能量 课件-2026年中考物理二轮专题复习（51页PPT）

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2026年中考物理二轮专题复习
大单元进阶3 能量
大单元进阶导览
学什么
学什么
考什么
高效应考
进阶强化训练
一、机械能及其转化
考法1 小球模型
1.如图甲是运动会上某同学投掷铅球的场景,图乙是掷出的铅球的运动轨迹。
铅球在图乙中的___点时重力势能最大，在__点时动能最大。（整个过程
不计空气阻力）
甲
乙
变式1-1 请在图丙中画出铅球从离手后到刚落地时动能随时间变化的大致
图像。
丙
变式1-2 请在图丁中画出铅球离手后到落地时其重力势能随时间变化的大
致图像。（设铅球刚离手时重力势能为 ,在地面上的重力势能为0）
丁
变式1-3 若小天将一小球竖直向上抛出，小球离手时距地面有一定的高度。
请在图戊中画出小球从离手后到落地前动能随时间变化的大致图像。
（整个过程不计空气阻力）
戊
2.分层进阶练 如图甲所示，粗糙的弧形轨道竖直固定于水平面上，一小
球由点以速度沿轨道滚下，经另一侧等高点后到达最高点 。
甲
乙
【过程分析】
（下面的大小关系均用“ ”“”或“ ”表示）
（1）小球在、、 三点重力势能的大小关系：________________。
（分别用、、 表示）
（2）小球在、、 三点机械能的大小关系：_____________。
（分别用、、 表示）
（3）小球在、、 三点速度的大小关系：_____________。（分别用
、、 表示）
【应用拓展】
（4）如图乙所示，小球从粗糙的弧形轨道 点由静止释放沿轨道运动至另
一端点返回后运动至点速度为0。设两点间的高度差为, 两点间
的高度差为,请比较和 的大小关系,并从能量转化的角度说明理由。
（忽略空气阻力）
答：。小球减少的机械能转化为克服摩擦力做功的内能,点至 点
的路程大于点至点的路程,因此小球在段减少的机械能比 段多,小
球在、、三点处的动能均为零，所以点至点减少的重力势能比 点
至点减少得多,因为小球质量不变,所以 。
甲
3.如图甲所示的单摆，让小球从 点由静止释放，不计
空气阻力，小球从点向 点摆动的过程中，________
能转化为____能；从点向 点摆动的过程中，____能
转化为________能。小球在 点时处于________
（选填“平衡”或“非平衡”）状态，整个过程中细绳对小
球的拉力______（选填“做”或“不做”）功。
重力势
动
动
重力势
非平衡
不做
乙
变式3-1 如图乙所示，长度分别为
和的橡皮筋和细绳 ，悬挂
于等高的悬点上，两端各系一个质量
相等的小球。现将细绳和橡皮筋拉至
水平（橡皮筋此时为原长）后由静止
释放小球，当两球摆到最低点时，橡皮筋的长度等于绳子的长度，不计空
气阻力，此时两小球的速度大小关系为____（选填“ ”“ ”或“ ”）。
考法2 弹簧模型
4.如图甲所示，一轻质弹簧的左端固定，右端连接一个小球，小球放在光
滑水平面上。点是弹簧原长时小球的位置，将小球压缩至 点由静止释
放，小球在之间做往复运动。小球由点运动到 点的过程中，下列说
法正确的是( )
C
甲
A.小球在 点时弹簧的弹性势能最小
B.小球在 点时速度最小
C.从点到 点，小球的动能逐渐增大
D.从点到 点，弹簧的弹性势能逐渐减小
变式4-1 若从点到点小球运动的时间为，请在图乙中画出小球从 点
运动到 点过程中，动能随时间变化的大致图像。
变式4-2 小球在 间的往复运动本质是什么形式能量间的相互转化？
答：是动能和弹性势能的相互转化。
5.[2025杭州期中]在粗糙程度相同的
水平面上有一根轻质弹簧，其左端固
定在墙上，自然伸长时右端正好在
点。如图所示，现将一个质量为 的物体轻靠在弹簧右端，用物体将弹簧
推到点后由静止释放，当物体运动到点后与弹簧分离，最终在 点停止。
其中、之间的距离分别为、 ，物体与水平面之间的滑动摩擦力
为 。试分析：（忽略空气阻力以及弹簧与水平面之间的摩擦）
（1）从点到 点的过程中，弹簧的弹性势能______（选填“增大”“减小”
“不变”或“先增大后减小”）。
（2）物体速度最大点在_________（选填“点”“点左侧”或“ 点右侧”）。
减小
点左侧
6.[2025杭州模拟]用手将一重为 的铁球缓慢
放在一弹簧上，松手后铁球从 位置开始向下运
动，铁球在 位置时所受的重力等于弹簧对铁球
的弹力，位置是小球到达的最低点。小球在
位置时处于________（选填“平衡”或“非平衡”）
非平衡
点
不守恒
状态。小球速度的最大值在_____（选填“之间”“点”或“ 之间”）；
整个过程不计能量损耗，小球的机械能________（选填“守恒”或“不守
恒”）。
甲
7.如图甲所示是王老师上课时所做的“模拟蹦极”实验，
不计空气阻力和弹性绳自重，将小球从 点由静止释放
后，点是弹性绳原长时小球的位置，在 点时弹性绳
的弹力等于小球的重力， 点是小球下落的最低点。请
从能量转化的角度分析小球从点到 点的过程中机械
能的变化。
答：从点到 点的过程中，小球的机械能不断转化为弹性绳的弹性势能，
弹性绳的弹性势能不断增大，所以小球的机械能不断减小。
变式7-1 请在图乙坐标中画出小球从A点到C点的过程中，小球的重力做功的
功率随位置变化的大致图像。（整个过程忽略空气阻力，弹性绳的自重不计）
8.[2025贵阳云岩区三模改编]蹦床运动是奥运会体操项目之一。比赛时运
动员借助弹力床将身体弹向空中，在空中做各种体操动作。某次比赛时运
动员从点自由落下，经弹力床最低点后再次弹回点，从点到 点的
距离为。若不计空气阻力，请在图乙中画出此过程中运动员的动能 随
通过的路程 变化关系的大致图像。
甲
乙
. .
二、电磁能及其转化
考法1 电磁转化
1.分层进阶练 水平框 如图所示,铜质
金属框在光滑水平面上以一定速度向
右滑动,其右侧有一足够大的均匀磁场
区域（磁感线方向垂直于纸面向里）,
金属框的长度小于磁场区域的长度。
（不计空气阻力）
【过程引导】
（1）金属框进入磁场前与离开磁场后相比，因为金属框是导体，所以它
在通过磁场的过程中会因切割磁感线产生__________，使一部分______能
转化为电能，使得金属框的动能______（选填“变大”“变小”或“不变”），
速度______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
感应电流
机械
变小
变小
【综合分析】
（2）请你结合能量及力与运动的知识判断金属框在进入磁场区域的过程
中所受磁场对其作用力的方向向左还是向右，并简述你判断的理由。
答：向左。电磁感应现象是指闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线
运动时，产生感应电流，此过程中有一部分动能转化为电能，金属框的速
度减小，根据力与运动的关系可知，磁场对金属框作用力的方向与运动方
向相反，即向左。
【进阶提升】
（3）若仅将磁感线的方向改为垂直于纸面向外，请判断金属框在进入磁
场区域的过程中所受磁场对其作用力的方向，并简述你判断的理由。
答：向左。若仅将磁场方向改为垂直纸面向外，则产生的感应电流方向改
变。此时磁场方向和电流方向均改变，金属框受到的磁场对其作用力的方
向不变，仍向左。
2.分层进阶练 倾斜环如图所示，当外径为
的铜制圆环从光滑绝缘斜面顶端 点由静
止开始向下运动，经过宽度为 的磁场
（虚线区域内有垂直纸面向里的磁感线），
到达了斜面底端点，设铜制圆环在 点时
的机械能为，到达点时的机械能为 ，运动过程中不考虑空气阻力的
影响，请判断和 的大小关系，并对你的判断作简要说明。
答：。当外径为的铜制圆环从光滑绝缘斜面顶端 点由静止开始
向下运动，经过宽度为的磁场，到达了斜面底端 点，当圆环在进出磁
场的过程中，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生了电
流，将机械能转化为电能，因而机械能的总量减小，故比 大。
3.如图所示,将两根竖直放置的光滑金属轨道
（足够长）与电路连接,两轨道间有一均匀垂直于竖
直面向里的磁场区域（灰色区域）;重为 的金属杆
与上端固定的绝缘轻质弹簧相连接,并与两轨道接
触良好,闭合开关,当 静止时弹簧无形变。
【过程引导】
（1）请在图中画出金属杆静止时的受力示意图。（作用点在 点）
（2）若仅改变电流方向,磁场对 的作用力的方向为__________，金属杆
静止时受到___个力的作用，弹簧对杆的作用力的方向为__________。
竖直向下
3
竖直向上
【综合分析】
（3）请你判断在（2）的条件下， 再次静止时弹簧被拉伸还是压缩,为什么
答:弹簧被拉伸。原因:由题意可知,闭合开关后金属杆受到的重力和磁场
对 的力是一对平衡力,因此磁场对的作用力的方向为竖直向上。当流过
棒的电流方向改变时,磁场对其作用力的方向变为竖直向下,与重力方向相
同。由力的平衡条件可知,此时弹簧对杆的作用力为竖直向上的拉力,即弹簧
应被拉伸。
考法2 发电原理
4.如图甲所示，中国“人造太阳”——大型核试验装置“东方超环” 实
现1.2亿摄氏度运行，创造了世界新纪录。
乙
甲
（1）“东方超环”的反应原理与太阳类似，通过核______（选填“裂变”或
“聚变”）释放巨大的核能。
聚变
（2）如图乙为核电站发电流程图，请你写出发电流程中的能量转化过程。
核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能。
5.原创 课堂上，老师用如图所示的装置演示了手摇
发电机的工作过程，老师快速转动摇柄，两个
灯交替发光。请比较在此过程中，老师对该装置做
的功 和电流通过两个灯做的功 的大小关
系，并从能量转化的角度说明理由。
答： 。在老师快速转动摇柄的过程中，对该装置做的功一部分用
于克服摩擦，一部分用于使发电机转动，而在发电机转动的过程中将部分
机械能转化为电能，电能部分使 灯发光，一部分使发电机的线圈发热，
转化为内能，所以电流通过两个灯做的功 小于老师对该装置做的
功 。
6.如图所示是一种重力灯的结构简化图，虚线
框内有某装置。当重物下落时拉动绳子，使转
轴转动，小灯泡就可以发光。重复以上操作，
可以实现长时间照明。现挂上一个质量为
的重物，该重物恰好可以匀速下落，下落
可供一个标有“”字样的 灯持续正
常发光。取
（1）虚线框内装有一台小型______机。
发电
（2）重物下落 时，重力做的功为多少？
重力做的功
（3）该装置的机械能转化为电能的效率为多少？
该装置获得的电能
该装置能量转化的效率
（4）请提出一种提高电能转化效率的方法。
在转轴中涂润滑油，减小机械摩擦损耗。（合理即可）
7.氢能作为一种新型绿色能源具有广阔的应用空间，使用氢燃料电池的交
通工具不断丰富，如图所示。某公司生产的氢燃料重型卡车完成了北京到
上海的运输测试。已知该型号氢燃料重卡的总质量为 ,轮胎与地面的总
接触面积约为。取 #1
（1）结合图示可知,氢燃料电池工作时将化学能转化为____能。
电
（2）氢燃料重卡静止时对水平地面的压强是多少？
氢燃料重卡静止时对水平地面的压力
对水平地面的压强
（3）目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料、液态氧作为助燃剂，液态
氢的热值为，完全燃烧 液态氢放出的热量为多少？
完全燃烧这些液态氢放出的热量
（4）与使用氢燃料电池的卡车相比，火箭利用氢燃料的效率更高，请结
合图示和能量转化的过程说明原因。
火箭使用氢燃料通过直接燃烧将化学能转化为内能再转化为机械能，而氢
燃料电池通过氢燃料与氧气的反应，将化学能转化为电能，再通过电动机
将电能转化为卡车的机械能，火箭使用氢燃料的过程更少，效率更高。
（合理即可）
过基础
1.[2025上海杨浦区二模]磁悬浮列车在加速行驶的过程中，一定不变的是
列车的( )
C
A.动能 B.重力势能 C.惯性 D.机械能
2.[2025温州模拟]小科将装有水和乒乓球的纸杯在一定高度由静止
释放，发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度，如图所示。关于
此现象，下列说法正确的是( )
C
A.乒乓球动能变大 B.乒乓球重力势能变小
C.乒乓球机械能变大 D.该过程不遵循能量守恒定律
限时训练
3.[2025南充二模]“荡秋千”是一种常见的娱乐活动，关于人荡秋千的过程，
下列描述正确的是( )
B
A.从低处向高处运动时，重力势能减小
B.从高处向低处运动时，动能增大
C.从低处向高处运动时，惯性减小
D.从高处向低处运动时，重力不做功
4.[2025河南省实验中学三模]如图所示，一闭合金属
圆环用绝缘细绳挂于点，将圆环拉到 点由静止释
放，圆环摆动过程中经过某一磁场区（“×”代表磁
感线垂直于纸面向里）。若不计空气阻力，请你判
断：圆环向右穿过磁场后，______（选填“能”或“不
能”）摆至与点等高的 点，请写出一条能用来解
释该现象的物理知识：______________。
不能
电磁感应现象
5.[2025杭州三模]喝水鸟是一款玩具，其结构如图所示。给头部滴水，发
现玻璃管内乙醚逐渐上升，“鸟身”逐渐绕支点逆时针转动；当身体接近水
平时，玻璃管底部离开液体，头部的液体又回到底部，“鸟身”逐渐绕支点
顺时针转动恢复初始状态。若鸟身前放一杯水，使鸟头前倾时能够沾到，
保持鸟头湿润，则此过程可反复进行，因此又被称为“永动鸟”。请回答下
列问题：#1
（1）给头部滴水的目的是利用水蒸发______（选填“吸收”或“放出”）热量，
使头部温度下降。
（2）头部温度降低后，头部玻璃泡内的乙醚蒸气会______（填物态变化
名称），使头部气压小于尾部气压。
（3）喝水鸟并非“永动鸟”，其运动过程消耗了____能，转化为鸟的机械能。
吸收
液化
内
过能力
6.[2025青岛模拟]（多选）如图所示，
粗糙程度相同的斜面和水平面在 点
连接，弹簧左端固定在竖直墙壁上，
弹簧为原长时右端在 点。小物块从
AB
A.弹簧被压缩到最短时，弹性势能最大
B.小物块从向 运动过程中，重力势能减少
C.小物块从向 运动过程中，它的动能增加
D.小物块从向 运动过程中，它的机械能不变
斜面上 点由静止滑下，与弹簧碰撞后小物块又返回到斜面上，最高到达
点。下列说法正确的是( )
7.[2025河南中考]（多选）为构建新型能源体系，河南省已建成多个抽水
蓄能电站。如图，在用电低谷时，用电将水从下水库抽至上水库蓄能；在
用电高峰期，上水库放水至下水库发电。下列说法正确的是( )
A.抽水蓄能时，水的重力势能转化为电能
B.上水库放水时，流下的水的重力势能减小
C.放水发电时，发电机是利用电磁感应工作的
D.放水发电时，水的机械能全部转化为了电能
√
√
8.[2025武威一模]绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车、电动自
行车已经成为人们日常外出的重要交通工具，请用物理知识回答下列问题。
（1）请写出电动车在工作时能量的主要转化情况。
答：电动车在工作时主要将电能转化为机械能。
（2）电动车利用电动机获得牵引力，电动机的工作原理是什么？
答：电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力运动。
9.[2025遵义汇川区期末]排球充气后，让排
球从手中自由落下，排球每次弹起的高度
都低于上一次落下时的高度。
（1）请判断排球运动的整个过程中机械能
是否守恒并说明理由。
答：机械能不守恒。排球从手中自由落下，排球每次弹起的高度都低于上
一次落下时的高度，说明有一部分机械能转化为内能，机械能不守恒。
（2）排球从接触地面到形变最大的过程中，速度与形变大小 之间的
关系大致如图，请说明该过程中，排球受力情况与速度变化的关系。
答：排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面对排球的弹力，弹
力逐渐增大。开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，
速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零。
过创新
10.如图甲所示是通过压缩空气储能的一种新型储能方式，其简化工作过程
如图乙所示，利用用电低谷期电网富余的电能，通过压缩机将空气压缩成
高温高压的气体储存到巨大的储气罐中，在用电高峰期时，释放储气罐中
高温高压的空气推动发电机发电，补充电网电量，提升电网调节能力。
甲
乙
（1）压缩空气储能过程中的能量转化过程：用电低谷时富余的电能 压
缩机转子的机械能 压缩空气的____能 发电机转子的______能 用电
高峰时释放的电能。
内
机械
（2）若储气罐阀门的截面面积为 ，当储气罐中压缩空气的气
压为 时，储气罐阀门所受压力是多少？
储气罐阀门所受压力
（3）请根据图乙中压缩空气储能的工作过程判断用电低谷期富余的电能
和用电高峰期释放的电能 的大小关系，并说明理由。
。储能过程中，存在能量的损耗（如：摩擦生热，热量散失等）。
（合理即可）
（4）通过研究发现，用电高峰期压缩的空气不一定能使发电机转动发电，
请提出一种解决的措施，并从能量转化的角度说明理由。
在释放压缩空气前对其进行加热（提高温度），增加压缩空气的内能。提
高压缩空气的温度可以补充储能过程中的能量损耗，增加压缩空气的内能
从而推动发电机转动发电。（合理即可）