蘇科版九年級物理下冊第十八章第三節培優考點練：能量轉化的基本規律

三、能量轉化的基本規律

目錄

題型分組練......................................

題型01能量守恒定律.........................

題型02能量轉移和轉化的方向性................................4

創新拓展練.......................................................5

題型分組練

題型01能量守恒定律

1.能量的“轉化”和“轉移”的區別：

（1）能量的轉化：能量的轉化是能的發生了改變。在能量轉化

過程中，一種形式的能量—了，必然其他形式的能量了；

（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。

【答案】形式增加減少沒有改變

【詳解】（1）能量的轉化中一定存在不同形式的能量，一種形式的能量增

加了，一定會有其他的形式的能量減少，比如，氣體膨脹做功，就是內能和機

械能兩種形式的能量發生了相互轉化。

（2）能量的轉移只是同種形式的能量從一個物體轉移到另一個物體，或者

從物體的一部分轉移到另一部分，比如熱傳遞，就是內能這一種形式的能量的

轉移。

2.能量守恒定律的內容：能最既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會

從一種形式為其他形式，或者從一個物體到其他物體，而在

轉化和轉移的過程中，能量的保不變。這就是能量守恒定律。

【答案】轉化轉移總量

【詳解】能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化

為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能

量的總量保不變，這就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界最普遍、最重

要的基本定律之一，它揭示了各種形式能量之間的聯系。

3.廣西南寧隆生達發電力科技有限公司聲稱研發出一款“突破能量守恒定

律”的電機組。該公司官網稱，這一技術名為“一種電容補償式自循環發電系

統”，下列有關該裝置的分析正確的是（）

A.根據能量守恒定律，該裝置會一直轉動下去

B.如果沒有能量補充，該裝置最終會停下來

C.發電技術突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒

D.不靠任何能量補充，該裝置可實現1度電變為10度電

【答案】B

【詳解】A.發電時由于克服摩擦做功，會有一部分能量轉化為內能，根

據能量守恒定律，裝置不能一直轉動下去，故A錯誤;

B.如果沒有能量補充，轉化的電能會越來越少，裝置最終會停下來，故B

正確；

C.發電的過程中，其他形式的能量轉化為電能，但在轉化過程中，總的

能量是守恒的，故c錯誤；

D.根據能量守恒定律可知，不靠任何能量補充，1度電可變為1()度電的

裝置是不可能實現的，故D錯誤。

故選B。

4.白熾燈工作及能量轉化情況如圖所示，為踐行“低碳理念”，目前

LED燈已幾乎全面取代了白熾燈。關于白熾燈和LED燈，下列說法正確的是

()

A.電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能

B.因為消耗了電能，流過燈泡后的電流變小了

C.LED燈優在能將消耗的電能全部轉化成光能

D.光能最終消失了，沒有轉化成其它形式的能量

【答案】A

【詳解】A.電能通過電流做功轉化為其他形式的能，電流做多少功，就

消耗多少電能，就有多少電能轉化為其它形式的能，故A正確；

B.燈泡以及前后部分是串聯的，串聯電路中電流處處相等，流過燈泡后

的電流不變，故B錯誤；

C.LED燈不能將消耗的電能全部轉化成光能，也會發熱，一部分電能轉

化為了內能，C錯誤；

D.據能量守恒定律，光能不會消失，只是轉化為其他形式的能量，故D

錯誤。

故選Ao

5.如圖展示了一人極具想象力的設想，其大意是上面水池中的水流下夾，

沖擊葉輪轉動；葉輪帶動打磨輪和水泵的軸轉動；人利用打磨輪打磨工件，同

時，運轉的水泵又把流到下面水池中的水抽到上面的水池中……只要一開始在

上面水池中注滿水，就能通過水的上下循環，使機器不停地工作。

（1）你認為，上面水池中流下來的水，能否被水泵全部抽送到上面水池

中？（選填“能”或“不能”）O

（2）這個設想曾得到不少人的贊許，并把這個裝置譽為“永動機”.請運

用你掌握的知識，說明這個裝置是否真能“永動”？（選填“能”或

“不能”）。原因：■

（3）該裝置是否遵循能量守恒定律？（選填“遵循”或“不遵

循”）。

【答案】不能不能詳見解析遵循

【詳解】（1）高處水池中水的重力勢能，只有部分轉化為葉輪的動能；而

葉輪的動能部分用來打磨物體及轉動部分摩擦做功，不會全部提供給水泵用來

提升水，所以上面水池中流下來的水，不能被水泵全部抽送到上面水池中；

（2）由于從上面流到下面水池過程中，由于用來打磨物體消耗能量，故流

下來的水不能全部被抽送到上面的水池中.即流下來的水要比抽上去的水多，

隨著時間的推移，上面水池中的水越來越少，一定時間后便不再有水從上面流

下來，所以這個裝置不能夠“永動”；

（3）由以上的分析可知，該裝置中存在能量的損失，但損失的能量并沒有

消失，而是轉化為其它形式，該裝置仍遵循能量守恒定律.

題型02能量轉移和轉化的方向性

6.“鉆木取火”的過程中，機械能轉化為木柴的內能，這些內能將無法自

動地轉化為機械能，這種現象說明自發的能量轉叱過程是有一定性，

但在能量的轉化和轉移過程中，能的總量（選填“不斷減少”“保持

不變”或“不斷增加”）。

【答案】方向保持不變

【詳解】[1]“鉆木取火”過程中，機械能轉化為內能，但這些內能無法自

動轉化為機械能，說明自發的能量轉化過程具有方向性。

[2]根據能量守恒定律，在能量轉化和轉移過程中，能的總量保持不變。

7.核電站利用核能的途徑是（選填“核聚變”或“核裂變”），

一杯水的內能不可能自發集中到這杯水的上層，使上面的水劇烈地沸騰，而下

面的水卻結成冰，這說明能量的轉化和轉移是的。不同形式的能在轉化

過程中，總量是的。

【答案】核裂變有方向性守恒/不變

【詳解】核裂變和核聚變都能釋放能量，但是又有區別，對于核裂變是可

控的，如核電站的核反應堆就是通過核裂變提供能量的，對于核聚變過程不可

控，如氫彈爆炸就是利用核聚變釋放能量。

因能量的轉移具有方向性，內能會自發地從高溫處向低溫處轉移，不會逆

向轉移，因此一杯水的內能不可能自發集中到這杯水的上層，使上面的水劇烈

地沸騰，而下面的水卻結成冰。

不同形式的能量之間可以相互轉化，據能量守恒定律可知，在轉化過程中

能量的總量不變。

8.衛星是利用（填“電磁波”或“超聲波”）與地面站通信

的，而光纖傳遞信息利用了光的（選填“反射”或“折射”）原理：太

陽能可以通過太陽能電池轉化為電能，再以化學能的方式存儲在蓄電池里，但

化學能卻無法自動轉化為太陽能，該現象說明能量的轉化具有性。

【答案】電磁波反射方向

【詳解】電磁波瓦以傳遞信息，所以衛星是利用電磁波與地面通信的。

光纖通信系統是一種利用光作為信息載體，通過光纖作為傳輸媒介的通信

方式。這種通信方式依賴于光的全反射原理，即光在光纖內部遇到彎曲處時，

由于光纖中心和外皮兩種不同介質的折射率不同，當入射角達到一定角度時，

光線會全部反射回來，而不是折射到光纖外部，從而保證了信息能夠沿著光纖

傳輸而不會泄漏。

能量的轉移和轉化具有方向性，太陽能可以轉化為化學能，但化學能不能

自動轉化為太陽能。

9.某鐵路車站的節能設計方案如圖所示，進站和出站的軌道都與站臺構

成一個緩坡。列車剎車過程中，由于摩擦，一些機械能會轉化成內能散失在空

氣中，散失在空氣中的內能卻不能自動再轉化為,這是因為能量的轉

化或轉移具有方向性；緩坡設計能夠以（選填“動能”“重力勢能”

或“內能”）的形式儲存能量，減少因剎車引起的損耗，起到節能作用。

【答案】機械能重力勢能

【詳解】能量的轉化具有方向性，內能不能自動轉化為機械能。

緩坡設計增大了列車的高度，從而增大了其重力勢能。

創新拓展練

10.燈泡中有電流時，燈泡發光。關于這個過程中的能量轉化，下列說法

正確的是（）

A.燈泡消耗的電能全部轉化成了光能

B.因為消耗電能，流過燈泡后的電流變小了

C.電流做了多少功，電路中就消耗了多少電能

D.光能最終消失了，沒有轉化成其他形式的能量

【答案】C

【詳解】A.燈泡在發光時，也會發熱，所以消耗的電能轉化為光能和內

能，故A錯誤；

BC.因為流過燈泡的電流做功，所以消耗電能，流過的電流大小不變，電

流做了多少功，便消耗了多少電能，故B錯誤，C正確；

D.據能量守恒定律，光能不會消失，只是轉化為其他形式的能量，故D

錯誤。

故選C。

11.《天工開物》中記載有一種自動引水灌溉工具一一“高轉筒車”（如

圖）。使用時下方轉輪安裝在河道中，流水驅動輪子轉動，系在傳動繩索上的

竹筒將水從河里源源不斷輸送到上方農田中。下列說法正確的是（）

A,這是一臺“永動機”

B.水在輸送過程中重力勢能不變

C.轉輪轉速越快輸水做功功率越大

D.上、下兩個轉輪可分別看作定滑輪和動滑輪

【答案】C

【詳解】A.“高轉筒車”轉動時，需要水能提供動力，如果沒有水能，

它將不能轉動，因此不是“永動機”，根據能量守恒定律可知，世界上不存在

“永動機”，故A錯誤；

B.水從河里被輸送到上方的田里，高度增加了，因此水的重力勢能變

大，故B錯誤；

C.轉輪轉速越快，相同時間內對水做的功越多，根據公式尸可知，

功率越大，故C正確；

D.上、下兩個轉輪的軸都是固定不動的，因此都可看做定滑輪，故D錯

誤。

故選C。

12.下列有關能量的轉化和守恒的說法中，正確的是（）

A.用打氣筒給自行車輪胎打氣，筒壁發熱，是內能轉化為機械能

B.太陽能熱水器將水加熱，是太陽能轉化為水的內能

C.冬天用熱水袋取暖，熱水袋變涼，是機械能轉化為內能

D.如圖所示的“永動機”模型，說明能量可以憑空產生

【答案】B

【詳解】A.用打氣筒打氣時，打氣筒筒壁發熱，壓縮空氣做功，將機械

能轉化為內能，故A錯誤；

B.太陽能熱水器中的水變熱，消耗太陽能，產生內能，是太陽能轉化為

內能，故B正確；

C.冬天用熱水袋取暖，熱水袋變涼，屬于能量的轉移，不是能量的轉

化，故C錯誤；

D.永動機不可能實現，因為能量轉化過程中能量損耗，它沒有遵循能量

守恒定律，故D錯誤。

故選B。

13.掉在水平地面上的彈性小球會跳起，而且彈跳的高度越來越低，如圖

所示是小球在地面彈跳的頻閃照片。下列說法正確的是（）

A.小球在甲位置和乙位置的重力勢能相同

B.小球在內位置受到平衡力作用

C.小球運動的過程中機械能是守恒的

D.小球和地面組成的整體能量不守恒

【答案】A

【詳解】A.小球在甲位置和乙位置高度相同，質量相同，所以重力勢能

相同，故A正確；

B.小球彈跳上升到最高點丙位置時，瞬間靜止，此時只受重力作用，受

力不平衡，故B錯誤；

C.由圖知道，小球彈起的高度越來越低，說明小球的機械能減少，因為

在小球運動的過程中，需要克服阻力做功，有一部分機械能轉化成了內能，所

以小球的機械能是不守恒的，故C錯誤;

D.由能量守恒定律知道，不同的能量之間可以進行相互的轉化和轉移，

所以小球和地面組成的整體能量守恒，故D錯誤。

故選A。

14.恩格斯曾說過：“摩擦生火第一次使人支配了一種自然力，從而最終

把人和動物分開。”如圖所示，“鉆木取火”時（）

A.創造出了更多的內能B.能量的轉換與熱機的壓縮沖程相

同

C.手握的木鉆將內能轉移給了木柴D.木柴燃燒越充分，其熱值越高

【答案】B

【詳解】A.由能量守恒定律可知能量不會被創造或者減少，只是發生了

轉化或者轉移，在“鉆木取火”時機械能轉化為內能，故A錯誤；

BC.“鉆木取火”過程中木鉆把機械能轉化為內能，熱機的壓縮沖程中，

能量轉化形式也是將機械能轉化為內能，所以“鉆木取火”過程的能量的轉換

與熱機的壓縮沖程相同，故B正確，C錯誤；

D.燃料的熱值是燃料本身的一種特性，其大小與燃料是否完全燃燒無

關，故D錯誤。

故選Bo

15.著名科學家達?芬奇曾設計過這樣一種裝置，如圖所小，車輪里面安裝

一些傾斜的滑道，用來裝十幾個金屬球，它們在運行過程中會保持滾動，并且

總是朝著特定的方向傾斜輪子，這樣就可以使裝置不停的轉動下去。這樣的裝

置（選填“可能”或“不可能”）實現，理由是O

【答案】不可能違背了能量守恒定律

【詳解】能量既不能憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化

成另一種形式，或從一個物體轉移到其它物體，，能量的總量保持不變，如圖

所示，車輪里面安裝一些傾斜的滑道，用來裝十幾個金屬球，它們在運行過程

中會保持滾動，并且總是朝著特定的方向傾斜輪子，這樣就可以使裝置不停的

轉動下去，即可以不斷地產生機械能，這違背了上述的能量守恒定律，這樣的

裝置不可能實現。

16.能源問題是現代社會發展的三大基本問題之一。能源家族中：①煤

炭、②核能、③石油、④天然氣、⑤水能、⑥風能、⑦地熱能、⑧潮汐能等，

屬于不可再生能源的是（填序號），其中不來自太陽的能源是

（填序號）。根據能量的轉化和守恒定律可知，能量在轉化或轉移的過程中，

其總量______0電能可以使電燈發光，同時產生內能散失在空氣中，但這些內

能卻無法自動轉化為電能，該現象說明能量的轉化具有。

【答案】①②③④②⑦⑧不變方向性

【詳解】能源中，煤炭、核能、石油、天然氣不能源源不斷的在環境中獲

取，屬于不可再生能源。

煤炭、石油、天然氣、水能、風能等是直接或間接來自太陽，而核能、地

熱能、潮汐能不是來自太陽。

根據能量守恒定律可知，能量在轉化或轉移的過程中，其總量保持不變。

電能可以使電燈發光，同時產生內能散失在空氣中，但這些內能卻無法自

動轉化為電能，該現象說明能量的轉化具有方向性，只能朝一個方向自動轉

化。

17.現代電動汽車為了節能，都安裝了能量回收裝置，汽車在剎車時由于一

不能馬上停下來，可帶動發電機將汽車的能轉化為電能，為汽車提供

后續運動的能量。有人認為，只要不斷改進，這種汽車就可以一邊行駛，一邊

發電，永遠運動下去，這種觀念違背了定律。

【答案】慣性機械能量守恒

【詳解】汽車在剎車時由于慣性，會繼續向前運動，不能馬上停下來。

在汽車剎車時帶動發電機，發電機將機械能轉化為電能儲存起來。

汽車就可以一邊行駛，一邊發電，在能量的轉化過程中，需要克服地面摩

擦阻力做功消耗能量，所以汽車不能永遠運動下去，這種觀念違背了能量守恒

定律。

18.如圖所示是深受年輕人喜愛的電動平衡立。

（1）平衡車采用鋰電池組提供電能，行駛時電動機把電能轉化為平衡車的.

能，實現了碳的零排放。

（2）平衡車在行3史過程中，以車為參照物，車上的人是

的。

（3）平衡車的輪胎表面有凹凸不平的花紋，是為了（選填“增

大”或“減小”）車輪與地面的摩擦力，防止平衡車打滑。

（4）平衡車剎車的過程，伴隨著能量從機械能轉化為內能，內能散失到空

氣中，此過程中所有的能量總和（選填“增大”“不變”“減

小”）.散失到空氣中的內能無法自動轉化為機械能再用來驅動車子，這是因

為能量的轉移和轉化具有