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第第十十四四章章 内内能能的的利利用用（（原原卷卷版版））
课课时时1144..33 能能量量的的转转化化和和守守恒恒
2022年课程标准 物理素养
3.5.1 知道能量守恒定 物理观念：认识生活中常见的能量。
律。列举日常生活中能量 科学思维：掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。具有用能量守
守恒实例。 恒的观点分析物理现象的意识。
3.5.3 列举能量转化和 科学探究：了解各种形式的能量是可以相互转化的。
转移具有方向的实例。 科学态度与责任：能够举出日常生活中能量守恒的实例。
知知识识点点一一、、能能量量的的转转化化与与转转移移
1.能量的存在形式
2.能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫
能量的转化。自然界转化各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。如图为能量转化示意图。
3.能量的转移：能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。
例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。
特别提醒：能量的“转化”和“转移”的区别
（1）能量的转化：能量的转化时能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量增加
了，必然其他形式的能量减少了。
（2）能量的转移：能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另
一部分，能量的形式没有改变。
（23-24九年级上·山东济南·期末）2023年10月26日11时14分，中国酒泉卫星发射中
心，搭载着汤洪波、江新林和唐胜杰3名航天员的神舟17号飞船，由“神箭”长征2F火箭顺利发射升空，
直奔天宫空间站而去。下列说法正确的是（ ）。
A．长征二号F火箭采用燃料的热值很大 B．在燃料燃烧时，将化学能转化为内能
C．在火箭发射时看到的“白气”是水蒸气 D．火箭属于热机，将内能转化为机械能
知知识识点点二二、、能能量量守守恒恒定定律律
1.能量守恒定律
（1）能量守恒定律内容：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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。
（2）对能量守恒定律的理解：
①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问
题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。
②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。
特别提醒：机械能守恒和能量守恒的区别与联系
（1）机械能守恒需要满足一定的条件，能量守恒不需要条件。
（2）机械能守恒是能量守恒的特殊情况。
2.永动机
（1）不少人曾设想制造一种不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动
机。然而，从没有一种永动机成功过。
（2）能量守恒定律使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能
无中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永动机。
（23-24九年级上·江西·阶段练习）如图，这是老师画在黑板上的内燃机工作过程中
的能流图。图中“2”和“3”处的能量分别占总能量的16%和52%，下列判断错误的是（ ）。A．图中“1”处的能量形式为燃料的化学能
B．图中“3”处的能量形式为克服机械摩擦消耗的内能
C．图中“1”处的能量越大，热机效率越高
D．该内燃机的效率为32%
知知识识点点三三、、知知识识导导图图
问问题题一一：：能能量量转转化化类类型型的的识识别别
能量转化的识别技巧
识别能量转化类型时要注意：一是弄清哪种形式的能减少，哪种形式的能增加，结果就是减少的那
种形式的能转化为增加的另一种形式的能；二是注意描述中的关键字，一般“动”字对应的是机械能，
“热”字对应的是内能，“电”字对应的是电能。
【典例1】（2024·山东济南·二模）诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯，灯体内部有一夹
层，将水注入夹层用来吸热以减慢油的蒸发，达到省油的目的，这是利用了水的 较大。灯油
燃烧时将化学能转化为 。
【变式1-1】（2024·甘肃武威·一模）绿色环保已成为人们生活中重要的理念。电动汽车、电动单
车已经成为了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）电动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？
（2）电动车利用电动机获得牵引力，电动机的工作原理是？
【变式1-2】（2023·广州）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“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能”
问问题题二二：：能能量量的的转转化化和和转转移移
判断能量是转化还是转移关键在于分析能量的形式是否发生了变化。若能量的形式
发生了变化，则为能量的转化；若能量的形式没有发生变化，则为能量的转移。
【典例2】（2023·深圳）端午节煮粽子是中华文化的传统习俗，下列说法正确的是（ ）。
A. 燃料燃烧为内能转化为化学能 B. 打开锅盖上面的白雾是水蒸气
C. 加热粽子是利用做功增加内能 D. 闻到粽子的香味是因为扩散现象
【变式2-1】（2023·武汉）我国确立了到2025年实现可再生能源年发电量在3.3×1012千瓦时左右
的目标，为了实现上述目标，可以大力发展风能发电和水能发电。我国的“奋进号”潮流能发电机组是
世界上单台容量最大的潮流能发电机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下大风车”，将它安装
在海底，可以利用海水的潮流能发电。请回答下列问题：
（1）3.3×1012千瓦时=___________焦耳。
（2）涨潮或落潮期间，海水冲击位于海底的“水下大风车”，带动潮流能发电机发电，在这个过程
中___________能转化为___________能。
【变式2-2】（2023·益阳）太阳能是人类能源的宝库，下列有关太阳能的说法错误的是（ ）。
A. 太阳能是氢聚变释放的核能
B. 我们今天开采的化石能源来自于上亿年前地球接收的太阳能
C. 目前太阳能电池转化太阳能的效率非常高
D. 太阳能电池是将太阳能转化为电能
问问题题三三：：能能量量守守恒恒定定律律的的应应用用
解答此类问题的关键是：
（1）根据能量守恒定律准确把握能量之间的关系；
（2）观察物体运动过程中能量转化的形式以及量的关系。
【典例3】（2024·广东广州·一模）已知某电动机的工作效率为40%，其输出总能量参数如图所示（有用的能量用灰色底表示）。则图中输出能量的形式以及大小最符合要求的是（ ）。
A． B． C． D．
【变式3-1】（2024·湖北·一模）如图为冬季家庭取暖常用的电热油汀，接通电源后，腔体内的电
热管将周围的导热油加热后温度快速上升，高温导热油沿散热管或散热片对流循环，并通过腔体壁表面
将热量散发出去，从而加热空间环境。关于电热油汀，下列分析正确的是（ ）。
A．电热油汀内部充入的是比热容小的导热油
B．导热油温度越高，含有的热量越多
C．电热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D．工作时，电热油汀放出的热量可能大于消耗的电能
【变式3-2】（23-24九年级上·江西南昌·期中）甲醇是全球公认的新型清洁可再生能源，我国利
用废碳再生生成的零碳甲醇技术已处于国际领先水平。下列关于甲醇燃料能源汽车说法正确的是
（ ）。
A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，主要通过热传递的方式增大汽缸内物质的内能
B．甲醇燃料汽车驱动效率低于燃油汽车
C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，其效率达到了
D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时产生的内能可以转化为汽车的机械能
【【基基础础强强化化】】
1.（23-24九年级上·辽宁本溪·阶段练习）握雪团打雪仗是冬季普遍的娱乐活动，下列说法中正确
的是（ ）。A．握雪团时，手感觉冰凉，是因为雪团的热量少
B．打雪仗过程中，遵守能量守恒定律
C．打雪仗时，雪团离手飞出后，雪团和手之间仍发生热传递
D．热传递的实质是温度的转移
2.（2024·山东济南·模拟预测）2023年5月10日21时22分，“长征七号”遥七运载火箭搭载
“天舟六号”货运飞船点火发射，货运飞船随火箭加速上升，约10min后，飞船与火箭成功分离并进入
预定轨道，之后飞船太阳能帆板顺利展开工作，于2023年5月11日成功对接于空间站“天和”核心舱，
并转入组合体飞行阶段。下列说法正确的是（ ）。
A．为“天舟六号”提供能量的太阳能帆板，主要将太阳能转化为电能
B．“天舟六号”转入组合体飞行阶段，组合体绕地球运行时受到的力不平衡
C．组合体飞行阶段，因飞船处于“失重”状态，飞船将不具有惯性
D．运载火箭在加速升空的过程中，“天舟六号”的机械能持续增大
3. （2023·连云港）如图所示，两种不同的金属丝组成一个闭合回路，触头1置于热水杯中，触头
2置于冷水杯中，此时回路中电流表指针就会发生偏转，这是温差电现象。此过程中______能转化为
_______能。
4. （2023·扬州）请补全下面知识结构图。
5. （2023·济南）随着我国人民生活水平的不断提高，汽车已进入寻常百姓家。汽车发动机的主要
部分是汽油机，是把汽油燃烧放出的_________转化为机械能的装置。汽油机工作时，克服摩擦消耗的能
量、机械传热损失的能量以及废气排出带走的能量，都不能再自动地用来驱动汽车，这是由于能量转化
具有_________，而我们所能利用的能源是有限的，所以需要节约能源。
6. （2023·东营）2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。
在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的___________能转化为内能，然后再转
化为卫星的___________能。【【素素养养提提升升】】
7. （2023·聊城）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。下列说法错误的是（ ）。
A. 太阳能电池板将太阳能转化为电能 B. 给蓄电池充电将电能转化为化学能
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
8．（23-24九年级上·辽宁朝阳·阶段练习）“长征五号”是我国自主研制的大型运载火箭，如图
所示，这是“长征五号”发射升空的情景。下列说法不正确的是（ ）。
A．火箭发射的过程中，燃料若不完全燃烧，其热值会减小
B．火箭升空的过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为火箭的机械能
C．“长征五号”火箭使用液氢作为燃料，利用了液氢的热值大的特点
D．火箭发动机的效率非常高，接近100%
9. （2023·成都）我们生活在能量的世界，社会的进步和发展离不开能量。对于能量、能源的认
识，下列说法正确的是（ ）。
A. 做功过程实质是能量的转化或转移过程 B. 能量转化具有方向性，所以能量不守恒
C. 核燃料能量转化效率可达100%，需大力发展 D. 煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身
10．（23-24九年级下·吉林长春·期中）制作棉花糖的过程：先将白糖倒入机器中加热成糖浆，再
经过出丝的高速旋转被甩出，糖浆马上就凝聚成长长的糖丝，用竹签绕在一起就制成了棉花糖。（1）机器能够对白糖加热，是利用了 的方式改变了白糖的内能。
（2）糖浆经过高速旋转被甩出，是由于运动的糖浆具有 。
（3）机器耗散的能量无法再次收集起来用于做功，这是由于能量在转移和转化过程中具有
。
11．（2024·陕西西安·模拟预测）太阳能是清洁能源，广泛应用于我们的日常生活，如图所示的
太阳能热水器，已知它的装水量可达到100kg，吸热板的面积为 ，水的比热容是 ，
试求：
（1）太阳释放的巨大能量是通过太阳内部的 （选填“核裂变”或“核聚变”）产生的；太
阳能热水器是通过 的方式增加水的内能；
（2）小明注意到太阳能说明书上有太阳辐射功率一项，查阅资料得到太阳辐射功率是指1h内太阳
辐射到 面积上的能量，单位是 ，已知5h内太阳能吸热板接收到太阳能的总量
，则太阳能照射到热水器吸热板的辐射功率是多少？( )
（3）如果该太阳能热水器装满水，水的温度从20℃升高到50℃，如果水吸收的这些热量，由燃烧
煤气来提供，而煤气灶的效率为50%，则需要燃烧多少煤气？（煤气的热值为 ）(
)
【【能能力力培培优优】】
12. （2023·广西）2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射
成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为_________能，散失的能量越少，发动机效率越_______
（选填“高”或“低”）。
13. （2023·泸州）我国在能源的合理开发与利用方面，取得了瞩目的成就。2023年4月12日，中
国“人造太阳”可控核聚变装置成功运行403秒，该装置是为了开发利用 _____能；电动汽车越来越普
及，许多电动汽车安装了能量回收装置，其中一种能量回收方式是踩下制动踏板时，将 _______能转化
为电能，再将电能转化为 _______能储存在蓄电池里。
14. （2023·天津）额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为 1kg的水从10℃加热到
100℃，用时420s，已知 ，求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的效率。
15．（23-24九年级上·山东菏泽·阶段练习）一辆使用天然气为燃料的新型环保汽车，该汽车的技
术参数如表：
车型 某品牌轿车
重量 660kg耗天然气量（满负荷）
转速 1500r/min
输出功率（最大） 50kW
天然气的热值
请你计算发动机在最大功率工作时：
（1）1h内做的有用功？
（2）每小时天然气完全燃烧放出的热量是多少？
（3）汽车发动机的效率？
