143能量的转化和守恒-2022-2023学年九年级物理全一册（人教版）

14.3能量的转化和守恒解题要点梳理：在一定条件下，各种形式的能量都可以相互转化和转移，转化过程并不减少它们的总量。“消耗能量”“利用能量”“获得能量”的实质是：能量相互转化或转移的过程。3.能源利用实际就是不同形式能量之间的转换，把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式。4.能量在转化和转移的过程中是有方向的。5.能量是守恒的，但不是所有能量都能回收利用。6.永动机违反了能量守恒定律，不可能造出来。基础巩固1．（2022·四川内江·八年级期末）下列关于能量转化的说法，正确的是（）A．甲图：靠旋紧发条运动的玩具，运动时，将动能转化为弹性势能B．乙图：自行车运动员奋力蹬车时，身体内的一部分化学能转化为动能C．丙图：变弯的跳板把运动员弹起来的过程中，是将动能转化为弹性势能D．丁图：水从上游通过拦河大坝流向下游的过程中，水的动能转化为重力势能【答案】B【详解】A．发条玩具运动时，将弹性势能转化为动能，故A错误；B．人体内的能量主要以化学能的形式存储着，自行车运动员奋力蹬车时，人体内的一部分化学能转化为自行车运动的动能，故B正确；C．变弯的跳板把运动员弹起来的过程中，是将弹性势能转化为动能，故C错误；D．水从上游通过拦河大坝流向下游的过程中，水的重力势能转化为动能，故D错误。故选B。2.（2022·山东临沂·九年级期末）2021年9月30日9时47分，世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛压缩空气储能向国家电网发出第一度电。该技术是用电网过剩或非峰值电能将空气压缩至高压状态，并储存至地下盐穴；在高峰用电时，再将压缩空气加以释放做功发电。储能过程的能量转化是（）A．电能转化为机械能再转化为化学能 B．电能转化为机械能再转化为内能C．电能转化转内能再转化为化学能 D．机械能转化为电能再转化为机械能【答案】B【详解】储能的过程是，用电网过剩或非峰值电能带动压缩机，将空气压缩至高压状态，并储存至地下盐穴；此过程消耗电能，将电能转化为压缩机的机械能，压缩机将机械能转化为高压空气的内能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3.（2020·全国·九年级课时练习）根据能量守恒定律，下列四幅图中仅发生能量转移的一组是（）①冷水放入热水中

②铁锅热得烫手

③搓手手变暖

④棉被晒暖和A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③【答案】A【详解】①冷水放入热水中发生热传递，热量从高温物体向低温物体转移；②铁锅热得烫手发生热传递，热量从高温物体向低温物体转移；③搓手手变暖，做功改变内能，属于能量的转化；④棉被晒暖和发生热传递，热量从高温物体向低温物体转移。综上所述：故A正确，BCD错误。4.（2022·全国·九年级单元测试）关于能量的转化或转移过程，下列说法错误的是（）A．地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能B．自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能D．热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体【答案】B【详解】AB．地球上的化石能源都是太阳能转化来的，能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，从一个物体转移的另一个物体，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；C．空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转，压缩机运转需消耗电能，故C正确，不符合题意；D．热传递的条件是温度差，热水自然变凉，能量自发的从高温物体转移至低温物体，故D正确，不符合题意。故选B。5.（2022·全国·九年级课时练习）关于能量守恒定律，下列说法正确的是（）A．能量可以凭空消失B．能量可以凭空产生C．能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变D．热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律【答案】C【详解】ABC．由能量守恒定律可知，能量既不能凭空产生，也不会凭空消失，当能量从一个物体转移到其他物体或从一种形式转化为其他形式时，总量保持不变，故AB错误，C正确；D．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D错误。故选C。6.（2022·广东广州·九年级期末）下列说法正确的是（）A．根据能量守恒定律，人们可制造出永动机B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化C．能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况D．火箭升空时，其势能和动能都增大，能量守恒定律不适用【答案】B【详解】A．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故可知永动机是不可能制造出来的，故A错误；B．在满足一定的条件下，各种形式的能量之间可以相互转化，故B正确；C．能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用，故C错误；D．火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，使得火箭的重力势能和内能均增大，能量守恒定律同样适用，故D错误。故选B。7.（2022·全国·九年级）如图所示是世界上早期蒸汽汽车的模型，蒸汽汽车中的燃料燃烧将化学能转化为水和水蒸气的______，再转化为汽车的______能，使汽车前进。【答案】

内能

机械【详解】燃料燃烧放出热量，是化学能转化为内能，水吸收热量，内能增加；水蒸气通过对外做功，再将内能转化为机械能，推动蒸汽汽车前进。8.（2022·江苏苏州·模拟预测）如图所示为一种人们设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处，从而循环工作，这种永动机________（选填“能够”或“不能”）永远工作下去，因为在这一过程中会有一部分___________能转化为_________能，而能量的总量保持不变。【答案】

不能

机械

内【详解】他设想的机械装置不可能实现，因为抽水机在此过程中，存在摩擦，有部分机械能会转化为内能，即机械能会逐渐减少，所以机械能总量不守恒，他设想的机械装置不能实现。能力提升9.（2022·安徽·九年级专题练习）下列关于机械功和机械能的说法中正确的是（）A．悬挂在天花板上的吊扇因为没有做功，所以不具有能量B．洒水车在洒水的过程中匀速行驶，所以洒水车的动能保持不变C．小明乘电梯上楼，电梯在匀速上升的过程中，动能转化为重力势能D．在各种形式的能相互转化过程中，各种形式能的总量一定守恒【答案】D【详解】A．悬挂在天花板上的吊扇虽然没有做功，但它能够做功，故具有能量，故A错误；B．洒水车在洒水的过程中匀速行驶，质量减小，速度不变，故动能变小，故B错误；C．小明乘电梯上楼，电梯在匀速上升的过程中，质量不变，速度不变，故动能不变；同时高度增加，故势能增加，所以机械能增大，即消耗的电能转化为机械能，故C错误；D．据能量的守恒定律可知，在各种形式的能相互转化过程中，各种形式能的总量一定守恒，故D正确。10.（2022·全国·九年级课时练习）下列过程中，关于能量说法正确的是（）A．皮球落地后又弹起，在此过程中只发生了动能和势能的相互转化B．汽车高速行驶较长的时间后，轮胎温度会升高，主要是因为机械能转化为内能C．用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高是因为内能从手传递到铁丝上D．汽油机的压缩冲程，主要是内能转化为机械能【答案】B【详解】A．由图可知，皮球在弹起的过程中，高度越来越小，机械能越来越小，这说明皮球在运动的过程中，皮球克服摩擦做功，机械能转化为内能，皮球落地后又弹起，在此过程中只发生动能和势能、内能的相互转化，故A错误；B．汽车高速行驶较长的时间后，车轮与地面之间摩擦做功，将机械能转化为内能，轮胎的温度会升高，故B正确；C．用手反复弯折铁丝，弯折处的温度明显升高，通过做功将机械能转化为内能，使弯折处铁丝的温度升高，故C错误；D．汽油机的压缩冲程，主要是机械能转化为内能，故D错误。故选B。11.（2022·河北·青县教育局教研室九年级期末）根据能量守恒定律，下列情形中可能发生的是（

）A．出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进B．不考虑空气阻力时，小球从光滑的U形槽斜面由静止滚下后，会永不停息地在两侧来回运动C．电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止D．孤岛上被人们遗忘的一只机械表，默默地走了几十年【答案】B【详解】A．子弹射穿木板，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A不符合题意；B．不考虑空气阻力的影响，小球在光滑的U形槽斜面中由静止滚下，机械能守恒，小球会在两侧来回运动，不会停止，故B符合题意；C．在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故C不符合题意；D．机械表工作靠表内弹簧的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，故D不符合题意。故选B。12.（2022·浙江宁波·中考真题）核酸检测采样时使用的“采样拭子”，其顶端是如图所示的植绒拭子，安全、无毒。有一种植绒方式是：植绒机产生数万伏的高压静电，通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷，然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂，移动喷头靠近被植绒物体，绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面，呈垂直状植在涂有胶粘剂的物体表面。上述植绒过程中蕴含了许多科学知识，下列描述不合理的是（）A．喷头中的绒毛带上负电荷，是由于绒毛得到了电子B．以移动的喷头为参照物，被植绒物体是运动的C．绒毛能在高压静电作用下运动，是由于能量可以创生D．绒毛从喷头中飞升到被植绒物体表面，是由于力能改变物体的运动状态【答案】C【详解】A．物质的原子整体不显电性，物体对外不显电性，当物体带上多余的电荷，对外显负电，所以绒毛带上负电荷是得到了电子，故A不符合题意