14.1 能量的转化与守恒 寒假巩固（含解析）2025-52026学年人教版（2024）九年级全册
文档属性
| 名称 | 14.1 能量的转化与守恒 寒假巩固（含解析）2025-52026学年人教版（2024）九年级全册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-02-03 00:00:00 | ||
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文档简介
人教版（2024）九年级全册 第十四章 内能的利用第1节 能量的转化与守恒 寒假巩固
【题型1】能量的转化
【典型例题】目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具———冲击钻。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示。冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
【举一反三1】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。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板将电能转化为太阳能
B.给蓄电池充电将化学能转化为电能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
【举一反三2】下列过程中，属于内能转化为机械能的是( )
A.寒冷天气快速搓手，手会感到暖和
B.水轮机带动发电机发电
C.烧红的铁块放入水中，冷水变热
D.壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动
【举一反三3】汽车在行驶的过程中，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，但是不可能从它排放的尾气中吸收能量，再转化为机械能，这说明能量的转化具有________．
【举一反三4】荡秋千是人们常玩的游戏（如图所示）。当秋千从高处向下荡时，机械能之间的转化情况是 能转化为 能。荡的时间越长，会发现秋千慢慢会停下来，这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成 能。
【举一反三5】如图摩擦焊接是一种节能、环保、先进的金属焊接技术。焊接过程中，两个焊接接头在电动机带动下高速旋转，相互摩擦使接头表面温度升高，进而使两块金属焊接在一起。
(1)写出焊接前电动机转动过程主要的能量转化；
(2)解释摩擦使接头表面温度升高的原因。
【举一反三6】压缩空气蓄能系统
压缩空气蓄能（CAES）电站是一种新型电能存储系统，其工作原理是当用电低谷时，用多余的电能推动压缩机将空气压缩到高压，储存于储气装置中，在用电高峰时高压空气释放出来，到空气膨胀机中膨胀发电。
我国自主研发的最大储能容量为40×103kW h，最大发电功率为10×103kW的先进压缩空气蓄能系统是我国首套自主研发的10兆瓦级的系统，世界领先。
压缩空气蓄能系统具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点，可起到平衡用电负荷、提高供电质量的作用。
(1)压缩机压缩空气蓄能的过程中将 能转化为 能。
(2)当压缩空气释放出来时，它的内能和温度的变化情况是：内能 ，温度 。
(3)压缩空气蓄能系统优点有 。（写出一点即可）
【题型2】能量的守恒
【典型例题】在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是( )
A.机械能一定守恒
B.每种形式的能量都是守恒的
C.各种形式的能的总量守恒
D.只有机械能转化为内能才守恒
【举一反三1】2023年7月12日9时00分，朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。至此，朱雀二号成为全球首款成功进入预定轨道的液氧甲烷火箭。火箭在加速升空的过程中，忽略质量损失，下列说法正确的是( )
A.火箭发动机是利用内能做功的机械，它属于热机
B.火箭升空时，它的温度会升高，内能不变
C.火箭在加速升空的过程中，机械能守恒
D.火箭上升过程中摩擦生热创造了能量，不符合能量守恒定律
【举一反三2】下列说法中错误的是( )
A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
【举一反三3】如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。铁锁在来回摆动过程中( )
A.机械能保持不变
B.机械能不断减小
C.内能转化为机械能
D.不符合能量守恒定律
【举一反三4】关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（ ）
A.能量既可以凭空消失
B.能量也可以凭空产生
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
【举一反三5】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
【举一反三6】有人设想制造一种“自动发电的电动车”，这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想 （选填“能”或“不能”）成为现实，其理由是 。
【举一反三7】食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，维持人的体温在37℃左右，在此过程中食物提供的 （选填“化学”或“机械”）能主要转化为 能。
【举一反三8】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
人教版（2024）九年级全册 第十四章 内能的利用第1节 能量的转化与守恒 寒假巩固（参考答案）
【题型1】能量的转化
【典型例题】目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具———冲击钻。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示。冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
【答案】D
【解析】冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，先将电能转化为机械能；当钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁时，部分机械能转化为内能，所以冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是：有电能、机械能和内能的转化。
故选D。
【举一反三1】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。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板将电能转化为太阳能
B.给蓄电池充电将化学能转化为电能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】C
【解析】太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A错误；
蓄电池充电时，消耗电能，是将电能转化为化学能，故B错误；
蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能，故C正确；
小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误。
【举一反三2】下列过程中，属于内能转化为机械能的是( )
A.寒冷天气快速搓手，手会感到暖和
B.水轮机带动发电机发电
C.烧红的铁块放入水中，冷水变热
D.壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动
【答案】D
【举一反三3】汽车在行驶的过程中，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，但是不可能从它排放的尾气中吸收能量，再转化为机械能，这说明能量的转化具有________．
【答案】方向性
【解析】汽车在行驶的过程中，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，但是不可能从它排放的尾气中吸收能量，再转化为机械能，这说明能量的转化具有方向性，在转移和转化的过程中，能量的总量是保持不变的．
【举一反三4】荡秋千是人们常玩的游戏（如图所示）。当秋千从高处向下荡时，机械能之间的转化情况是 能转化为 能。荡的时间越长，会发现秋千慢慢会停下来，这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成 能。
【答案】重力势 动 内
【解析】当秋千从高处向下荡时，质量不变，高度降低，速度变快，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
荡的时间越长，会发现秋千慢慢会停下来，这是由于在荡的过程中，秋千克服摩擦力做功，有一部分机械能转化成内能。
【举一反三5】如图摩擦焊接是一种节能、环保、先进的金属焊接技术。焊接过程中，两个焊接接头在电动机带动下高速旋转，相互摩擦使接头表面温度升高，进而使两块金属焊接在一起。
(1)写出焊接前电动机转动过程主要的能量转化；
(2)解释摩擦使接头表面温度升高的原因。
【答案】(1)电能转化为机械能
(2)因为两个焊接接头摩擦做功，内能增加，所以温度升高
【解析】（1）电动机转动过程中消耗电能，将电能转化为机械能。
（2）在摩擦焊接过程中，两个焊接接头高速旋转，相互摩擦，焊接面要克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使焊接面的内能增加、温度升高。
【举一反三6】压缩空气蓄能系统
压缩空气蓄能（CAES）电站是一种新型电能存储系统，其工作原理是当用电低谷时，用多余的电能推动压缩机将空气压缩到高压，储存于储气装置中，在用电高峰时高压空气释放出来，到空气膨胀机中膨胀发电。
我国自主研发的最大储能容量为40×103kW h，最大发电功率为10×103kW的先进压缩空气蓄能系统是我国首套自主研发的10兆瓦级的系统，世界领先。
压缩空气蓄能系统具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点，可起到平衡用电负荷、提高供电质量的作用。
(1)压缩机压缩空气蓄能的过程中将 能转化为 能。
(2)当压缩空气释放出来时，它的内能和温度的变化情况是：内能 ，温度 。
(3)压缩空气蓄能系统优点有 。（写出一点即可）
【答案】(1) 机械 内
(2) 减少 降低
(3)环境污染小
【题型2】能量的守恒
【典型例题】在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是( )
A.机械能一定守恒
B.每种形式的能量都是守恒的
C.各种形式的能的总量守恒
D.只有机械能转化为内能才守恒
【答案】C
【解析】如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，如果存在其他形式的力做功(如摩擦力、空气阻力等)，机械能就会发生变化，转化为其他形式的能(如内能)。故A错误；
能量有多种形式，如机械能、内能、电能、化学能等，它们之间可以相互转化。但是，并不是每种形式的能量都单独守恒，而是各种形式的能的总量守恒。故B错误；
根据能量守恒定律可知，各种形式的能的总量守恒。故C正确；
能量守恒定律适用于所有形式的能量转化和转移，不仅仅是机械能转化为内能。故D错误。
【举一反三1】2023年7月12日9时00分，朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。至此，朱雀二号成为全球首款成功进入预定轨道的液氧甲烷火箭。火箭在加速升空的过程中，忽略质量损失，下列说法正确的是( )
A.火箭发动机是利用内能做功的机械，它属于热机
B.火箭升空时，它的温度会升高，内能不变
C.火箭在加速升空的过程中，机械能守恒
D.火箭上升过程中摩擦生热创造了能量，不符合能量守恒定律
【答案】A
【解析】火箭发动机利用内能做功，将内能转化为机械能，属于热机，故A正确；
火箭升空时，它的温度会升高，内能会增加，故B错误；
火箭在加速升空的过程中，动能和重力势能均增加，机械能增加，机械能不守恒，故C错误；
火箭上升过程中摩擦生热，将机械能转化为内能，能量是守恒的，故D错误。
【举一反三2】下列说法中错误的是( )
A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
【答案】A
【解析】能的转化和守恒定律不止适用于物体内能的变化，该定律适用于任何能量的变化,A 错误；只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律，B正确；能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器，C正确，我们可以利用它为人类服务；任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变．它是能的专化和守恒定律的体现，D正确。
【举一反三3】如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。铁锁在来回摆动过程中( )
A.机械能保持不变
B.机械能不断减小
C.内能转化为机械能
D.不符合能量守恒定律
【答案】B
【解析】铁锁在来回摆动过程中不断克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能不断减小，故A、C错误，B正确；
铁锁在来回摆动过程中机械能虽然不断减小，但能的总量保持不变，符合能量守恒定律，故D错误。
【举一反三4】关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（ ）
A.能量既可以凭空消失
B.能量也可以凭空产生
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
【答案】D
【解析】能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故AB错误；
能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；
一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
【举一反三5】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
【答案】消失 不变 比热容 做功
【解析】由能量守恒定律可知，能量不会凭空产生和凭空消失，只会发生转化或转移，整个过程中能量的总量保持不变。
水的比热容大于砂石，白天吸收相同的热量后，海水温度升高的少，夜晚放出相同的热量后，海水温度降低的少，所以沙漠地区比沿海地区昼夜温差大。
小洋从滑梯上滑下的过程中，这是通过做功的方式改变物体的内能，机械能转化为内能，温度升高，所以感到臀部有灼热感。
【举一反三6】有人设想制造一种“自动发电的电动车”，这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想 （选填“能”或“不能”）成为现实，其理由是 。
【答案】不能 违背了能量守恒定律
【解析】电动车运动过程中，必须克服摩擦阻力做功，消耗能量，所以该设想不能成功，最根本的原因是违背了能量守恒定律。
【举一反三7】食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，维持人的体温在37℃左右，在此过程中食物提供的 （选填“化学”或“机械”）能主要转化为 能。
【答案】化学 内
【解析】食物的营养成分提供细胞组织所需的能量，维持人的体温，在此过程中食物提供的是化学能，人体得到了内能维持人的正常体温，所以由食物提供的化学能转化为内能。
【举一反三8】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
【答案】消失 不变 比热容 做功
【解析】由能量守恒定律可知，能量不会凭空产生和凭空消失，只会发生转化或转移，整个过程中能量的总量保持不变。
水的比热容大于砂石，白天吸收相同的热量后，海水温度升高的少，夜晚放出相同的热量后，海水温度降低的少，所以沙漠地区比沿海地区昼夜温差大。
小洋从滑梯上滑下的过程中，这是通过做功的方式改变物体的内能，机械能转化为内能，温度升高，所以感到臀部有灼热感。
【题型1】能量的转化
【典型例题】目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具———冲击钻。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示。冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
【举一反三1】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。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板将电能转化为太阳能
B.给蓄电池充电将化学能转化为电能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
【举一反三2】下列过程中，属于内能转化为机械能的是( )
A.寒冷天气快速搓手，手会感到暖和
B.水轮机带动发电机发电
C.烧红的铁块放入水中，冷水变热
D.壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动
【举一反三3】汽车在行驶的过程中，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，但是不可能从它排放的尾气中吸收能量，再转化为机械能，这说明能量的转化具有________．
【举一反三4】荡秋千是人们常玩的游戏（如图所示）。当秋千从高处向下荡时，机械能之间的转化情况是 能转化为 能。荡的时间越长，会发现秋千慢慢会停下来，这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成 能。
【举一反三5】如图摩擦焊接是一种节能、环保、先进的金属焊接技术。焊接过程中，两个焊接接头在电动机带动下高速旋转，相互摩擦使接头表面温度升高，进而使两块金属焊接在一起。
(1)写出焊接前电动机转动过程主要的能量转化；
(2)解释摩擦使接头表面温度升高的原因。
【举一反三6】压缩空气蓄能系统
压缩空气蓄能（CAES）电站是一种新型电能存储系统，其工作原理是当用电低谷时，用多余的电能推动压缩机将空气压缩到高压，储存于储气装置中，在用电高峰时高压空气释放出来，到空气膨胀机中膨胀发电。
我国自主研发的最大储能容量为40×103kW h，最大发电功率为10×103kW的先进压缩空气蓄能系统是我国首套自主研发的10兆瓦级的系统，世界领先。
压缩空气蓄能系统具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点，可起到平衡用电负荷、提高供电质量的作用。
(1)压缩机压缩空气蓄能的过程中将 能转化为 能。
(2)当压缩空气释放出来时，它的内能和温度的变化情况是：内能 ，温度 。
(3)压缩空气蓄能系统优点有 。（写出一点即可）
【题型2】能量的守恒
【典型例题】在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是( )
A.机械能一定守恒
B.每种形式的能量都是守恒的
C.各种形式的能的总量守恒
D.只有机械能转化为内能才守恒
【举一反三1】2023年7月12日9时00分，朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。至此，朱雀二号成为全球首款成功进入预定轨道的液氧甲烷火箭。火箭在加速升空的过程中，忽略质量损失，下列说法正确的是( )
A.火箭发动机是利用内能做功的机械，它属于热机
B.火箭升空时，它的温度会升高，内能不变
C.火箭在加速升空的过程中，机械能守恒
D.火箭上升过程中摩擦生热创造了能量，不符合能量守恒定律
【举一反三2】下列说法中错误的是( )
A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
【举一反三3】如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。铁锁在来回摆动过程中( )
A.机械能保持不变
B.机械能不断减小
C.内能转化为机械能
D.不符合能量守恒定律
【举一反三4】关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（ ）
A.能量既可以凭空消失
B.能量也可以凭空产生
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
【举一反三5】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
【举一反三6】有人设想制造一种“自动发电的电动车”，这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想 （选填“能”或“不能”）成为现实，其理由是 。
【举一反三7】食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，维持人的体温在37℃左右，在此过程中食物提供的 （选填“化学”或“机械”）能主要转化为 能。
【举一反三8】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
人教版（2024）九年级全册 第十四章 内能的利用第1节 能量的转化与守恒 寒假巩固（参考答案）
【题型1】能量的转化
【典型例题】目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造，改造中用到了一种打孔工具———冲击钻。冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁，打出圆孔，如图所示。冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是（ ）
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
【答案】D
【解析】冲击钻工作时，钻头在电动机的带动下，先将电能转化为机械能；当钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁时，部分机械能转化为内能，所以冲击钻在工作过程中，其能量转化关系是：有电能、机械能和内能的转化。
故选D。
【举一反三1】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。下列说法正确的是( )
A.太阳能电池板将电能转化为太阳能
B.给蓄电池充电将化学能转化为电能
C.蓄电池放电将化学能转化为电能
D.小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】C
【解析】太阳能电池板将太阳能转化为电能，故A错误；
蓄电池充电时，消耗电能，是将电能转化为化学能，故B错误；
蓄电池放电，蓄电池将化学能转化为电能，故C正确；
小风扇工作时将电能转化为机械能，故D错误。
【举一反三2】下列过程中，属于内能转化为机械能的是( )
A.寒冷天气快速搓手，手会感到暖和
B.水轮机带动发电机发电
C.烧红的铁块放入水中，冷水变热
D.壶中的水沸腾时，壶盖不断地在跳动
【答案】D
【举一反三3】汽车在行驶的过程中，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，但是不可能从它排放的尾气中吸收能量，再转化为机械能，这说明能量的转化具有________．
【答案】方向性
【解析】汽车在行驶的过程中，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，但是不可能从它排放的尾气中吸收能量，再转化为机械能，这说明能量的转化具有方向性，在转移和转化的过程中，能量的总量是保持不变的．
【举一反三4】荡秋千是人们常玩的游戏（如图所示）。当秋千从高处向下荡时，机械能之间的转化情况是 能转化为 能。荡的时间越长，会发现秋千慢慢会停下来，这是由于在荡的过程中有一部分机械能转化成 能。
【答案】重力势 动 内
【解析】当秋千从高处向下荡时，质量不变，高度降低，速度变快，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
荡的时间越长，会发现秋千慢慢会停下来，这是由于在荡的过程中，秋千克服摩擦力做功，有一部分机械能转化成内能。
【举一反三5】如图摩擦焊接是一种节能、环保、先进的金属焊接技术。焊接过程中，两个焊接接头在电动机带动下高速旋转，相互摩擦使接头表面温度升高，进而使两块金属焊接在一起。
(1)写出焊接前电动机转动过程主要的能量转化；
(2)解释摩擦使接头表面温度升高的原因。
【答案】(1)电能转化为机械能
(2)因为两个焊接接头摩擦做功，内能增加，所以温度升高
【解析】（1）电动机转动过程中消耗电能，将电能转化为机械能。
（2）在摩擦焊接过程中，两个焊接接头高速旋转，相互摩擦，焊接面要克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使焊接面的内能增加、温度升高。
【举一反三6】压缩空气蓄能系统
压缩空气蓄能（CAES）电站是一种新型电能存储系统，其工作原理是当用电低谷时，用多余的电能推动压缩机将空气压缩到高压，储存于储气装置中，在用电高峰时高压空气释放出来，到空气膨胀机中膨胀发电。
我国自主研发的最大储能容量为40×103kW h，最大发电功率为10×103kW的先进压缩空气蓄能系统是我国首套自主研发的10兆瓦级的系统，世界领先。
压缩空气蓄能系统具有动态响应快、经济性能高、环境污染小等优点，可起到平衡用电负荷、提高供电质量的作用。
(1)压缩机压缩空气蓄能的过程中将 能转化为 能。
(2)当压缩空气释放出来时，它的内能和温度的变化情况是：内能 ，温度 。
(3)压缩空气蓄能系统优点有 。（写出一点即可）
【答案】(1) 机械 内
(2) 减少 降低
(3)环境污染小
【题型2】能量的守恒
【典型例题】在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法中正确的是( )
A.机械能一定守恒
B.每种形式的能量都是守恒的
C.各种形式的能的总量守恒
D.只有机械能转化为内能才守恒
【答案】C
【解析】如果只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，如果存在其他形式的力做功(如摩擦力、空气阻力等)，机械能就会发生变化，转化为其他形式的能(如内能)。故A错误；
能量有多种形式，如机械能、内能、电能、化学能等，它们之间可以相互转化。但是，并不是每种形式的能量都单独守恒，而是各种形式的能的总量守恒。故B错误；
根据能量守恒定律可知，各种形式的能的总量守恒。故C正确；
能量守恒定律适用于所有形式的能量转化和转移，不仅仅是机械能转化为内能。故D错误。
【举一反三1】2023年7月12日9时00分，朱雀二号遥二液氧甲烷运载火箭，在我国酒泉卫星发射中心发射升空。至此，朱雀二号成为全球首款成功进入预定轨道的液氧甲烷火箭。火箭在加速升空的过程中，忽略质量损失，下列说法正确的是( )
A.火箭发动机是利用内能做功的机械，它属于热机
B.火箭升空时，它的温度会升高，内能不变
C.火箭在加速升空的过程中，机械能守恒
D.火箭上升过程中摩擦生热创造了能量，不符合能量守恒定律
【答案】A
【解析】火箭发动机利用内能做功，将内能转化为机械能，属于热机，故A正确；
火箭升空时，它的温度会升高，内能会增加，故B错误；
火箭在加速升空的过程中，动能和重力势能均增加，机械能增加，机械能不守恒，故C错误；
火箭上升过程中摩擦生热，将机械能转化为内能，能量是守恒的，故D错误。
【举一反三2】下列说法中错误的是( )
A.能的转化和守恒定律只适用于物体内能的变化
B.只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律
C.能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器
D.任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变
【答案】A
【解析】能的转化和守恒定律不止适用于物体内能的变化，该定律适用于任何能量的变化,A 错误；只要有能的转化和转移，就一定遵守能量守恒定律，B正确；能的转化和守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器，C正确，我们可以利用它为人类服务；任何一种形式的能在转化为其它形式的能的过程中，消耗了多少某种形式的能量，就能得到多少其它形式的能量，而能的总量保持不变．它是能的专化和守恒定律的体现，D正确。
【举一反三3】如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁向前摆去。铁锁在来回摆动过程中( )
A.机械能保持不变
B.机械能不断减小
C.内能转化为机械能
D.不符合能量守恒定律
【答案】B
【解析】铁锁在来回摆动过程中不断克服空气阻力做功，有一部分机械能转化为内能，机械能不断减小，故A、C错误，B正确；
铁锁在来回摆动过程中机械能虽然不断减小，但能的总量保持不变，符合能量守恒定律，故D错误。
【举一反三4】关于能量守恒定律的下列说法中。正确的是（ ）
A.能量既可以凭空消失
B.能量也可以凭空产生
C.热机的工作过程不遵循能量守恒定律
D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变
【答案】D
【解析】能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，故AB错误；
能量守恒定律适用于自然界中任何形式能的相互转化，热机的工作过程也遵循能量守恒定律，故C错误；
一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中能量的总量是保持不变的，故D正确。
【举一反三5】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
【答案】消失 不变 比热容 做功
【解析】由能量守恒定律可知，能量不会凭空产生和凭空消失，只会发生转化或转移，整个过程中能量的总量保持不变。
水的比热容大于砂石，白天吸收相同的热量后，海水温度升高的少，夜晚放出相同的热量后，海水温度降低的少，所以沙漠地区比沿海地区昼夜温差大。
小洋从滑梯上滑下的过程中，这是通过做功的方式改变物体的内能，机械能转化为内能，温度升高，所以感到臀部有灼热感。
【举一反三6】有人设想制造一种“自动发电的电动车”，这款车将一小型发电机紧靠车轮处放置，转动的车轮可以带动发电机运转发电，发出的电又继续供给电动机，这样电动车就可以一直自动运动下去。请你判断该设想 （选填“能”或“不能”）成为现实，其理由是 。
【答案】不能 违背了能量守恒定律
【解析】电动车运动过程中，必须克服摩擦阻力做功，消耗能量，所以该设想不能成功，最根本的原因是违背了能量守恒定律。
【举一反三7】食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量，维持人的体温在37℃左右，在此过程中食物提供的 （选填“化学”或“机械”）能主要转化为 能。
【答案】化学 内
【解析】食物的营养成分提供细胞组织所需的能量，维持人的体温，在此过程中食物提供的是化学能，人体得到了内能维持人的正常体温，所以由食物提供的化学能转化为内能。
【举一反三8】能量既不会凭空 也不会凭空产生，它只会发生转化或转移，能量的总量 。沙漠地区比沿海地区昼夜温差大的主要的原因是水的 比沙石大，小洋从滑梯上滑下的过程中，感到臀部有灼热感，这是通过 的方式改变物体的内能。
【答案】消失 不变 比热容 做功
【解析】由能量守恒定律可知，能量不会凭空产生和凭空消失，只会发生转化或转移，整个过程中能量的总量保持不变。
水的比热容大于砂石，白天吸收相同的热量后，海水温度升高的少，夜晚放出相同的热量后，海水温度降低的少，所以沙漠地区比沿海地区昼夜温差大。
小洋从滑梯上滑下的过程中，这是通过做功的方式改变物体的内能，机械能转化为内能，温度升高，所以感到臀部有灼热感。
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