課時14.3能量的轉化與守恒（幫課堂）（解析版）

幼歸【學習目標】

1.認識生活中常見的能量；

2.了解各種形式的能量是可以相互轉化的；

3.掌握在轉化的過程中，能量的總量是保持不變的;

4.能夠舉出日常生活中能量守恒的實例；

5.具有用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象的意識。

屐【知識導圖】

各種形式的能量及其轉化過程］

能量轉化

適用情況：自然界的普遍規(guī)律，適

與守恒

用于一切變化的過程

永動機是不可能實現(xiàn)的

收"【基礎知識】

知識點一、能量的轉化與轉移

1.能量的存在形式

3勿體具有的物質發(fā)生化率

機械俄

動能和勢能-1變化時釋放出

之和

能量

的

常

見

電所具有6也」^盛一存光所具有的能

在

形

能做功的能T一L式

%體內所有'

如：風能、

其他能量

分子動能和核能、潮汐

分子勢能的I的形式

2.能量的轉化

在一定條件下，能量可以從一種形式的能量轉化為另一種形式的能量，這種現(xiàn)象叫能量的轉化。自然

界轉化各種形式的能，在一定條件下都可以相互轉化。如圖為能量轉化示意圖。

3.能量的轉移

能量可以從一個物體轉移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉移到另一部分。例如，在熱傳遞過

程中，內能從高溫物體轉移到低溫物體，或從物體的高溫部分轉移到低溫部分，這屬于能量的轉移。

特別提醒：能量的“轉化”和“轉移”的區(qū)別

(1)能量的轉化：能量的轉化時能的形式發(fā)生了改變。在能量轉化過程中，一種形式的能量增加了，

必然其他形式的能量減少了。

(2)能量的轉移：能量的轉移是指能量從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一

部分，能量的形式?jīng)]有改變。

【典例】“嫦娥一號”靠太陽能電池板提供電能，它能將多余的能量儲存在蓄電池里，這種能量的轉

化和儲存的方式是()。

A.太陽能轉化為電能，再轉化為電能B.太陽能轉化為電能，再轉化為化學能

C.太陽能轉化為內能，再轉化為化學能D.太陽能轉化為電能，再轉化為光能

【答案】Bo

【解析】太陽能電池板把太陽能轉化成電能，多余的電能通過化學反應轉化成化學能儲存在蓄電池里,

選項B符合題意。故選B。

知識點二、能量守恒定律

1.能量守恒定律

(1)能量守恒定律內容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者

從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變。

(2)對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。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題

還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律。

②能量守恒定律包括“能量轉化”和“能量轉移”兩個方面。

特別提醒：機械能守恒和能量守恒的區(qū)別與聯(lián)系

(1)機械能守恒需要滿足一定的條件，能量守恒不需要條件。

(2)機械能守恒是能量守恒的特殊情況。

2.永動機

(1)不少人曾設想制造一種不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器，人們把這種機器叫做永動機。

然而，從沒有一種永動機成功過。

(2)能量守恒定律使人們認識到：任何一部機器，只能使能量從一種形式轉化為其他形式，而不能無

中生有地制造能量。因此，根本不可能制造出永動機。

【典例】關于能量守恒定律的下列說法中。正確的是()。

A.能量既可以憑空消失；

B.能量也可以憑空產生；

C.熱機的工作過程不遵循能量守恒定律；

D.能量轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變

【答案】Do

【解析】AB、能量既不能憑空產生，也不會憑空消失，故AB錯誤；

C、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，熱機的工作過程也遵循能量守恒定律，故C

錯誤：

D、一個物體能量增加，必然伴隨著別的物體能量減少，在能量轉移和轉化的過程中能量的總量是保持

不變的，故D正確。

【點睛】本題考查了對能量守恒定律的理解，是一道基礎題。

能量即不會消滅，也不會創(chuàng)生，只能從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體

上，在能量轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變。

Nd【方法幫】

題型一：能量轉化類型的識別

能量轉化的識別技巧

識別能量轉化類型時要注意：一是弄清哪種形式的能減少，哪種形式的能增加，結果就是減少的那種

形式的能轉化為增加的另一種形式的能；二是注意描述中的關鍵字，一般“動”字對應的是機械能，“熱”

字對應的是內能，“電”字對應的是電能。

【典例】夜幕下的廣場，孩子們都喜歡騎上能發(fā)光的滑板車遛彎，這種滑板車在人的助力下可以滑行

起來，同時輪子會發(fā)光，停下來時就不發(fā)光。關于這種滑板車發(fā)光的原理，從能量轉化的角度分析正確的

是（）。

A.機械能轉化為電能，再轉化為光能；B.電能轉化為機械能，再轉化為光能；

C.機械能轉化為光能，再轉化為電能；D.光能轉化為機械能，再轉化為電能

【答案】A。

【解析】人運動時具有機械能，而輪子發(fā)光需要電能，所以滑板車發(fā)光的能量轉化是：機械能轉化為

電能，電能再轉化為光能。故A正確，BCD錯誤。

故選A。

題型二：能量的轉化和轉移

力法點竣

判斷能量是轉化還是轉移關鍵在于分析能量的形式是否發(fā)生了變化。若能量的形式發(fā)生了變化，則為

能量的轉化；若能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化，則為能量的轉移。

【典例】下列有關能量轉化的表述中，正確的是（）。

A.汽油機做功沖程中，機械能轉化為內能；

B.空中懸停的直升機的機械能不斷增大；

C.勻速上升的電梯中的人，他的機械能不變；

D.電飯鍋工作時電能轉化為內能

【答案】Do

【解析】A.汽油機在做功沖程中，把內能轉化為機械能，故A錯誤；

B.空中懸停的宜升機，由于其質量、速度、高度都不變，所以其動能和重力勢能都不變，即機械能不

變，故B錯誤;

c.勻速上升的電梯中的人，由于其質量不變，速度不變，所以動能不變；但其高度不斷在增加，所以

重力勢能增加，所以，其機械能在增加，故c錯誤；

D.電飯鍋在工作時，會消耗電能，得到內能，所以是電能轉化為內能的過程，故D正確。

【點睛】本題考查r影響機械能的因素及能量的轉化，在分析能量轉化問題時，需要注意分析哪種能

量增加了，哪種能量減少了，因為轉化過程總是減少的這種能量轉化為增加的那種能量。

題型三：能量守恒定律的應用

力岫版

解答此類問題的關鍵是：

（1）根據(jù)能量守恒定律準確把握能量之間的關系；

（2）觀察物體運動過程中能量轉化的形式以及量的關系。

【典例】汽車在剎車過程中，因摩擦將能轉化為地面、輪胎和空氣的。轉化后，這些能

將無法再自動轉化為使汽車行駛所需要的能量，這種現(xiàn)象說明能量的轉化具有性，但在能量的轉化

或轉移過程中，能的總量保持。

【答案】機械能；內能；方向性；不變。

【解析】汽車剎車時，機械能在減小，故因摩擦將機械能轉化為地面、輪胎和空氣的內能；

且能量的轉化具有方向性，是不可逆的過程；但能的總量是保持不變的。

尊【中考幫】

考點一：能量的轉化和轉移

【典例】（2022?云南省）關于圖所示的熱現(xiàn)象，說法正確的是（）。

甲：鐵水與冰塊乙：冬天搓手取暖丙：冷敷降溫丁：壓縮空氣點

燃硝化棉

A.圖甲中炙熱的鐵水具有內能，冰冷的冰塊沒有內能；

B.圖乙中冬天搓手取暖是將內能轉化為機械能；

C.圖丙中用濕毛巾冷敷降溫是通過熱傳遞的方式減小人體的內能;

D.圖丁中能量轉化與汽油機做功沖程能量轉化都是機械能轉化為內能

【答案】Co

【解析】A.不管物體溫度高低，都具有內能，一切物體都具有內能，故A錯誤；

B.冬天搓手取暖是通過做功的方式改變手的內能，此過程中將機械能轉化為內能，故B錯誤；

C.用濕毛巾冷敷降溫，濕毛巾從人體吸收熱量，使人體降溫，內能減小，所以是通過熱傳遞的方式減

小人體的內能，故C正確；

D.向下壓活塞，對筒內空氣做功，空氣內能增加，溫度升高，將機械能轉化為內能；汽汕機做功沖程

是將內能轉化為機械能，二者能量轉化不同，故D錯誤。故選C。

考場裂。［中考考題要求同學們理解能量守恒定律，能從能量的轉化和轉移的角度分析物理現(xiàn)象，

這是物理核心素養(yǎng)的物理概念的體現(xiàn)。

考點二：能量守恒定律

【典例】（2022?四川自貢）關于能量守恒定律，下列說法正確的是（）。

A.能量可以憑空消失；

B.能量可以憑空產生；

C.能量在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變；

D.熱機在工作的過程中不遵循能量守恒定律

【答案】Co

【解析】ABC.山能量守恒定律可知，能量既不能憑空產生，也不會憑空消失，當能量從一個物體轉移

到其他物體或從一種形式轉化為其他形式時，總量保持不變，故AB錯誤，C正確；

D.能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，熱機的工作過程也遵循能量守恒定律，故D

錯誤。故選C。

可碇分］中考考題要求同學們知道能量守恒定律，能從能量守恒的角度正確描述和解釋自然現(xiàn)象,

這是物理核心素養(yǎng)的物理概念的體現(xiàn)。

一、基礎練（知識鞏固）

1.生活中能量轉化的實例很多，下列描述中正確的是（）。

A.摩擦生熱是把內能轉化為機械能；

B.燃料燃燒放熱是把內能轉化為化學能；

c.電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能；

D.摩擦起電是把電能轉化為機械能

【答案】Co

【解析】A、摩擦生熱是克服摩擦做功，摩擦過程中，消耗了機械能，內能增大，把機械能轉化為內能,

故A錯誤；

B、燃料燃燒放熱是把化學能轉化為內能，故B錯誤；

C、電動機帶動水泵把水送到高處是把電能轉化為機械能，故C正確；

D、摩擦起電是消耗了機械能，獲得了電能，故是把機械能轉化為電能，故D錯誤。故選C。

2.關于四沖程汽油機的工作過程有以下幾種說法：①在做功沖程中，是機械能轉化為內能；②在做功

沖程中，是內能轉化為機械能；③只有做功沖程是燃氣對外做功；④汽油機在一個工作循環(huán)中，只有一個

沖程發(fā)生能量變化。以上說法中正確的是（）。

A.只有②③.B.只有①@

C.只有②④D.只有②③④

【答案】A?

【解析】四沖程汽油機的能量轉化過程，在壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，把活塞的機械能轉化為燃氣

的內能；在做功沖程初，火花塞產生電火花，使燃料燃燒，產生的高溫高壓氣體推動活塞做功，把高溫高

壓氣體的內能轉化為活塞的機械能，在汽油機的一個工作循環(huán)中，有壓縮、做功兩個沖程發(fā)生能量變化。

所以②③對，①④錯。答案A。

3.下列關于能量轉化的實例，你認為說法正確的是（）。

A.水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電-電能轉化為機械能；

B.燃料燃燒-化學能轉化為內能；

C.汽油機的做功沖程-機械能轉化為內能；

D.給蓄電池充電-化學能轉化為電能

【答案】B。

【解析】A：水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電是由機械能轉化為電能，故A的說法錯誤。

B.燃料燃燒屬于化學能轉化為內能；故此說法正確。

C.汽油機的做功沖程是氣缸內的內能轉化為機械能，故此說法錯誤。

D.給蓄電池充電是把電能轉化為蓄電池內部的化學能，故此說法錯誤。正確答案是B。

4.以下關于能量的說法中，不正確的是（）。

A.所有能量轉化過程，都遵守能量守恒定律;

B.汽油機的做功沖程中，內能轉化為機械能；

C.電動機在工作的過程中，電能轉化為機械能的效率小于1;

D.物體受到平衡力的作用時，其重力勢能一定保持不變

【答案】Do

【解析】A：所有能量轉化過程，都遵守能量守恒定律；此說法正確。因為能量既不會消滅，也不會創(chuàng)

生，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移過程中，

能量的總量保持不變。

B：汽油機的做功沖程中，內能轉化為機械能；此說法正確。做功沖程是把氣缸內的內能通過連桿、曲

軸帶動物體運動，是內能轉化為機械能。

C.電動機在工作的過程中，電能轉化為機械能的效率小于1；此說法正確。電動機在工作過程中，電

能主要轉化為機械能，還有部分電能轉化熱能、磁場能等，所以說電動機的電能轉化為機械能的效率不可

能等于1,必然小于1。

D.物體受到平衡力的作用時.，其重力勢能一定保持不變；此說法錯誤。物體受到平衡力作用，只能說

物體運動狀態(tài)不發(fā)生變化，其重力勢能有可能變化；如物體勻速上升過程，物體受到平衡力作用，但其重

力勢能在增加。故D的說法是錯誤的。符合題意，故此題答案是1）。

5.如圖所示，用酒精燈加熱試管里的水，產生的水蒸氣將試管塞沖向空中。在這個過程中，能量轉化

的順序為（）。

A.內能-機械能-化學能B.化學能-內能-機械能

C.機械能-內能-化學能D.內能-化學能-機械能

【答案】Bo

【解析】用酒精燈加熱水的過程中，酒精的化學能轉化為試管和水的內能；

當水沸騰時產生大量的水蒸氣，試管內的氣體壓強增大，大于外界大氣壓，就會將塞子沖出；

此時試管內水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內能減小，轉化為塞子的機械能，即能量轉化的順序為化學

能f內能f機械能，故B正確。

6.下列說法中正確的是（）.

A.風力發(fā)電機可以將機械能轉化為電能;

B.太陽能電池可以將太陽能轉化為電能；

C.電暖氣正常工作時，主要是將電能轉化為機械能；

D.電風扇正常工作時，主要是將電能轉化為機械能

【答案】ABDo

【解析】A、風力發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象工作的，工作時將機械能轉化為電能，故A正確；

B、使用太陽能電池的目的是將太陽能轉化為電能，儲存起來再加以利用，故B正確；

C、電暖氣是利用電流的熱效應工作的，是將電能轉化為內能，故C錯誤；

D、電風扇工作時，主要是將電能轉化為機械能，使風扇轉動，故D正確。故選：ABD。

7.下列關于能量的說法中，正確的是（）。

A.洗衣機工作時是將機械能轉化為電能；

B.電水壺工作時是將內能轉化為電能；

C.用熱水泡腳，身體會感覺暖和，說明內能可以轉移；

D.能量無論是轉化還是轉移，能量總和會逐漸減少

【答案】Co

【解析】A、洗衣機工作時，消耗電能，產生機械能，故是將電能轉化為機械能的過程，故A錯誤；

B、電水壺工作時消耗電能，產生內能，故是將電能轉化為內能的過程，故B錯誤；

C、用熱水泡腳，內能從熱水傳遞到腳，身體的內能會增加，會感覺暖和，說明內能可以轉移，故C正

確；

I）、根據(jù)能量守恒知，能量在轉化和轉移的過程中，能量的總量會保持不變，故D錯誤。故選：Co

8.如圖，在一個配有活塞的厚透明筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速下壓，結果觀察到硝化棉燃燒，

上述改變物體內能的方式是;此過程能量的轉化是能轉化成能。

【答案】做功；機械能；內能。1

【解析】把活塞迅速下壓，活塞對空氣做功，活塞的內能就會增加，空氣的溫度就會升高，達到硝化

棉的燃燒點，硝化棉就燃燒起來。此過程能量的轉化時機械能轉化為內能。

故答案是：做功；機械能；內能。

二、綜合練（能力提升）

9.（2020?威海）關于能量的轉化或轉移過程，下列說法錯誤的是（）。

A.地球上的化石能源歸根結底來自遠古時期的太陽能；

B.自然界中水能的循環(huán)再生過程不遵循能量守恒定律；

C.空調將室內空氣的內能轉移至高溫的室外需要消耗電能；

D.熱水自然變涼，能量自發(fā)的從高溫物體轉移至低溫物體

【答案】Bo

【解析】AB.地球上的化石能源都是太陽能轉化來的，能量不會憑空產生也不會憑空消失，只會從一

種形式轉化為另一種形式，從一個物體轉移的另一個物體，故A正確，不符合題意，B錯誤，符合題意；

C.空調將室內空氣的內能轉移至高溫的室外需要壓縮機運轉，壓縮機運轉需消耗電能，故C正確，不

符合題意；

D.熱傳遞的條件是溫度差，熱水自然變涼，能量自發(fā)的從高溫物體轉移至低溫物體，故D正確，不符

合題意。故選B。

10.（2022?四川眉山）人們在實際生活中使用下列設備時，所涉及到的能量轉化正確的是（）。

A.用天然氣灶炒菜，是電能轉化為內能；

B.電梯運行過程中，是機械能轉化為電能：

C.用太陽能電池板，是太陽能轉化為電能：

D.秋千向下擺的過程中，是動能轉化為重力勢能

【答案】Co

【解析】A.用天然氣灶炒菜，是化學能轉化為內能，故A錯誤；

B.電梯運行過程中，是電能轉化為機械能，故B錯誤；

C.用太陽能電池板，利用太陽光發(fā)電，是太陽能轉化為電能，故C正確；

D.秋千向下擺的過程中，是重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選C。

11.（2022?廣東廣州）下列選項可能符合汽車等熱機能量流向的是（O

執(zhí)知遹姒/機械肥1000JQ300J機械能

1000J6"5內能n電能1一

d^600J熱機

A.內能松57OOJ內能

■7300J機械能

c.Z熱機