的实例，初步建立能量观念。 2、理解能量守恒定律：知道能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，转化和转移过程中总量保持不变；能用能量守恒定律解释简单现象，知道永动机不可能实现，能分析简单系统中能量的转化与转移过程。 3、理解效率与能量利用：知道能量转化和转移具有方向性，了解效率是有效利用的能量与总能量之比，能进行简单效率计算；能分析热机、家用电器等能量损失，提出节能措施，增强节能环保意识。 4、培养探究与应用能力：通过实验或实例分析能量转化，初步学会用能量守恒观点解释生活生产现象，能基于证据得出结论，养成实事求是、合作交流、严谨求实的科学态度。 思维导图 知识讲练 一、能的相互转化 能量有机械能、内能、化学能、电能、核能等多种形式，各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。 下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？ 金属勺放入热水中 A物上升，B物下降 森林火灾 特技跳伞 归纳：能量可以在两个物体之间 ，能量形式也可以 。 1、能量转化的现象在我们周围经常发生。 太阳光照射到绿色植物的叶片上，叶片通过光合作用把水和CO2合成为淀粉等有机物质，将电磁能（光能）转变为 储存在植物里；太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的 ；太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，将电磁能转变为水的 ；太阳光照射到电池板上，将电磁能转变为 。 2、人类能量的来源及转化 人体的能量都来自于食物（化学能）。食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。 3、化学能与电能的转化 火力发电的工作流程：燃烧煤或天然气→蒸气驱动涡轮机转动→带动发电机发电 火力发电的能量转化：化学能→ → →电能 青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？ 消耗的能量： 能量去向： 获得的能量： 能量来源： 大量事实表明，自然界不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。平常我们所说的“能量消耗”、“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互 或 过程。 氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？ 氢氧化钠在水中溶解时溶液温度升高，说明溶解时过程放出热量，即 ； 硝酸铵在水中溶解时溶液温度降低，说明溶解时过程吸收热量，即 。 二、能量的转化和守恒定律 如图所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？ 1、能量转化与守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会 ，或者 。而在转化和转移的过程中，能的总量 。 2、适用范围：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 达·芬奇曾设计了一个“ 永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机”能旋转不息吗？为什么？ 三、能量的转移和转化的方向性 炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。铁块 自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热。 当杂技演员沿竹竿下滑时，重力势能转化为内能，使手和竹竿的温度升高。手和竹竿 自发地降低温度，而使人的位置升高。 大量的现象表明，遵循能量转化和守恒定律的事件 会发生；能量的转移和转化有一定的 。 请你举例加以说明，能量的转移和转化有一定的方向性有什么实际意义？ 1、热传递方向性（高温→低温）‌ ‌实例‌：冬天用暖气取暖时，热量会自发地从暖气（高温物体）转移到室内空气（低温物体），使室内温度升高，而不会自发地从室内空气转移到暖气中； ‌实际意义‌：‌指导供暖设计‌（利用高温源自然供热）；‌确立制冷代价‌（冰箱/空调必须耗电才能将热量从低温内部“泵”向高温外部），明确了逆向转移必须消耗外界能量 。 2、‌机械能转内能方向性（有序→无序）‌ ‌实例‌：汽车刹车时，动能通过摩擦完全转化为地面和空气的内能（热能）；这些散失的热能无法自发收集并重新驱动汽车。 ‌实际意义‌：‌设定效率上限‌（表明任何热机的效率都不可能达到100%,即机械能与内能的转化存在效率限制(如热机工作时必然有部分能量以热量形式散失)；‌推动节能技术。 3、‌化学能转内能方向性‌ ‌实例‌：燃料燃烧释放热能是自发的；但散失到环境中的热能无法自发重新聚合成燃料。 ‌实际意义‌：指导人们合理利用能源,避免徒劳尝试制造“永动机”,推动节能技术和能源优化利用的发展。 典例分析 例1：实验课上小于用塑料矿泉水瓶进行了如图游戏：扭动瓶身，当瓶盖被瓶内的气体冲出时瓶内会出现____，此时发生的能量转化是____（　　）。 A．白烟 内能变为机械能 B．白烟 机械能变为内能 C．白雾 内能变为机械能 D．白雾 机械能变为内能 例2：自然界中存在着多种形式的能，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体上，下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．地球上大多数能源本质上来自太阳能 B．超声波能粉碎结石，是因为其携带强大的化学能 C．雷电爆发时具有电磁能、声能等 D．奔跑的猎豹具有机械能 例3：下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．太阳能电池供电：电能→太阳能 B．风力发电机发电：电能→机械能 C．蓄电池充电：电能→化学能 D．路灯工作：电能→化学能 例4：篮球运球是宁波市体育中考项目之一，其中投篮时可采用打击篮板进篮的方法，忽略空气阻力，下列关于打板进篮的说法正确的是（　　） A．篮球的动能最大 B．篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变 C．篮球打板进篮筐的过程中，篮球的能量没有损失 D．篮球在地面上越弹越低，最终静止，说明能量消失，不符合能量守恒定律 例5：为了比较两种燃料的热值，小科采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验。选用了相同质量的燃料a和燃料b、测出了从开始到燃尽时各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像(已知实验中使用相同烧杯，加入初温相同的等体积水)。 （1）实验中要用到的测量仪器除了温度计、秒表、量筒外，还需要有　 　。 （2）实验根据　 　来比较两种燃料放出热量的多少。 （3）根据图乙，可初步判断燃料　 　(填“a”或“b”)的热值大。 （4）小科认为，如果考虑实际情况、实验过程中会存在热量的散失，测得的燃料的热值比理论值　 　(“偏大”“偏小”或“不变”)。 例6：下图是小宁制作的“能量的转化与守恒”概念图(部分)，请完成以下问题。 （1）请你在概念图中填入合适的内容①　 　；②　 　。 （2）当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。这是因为能量的转化具有　 　 课后巩固 一、选择题 1．根据所学知识判断，下列叙述正确的是（　　） A．功率越大的机械，效率也一定越高 B．比热大的物体吸收热量一定多 C．热传递时热量一定会从高温物体传向低温物体或者从物体高温部分传向低温部分 D．永动机一定不能实现因为能量不守恒，能量会不断消失，所以不能一直运动下去 2．如图是新型“太阳能垃圾箱”，该垃圾箱“头顶”光电池板，“腰挎”广告灯箱。白天广告灯箱播放字面广告，该过程中发生的能量转换是( ) A．电能一机械能一光能 B．太阳能一电能一光能 C．太阳能一电能一机械能 D．机械能一电能一光能 3．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法，正确的是(　　) A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 4．在“浙BA”篮球赛中，某球员用击地的方式将篮球传给队友，篮球从距离地面h 高处以初速度v斜向下传出。若不计所有能量损耗，则接球的球员可以在图中哪个路径接到篮球 (　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 5．自然界中能的存在形式多种多样，下列说法中，错误的是(　　) A．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能 B．动物通过摄食来维持生命活动，储存在食物中的能属于太阳能 C．汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能，这种能属于化学能 D．可见光、微波和X射线等都是电磁能的表现形式 6．2025年11月25日，长征二号F火箭搭载神舟十二号无人飞船发射，飞船携带航天物资及空间站备品备件，与空间站快速交接。下列说法正确的是(　　) A．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 B．火箭升空时外壳温度升高，热传递改变了内能 C．火箭升空时，向下喷气获得推力的过程是把机械能转化为内能的过程 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 7．某型号太阳能路灯，白天不照明时，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图所示的能量转化流程图。下列分析中，正确的是 (　　) A．甲是“内能” B．乙是“电能” C．丙是“光能” D．丁是“电能” 8．某节目将我国传统文化进行了创新表达，机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法中，正确的是(　　) A．机器人充电时，化学能转化为电能 B．机器人挥剑舞动时，不需要消耗能量 C．机器人运动时，电能主要转化为机械能 D．机器人做空翻动作上升时，重力势能不变 9．如图所示为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，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．小球运动过程中，有一部分机械能转化成了内能 10．“嫦娥六号”探测器在月球表面降落时，是通过遥控使反推火箭工作来实现软着陆的。下列有关说法中，正确的是（　　）． A．遥控使反推火箭工作时利用了电磁能 B．燃料中储存的是热能 C．“嫦娥六号”在月球表面降落过程中只具有动能 D．“嫦娥六号”最后静止在月球表面时，不具有能 11．下列关于能量转化转移现象的说法正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．电动机工作时，机械能转化为电能 12．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是 A． B． C． D． 13．如图2025年10月30日，在酒泉卫星发射中心神州二十一号载人飞船由运载火箭发射成功，(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 14．充电宝核心部件使用廉价材料，可能发生短路造成温度升高甚至燃烧。下列说法正确的是(　　) A．充电宝给手机充电时：化学能转化为电能 B．给充电宝充电时：化学能转化为电能 C．充电宝短路时：电能转化为化学能 D．充电宝燃烧时：内能转化为化学能 15．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是(　　) A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 16．下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能” B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能” C．人在跑步时要消耗体内的“能” D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内 17． 如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力，下列有关说法正确的是(　　) A．物体能至达c点 B．经b点时，物体的动能最大 C．物体质量越大，经b点时速度越大 D．物体在水平面运动时，内能增加 18．如图2025年10月30日，在酒泉卫星发射中心神州二十一号载人飞船由运载火箭发射成功，(如图所示)。下列说法正确的是( ) A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 19．无人机凭借其灵活、高效、低成本的特点，广泛应用于多个行业。当无人机正在进行货物配送，AI视觉系统检测到侧风干扰，并自动调节旋翼转速保持悬停。以下说法正确的是 A．无人机悬停时，电能主要转化为机械能和内能 B．AI视觉系统完成一系列动作依靠其发达的神经系统 C．无人机保持原高度悬停，抛下货物前后它的重力势能保持不变 D．无人机载着货物飞行时，以无人机机身为参照物，货物是运动的 20．如图是2024年射箭世界杯总决赛中国选手斩获女子反曲弓冠军的比赛掠影，该运动员在射箭比赛过程中，下列分析错误的是（　　） A．射箭者右手的手指皮垫，是通过增大受力面积减小弦对手的压强 B．射箭者用力拉弦使弓张开，弓的形变程度越大，弹性势能也越大 C．射箭者释放弓弦后箭会射出，通过弓的弹性势能转化为箭的动能 D．箭射出后能在空中继续向前运动，该过程中箭的机械能保持不变 二、填空题 21．如图丙游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由是　 　。 22．某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。 （1）在0-10s的过程中，由于有空气阻力，人和伞的总机械能　 　(选填“变小”、“变大”或“不变”)。 （2）在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是　 　J。 （3）若跳伞后10-14s时间内人和伞受到的阻力为f1，跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f1　 　f2(选填“<”、“=”或“>”)。 三、实验与探究题 23．小明想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB 对接成如图所示的装置，进行实验。 ①让质量为5g 的小球在斜面AO上高H 处由静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB 的倾角θ，重复实验。 ②用质量为7g的小球重复上述实验，将数据记录在表中。 实验次序 1 2 3 4 5 6 小球质量/g 5 7 小球在斜面AO上的释放高度H/cm 10 10 斜面OB 的倾角θ/° 40 30 20 40 30 20 小球在斜面OB 上的最大高度h/cm 9.0 8.6 8.0 9.0 8.6 8.0 （1）比较实验1、2、3(或4、5、6)，说明小球在斜面OB 上能达到的最大高度与　 　有关。 （2）比较实验　 　(填序号)，说明小球在斜面OB 上能达到的最大高度与小球质量无关。 （3）如果斜面光滑，那么小球在斜面OB 上能达到的最大高度是　 　cm。 四、综合题 24．将一质量为m 的物块静置于斜面上B 点，此时物块具有的重力势能为 Ep。放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至 A 点停下，如图所示。 （1）物块从 B 点滑到A 点的过程中，损失的机械能转化为物块内能的效率为η，则物块到达A 点时温度升高了　 　。(物体比热容用c 表示) （2）若将物块从 A 点刚好推回B 点，则做功至少为　 　。 25．阅读下列材料，回答问题： 材料一：2022年我市发布《绿色能源发展“十四五”规划》。指出到2025年，电力装机容量达到585万千瓦左右，其中抽水蓄能新增装机60万千瓦，光伏新增装机150万千瓦以上。 材料二：光伏发电是利用太阳能板将太阳能转化为电能的发电方式，光照强度是决定其发电功率的最直接、最主要的环境因素；抽水蓄能电站结构如图：可逆式水泵发电机连通上下两个水库，用电低谷期以水泵工况运行，从下水库向上抽水，在用电高峰期以发电机工况运行，从上水库放水发电。 （1）暗天时，光伏发电站发电功率在一天中的变化最接近（　　）； A． B． C． （2）抽水蓄能电站中可逆式水泵发电机以水泵工况运行时的能量转化是　 　； （3）下列观点支持在我市大力发展抽水蓄能发电站的有____； A．丽水市属于山地地形，地势起伏较大，且水资源丰富。 B．抽水蓄能电站前期投入大，建设工期长，且占用大量土地资源。 C．抽水蓄能电站被称电网调节器，能够弥补风光等清洁能源发电的不稳定性。 （4）某抽水蓄能电站装机总功率瓦，每天发电 3 小时。若一天的发电量由热电转换效率为的火力发电厂提供，则需要消耗多少吨煤？（煤的热值焦／千克） 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙教版九上科学第二章 能的转化与能量守恒 2.5能的转化与能量守恒 【学习目标】 1、认识能量与能量转化：了解能量有机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等多种形式，知道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；能列举生活生产中能量转化的实例，初步建立能量观念。 2、理解能量守恒定律：知道能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，转化和转移过程中总量保持不变；能用能量守恒定律解释简单现象，知道永动机不可能实现，能分析简单系统中能量的转化与转移过程。 3、理解效率与能量利用：知道能量转化和转移具有方向性，了解效率是有效利用的能量与总能量之比，能进行简单效率计算；能分析热机、家用电器等能量损失，提出节能措施，增强节能环保意识。 4、培养探究与应用能力：通过实验或实例分析能量转化，初步学会用能量守恒观点解释生活生产现象，能基于证据得出结论，养成实事求是、合作交流、严谨求实的科学态度。 思维导图 知识讲练 一、能的相互转化 能量有机械能、内能、化学能、电能、核能等多种形式，各种形式的能量不是孤立的，而是相互联系的。 下列物体具有哪种形式的能量？物体的能量发生怎样变化？ 金属勺放入热水中 A物上升，B物下降 森林火灾 特技跳伞 归纳：能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。 1、能量转化的现象在我们周围经常发生。 太阳光照射到绿色植物的叶片上，叶片通过光合作用把水和CO2合成为淀粉等有机物质，将电磁能（光能）转变为化学能储存在植物里；太阳光照射到大气层中，使大气产生对流，将电磁能转变为空气的动能；太阳光照射到太阳能热水器上，使水的温度升高，将电磁能转变为水的内能；太阳光照射到电池板上，将电磁能转变为电能。 2、人类能量的来源及转化 人体的能量都来自于食物（化学能）。食物的化学能转化为人体的内能、电能、机械能等。 3、化学能与电能的转化 火力发电的工作流程：燃烧煤或天然气→蒸气驱动涡轮机转动→带动发电机发电 火力发电的能量转化：化学能→内能→机械能→电能 青蛙从地上跃起捕捉害虫。在这个过程中，青蛙消耗了什么能？这些能量到哪里去了？青蛙获得了什么能？这些能量来自哪里？ 消耗的能量：化学能（储存在体内的有机物）； 能量去向：部分转化为动能，部分以热能形式散失到环境中； 获得的能量：机械能； 能量来源：青蛙体内的化学能（通过代谢转化而来）。 大量事实表明，自然界不同形式的能量之间会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。平常我们所说的“能量消耗”、“利用能量”或者“获得能量”，实质上就是能量相互转化或转移的过程。 氢氧化钠在水中溶解，温度会升高；硝酸铵在水中溶解，温度会降低。这两种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？ 氢氧化钠在水中溶解时溶液温度升高，说明溶解时过程放出热量，即化学能转化为内能 ；硝酸铵在水中溶解时溶液温度降低，说明溶解时过程吸收热量，即内能转化为化学能。 二、能量的转化和守恒定律 如图所示，用电动机提升重物时，电动机消耗的电能，是否都转化为重物的机械能？是否还转化为其他形式的能量？如果把转化后的各种形式的能量全部加起来，是否跟电动机消耗的电能相等？ 电动机消耗的电能一部分转化为重物的机械能，一部分转化为内能（克服摩擦做功与电流的热效应）； 转化后的各种形式的能量全部加起来等于电动机消耗的电能。 1、能量转化与守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。 2、适用范围：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 达·芬奇曾设计了一个“ 永动机”：一只圆轮，里面装有可以自由滚动的重钢球。利用隔板的特殊形状，使轮子一边的钢球总是滚到另一边距离轮心远些的地方，这样，在钢球的重力作用下，轮子便会转动不息。你认为这个“ 永动机”能旋转不息吗？为什么？ 轮子在转动过程中,由于机械能一部分转化为内能,根据能量的转化和守恒定律,永动机不能旋转不息,说明违反能量转化和守恒定律的事件是不可能发生的。 三、能量的转移和转化的方向性 炽热的铁块投入水中时，内能从铁块传递给水，最后两者达到相同的温度。铁块不可能自发地从同温度的水中吸收热，使自己变得炽热。 当杂技演员沿竹竿下滑时，重力势能转化为内能，使手和竹竿的温度升高。手和竹竿不可能自发地降低温度，而使人的位置升高。 大量的现象表明，遵循能量转化和守恒定律的事件不一定会发生；能量的转移和转化有一定的方向性。 请你举例加以说明，能量的转移和转化有一定的方向性有什么实际意义？ 1、热传递方向性（高温→低温）‌ ‌实例‌：冬天用暖气取暖时，热量会自发地从暖气（高温物体）转移到室内空气（低温物体），使室内温度升高，而不会自发地从室内空气转移到暖气中； ‌实际意义‌：‌指导供暖设计‌（利用高温源自然供热）；‌确立制冷代价‌（冰箱/空调必须耗电才能将热量从低温内部“泵”向高温外部），明确了逆向转移必须消耗外界能量 。 2、‌机械能转内能方向性（有序→无序）‌ ‌实例‌：汽车刹车时，动能通过摩擦完全转化为地面和空气的内能（热能）；这些散失的热能无法自发收集并重新驱动汽车。 ‌实际意义‌：‌设定效率上限‌（表明任何热机的效率都不可能达到100%,即机械能与内能的转化存在效率限制(如热机工作时必然有部分能量以热量形式散失)；‌推动节能技术。 3、‌化学能转内能方向性‌ ‌实例‌：燃料燃烧释放热能是自发的；但散失到环境中的热能无法自发重新聚合成燃料。 ‌实际意义‌：指导人们合理利用能源,避免徒劳尝试制造“永动机”,推动节能技术和能源优化利用的发展。 典例分析 例1：实验课上小于用塑料矿泉水瓶进行了如图游戏：扭动瓶身，当瓶盖被瓶内的气体冲出时瓶内会出现____，此时发生的能量转化是____（　　）。 A．白烟 内能变为机械能 B．白烟 机械能变为内能 C．白雾 内能变为机械能 D．白雾 机械能变为内能 【答案】C 【解析】【分析】白烟由固体颗粒组成，白雾由小液滴组成；物体对外界做功，内能减小，温度降低；外界对物体做功，内能增大，温度升高。 【解答】 扭动瓶身时，瓶内气压不断增大，瓶盖被气体冲出的过程中，瓶内气体对外做功，自身内能急剧减小、温度快速降低，瓶内原本无色的水蒸气遇冷液化为大量细小的液态小水滴，悬浮在空气中形成可见的“白雾”；而白烟是固体小颗粒悬浮形成的现象，本过程中没有固体颗粒物生成，因此此处是白雾。 瓶盖原本静止获得了动能（机械能），这个能量是瓶内气体的内能提供的，整个过程是气体对外做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能。 故C正确，而ABD错误。 故选C。 例2：自然界中存在着多种形式的能，能量可以从一种形式转化为另一种形式，也能从一个物体转移到另一个物体上，下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．地球上大多数能源本质上来自太阳能 B．超声波能粉碎结石，是因为其携带强大的化学能 C．雷电爆发时具有电磁能、声能等 D．奔跑的猎豹具有机械能 【答案】B 【解析】【分析】A、根据地球上的能量大部分来自于生产者光合作用固定的太阳能进行分析。 B、声音是由物体振动产生的，超声波具有机械能。 C、电磁能是‌电场能与磁场能的总和‌，它以电磁波形式传播，光、射线本质上都是电磁能 D、机械能：物体做机械运动或发生位置变化而具有的能量，包括动能和势能。 【解答】A、地球上的化石能源、风能、水能、生物质能等绝大多数能源，本质上都来源于植物固定的太阳能，故A正确，不符合题意； B、超声波能粉碎人体内的结石，是因为超声波是机械振动，携带的是强大的机械能（声能属于机械能的一种），故B错误，符合题意； C、雷电是大气中的剧烈放电现象，放电过程会产生电磁波（对应电磁能），同时会发出巨大的声响（对应声能），故C正确，不符合题意； D、机械能是动能和势能的统称，奔跑的猎豹因为运动具有动能，动能属于机械能，因此奔跑的猎豹具有机械能，故D正确，不符合题意。 故答案为：B。 例3：下列关于能量转化的说法正确的是（　　） A．太阳能电池供电：电能→太阳能 B．风力发电机发电：电能→机械能 C．蓄电池充电：电能→化学能 D．路灯工作：电能→化学能 【答案】C 【解析】【分析】根据能量转化和转移的知识分析判断。 【解答】 A.太阳能电池供电的过程，是吸收太阳能将其转化为电能供用电器使用，将太阳能转化为电能，故A错误； B.风力发电机发电时，风带动发电机叶片转动（机械能），最终转化为电能输出，即将机械能转化为电能，故B错误； C.给蓄电池充电时，电能输入蓄电池，将能量储存在蓄电池内部的化学物质中，转化为化学能储存起来，即将电能转化为化学能，故C正确； D.路灯工作过程，是消耗电能，使路灯发光发热得到光能（内能），即将电能转化光能和内能，故D错误。 故选C。 例4：篮球运球是宁波市体育中考项目之一，其中投篮时可采用打击篮板进篮的方法，忽略空气阻力，下列关于打板进篮的说法正确的是（　　） A．篮球的动能最大 B．篮球离开篮筐下落到地面的过程中，球的机械能不变 C．篮球打板进篮筐的过程中，篮球的能量没有损失 D．篮球在地面上越弹越低，最终静止，说明能量消失，不符合能量守恒定律 【答案】B 【解析】【分析】A、重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。重力势能转化为动能，动能增大。 B、不计空气阻力，机械能没有转化为其他形式的能量，可知机械能守恒。 C、篮球部分能量转化为板的能量，可知篮球的能量减少。 D、篮球越弹越低，说明篮球的能量在减少，但减少的能量并没有消失，而是转化为内能，仍符合能量守恒定律。 【解答】A、篮球下落过程中，重力势能转化为动能，可知篮球落地前的动能最大，故A错误； B、不计空气阻力，篮球离开篮筐下落到地面的过程中，只有重力对篮球做功，篮球的动能和重力势能相互转化，总机械能（动能+重力势能）保持不变，故B正确； C、篮球打板进篮时，篮球对板做功，同时篮球发生形变会消耗一部分机械能，篮球的机械能减少，能量有损失，故C错误； D、篮球在地面越弹越低最终静止，是因为篮球的机械能不断转化为内能、克服摩擦力做功消耗了能量，能量并没有消失，只是转化为了其他形式的能，整个过程依然符合能量守恒定律，故D错误。 故答案为：B。 例5：为了比较两种燃料的热值，小科采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验。选用了相同质量的燃料a和燃料b、测出了从开始到燃尽时各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像(已知实验中使用相同烧杯，加入初温相同的等体积水)。 （1）实验中要用到的测量仪器除了温度计、秒表、量筒外，还需要有　 　。 （2）实验根据　 　来比较两种燃料放出热量的多少。 （3）根据图乙，可初步判断燃料　 　(填“a”或“b”)的热值大。 （4）小科认为，如果考虑实际情况、实验过程中会存在热量的散失，测得的燃料的热值比理论值　 　(“偏大”“偏小”或“不变”)。 【答案】（1）天平 （2）水升高的温度（或温度计示数的变化量） （3）b （4）偏小 【解析】【分析】（1）根据控制变量法和热值的定义--单位质量的燃料完全燃烧放出的热量，可知实验中需要称量燃料的质量，所以 还需要天平。 （2）水温变化量越大，说明水吸收的热量越多，即燃料放出的热量越多，所以可以用水温变化量来反映燃料放出热量的多少。 （3）由（2）可知，水温变化量越大，说明水吸收的热量越多，即燃料放出的热量越多，由图乙可知，b对应的温度变化量更大，所以b的热值更大。 （4）实际存在的热量的损失，即水吸收的热量少于燃料放出的热量，由可知，测得的热值偏小。 【解答】（1）本实验要比较热值，需要控制燃料的质量相等，同时水是等体积，也需要通过质量计算吸热，因此实验需要天平测量质量。题目已经给出温度计（测水温）、秒表（记录时间）、量筒（量取水的体积），还缺少测量质量的天平。 （2）燃料燃烧放出的热量无法直接观察测量，实验中燃料放出的热量被烧杯中的水吸收，相同质量、初温的水，比热容相同，根据可知，水温升高越多，说明水吸收的热量越多，也就代表燃料燃烧放出的热量越多，这种方法叫转换法，因此实验是根据温度计升高的示数（或水升高的温度）来比较燃料放热多少。 （3）从图乙可以看出，两种燃料燃尽后，燃烧燃料b使水升高的最终温度更高，说明相同质量的燃料b完全燃烧放出的热量更多。根据热值定义，质量相同的燃料，完全燃烧放出热量越大，热值越大，因此燃料b的热值更大。 （4）实际实验中，燃料燃烧放出的热量不可能完全被水吸收，会有部分热量散失到空气中、被装置吸收，因此我们计算时是通过水吸收的热量Q吸来近似等于燃料燃烧放出的热量Q放，测得的Q放比实际燃料燃烧放出的总热量偏小，再根据计算得到的热值也比理论值偏小。 例6：下图是小宁制作的“能量的转化与守恒”概念图(部分)，请完成以下问题。 （1）请你在概念图中填入合适的内容①　 　；②　 　。 （2）当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。这是因为能量的转化具有　 　 【答案】（1）机械能；做功 （2）方向性 【解析】【分析】（1）能量可以通过做功的方式进行相互转化。 （2）根据能量的转化具有方向性进行分析。 【解答】（1）动能和势能统称为机械能。 做功是能量转化的度量。 （2）能量的转化具有方向性，所以当人沿竹竿下滑时，人的重力势能有一部分转化为手和竹竿的内能，使手和竹竿的温度升高，但相反的过程不会自发地发生。 课后巩固 一、选择题 1．根据所学知识判断，下列叙述正确的是（　　） A．功率越大的机械，效率也一定越高 B．比热大的物体吸收热量一定多 C．热传递时热量一定会从高温物体传向低温物体或者从物体高温部分传向低温部分 D．永动机一定不能实现因为能量不守恒，能量会不断消失，所以不能一直运动下去 【答案】C 【解析】【分析】（1）功率、机械效率、比热容、热量：功率描述做功快慢，机械效率是有用功占总功的比例，二者没有必然联系；物体吸收热量多少由比热容、质量、温度变化量共同决定，只知道比热容大小，无法判断吸热多少。 （2）热传递、能量守恒与永动机：热传递发生的前提是存在温度差，热量自发从高温处转移到低温处；能量守恒定律表明能量不会凭空产生或者消失，只会转移、转化，永动机因为违背能量守恒定律，无法制造成功。 【解答】A、功率代表做功快慢，机械效率代表有用功的占比，属于两个独立物理量，功率大机械效率不一定高，A 错误； B、由公式 式 可得，物体吸收热量和比热容、质量、温度变化都有关系，仅比热容大，吸收热量不一定多，B 错误； C、热传递的条件是存在温度差，热量会从高温物体传递给低温物体，或是从物体高温部分传到低温部分，C 正确； D、永动机不能实现是违背能量守恒定律，能量不会消失，只会发生转化和转移，D 错误； 故答案为：C。 2．如图是新型“太阳能垃圾箱”，该垃圾箱“头顶”光电池板，“腰挎”广告灯箱。白天广告灯箱播放字面广告，该过程中发生的能量转换是( ) A．电能一机械能一光能 B．太阳能一电能一光能 C．太阳能一电能一机械能 D．机械能一电能一光能 【答案】B 【解析】【分析】根据太阳能垃圾箱一天中能量转化的知识分析判断。 【解答】根据题意可知，白天，头顶的光电池板先吸收太阳能，将太阳能转化为电能储存起来。广告灯箱播放广告时，需要消耗储存的电能，最终发光获得光能，实现电能向光能的转化。 因此整个过程的能量转换是：太阳能→电能→光能。 故B正确，而ACD错误。 故选B。 3．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能量来维持。下列关于能量的说法，正确的是(　　) A．植物的光合作用是把光能转化为内能 B．氢氧化钠溶解于水中时，将内能转化为化学能 C．电扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能 D．电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，故能量转化没有方向性 【答案】C 【解析】【分析】能量转化的过程中，必定有一种能量减少，另一种能量增加。分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例，明确转化过程中能量的变化情况，可做出判断。 【解答】A、植物光合作用是将太阳能转化为化学能，故A 错误； B、氢氧化钠溶解于水中，水变热，是将化学能转化为内能，故B错误； C、电扇工作时，消耗的电能主要转化为机械能，故C正确； D、电池充电时电能转化为化学能，放电时化学能转化为电能，由此可知，能量转化是有方向性的，故D错误。 故选C。 4．在“浙BA”篮球赛中，某球员用击地的方式将篮球传给队友，篮球从距离地面h 高处以初速度v斜向下传出。若不计所有能量损耗，则接球的球员可以在图中哪个路径接到篮球 (　　) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】A 【解析】【分析】若不计所有能量损耗，篮球的机械能守恒。用击地的方式将篮球传给队友，此时篮球有动能和重力势能，与地接触飞出后，最高位置高于起始位置。 【解答】篮球从距离地面h 高处以初速度v斜向下传出，此时篮球有动能和重力势能，若不计所有能量损耗，篮球的机械能守恒，球击地反弹后的最高位置应高于起始位置，甲路径的最大高度超过了篮球出手时的高度h，符合机械能守恒；乙、丙、丁路径的最大高度都未高于篮球出手时的高度h，因此应在甲路径接到篮球。 故选A。 5．自然界中能的存在形式多种多样，下列说法中，错误的是(　　) A．宇宙间一切物质的运动和变化都需要能 B．动物通过摄食来维持生命活动，储存在食物中的能属于太阳能 C．汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能，这种能属于化学能 D．可见光、微波和X射线等都是电磁能的表现形式 【答案】B 【解析】【分析】（1）宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能量，宇宙间的能量、物质周而复始的运动变化。 （2）食物中的能量以化学能的方式储存，在体内通过分解食物释放其化学能。一部分化学能在体内转化为热能。 （3）汽油、木材、天然气、沼气、煤炭等燃料都储存着能量，这些能属于化学能。 （4）可见光、红外线、紫外线、微波、X射线等都是电磁能的表现形式，电磁能以波的形式传播。 【解答】动物通过摄食来维持生命活动所需能量，储存在食物中的能属于化学能，故B错误。 故选B。 6．2025年11月25日，长征二号F火箭搭载神舟十二号无人飞船发射，飞船携带航天物资及空间站备品备件，与空间站快速交接。下列说法正确的是(　　) A．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 B．火箭升空时外壳温度升高，热传递改变了内能 C．火箭升空时，向下喷气获得推力的过程是把机械能转化为内能的过程 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】【分析】A、热值指的是单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量。 B、火箭升空时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。 C、向下喷气，气体对外做功，将内能转化为机械能。 D、燃料燃烧，只有部分内能转化为火箭的机械能，还有部分内能以热量的形式散失、部分用于克服摩擦做功。 【解答】A、火箭选用液态氢作为燃料，是因为液态氢具有较大的热值，燃烧等质量的氢气，放出的热量更多，故A错误； B、火箭升空过程中，外壳与空气摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使外壳温度升高，是通过做功的方式改变内能，不是热传递，故B错误； C、火箭向下喷气获得推力时，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，并不是机械能转化为内能，故C错误； D、火箭发射过程中，燃料燃烧释放内能，由于能量转化过程存在损耗（比如克服空气阻力做功、散热损失等），只有一部分内能会转化为火箭的机械能，故D正确。 故答案为：D。 7．某型号太阳能路灯，白天不照明时，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图所示的能量转化流程图。下列分析中，正确的是 (　　) A．甲是“内能” B．乙是“电能” C．丙是“光能” D．丁是“电能” 【答案】B 【解析】【分析】 太阳能电池对蓄电池充电：将太阳能转化为电能，再将电能转化为化学能； 夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电：化学能转化为电能，电能转化为光能。 【解答】白天该路灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电，太阳能电池吸收太阳能直接将太阳能转化为电能，蓄电池将电能转化为化学能储存起来；夜间，路灯开始工作，由蓄电池供电，将化学能转化为电能，路灯将电能转化为光能。由此可见，流程图中，甲是“太阳能”，乙是“电能”，丙是“电能”，丁是“光能”。 故答案为：。 8．某节目将我国传统文化进行了创新表达，机器人丝滑的动作将中华武术演绎得淋漓尽致。下列说法中，正确的是(　　) A．机器人充电时，化学能转化为电能 B．机器人挥剑舞动时，不需要消耗能量 C．机器人运动时，电能主要转化为机械能 D．机器人做空翻动作上升时，重力势能不变 【答案】C 【解析】【分析】（1）机器人充电时，消耗电能，得到化学能，据此分析； （2）机器人挥剑舞动时，需要消耗能量； （3）机器人运动时，电能主要转化为机械能； （4）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量不变，高度增加，重力势能变大。 【解答】A、机器人充电时，消耗电能，将电能转化为化学能，储存在电池中，故A 错误。 B、机器人挥剑舞动时，需要消耗能量，故B错误。 C、机器人运动时，电能主要转化为机械能，还有一部分电能转化为内能，故C正确。 D、机器人做空翻动作上升时，质量不变，高度增加，重力势能变大，故D错误。 故选C。 9．如图所示为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，说明在此过程中能量不守恒 B．在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C．小球运动到相同的高度，具有相同的动能 D．小球运动过程中，有一部分机械能转化成了内能 【答案】D 【解析】【分析】根据机械能守恒的条件，结合小球弹跳过程中能量转化的规律进行分析。 【解答】A、小球弹起高度越来越小，是因为小球在弹跳过程中，需要克服空气阻力、摩擦做功，一部分机械能不断转化为内能，机械能减少，但总能量是守恒的，能量不会凭空消失，只是转化为了其他形式的能，A错误。 B、小球运动过程中不断克服阻力做功，机械能持续转化为内能，因此机械能的总量是不断减少的，不是保持不变，B错误。 C、小球运动到相同高度时，重力势能由质量和高度决定，小球质量不变、高度相同，因此重力势能相同；但因为机械能不断减少，所以此时的动能更小，C错误。 D、小球在弹跳过程中，与空气摩擦、和地面碰撞，都会克服阻力做功，有一部分机械能不断转化为内能，因此机械能逐渐减少，弹起高度越来越小，D正确。 故选D。 10．“嫦娥六号”探测器在月球表面降落时，是通过遥控使反推火箭工作来实现软着陆的。下列有关说法中，正确的是（　　）． A．遥控使反推火箭工作时利用了电磁能 B．燃料中储存的是热能 C．“嫦娥六号”在月球表面降落过程中只具有动能 D．“嫦娥六号”最后静止在月球表面时，不具有能 【答案】A 【解析】【分析】（1）电磁波的应用：太空远距离遥控依靠电磁波传递信号，电磁波属于电磁能，月球与地球之间是真空环境，电磁波可以在真空中传播。 （2）常见能量形式：燃料内部储存化学能，燃料燃烧时，化学能转化为内能；物体由于运动具有动能，物体由于被举高具有重力势能。 （3）机械能判断：只要物体具有高度就存在重力势能，只要物体运动就具有动能；静止在星球表面的物体依然具有内能，一切物体任何时候都具有内能。 【解答】A、地面向探测器发送遥控指令依靠电磁波传输，电磁波属于电磁能，该表述正确，A 符合题意； B、燃料中储存的是化学能，并非热能，燃烧过程才将化学能转化为热能，B 错误； C、“嫦娥六号” 降落过程中，既有动能，同时距离月球表面存在高度，还具有重力势能，并不是只具有动能，C 错误； D、一切物体任何状态下都具有内能，探测器静止在月球表面依然具有内能，D 错误。 故答案为：A。 11．下列关于能量转化转移现象的说法正确的是（　　） A．蓄电池充电时，化学能转化为电能 B．暖瓶塞跳起时，机械能转化为内能 C．用热水袋取暖时，内能发生了转移 D．电动机工作时，机械能转化为电能 【答案】C 【解析】【分析】（1）能量转化：指一种形式的能量转变为另一种形式的能量，常见实例：蓄电池充电、放电，热机、电动机工作等过程都伴随能量转化。 （2）能量转移：能量的种类不发生改变，只是从一个物体转移到另一个物体，热传递就是内能转移的过程。 【解答】A、蓄电池充电过程，外部输入电能储存起来，转化成电池内部的化学能，A 错误； B、暖瓶内高温气体推动瓶塞向上弹出，气体的内能减少，瓶塞获得机械能，是内能转化成机械能，B 错误； C、热水袋取暖依靠热传递，热量从热水传递到人体，能量形式始终是内能，只发生内能转移，C 正确； D、电动机通电后带动装置转动，消耗电能，得到机械能，是电能转化为机械能，D 错误。 故答案为：C。 12．如图所示的取暖方式不仅仅发生能量转移的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】【分析】改变内能的两种方式--做功和热传递，热传递过程仅存在能量转移，做功存在能量转化。 【解答】A、用取暖器取暖，取暖器放出热量，通过热传递改变人的内能，不存在能量转化，故A不符合题意； B、烤火取暖，通过热传递改变人的内能，只存在能量转移，故B不符合题意； C、搓手呼气取暖，搓手是通过摩擦生热，存在能量的转化，呼气是通过热传递取暖，存在能量的转移，故C符合题意； D、抱热水袋取暖，热量从热水袋传递给人，仅存在能量的转移，故D不符合题意。 故答案为：C。 13．如图2025年10月30日，在酒泉卫星发射中心神州二十一号载人飞船由运载火箭发射成功，(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 C．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 【答案】B 【解析】【分析】热值是燃料本身的一种特性，它只和燃料的种类有关 【解答】A、燃料的热值与燃料燃烧是否充分、燃料质量多少都没有关系，因此燃料燃烧更充分也不会改变热值大小，A错误。 B、火箭燃料本身储存有化学能，燃烧过程中，燃料的化学能释放，转化为燃气的内能，进而为火箭提供动力，B正确。 C、火箭加速升空过程中，速度增大，高度也增大：动能和重力势能都同时增大，并不是动能转化为重力势能，这部分能量增加来自于燃料燃烧释放的内能，C错误。 D、火箭选用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧可以释放出更多的热量，不是因为比热容大，D错误。 故选B。 14．充电宝核心部件使用廉价材料，可能发生短路造成温度升高甚至燃烧。下列说法正确的是(　　) A．充电宝给手机充电时：化学能转化为电能 B．给充电宝充电时：化学能转化为电能 C．充电宝短路时：电能转化为化学能 D．充电宝燃烧时：内能转化为化学能 【答案】A 【解析】【分析】根据题意，结合充电宝的工作原理和能量转化情况进行分析。 【解答】A、充电宝给手机充电时，充电宝内部作为电源，消耗自身储存的化学能，向外输出电能，能量转化为化学能转化为电能，A正确。 B、给充电宝充电时，充电宝相当于用电器，消耗外部输入的电能，将能量储存在电池内部转化为化学能，能量转化为电能转化为化学能，不是化学能转化为电能，B错误。 C、充电宝短路时，电路电流极大，电能几乎全部转化为内能，使温度快速升高，不是转化为化学能，C错误。 D、充电宝燃烧时，是材料内部的化学能被释放，转化为内能和光能，不是内能转化为化学能，D错误。 故选A。 15．如图是核电站工作流程图，关于流程中各装置的能量转化，正确的是(　　) A．核反应堆：核能转化为电能 B．蒸汽轮机：内能转化为机械能 C．发电机：电能转化为机械能 D．电驱动：机械能转化为电能 【答案】B 【解析】【分析】根据核电站中各个环节的能量转化分析判断。 【解答】在核电站中，核反应堆将核能转化为内能，蒸汽轮机将内能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，而电驱动将电能转化为机械能，故B正确，而A、C、D错误。 故选B。 16．下列关于能的叙述不正确的是（　　） A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能” B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能” C．人在跑步时要消耗体内的“能” D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内 【答案】B 【解析】【分析】（1）（3）（4）根据能量转化的知识判断的； （2）物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。 【解答】A.小球滚动时具有动能，爬上斜面时具有重力势能，即将动能转化为重力势能，故A正确不合题意； B.挂在树枝上的苹果具有重力势能，故B错误符合题意； C.人在跑步时，将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，故C正确不合题意； D.向日葵生长时，将太阳能转化为化学能储存在体内，故D正确不合题意。 故选B。 17． 如图为两个光滑的弧面和一段粗糙的水平面相连接的装置。将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放。忽略空气阻力，下列有关说法正确的是(　　) A．物体能至达c点 B．经b点时，物体的动能最大 C．物体质量越大，经b点时速度越大 D．物体在水平面运动时，内能增加 【答案】D 【解析】【分析】1、机械能守恒的条件是：运动过程中只有动能和势能之间相互转化（不计各种阻力）：在一段运动过程中，重力做的功为：W=Gh=mgh（其中h为末位置与初位置之间在竖直方向上的高度差）； 2、在一段运动过程中，能量是守恒的（能量在转化和转移的过程中，总量不变）。物体在粗糙的水平面上克服摩擦力做功，机械能减小，内能增加。 【解答】将质量为m的物体从左侧弧面的a点静止释放，物体刚到达水平面时动能最大。忽略空气阻力，物体在粗糙的水平面上克服摩擦力做功，机械能减小，内能增加； 物体的机械能总量减少，无法到达高度更高的c点 ；经b点时速度跟物体质量无关，故ABC错误，D正确。 故答案选D。 18．如图2025年10月30日，在酒泉卫星发射中心神州二十一号载人飞船由运载火箭发射成功，(如图所示)。下列说法正确的是( ) A．火箭燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能 C．火箭燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能 D．火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢比热容大 【答案】C 【解析】【分析】若动能转化为重力势能，则动能将减小。 【解答】A、燃料的热值是燃料的属性，与其是否完全燃烧无关，故A错误； BC、火箭加速升空，动能和重力势能都变大，能量的转化是燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过做功转化为火箭的机械能（包括动能和重力势能），故B错误，C正确； D、火箭用液态氢做燃料，是因为液态氢的热值大，燃烧等质量的燃料，氢放出的热量更多，故D错误。 故答案为：C。 19．无人机凭借其灵活、高效、低成本的特点，广泛应用于多个行业。当无人机正在进行货物配送，AI视觉系统检测到侧风干扰，并自动调节旋翼转速保持悬停。以下说法正确的是 A．无人机悬停时，电能主要转化为机械能和内能 B．AI视觉系统完成一系列动作依靠其发达的神经系统 C．无人机保持原高度悬停，抛下货物前后它的重力势能保持不变 D．无人机载着货物飞行时，以无人机机身为参照物，货物是运动的 【答案】A 【解析】【分析】运动和静止是相对的，物体与参照物之间的空间位置没有发生改变，则物体是静止的，物体与参照物之间的空间位置发生改变，则物体是运动的。 【解答】A、无人机悬停时，旋翼不断旋转，与空气之间相互摩擦，将电能转化为机械能和内能，故A正确； B、AI视觉系统不是生物，其不具有神经系统，故B错误； C、无人机保持原高度悬停，抛下货物前后它的重力减小，高度不变，可知重力势能减小，故C错误； D、货物与无人机之间没有相对运动，可知以无人机为参照物，货物是静止的，故D错误。 故答案为：A。 20．如图是2024年射箭世界杯总决赛中国选手斩获女子反曲弓冠军的比赛掠影，该运动员在射箭比赛过程中，下列分析错误的是（　　） A．射箭者右手的手指皮垫，是通过增大受力面积减小弦对手的压强 B．射箭者用力拉弦使弓张开，弓的形变程度越大，弹性势能也越大 C．射箭者释放弓弦后箭会射出，通过弓的弹性势能转化为箭的动能 D．箭射出后能在空中继续向前运动，该过程中箭的机械能保持不变 【答案】D 【解析】【分析】减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积。 影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大。 拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能。 箭射出后能在空中继续向前运动，该过程中箭的机械能不断减小（受到空气阻力）。 【解答】A、射箭者右手的手指皮垫，是在压力一定时，通过增大受力面积减小弦对手的压强，故A正确，不符合题意； B、射箭者用力拉弦使弓张开，弓的形变程度越大，弹性势能也越大，故B正确，不符合题意； C、射箭者释放弓弦后箭会射出，弓的弹性势能转化为箭的动能，故C正确，不符合题意； D、箭射出后能在空中继续向前运动，该过程中，箭受到空气阻力，部分机械能转化成内能，箭的机械能不断减小，故D错误，符合题意。 故答案为：D。 二、填空题 21．如图丙游乐园过山车的轨道，小科坐过山车从高处滑下的过程中，依次经过A、B、C、D四处位置，轨道对车的支持力　 　(选填“做”或“不做”)功，小科在　 　(选填“A”“B”“C”或“D”)处动能最大。从A到D的过程中，机械能在减小，理由是　 　。 【答案】不做；B；过山车与轨道摩擦及空气阻力做功，消耗机械能转化为内能 【解析】【分析】做功的条件：物体在力的方向上有移动距离。 重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。 【解答】在曲线轨道上运动时，轨道对车的支持力始终与车运动方向垂直，可知该力对车不做功。 B点高度最低，可知重力势能最小，由A到B，重力势能转化为动能，可知B点动能最大。 从A到D，车与轨道以及空气之间存在摩擦力，部分机械能克服摩擦做功转化为内能，可知从A到D，机械能逐渐减小。 22．某空降兵和降落伞总重800N，从直升机上由静止开始竖直跳下，14s后降落伞打开，整个过程速度与时间的关系如图所示。 （1）在0-10s的过程中，由于有空气阻力，人和伞的总机械能　 　(选填“变小”、“变大”或“不变”)。 （2）在跳伞后10s至14s时间内人和伞的重力做功是　 　J。 （3）若跳伞后10-14s时间内人和伞受到的阻力为f1，跳伞18s后，人和伞受到的阻力为f2，则f1　 　f2(选填“<”、“=”或“>”)。 【答案】（1）变小 （2） （3）= 【解析】【分析】（1）存在阻力，克服摩擦做功，有内能产生，由于总能量不变，可知机械能变小。 （2）根据W=Gh和h=vt计算克服重力做的功。 （3）物体受平衡力或不受力时，运动状态不会发生改变，将保持静止或做匀速直线运动。 平衡力的特点：大小相等、方向相反、作用在同一直线、同一物体上。 【解答】（1）存在空气阻力，人和伞克服阻力做功，将部分机械能转化为内能，可知总机械能减小。 （2）在跳伞后10s至14s时间内，速度大小不变，做匀速直线运动，可知人和伞的重力做功。 （3）由图可知，10-14s和18s后速度不变，均做匀速直线运动，说明人和伞受力平衡，阻力等于重力，由于重力不变，可知阻力不变，即。 三、实验与探究题 23．小明想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系，将两个斜面AO与OB 对接成如图所示的装置，进行实验。 ①让质量为5g 的小球在斜面AO上高H 处由静止释放，沿斜面滚下，经O点滚上斜面OB，测量小球达到的最大高度h，将数据记录在表中；改变斜面OB 的倾角θ，重复实验。 ②用质量为7g的小球重复上述实验，将数据记录在表中。 实验次序 1 2 3 4 5 6 小球质量/g 5 7 小球在斜面AO上的释放高度H/cm 10 10 斜面OB 的倾角θ/° 40 30 20 40 30 20 小球在斜面OB 上的最大高度h/cm 9.0 8.6 8.0 9.0 8.6 8.0 （1）比较实验1、2、3(或4、5、6)，说明小球在斜面OB 上能达到的最大高度与　 　有关。 （2）比较实验　 　(填序号)，说明小球在斜面OB 上能达到的最大高度与小球质量无关。 （3）如果斜面光滑，那么小球在斜面OB 上能达到的最大高度是　 　cm。 【答案】（1）斜面OB的倾角θ （2）1、4（或2、5；或3、6） （3）10 【解析】【分析】（1）根据表中数据以及控制变量法进行分析，唯一变量即为探究的影响因素。 （2）要探究质量的影响，则应控制除质量以外的条件相同，结合表中数据进行分析，若质量不同而高度相同，说明高度与质量无关。 （3）根据重力势能与物体的质量以及高度有关，质量越大，高度越高，重力势能越大，结合不计摩擦，机械能守恒进行分析。 【解答】（1）由表中数据可知，123或者456组小球的质量、小球在斜面AO上的释放高度H相同， 斜面OB的倾角θ不同，小球在斜面OB 上的最大高度h不同，可知说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与斜面OB的倾角θ有关，且θ越小，小球在斜面OB上能达到的最大高度越小。 (2)探究小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量是否有关时，必须控制小球释放的高度和斜面倾角相同，而改变小球的质量，由表中数据可知，1、4（或2、5；或3、6）除小球质量外其它条件都相同，小球在斜面OB上能达到的最大高度相同，可知小球在斜面OB 上能达到的最大高度与小球质量无关。 (3)如果斜面光滑，那么小球的机械能就保持不变，因此当它滚上斜面OB时的最大重力势能与在A点时的重力势能相同，也就是在OB上能达到的最大高度等于A点的高度，为10cm。 四、综合题 24．将一质量为m 的物块静置于斜面上B 点，此时物块具有的重力势能为 Ep。放手后，物块沿斜面滑下，并在水平面上滑行至 A 点停下，如图所示。 （1）物块从 B 点滑到A 点的过程中，损失的机械能转化为物块内能的效率为η，则物块到达A 点时温度升高了　 　。(物体比热容用c 表示) （2）若将物块从 A 点刚好推回B 点，则做功至少为　 　。 【答案】（1） （2）2Ep 【解析】【分析】（1）做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离（即力和距离的方向要一致）；二者缺一不可； （2）根据能量守恒定律可得出所做的功。 【解答】（1）在整个滑动过程中能量守恒，损失的机械能转化为物块内能的效率为η，则运动过程中转化成的内能为Q=ηEp，根据Q=cm△t 可知，升高的温度为 （2）物块静置于斜面上B 点时的机械能等于重力势能，重力势能为 Ep，当到达水平面的A 点的过程中，机械能逐渐减小为0，说明摩擦力做功为 Ep，所以要将物块由A点推回B点，做功至少为 25．阅读下列材料，回答问题： 材料一：2022年我市发布《绿色能源发展“十四五”规划》。指出到2025年，电力装机容量达到585万千瓦左右，其中抽水蓄能新增装机60万千瓦，光伏新增装机150万千瓦以上。 材料二：光伏发电是利用太阳能板将太阳能转化为电能的发电方式，光照强度是决定其发电功率的最直接、最主要的环境因素；抽水蓄能电站结构如图：可逆式水泵发电机连通上下两个水库，用电低谷期以水泵工况运行，从下水库向上抽水，在用电高峰期以发电机工况运行，从上水库放水发电。 （1）暗天时，光伏发电站发电功率在一天中的变化最接近（　　）； A． B． C． （2）抽水蓄能电站中可逆式水泵发电机以水泵工况运行时的能量转化是　 　； （3）下列观点支持在我市大力发展抽水蓄能发电站的有____； A．丽水市属于山地地形，地势起伏较大，且水资源丰富。 B．抽水蓄能电站前期投入大，建设工期长，且占用大量土地资源。 C．抽水蓄能电站被称电网调节器，能够弥补风光等清洁能源发电的不稳定性。 （4）某抽水蓄能电站装机总功率瓦，每天发电 3 小时。若一天的发电量由热电转换效率为的火力发电厂提供，则需要消耗多少吨煤？（煤的热值焦／千克） 【答案】（1）A （2）电能转化为机械能 （3）A；C （4）计算电站一天发电 瓦 秒 焦 根据热电转换效率求煤完全燃烧放出的总热量 焦 焦 由热值公式求煤的质量 焦 焦／千克 千克 吨 【解析】【分析】（1）光伏发电功率与光照强度的关系：光伏发电依靠太阳能板吸收太阳光转化电能，发电功率由光照强度决定；晴天光照强度正午最高，阴天全天光照偏弱，正午峰值不会特别高，且早晚无光照时发电功率为 0，功率曲线是单峰平滑曲线，不会出现双峰凹陷。 （2）能量转化形式判断：可逆式水泵发电机作水泵工况时，消耗电能驱动水泵将水从低处抽到高处，电能转化为水的机械能（重力势能）；发电工况时水的机械能转化为电能。 （3）抽水蓄能电站选址与作用分析：抽水蓄能电站需要高低落差的地形与充足水源；风光发电受天气影响输出不稳定，抽水蓄能可用电低谷储水、用电高峰放水发电，调节电网供需；投入大、占地多属于发展弊端，不支持建设。 （4）电功率、热机效率、热值综合计算：电能计算公式W=Pt；热机效率；燃料放热公式Q放=mq，最后完成千克与吨的单位换算。 【解答】(1) 阴天整体光照强度弱，光伏发电全天发电功率偏低，日出 6 点后才产生电能，正午 12 点光照强度达到全天最高，发电功率出现单峰值，18 点后无光照功率归零；C 图存在双峰凹陷不符合阴天光照变化，A 峰值过高对应晴天，B 曲线峰值更低、走势匹配阴天光照变化，因此选 B； (2) 水泵工况运行时消耗外部电能，驱动水泵将下水库的水输送至上水库，水被抬高后重力势能增加，该过程能量转化为电能转化为机械能； (3) A 选项本地山地落差大、水资源充足，满足抽水蓄能建设自然条件，支持发展；B 选项投入大、工期长、占地多是建设劣势，不支持；C 选项可调节电网，弥补光伏等新能源发电不稳定的缺陷，支持发展，因此选 AC；(1) 阴天整体光照强度弱，光伏发电全天发电功率偏低，日出 6 点后才产生电能，正午 12 点光照强度达到全天最高，发电功率出现单峰值，18 点后无光照功率归零；C 图存在双峰凹陷不符合阴天光照变化，A 峰值过高对应晴天，B 曲线峰值更低、走势匹配阴天光照变化，因此选 B； (2) 水泵工况运行时消耗外部电能，驱动水泵将下水库的水输送至上水库，水被抬高后重力势能增加，该过程能量转化为电能转化为机械能； (3) A 选项本地山地落差大、水资源充足，满足抽水蓄能建设自然条件，支持发展；B 选项投入大、工期长、占地多是建设劣势，不支持；C 选项可调节电网，弥补光伏等新能源发电不稳定的缺陷，支持发展，因此选 AC； 故答案为：（1）A； （2）电能转化为机械能； （3）AC； （4）720吨。 学科网（北京）股份有限公司 $