粤沪版九年级物理下册20.3 能的转化与能量守恒 同步练习
一、单选题
1．根据能量守恒定律，判断下列说法正确的是（ ）
A．发电机可以产生电能
B．电动机工作时消灭了电能
C．发电机和电动机都是转化能量的机器
D．自然界中各种能量在不断地相互转化，人类在不断地消耗各种能量，所以总能量在不断减少
2．下列叙述中，有的是经过科学证明的事实，有的是各抒己见的观点，其中属于错误观点的是（ ）
A．能量的转化和转移都是没有方向性的
B．太阳每天向地球辐射大量能量
C．能量在转化或转移过程中总量保持不变
D．“永动机”不可能制成
3．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ ）
A．水轮机带动发电机发电 电能转化为机械能
B．燃料燃烧 化学能转化为内能
C．汽油机的做功冲程 机械能转化为内能
D．给蓄电池充电 化学能转化为电能
4．下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是（ ）
A．摩擦生热的过程是不可逆过程
B．所有能量守恒的过程都能自发地发生
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机
5．如图反映了一只“220V 100W”白炽灯正常工作时能量转化情况，以下说法错误的是（ ）
A．图中括号内应该填写光能
B．使用这种灯泡，电能利用效率高，有利于节能
C．图中电能是白炽灯正常工作1 min消耗的电能
D．白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10%
6．下列表述正确的是（ ）
A．内燃机是将内能转化为机械能的装置
B．发电机是将机械能转化为内能的装置
C．电动机是将机械能转化为电能的装置
D．电磁继电器是将电能转化为内能的装置
7．如图所示为一块电流表，则在电流表工作的过程中的能量转化是（ ）
A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能
C．电能转化为内能 D．内能转化为电能
8．1990年4月7日，我国“长征3号”火箭成功的把“亚洲一号”国际通信卫星发射到预定的轨道．火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力高速上升，并达到一定速度．在这个过程中，下列哪一说法是正确的（ ）
A．燃气的一部分内能转化为箭身的机械能
B．燃气的全部内能转化为箭身的机械能
C．燃气的一部分机械能转化为内能
D．燃气的全部机械能转化为内能
9．（2017九下·盐都期中）下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是（ ）
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
C．动能可以和重力势能相互转化
D．热量自发从高温向低温物体传递，却不能自发从低温向高温物体传递
10．（2017九下·盐都期中）盐城拥有全省最长的海岸线，建有全国规模最大的海上风电场，风力发电是将风能转化为（ ）
A．内能 B．电能 C．化学能 D．机械能
11．（2017九下·东台期中）小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．电风扇发电的原理是电磁感应
B．小灯泡发光是把光能转化为电能
C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
12．（2017九下·沙湾期中）下列各图中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．两手相互摩擦能发热
B．水沸腾时蒸汽冲开壶盖
C．锯木头锯子发烫
D．压缩空气引火
13．（2017九下·钦州港月考）下图所示的几种用电器工作时，以电能转化为内能为应用目的是（ ）
A．电视机
B．电动自行车
C．抽油烟机
D．电烤箱
14．（2017九下·临泽开学考）以下家用电器中利用电流热效应工作的是（ ）
A．电饭锅 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电风扇
15．下列说法中正确的（ ）
A．根据能量守恒定律可以知道，能量在使用中发生转化和转移，但总量是不会变化的，所以，能源不会发生危机
B．解决能源问题的根本办法是不使用能源
C．自然界提供的能量是有限的，尤其是化石能，所以会出现能源危机
D．因为核能在使用时会出现核泄漏的危险，所以人类不提倡使用核能
二、填空题
16．（2018九下·邵阳期中）四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、 和 四个冲程组成的。其中压缩冲程中主要是 能转化为 能。
17．（2018九下·南京月考）太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为 能储存起来，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧 kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是 %（煤的热值为3.0×107J/kg）．
18．（2018九下·宜兴月考）人类梦想的永动机是 （选填“可能”或“不可能”）存在的，因为 .
19．（2018九下·兴化月考）威海属于风力资源丰富的地区，有许多由风力发电机组成的“风车田”．发电机发电的过程是将其他形式的能 (填“转移”或“转化”)成电能的过程，风能安全清洁，作为 (填“可再生”或“不可再生” )能源是未来的理想能源之一。
20．（2018九下·东台月考）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为 散失到空气中，此过程能量的总和 (填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有 性。
21．（2018九下·东台月考）2017年4月20日，我国首架货运飞船——天舟一号发射成功。飞船穿越大气层返回地面时，与空气摩擦，通过 的方式将 能转化为 能。
22．（2018九下·云南月考）用吸管吸饮料利用了 的作用．食物也是一种“燃料”，不断地在人体内释放化学能，化学能转化为 能，使人的体温保持在37℃左右．
23．（2018九下·右玉月考）以下是生活中的四个物理现象，请任意选择两个场景用物理知识进行解释。
①用锯锯木头，锯条发热；②壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动；
③小红抱着暖水袋取暖；④用打气筒给自行车轮胎打气，过一会儿气壁会发热；
（ ） ：
（ ） ：
24．（2018九下·江都月考）大量研究表明，能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从一种形式转化为其他形式，而自然界中能的总量是 的；但由于能量的转化或转移具有 ，因此人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源。
25．（2018九下·无锡月考）如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据 （选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，这个过程 能转化为电能，产生的电能储存于魔方内．魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）
三、实验探究题
26．为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力，国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目﹣﹣直流熔冰装置研制成功．该装置需要1至2万千瓦的功率，最大融冰电流可达6000安，最长融冰距离可达200公里，从而避免因线路结冰而倒杆断线．如图为位于某电网线路上相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图，熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子．（进行熔冰时交流电已切断）
（1）你猜想设计该熔冰装置的依据是 ，在熔冰过程中能量的转化是
（2）若要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接，实现熔冰；
（3）在上述熔冰过程中，若每根输电线的电阻是R，启动熔冰装置后，电路中的电流是I，则输电线消耗的电功率是
四、计算题
27．小杨家新装了电辅式太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意图．R的阻值为30Ω．Sl是自动温控开关：水温低于20℃时闭合，电阻R开始加热；当水温高于60℃时自动断开．A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，体积均为500cm3，重力均为9牛，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上．当水面下降后S2受到竖直向下的拉力达到16N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当水面上升后拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水．
请计算：（细绳的质量和体积、导线和电阻的体积均忽略）
（1）水箱内有50kg水，夜晚在辅助加热系统正常工作下，10分钟内共吸收了8.4×105J的热量，求该状态下热水器的能量利用效率．（结果精确到0.1%）
（2）正常情况下水箱中水面最高时，A浸入水中的体积多大？
五、简答题
28．据报道：有人发明了汽油和柴油试剂．将这种试剂滴在一桶水中，结果桶中的水变成了汽油或柴油，能供机车使用．试从能的转化和守恒方面分析该报道是否真实．
六、综合题
29．你听说过“乙 醇汽油吗“？
有这样一则报道：一个美国农民面对自己家里堆和人如山的玉米愁容满面：玉米既售价且销路不好。他梦想善存
怎样将这些有着黄一样颜色的东西变成真正的黄金？他不顾大家都讥笑他想天开，专程为他的“异想天开“去请教一位科学家。这位科学家既同情他也对他的”异想天开“很感兴趣。经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用。
石油为“液体黄金“，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类。所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。
（1）乙醇燃烧的过程是 能为热能的过程。理论上，完全燃烧28g乙醇可以产生8.4x105J的热量，如果这些热量完全吸收，在1标准大气压下，可以将 kg 20℃的水加热到沸腾。（水的比热容：4.2x103J/kg.
℃）
（2）按照能源的分类，乙醇汽油属于 能源，使用乙醇作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点：
（3）请你结合上述事例，谈谈我们在学习中应该具有什么样的精神
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、发电机并非产生了电能，而是将其他形式的能转化成了电能，故说法错误；
B、电动机工作时将电能转化成了机械能，用来做功，不是消灭了电能，故说法错误；
C、根据AB的分析也可以看出，发电机和电动机都是转化能量的机器，故说法正确；
D、自然界中各种能量在不断地相互转化，但能的总量保持不变，故说法错误．
故选C．
【分析】能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的．
2．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：A、能量的转化和转移都有一定的方向性．此选项错误；
B、太阳每天向地球辐射大量能量，这种恰当的能量辐射使地球上温度适宜，水源充足，动、植物茁壮成长．此选项正确；
C、科学家经过长期的研究发现，能量在转化和转移过程中，能的总量保持不变．此选项正确；
D、很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断的向外输出能量；但结果都以失败告终；其原因是因为永动机违背了能量守恒定律．此选项正确．
故选A．
【分析】（1）能量的转化和转移都有一定的方向性；（2）在太阳内部不停的发生核聚变，其表面温度约6000℃．太阳能以辐射的形式传播．（3）能量守恒定律：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上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变．（4）永动机永远无法实现，是因为永动机违背了能量守恒定律．
3．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故A错误；
B、燃料燃烧都是将化学能转化为内能，故B正确；
C、汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故C错误；
D、给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，故D错误．
故选B．
【分析】解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式，明确消耗了哪种形式的能，得到了哪种形式的能．
4．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、由能量转化的规律可知，机械能向内能转化时具有方向性，因此摩擦生热的过程是不可逆过程，故A正确；
B、并非所有能量守恒的过程都能自发地发生，如在引起其它变化的情况下，热量可以从低温向高温传递，故B错误；
C、热传递在自发进行时，总是从高温物体传递到低温物体，所以热传递存在方向性，故C错误；
D、能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此存在能源危机，故D错误．
故选A．
【分析】正确解答本题要了解热力学的相关定律，用来解释生活中的一些现象，正确理解能量的转化与守恒定律，理解热传递现象．
5．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算
【解析】【解答】解：A、从电灯的工作方式及能量转化图知，6000J的电能转化成了5400J的内能和600J的光能，故A说法正确；
B、从能量转化图中我们就可看到转化为内能的为5400J，而光能只有600J，所以其效率低，不利于节能，故B说法错误；
C、由功与功率关系得，W=Pt=100W×60s=6000J，所以图中是白炽灯正常工作1min消耗的电能，故C说法正确；
D、从能量转化图和效率计算公式得，η= ×100%=10%，故D说法正确．
故选B．
【分析】A、从电灯的工作方式看，电能转化为内能和光能两部分；
B、从能量转化图中我们就可看到转化为光能的部分只占少部分，其效率较低；
C、有白炽灯的铭牌型号和功与功率关系我们可以计算白炽灯正常工作1s消耗的电能；
D、从能量转化图和效率计算公式可以计算出转化效率．
6．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、内燃机是将内能转化为机械能的装置，故A正确；
B、发电机是将机械能转化为电能的装置，不是转化为内能，故B错误；
C、电动机是将电能转化为机械能的装置，故C错误；
D、电磁继电器是利用电磁铁来进行自动控制的开关，没有典型的能量转化，故D错误．
故选A．
【分析】从影响能量大小的因素以及各自的工作原理来分析能量的变化，找到能量转化的方向．
7．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：电流表是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，在这一过程中，将电能转化为机械能，使指针发生偏转．
故选B．
【分析】电流表是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，据此可判断其能量的转化情况．
8．【答案】A
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】解：火箭是热机的一种，它的工作原理就是将内能转化为机械能．但燃气的内能除了转化为内能外，还有一部分直接向外散热，一部分克服火箭与大气的摩擦做功．所以燃气的一部分内能转化为箭身的机械能．
故选A．
【分析】要正确的解答此题，需要分析火箭升空过程中的能量转化情况．
9．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：
A、电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A错误；
B、电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故B错误；
C、动能可以和重力势能相互转化，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C错误；
D、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故D正确．
故选D．
【分析】能量可以从某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，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性．
10．【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的，是将机械能转化为电能的装置．
故选B．
【分析】发电机是利用电磁感应现象的原理制成的；发电机工作时将机械能转化为电能的过程；
11．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
【解析】【解答】A、C、D电风扇的转速越快，电流越大，灯泡就越亮，在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，A符合题意，C、D不符合题意；
B、小灯泡发光是把电能转化为光能，B不符合题意。
故答案为：A．
【分析】A、C、D根据电磁感应现象的原理来分析；B、根据能量的转化来分析。
12．【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义；能量的转化或转移
【解析】【解答】解：
A、图A两手相互摩察能发热，是摩擦生热，是机械能转化为内能．故A不符合题意．
B、图B水沸腾时蒸汽冲开壶盖，是内能转化为机械能，符合题意．
C、图C锯木头锯子发烫，是摩擦生热，是机械能转化为内能．故C不符合题意．
D、图D压缩空气引火，是对空气做功，是机械能转化为内能．故D不符合题意．
故选B．
【分析】要解答本题需掌握：内能和机械能的相互转化．
13．【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】电动电动车、抽油烟机把电能转化为机械能，电视机把电能转化为内能和光能，电烤箱把电能转化为内能，故选D.
故答案为：D.
【分析】电流做功的过程是把电能转化其他形式的能的过程，不同的用电器转化成的能的形式不同．
14．【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】电饭锅利用了电流热效应，把电能转化为内能；洗衣机、电冰箱和电风扇都利用了磁场对电流的作用，主要把电能转化为机械能，一部分转化为内能.
故答案为：A。
【分析】电流通过用电器做功的过程就是将电能转化为其它形式能的过程，电流通过电饭锅时主要将电能转化为内能，电流通过洗衣机、电冰箱、电风扇时主要将电能转化为机械能。
15．【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；能源危机与能源消耗对环境的影响
【解析】【解答】解：A、然能量守恒定律告诉我们能量是不会消失的，但我们知道能量的转移和转化是由方向性的，很多能量是无法再次使用的，而我们现在使用的主要是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机．A错误．
B、解决能源危机的办法是在节约能源的同时开发和利用新能源．所以B错误．
C、自然界给我们提供了各种各样的能量都是有限的，尤其是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机．C对．
D、核能就是一种新能源，虽然有很少的可能会发生核泄漏，但与它给我们带来的巨大的经济效益来说，我们还是应该提倡使用核能的．所以D错．
故选C．
【分析】能量守恒定律是力学中的基本定律之一．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，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，能量的总量保持不变．虽然能量守恒定律告诉我们能量是不会消失的，但我们知道能量的转移和转化是由方向性的，而我们使用能 量的过程也就是能量转化和转移的过程，很多能量对然没有消失，但我们是无法利用的，比如汽车发动机散发的热．
而我们现在使用的主要 能源是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机，而解决能源危机的办法是在节约能源的同时开发和利用新能源．核能就是一种新能源，虽 然有很少的可能会发生核泄漏，但与它给我们带来的巨大的经济效益来说，我们还是应该提倡使用核能的．
16．【答案】做功；排气；机械；内
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】解：四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程：依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化成机械能。
故答案为：做功；排气；机械；内。
【分析】四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程消耗机械能，内能增加.
17．【答案】化学；0.9；28
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移；电功的计算
【解析】【解答】 (1)蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来；(2)∵由题知，Q放 mq 2.7×107J，∴需要完全燃烧煤的质量：m 0.9kg，(3)使用太阳能路灯的有用能量：W电 Pt 35W×60×3600s 7.56×106J，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量(总能量)W总 2.7×107J，该太阳能路灯的能量转化效率：η . ×100% ×100% 28%.
故答案为：化学；0.9；28.
【分析】利用太阳能可以实现能量的转化，利用燃料的热值和总热量可以计算燃料的质量，利用电功率和时间能计算消耗的电能.
18．【答案】不可能；能量守恒
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】永动机是人类的梦想，人们希望能造出不消耗能量而源源不断向外输出能量的机器。因为永动机违背了能量守恒定律，所以永动机是不可能存在的。
故答案为：不可能；能量守恒.
【分析】自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以无法制造“永动机”.
19．【答案】转化；可再生
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】发电机发电的过程是其它形式的能转化成电能的过程；风能安全清洁，能源可从自然界不断获得，且可重复利用，所以是可再生能源，是未来的理想能源之一。
故答案为：转化，可再生.
【分析】发电机发电的过程是其它形式的能转化成电能的过程，风能且可重复利用，所以是可再生能源.
20．【答案】内能；不变；方向
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据能量守恒定律，能量在转移或转化时，能的总量不变，即能量守恒。
汽车刹车时，机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总量不变；
因为能量的转移和转化具有方向性，所以散失到空气中的内能无法再自动转化为机械能来驱动汽车。
故答案为：内能；不变；方向.
【分析】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的；能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变.
21．【答案】做功；机械；内
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】当飞船穿越大气层返回地面时，飞船和大气摩擦生热，飞船表面温度升高，这是通过克服摩擦做功的方式使其内能增加的；在此过程中把飞船的机械能转化为内能。
故答案为：做功；机械；内.
【分析】摩擦改变内能是做功方式，机械能转化为内能.
22．【答案】大气压强；内
【知识点】能量的转化或转移；大气压的综合应用
【解析】【解答】用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用大气压；食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，维持身体能量平衡 .
故答案为：大气压强；内 .
【分析】用吸管吸饮料时，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里；食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，使人体维持一定的温度不变 .
23．【答案】①；用锯锯木头，锯条克服摩擦做功，内能增加，温度升高，锯条发热；②；壶中的水沸腾时，壶内的水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，壶盖不断地跳动
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】根据改变内能的两种方式进行解答，即做功和热传递可以改变物体的内能，两种方式对内能的改变是等效的。①用锯锯木头，锯条发热，是克服摩擦力对木头和锯条做功的过程，所以锯条内能增加，温度升高。②壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，是因为壶中的水蒸气逐渐增多，压强变大，即内能增大，内能推动壶盖做功，内能转化为机械能，所以壶盖会跳动。③小红抱着暖水袋取暖，暖水袋温度较高，通过热传递的方式，热量传递给小红，达到取暖的目的，即通过热传递的方式增加了人体的内能。④用打气筒给自行车轮胎打气，过一会儿气壁会发热，打气时压缩气筒内的气体，对气体做功，气体内能增加，温度升高，热量传递给筒壁而发热，即做功的方式增加了内能。
故答案为：①；用锯锯木头，锯条克服摩擦做功，内能增加，温度升高，锯条发热；②；壶中的水沸腾时，壶内的水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，壶盖不断地跳动.
【分析】做功可以改变物体的内能，内能可以和其它能量相互转化，内能也可以转移.
24．【答案】守恒；方向性
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据能量守恒定律可知，能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从一种形式转化为其他形式，而自然界中能的总量是守恒的；能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化.
故答案为：守恒；方向性.
【分析】知道能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变.同时要注意能量转化过程中的方向性.
25．【答案】电磁感应；机械能；电源
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
【解析】【解答】转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，电能转化为机械能；魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；机械能；电源.
【分析】当线圈切割磁感线时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能.
26．【答案】（1）电流的热效应；电能转化为内能
（2）
（3）2I2R
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算；电流的热效应
【解析】【解答】解：（1）电流具有热效应、磁效应及化学效应，而使冰熔化只需提高给冰提供热量，升高冰的内能即可，故利用电流的热效应即可使冰熔化；在熔化过程中消耗了电能升高了内能，即电能转化为了内能；
（2）要使2、3同时熔冰，则应将2、3两根导线串联接在电源两端，使两导线同时发热，故答案如图所示：
（3）熔冰过程中两导线串联，故总电阻为2R，由功率公式可得：P=I2×2R=2I2R．
故答案为：（1）电流的热效应，电能转化为内能；（2）如图所示；（3）2I2R．
【分析】（1）要使冰熔化，则一定是使导线上的温度升高，则可知应是利用了电流的热效应，即使电能转化为内能；
（2）要使2和3两根输电线同时熔冰，应将两导线串联，接在电源两端；
（3）因每根导线电阻为R，因两根导线串联，故总电阻为2R，则由功率公式P=I2R可求得功率．
27．【答案】解：（1）由题意可知电阻R在10min中内消耗的电能为：
W=×600s=9.68×105J
故该状态下热水器的能量利用效率：η=×100%≈86.8%；
（2）当水面上升后拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水，此时水箱中水面最高，A、B受到的浮力最大，则整体受到重力、浮力和拉力作用，如图：
根据物体受力平衡可知：F浮=G﹣F=9N×2﹣10N=8N，
由F浮=G排=ρ水gV排可得：V排= =8×10﹣4m3=800cm3，
故A浸入水中的体积：V=V排﹣VB=800cm3﹣500cm3=300cm3．
答：（1）该状态下热水器的能量利用效率86.8%；
（2）正常情况下水箱中水面最高时，A浸入水中的体积300cm3．
【分析】（1）求出消耗的电能，结合效率公式求出能量利用率；
（2）根据题意分析A、B受力，利用受力平衡条件得出A、B所受总浮力大小，结合阿基米德原理求出浸入水中的总体积，利用B体积已知求出A浸入水中体积．
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【分析】（1）求出消耗的电能，结合效率公式求出能量利用率；
（2）根据题意分析A、B受力，利用受力平衡条件得出A、B所受总浮力大小，结合阿基米德原理求出浸入水中的总体积，利用B体积已知求出A浸入水中体积．
28．【答案】答：这是不可能的，在化学反应中只是原子的重新组合，所以元素是不变的．在水中没有碳元素，不可能加了试剂后就变成了有机物了．从能量的角度来看，水是不会燃烧放出能量的，“水变燃料油”违背了能量守恒的原理．
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【分析】根据质量守恒定律，化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质的过程．在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．
29．【答案】（1）化学；2.5
（2）新(或二次、可再生)；可再生、污染少
（3）大胆想象；勇于实践；勤学好问……
【知识点】热量的计算；能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】（1）乙醇燃烧是化学反应，是化学能转化为热能，由公式Q=cm t，可以算出水的质量是2.5kg（2）乙醇是属于可再生能源，可再生能源的好处就是可再生。而像汽油等能源属于不可再生能源。
（3）言之有理即可。
故答案为：（1）化学；2.5；（2）新/二次/可再生，可再生、污染少；（3）大胆想象等等
【分析】（1）本小题主要考查能量的转化以及公式Q=Cm t，只需要代入数据，即可得到答案。
（2）本小题主要考查能源的分类，分成两种，一种是可再生能源，比如乙醇，生物能、风能等，一种是不可再生能源，比如石油。
（3）本小题是开放性题目，言之有理即可。
1 / 1粤沪版九年级物理下册20.3 能的转化与能量守恒 同步练习
一、单选题
1．根据能量守恒定律，判断下列说法正确的是（ ）
A．发电机可以产生电能
B．电动机工作时消灭了电能
C．发电机和电动机都是转化能量的机器
D．自然界中各种能量在不断地相互转化，人类在不断地消耗各种能量，所以总能量在不断减少
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、发电机并非产生了电能，而是将其他形式的能转化成了电能，故说法错误；
B、电动机工作时将电能转化成了机械能，用来做功，不是消灭了电能，故说法错误；
C、根据AB的分析也可以看出，发电机和电动机都是转化能量的机器，故说法正确；
D、自然界中各种能量在不断地相互转化，但能的总量保持不变，故说法错误．
故选C．
【分析】能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的．
2．下列叙述中，有的是经过科学证明的事实，有的是各抒己见的观点，其中属于错误观点的是（ ）
A．能量的转化和转移都是没有方向性的
B．太阳每天向地球辐射大量能量
C．能量在转化或转移过程中总量保持不变
D．“永动机”不可能制成
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；太阳能及其利用与转化
【解析】【解答】解：A、能量的转化和转移都有一定的方向性．此选项错误；
B、太阳每天向地球辐射大量能量，这种恰当的能量辐射使地球上温度适宜，水源充足，动、植物茁壮成长．此选项正确；
C、科学家经过长期的研究发现，能量在转化和转移过程中，能的总量保持不变．此选项正确；
D、很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断的向外输出能量；但结果都以失败告终；其原因是因为永动机违背了能量守恒定律．此选项正确．
故选A．
【分析】（1）能量的转化和转移都有一定的方向性；（2）在太阳内部不停的发生核聚变，其表面温度约6000℃．太阳能以辐射的形式传播．（3）能量守恒定律：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上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变．（4）永动机永远无法实现，是因为永动机违背了能量守恒定律．
3．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（ ）
A．水轮机带动发电机发电 电能转化为机械能
B．燃料燃烧 化学能转化为内能
C．汽油机的做功冲程 机械能转化为内能
D．给蓄电池充电 化学能转化为电能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、水轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能，故A错误；
B、燃料燃烧都是将化学能转化为内能，故B正确；
C、汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，故C错误；
D、给蓄电池充电时，把电能转化成化学能储存在电池里，故D错误．
故选B．
【分析】解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式，明确消耗了哪种形式的能，得到了哪种形式的能．
4．下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是（ ）
A．摩擦生热的过程是不可逆过程
B．所有能量守恒的过程都能自发地发生
C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．能的转化过程符合能量守恒定律，因此不会发生能源危机
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、由能量转化的规律可知，机械能向内能转化时具有方向性，因此摩擦生热的过程是不可逆过程，故A正确；
B、并非所有能量守恒的过程都能自发地发生，如在引起其它变化的情况下，热量可以从低温向高温传递，故B错误；
C、热传递在自发进行时，总是从高温物体传递到低温物体，所以热传递存在方向性，故C错误；
D、能的转化过程虽然符合能量守恒定律，但是在转化过程中存在着“能量耗散”和“品质降低”，能量向品质低的大气内能转化，不能再重复利用，因此存在能源危机，故D错误．
故选A．
【分析】正确解答本题要了解热力学的相关定律，用来解释生活中的一些现象，正确理解能量的转化与守恒定律，理解热传递现象．
5．如图反映了一只“220V 100W”白炽灯正常工作时能量转化情况，以下说法错误的是（ ）
A．图中括号内应该填写光能
B．使用这种灯泡，电能利用效率高，有利于节能
C．图中电能是白炽灯正常工作1 min消耗的电能
D．白炽灯正常工作时电能转化为光能的效率是10%
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移；电功的计算
【解析】【解答】解：A、从电灯的工作方式及能量转化图知，6000J的电能转化成了5400J的内能和600J的光能，故A说法正确；
B、从能量转化图中我们就可看到转化为内能的为5400J，而光能只有600J，所以其效率低，不利于节能，故B说法错误；
C、由功与功率关系得，W=Pt=100W×60s=6000J，所以图中是白炽灯正常工作1min消耗的电能，故C说法正确；
D、从能量转化图和效率计算公式得，η= ×100%=10%，故D说法正确．
故选B．
【分析】A、从电灯的工作方式看，电能转化为内能和光能两部分；
B、从能量转化图中我们就可看到转化为光能的部分只占少部分，其效率较低；
C、有白炽灯的铭牌型号和功与功率关系我们可以计算白炽灯正常工作1s消耗的电能；
D、从能量转化图和效率计算公式可以计算出转化效率．
6．下列表述正确的是（ ）
A．内燃机是将内能转化为机械能的装置
B．发电机是将机械能转化为内能的装置
C．电动机是将机械能转化为电能的装置
D．电磁继电器是将电能转化为内能的装置
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：A、内燃机是将内能转化为机械能的装置，故A正确；
B、发电机是将机械能转化为电能的装置，不是转化为内能，故B错误；
C、电动机是将电能转化为机械能的装置，故C错误；
D、电磁继电器是利用电磁铁来进行自动控制的开关，没有典型的能量转化，故D错误．
故选A．
【分析】从影响能量大小的因素以及各自的工作原理来分析能量的变化，找到能量转化的方向．
7．如图所示为一块电流表，则在电流表工作的过程中的能量转化是（ ）
A．机械能转化为电能 B．电能转化为机械能
C．电能转化为内能 D．内能转化为电能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：电流表是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，在这一过程中，将电能转化为机械能，使指针发生偏转．
故选B．
【分析】电流表是利用通电导体在磁场中受力的原理制成的，据此可判断其能量的转化情况．
8．1990年4月7日，我国“长征3号”火箭成功的把“亚洲一号”国际通信卫星发射到预定的轨道．火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力高速上升，并达到一定速度．在这个过程中，下列哪一说法是正确的（ ）
A．燃气的一部分内能转化为箭身的机械能
B．燃气的全部内能转化为箭身的机械能
C．燃气的一部分机械能转化为内能
D．燃气的全部机械能转化为内能
【答案】A
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移
【解析】【解答】解：火箭是热机的一种，它的工作原理就是将内能转化为机械能．但燃气的内能除了转化为内能外，还有一部分直接向外散热，一部分克服火箭与大气的摩擦做功．所以燃气的一部分内能转化为箭身的机械能．
故选A．
【分析】要正确的解答此题，需要分析火箭升空过程中的能量转化情况．
9．（2017九下·盐都期中）下列事例中，能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是（ ）
A．电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能
B．机械能可以转化为内能，内能也可以转化为机械能
C．动能可以和重力势能相互转化
D．热量自发从高温向低温物体传递，却不能自发从低温向高温物体传递
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：
A、电能可以转化为机械能，机械能也可以转化为电能，只能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故A错误；
B、电能可以转化为内能，内能也可以部分地转化为电能，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故B错误；
C、动能可以和重力势能相互转化，能说明能量之间的相互转化，不能说能量转化具有方向性，故C错误；
D、热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性，故D正确．
故选D．
【分析】能量可以从某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，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性．
10．（2017九下·盐都期中）盐城拥有全省最长的海岸线，建有全国规模最大的海上风电场，风力发电是将风能转化为（ ）
A．内能 B．电能 C．化学能 D．机械能
【答案】B
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】解：发电机是通过运动产生电能，即是利用电磁感应现象的原理制成的，是将机械能转化为电能的装置．
故选B．
【分析】发电机是利用电磁感应现象的原理制成的；发电机工作时将机械能转化为电能的过程；
11．（2017九下·东台期中）小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．电风扇发电的原理是电磁感应
B．小灯泡发光是把光能转化为电能
C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
【解析】【解答】A、C、D电风扇的转速越快，电流越大，灯泡就越亮，在发电的过程中，消耗了机械能，转化为了电能，A符合题意，C、D不符合题意；
B、小灯泡发光是把电能转化为光能，B不符合题意。
故答案为：A．
【分析】A、C、D根据电磁感应现象的原理来分析；B、根据能量的转化来分析。
12．（2017九下·沙湾期中）下列各图中，属于内能转化为机械能的是（ ）
A．两手相互摩擦能发热
B．水沸腾时蒸汽冲开壶盖
C．锯木头锯子发烫
D．压缩空气引火
【答案】B
【知识点】内能的利用及其意义；能量的转化或转移
【解析】【解答】解：
A、图A两手相互摩察能发热，是摩擦生热，是机械能转化为内能．故A不符合题意．
B、图B水沸腾时蒸汽冲开壶盖，是内能转化为机械能，符合题意．
C、图C锯木头锯子发烫，是摩擦生热，是机械能转化为内能．故C不符合题意．
D、图D压缩空气引火，是对空气做功，是机械能转化为内能．故D不符合题意．
故选B．
【分析】要解答本题需掌握：内能和机械能的相互转化．
13．（2017九下·钦州港月考）下图所示的几种用电器工作时，以电能转化为内能为应用目的是（ ）
A．电视机
B．电动自行车
C．抽油烟机
D．电烤箱
【答案】D
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】电动电动车、抽油烟机把电能转化为机械能，电视机把电能转化为内能和光能，电烤箱把电能转化为内能，故选D.
故答案为：D.
【分析】电流做功的过程是把电能转化其他形式的能的过程，不同的用电器转化成的能的形式不同．
14．（2017九下·临泽开学考）以下家用电器中利用电流热效应工作的是（ ）
A．电饭锅 B．洗衣机 C．电冰箱 D．电风扇
【答案】A
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】电饭锅利用了电流热效应，把电能转化为内能；洗衣机、电冰箱和电风扇都利用了磁场对电流的作用，主要把电能转化为机械能，一部分转化为内能.
故答案为：A。
【分析】电流通过用电器做功的过程就是将电能转化为其它形式能的过程，电流通过电饭锅时主要将电能转化为内能，电流通过洗衣机、电冰箱、电风扇时主要将电能转化为机械能。
15．下列说法中正确的（ ）
A．根据能量守恒定律可以知道，能量在使用中发生转化和转移，但总量是不会变化的，所以，能源不会发生危机
B．解决能源问题的根本办法是不使用能源
C．自然界提供的能量是有限的，尤其是化石能，所以会出现能源危机
D．因为核能在使用时会出现核泄漏的危险，所以人类不提倡使用核能
【答案】C
【知识点】能量的转化或转移；能源危机与能源消耗对环境的影响
【解析】【解答】解：A、然能量守恒定律告诉我们能量是不会消失的，但我们知道能量的转移和转化是由方向性的，很多能量是无法再次使用的，而我们现在使用的主要是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机．A错误．
B、解决能源危机的办法是在节约能源的同时开发和利用新能源．所以B错误．
C、自然界给我们提供了各种各样的能量都是有限的，尤其是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机．C对．
D、核能就是一种新能源，虽然有很少的可能会发生核泄漏，但与它给我们带来的巨大的经济效益来说，我们还是应该提倡使用核能的．所以D错．
故选C．
【分析】能量守恒定律是力学中的基本定律之一．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，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，能量的总量保持不变．虽然能量守恒定律告诉我们能量是不会消失的，但我们知道能量的转移和转化是由方向性的，而我们使用能 量的过程也就是能量转化和转移的过程，很多能量对然没有消失，但我们是无法利用的，比如汽车发动机散发的热．
而我们现在使用的主要 能源是化石能源，它是不可再生能源，用了就少了．所以会出现能源危机，而解决能源危机的办法是在节约能源的同时开发和利用新能源．核能就是一种新能源，虽 然有很少的可能会发生核泄漏，但与它给我们带来的巨大的经济效益来说，我们还是应该提倡使用核能的．
二、填空题
16．（2018九下·邵阳期中）四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、 和 四个冲程组成的。其中压缩冲程中主要是 能转化为 能。
【答案】做功；排气；机械；内
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】解：四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程：依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化成机械能。
故答案为：做功；排气；机械；内。
【分析】四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程消耗机械能，内能增加.
17．（2018九下·南京月考）太阳能路灯的灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯杆下方的蓄电池充电，将电能转化为 能储存起来，供夜晚路灯照明．若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量为2.7×107J，这与完全燃烧 kg的煤放出的热量相当；这些能量经转化后，可供功率为35W的路灯工作60h，那么该太阳能路灯的能量转化效率是 %（煤的热值为3.0×107J/kg）．
【答案】化学；0.9；28
【知识点】燃料的热值；能量的转化或转移；电功的计算
【解析】【解答】 (1)蓄电池充电是将电能转化为化学能储存起来；(2)∵由题知，Q放 mq 2.7×107J，∴需要完全燃烧煤的质量：m 0.9kg，(3)使用太阳能路灯的有用能量：W电 Pt 35W×60×3600s 7.56×106J，太阳光辐射到该太阳能电池板的能量(总能量)W总 2.7×107J，该太阳能路灯的能量转化效率：η . ×100% ×100% 28%.
故答案为：化学；0.9；28.
【分析】利用太阳能可以实现能量的转化，利用燃料的热值和总热量可以计算燃料的质量，利用电功率和时间能计算消耗的电能.
18．（2018九下·宜兴月考）人类梦想的永动机是 （选填“可能”或“不可能”）存在的，因为 .
【答案】不可能；能量守恒
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】永动机是人类的梦想，人们希望能造出不消耗能量而源源不断向外输出能量的机器。因为永动机违背了能量守恒定律，所以永动机是不可能存在的。
故答案为：不可能；能量守恒.
【分析】自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以无法制造“永动机”.
19．（2018九下·兴化月考）威海属于风力资源丰富的地区，有许多由风力发电机组成的“风车田”．发电机发电的过程是将其他形式的能 (填“转移”或“转化”)成电能的过程，风能安全清洁，作为 (填“可再生”或“不可再生” )能源是未来的理想能源之一。
【答案】转化；可再生
【知识点】能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】发电机发电的过程是其它形式的能转化成电能的过程；风能安全清洁，能源可从自然界不断获得，且可重复利用，所以是可再生能源，是未来的理想能源之一。
故答案为：转化，可再生.
【分析】发电机发电的过程是其它形式的能转化成电能的过程，风能且可重复利用，所以是可再生能源.
20．（2018九下·东台月考）汽车刹车的过程，伴随着能量从机械能转化为 散失到空气中，此过程能量的总和 (填“增大”“不变”或“减小”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有 性。
【答案】内能；不变；方向
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据能量守恒定律，能量在转移或转化时，能的总量不变，即能量守恒。
汽车刹车时，机械能转化为内能散失到空气中，此过程能量的总量不变；
因为能量的转移和转化具有方向性，所以散失到空气中的内能无法再自动转化为机械能来驱动汽车。
故答案为：内能；不变；方向.
【分析】各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的，能量互相转换时其量值不变，表明能量是不能被创造或消灭的；能量转化和转移是有方向性的，并且能量在转化或转移的过程中总量保持不变.
21．（2018九下·东台月考）2017年4月20日，我国首架货运飞船——天舟一号发射成功。飞船穿越大气层返回地面时，与空气摩擦，通过 的方式将 能转化为 能。
【答案】做功；机械；内
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】当飞船穿越大气层返回地面时，飞船和大气摩擦生热，飞船表面温度升高，这是通过克服摩擦做功的方式使其内能增加的；在此过程中把飞船的机械能转化为内能。
故答案为：做功；机械；内.
【分析】摩擦改变内能是做功方式，机械能转化为内能.
22．（2018九下·云南月考）用吸管吸饮料利用了 的作用．食物也是一种“燃料”，不断地在人体内释放化学能，化学能转化为 能，使人的体温保持在37℃左右．
【答案】大气压强；内
【知识点】能量的转化或转移；大气压的综合应用
【解析】【解答】用吸管吸饮料时，是先把吸管内的空气吸走，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里，利用大气压；食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，维持身体能量平衡 .
故答案为：大气压强；内 .
【分析】用吸管吸饮料时，管内气压减小，在外界大气压的作用下，饮料被压进吸管里；食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能，使人体维持一定的温度不变 .
23．（2018九下·右玉月考）以下是生活中的四个物理现象，请任意选择两个场景用物理知识进行解释。
①用锯锯木头，锯条发热；②壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动；
③小红抱着暖水袋取暖；④用打气筒给自行车轮胎打气，过一会儿气壁会发热；
（ ） ：
（ ） ：
【答案】①；用锯锯木头，锯条克服摩擦做功，内能增加，温度升高，锯条发热；②；壶中的水沸腾时，壶内的水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，壶盖不断地跳动
【知识点】做功改变物体内能；能量的转化或转移
【解析】【解答】根据改变内能的两种方式进行解答，即做功和热传递可以改变物体的内能，两种方式对内能的改变是等效的。①用锯锯木头，锯条发热，是克服摩擦力对木头和锯条做功的过程，所以锯条内能增加，温度升高。②壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，是因为壶中的水蒸气逐渐增多，压强变大，即内能增大，内能推动壶盖做功，内能转化为机械能，所以壶盖会跳动。③小红抱着暖水袋取暖，暖水袋温度较高，通过热传递的方式，热量传递给小红，达到取暖的目的，即通过热传递的方式增加了人体的内能。④用打气筒给自行车轮胎打气，过一会儿气壁会发热，打气时压缩气筒内的气体，对气体做功，气体内能增加，温度升高，热量传递给筒壁而发热，即做功的方式增加了内能。
故答案为：①；用锯锯木头，锯条克服摩擦做功，内能增加，温度升高，锯条发热；②；壶中的水沸腾时，壶内的水蒸气对壶盖做功，内能转化为机械能，壶盖不断地跳动.
【分析】做功可以改变物体的内能，内能可以和其它能量相互转化，内能也可以转移.
24．（2018九下·江都月考）大量研究表明，能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从一种形式转化为其他形式，而自然界中能的总量是 的；但由于能量的转化或转移具有 ，因此人类可利用的资源是有限的，所以我们仍然要注意节约能源。
【答案】守恒；方向性
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【解答】根据能量守恒定律可知，能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从一种形式转化为其他形式，而自然界中能的总量是守恒的；能量的转化和转移都是具有方向性的，不能反过来转化.
故答案为：守恒；方向性.
【分析】知道能量守恒定律：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另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能的总量保持不变.同时要注意能量转化过程中的方向性.
25．（2018九下·无锡月考）如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，他根据 （选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”）的原理发电，这个过程 能转化为电能，产生的电能储存于魔方内．魔方还能通过USB端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 （选填“电源”或“用电器”）
【答案】电磁感应；机械能；电源
【知识点】能量的转化或转移；电磁感应
【解析】【解答】转动魔方时，闭合电路的导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，利用的是电磁感应现象；在发电的过程中，电能转化为机械能；魔方给移动设备充电时，魔方提供电能，相当于电路中的电源。
故答案为：电磁感应；机械能；电源.
【分析】当线圈切割磁感线时，会产生感应电流，这是电磁感应现象，将机械能转化为电能.
三、实验探究题
26．为提高电网对极端气候、重大自然灾害的抵御能力，国家电网公司2008年重点科技减灾防灾项目﹣﹣直流熔冰装置研制成功．该装置需要1至2万千瓦的功率，最大融冰电流可达6000安，最长融冰距离可达200公里，从而避免因线路结冰而倒杆断线．如图为位于某电网线路上相距几十公里的甲、乙两地之间输电线路和处于乙地的熔冰装置示意图，熔冰装置上的“+”、“﹣”是两个接线端子．（进行熔冰时交流电已切断）
（1）你猜想设计该熔冰装置的依据是 ，在熔冰过程中能量的转化是
（2）若要对甲、乙两地之间的“2”和“3”两根输电线同时熔冰，请你在图中以笔画线代替导线，进行切实可行的连接，实现熔冰；
（3）在上述熔冰过程中，若每根输电线的电阻是R，启动熔冰装置后，电路中的电流是I，则输电线消耗的电功率是
【答案】（1）电流的热效应；电能转化为内能
（2）
（3）2I2R
【知识点】能量的转化或转移；电功率的计算；电流的热效应
【解析】【解答】解：（1）电流具有热效应、磁效应及化学效应，而使冰熔化只需提高给冰提供热量，升高冰的内能即可，故利用电流的热效应即可使冰熔化；在熔化过程中消耗了电能升高了内能，即电能转化为了内能；
（2）要使2、3同时熔冰，则应将2、3两根导线串联接在电源两端，使两导线同时发热，故答案如图所示：
（3）熔冰过程中两导线串联，故总电阻为2R，由功率公式可得：P=I2×2R=2I2R．
故答案为：（1）电流的热效应，电能转化为内能；（2）如图所示；（3）2I2R．
【分析】（1）要使冰熔化，则一定是使导线上的温度升高，则可知应是利用了电流的热效应，即使电能转化为内能；
（2）要使2和3两根输电线同时熔冰，应将两导线串联，接在电源两端；
（3）因每根导线电阻为R，因两根导线串联，故总电阻为2R，则由功率公式P=I2R可求得功率．
四、计算题
27．小杨家新装了电辅式太阳能热水器，如图是内部水箱的结构示意图．R的阻值为30Ω．Sl是自动温控开关：水温低于20℃时闭合，电阻R开始加热；当水温高于60℃时自动断开．A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，体积均为500cm3，重力均为9牛，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上．当水面下降后S2受到竖直向下的拉力达到16N时闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当水面上升后拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水．
请计算：（细绳的质量和体积、导线和电阻的体积均忽略）
（1）水箱内有50kg水，夜晚在辅助加热系统正常工作下，10分钟内共吸收了8.4×105J的热量，求该状态下热水器的能量利用效率．（结果精确到0.1%）
（2）正常情况下水箱中水面最高时，A浸入水中的体积多大？
【答案】解：（1）由题意可知电阻R在10min中内消耗的电能为：
W=×600s=9.68×105J
故该状态下热水器的能量利用效率：η=×100%≈86.8%；
（2）当水面上升后拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水，此时水箱中水面最高，A、B受到的浮力最大，则整体受到重力、浮力和拉力作用，如图：
根据物体受力平衡可知：F浮=G﹣F=9N×2﹣10N=8N，
由F浮=G排=ρ水gV排可得：V排= =8×10﹣4m3=800cm3，
故A浸入水中的体积：V=V排﹣VB=800cm3﹣500cm3=300cm3．
答：（1）该状态下热水器的能量利用效率86.8%；
（2）正常情况下水箱中水面最高时，A浸入水中的体积300cm3．
【分析】（1）求出消耗的电能，结合效率公式求出能量利用率；
（2）根据题意分析A、B受力，利用受力平衡条件得出A、B所受总浮力大小，结合阿基米德原理求出浸入水中的总体积，利用B体积已知求出A浸入水中体积．
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【分析】（1）求出消耗的电能，结合效率公式求出能量利用率；
（2）根据题意分析A、B受力，利用受力平衡条件得出A、B所受总浮力大小，结合阿基米德原理求出浸入水中的总体积，利用B体积已知求出A浸入水中体积．
五、简答题
28．据报道：有人发明了汽油和柴油试剂．将这种试剂滴在一桶水中，结果桶中的水变成了汽油或柴油，能供机车使用．试从能的转化和守恒方面分析该报道是否真实．
【答案】答：这是不可能的，在化学反应中只是原子的重新组合，所以元素是不变的．在水中没有碳元素，不可能加了试剂后就变成了有机物了．从能量的角度来看，水是不会燃烧放出能量的，“水变燃料油”违背了能量守恒的原理．
【知识点】能量的转化或转移
【解析】【分析】根据质量守恒定律，化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质的过程．在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．
六、综合题
29．你听说过“乙 醇汽油吗“？
有这样一则报道：一个美国农民面对自己家里堆和人如山的玉米愁容满面：玉米既售价且销路不好。他梦想善存
怎样将这些有着黄一样颜色的东西变成真正的黄金？他不顾大家都讥笑他想天开，专程为他的“异想天开“去请教一位科学家。这位科学家既同情他也对他的”异想天开“很感兴趣。经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用。
石油为“液体黄金“，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类。所以“乙醇汽油”的开发和利用或许能给人类开发新的能源带来一种新的途径。
（1）乙醇燃烧的过程是 能为热能的过程。理论上，完全燃烧28g乙醇可以产生8.4x105J的热量，如果这些热量完全吸收，在1标准大气压下，可以将 kg 20℃的水加热到沸腾。（水的比热容：4.2x103J/kg.
℃）
（2）按照能源的分类，乙醇汽油属于 能源，使用乙醇作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点：
（3）请你结合上述事例，谈谈我们在学习中应该具有什么样的精神
【答案】（1）化学；2.5
（2）新(或二次、可再生)；可再生、污染少
（3）大胆想象；勇于实践；勤学好问……
【知识点】热量的计算；能量的转化或转移；能源及其分类
【解析】【解答】（1）乙醇燃烧是化学反应，是化学能转化为热能，由公式Q=cm t，可以算出水的质量是2.5kg（2）乙醇是属于可再生能源，可再生能源的好处就是可再生。而像汽油等能源属于不可再生能源。
（3）言之有理即可。
故答案为：（1）化学；2.5；（2）新/二次/可再生，可再生、污染少；（3）大胆想象等等
【分析】（1）本小题主要考查能量的转化以及公式Q=Cm t，只需要代入数据，即可得到答案。
（2）本小题主要考查能源的分类，分成两种，一种是可再生能源，比如乙醇，生物能、风能等，一种是不可再生能源，比如石油。
（3）本小题是开放性题目，言之有理即可。
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