14.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒（解析版）考點直擊考點直擊典例分析＋變式訓(xùn)練典例分析＋變式訓(xùn)練考點1能量及其存在的不同形式1、能量是物質(zhì)運動的量化轉(zhuǎn)換，簡稱“能”，在物理學(xué)中，能量是一個間接觀察到的物理量，它往往被視為某一個物體對其他的物體做功的能力，由于功被定義為力作用一段距離，因此能量總是等同于沿著一定的長度阻擋大自然基本力量的能力；2、能量也有不同的形式，如機械運動的動能和勢能，熱運動的內(nèi)能，電磁運動的電磁能，化學(xué)運動的化學(xué)能等，他們分別以各種運動形式特定的狀態(tài)參量來表示；3、當(dāng)運動形式發(fā)生變化或運動量發(fā)生轉(zhuǎn)移時，能量也從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個系統(tǒng)傳遞給另一個系統(tǒng)；在轉(zhuǎn)化和傳遞中總能量始終不變；4、自然界的能包括：天然氣，核能，風(fēng)能，海洋溫差能，水能，汽油，太陽能，電能，煤炭，氫能，煤氣，蒸汽，柴油，石油，地?zé)崮?，潮汐能，生物質(zhì)能等。

【典例1】（2021秋?柳州期末）熱機的特點是將燃料燃燒獲得內(nèi)能，然后通過做功驅(qū)動機器。它們都是利用了儲存在燃料中的（）A．勢能 B．電能 C．化學(xué)能 D．機械能【答案】C?！窘獯稹拷猓核械娜剂隙純Υ媪嘶瘜W(xué)能，而熱機工作的過程是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的過程，故ABD錯誤、C正確。故選：C。【典例2】（2021秋?蘭州期末）關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（）A．一個物體只有做了功，才能說明它具有能 B．一個物體被站立的人舉在手中，物體不能做功，所以物體沒有能 C．一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能 D．一個物體已經(jīng)做的功越多，說明它具有的能越多【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、一個物體能夠做功，我們才說這個物體具有能量，但這里只是說能夠做功即具有做功的能力就行，不一定就做功，故A選項不正確；B、被人舉在手中的物體，它沒有做功，但是具有重力勢能，故選項B錯誤；C、一個物體能夠做功，就說它具有能量，故選項C正確；D、一個物體已經(jīng)做的功越多，它具有的能量不一定越大，因為物體有能量不一定必須全部用來做功，故選項D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2021秋?臨平區(qū)期中）小陽和小樂在收聽新聞中發(fā)現(xiàn)：海嘯、山洪、泥石流、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。他們分頭查閱了許多資料，得到了如下的一些信息：①發(fā)生海嘯時，海洋中聚積的能量造成滔天巨浪，形成一堵堵水墻狠命向岸.上拍擊，造成嚴(yán)重的人員財產(chǎn)損失②潮汐能也是蘊含在海洋中的一種能量，利用潮汐來推動發(fā)電機發(fā)電的技術(shù)已日趨成③火山爆發(fā)時，將大量的地?zé)崮軒У降孛?，熾熱巖漿將所到之處的動植物化為焦土④地?zé)崮?，被看作是人類歷史上開辟的又一個新能源，它可直接用在住宅取暖、溫室、供熱和工業(yè)上的發(fā)電⑤水力發(fā)電是利用江河水流從高處流到低處釋放的勢能發(fā)電⑥雨季，長江洪水爆發(fā)，就會沖毀堤壩，淹沒大批農(nóng)田和城鎮(zhèn)⑦泥石流經(jīng)常突然爆發(fā)，所到之處破壞性極大，一切盡被摧毀⑧封山育林、停耕還林可以固結(jié)表土，降低泥石流的發(fā)生頻率（1）他們經(jīng)過討論將上述能量釋放分為了兩大類：一類屬于有益的能量，如：②④⑤⑧（填序號）：另一類屬于有害的能量，如：①③⑥⑦（填序號）。（2）他們發(fā)現(xiàn)海嘯、山洪、泥石流、火山爆發(fā)、潮汐能、水能的共同特點是蘊含了大量的動能和重力勢能，一旦釋放可以產(chǎn)生強大的破壞力。（3）他們了解到災(zāi)害的直接原因是由動能引起的，他們又查閱了資料，得知動能的大小Ek＝mv2?？梢酝茢喑鰟幽艽笮「矬w的質(zhì)量和速度有關(guān)。【答案】（1）②④⑤⑧；①③⑥⑦；（2）動；重力勢；（3）質(zhì)量；速度?！窘獯稹拷猓海?）上述能量釋放分為了兩大類：一類屬于有益的能量，如：②④⑤⑧，因為它們都能為人類造福。①③⑥⑦，因為它們給人類帶來傷害。（2）海嘯、山洪、泥石流、火山爆發(fā)、潮汐能、水能的共同特點是蘊含了大量的動能和重力勢能，一旦釋放可以產(chǎn)生強大的破壞力。（3）查閱了資料，得知動能的大小Ek＝mv2。可以推斷出動能大小跟物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。故答案為：（1）②④⑤⑧；①③⑥⑦；（2）動；重力勢；（3）質(zhì)量；速度。【變式訓(xùn)練1】（2021春?歷下區(qū)期末）流動著的水、風(fēng)、張開的弓都可以對別的物體做功，說明它們都具有能。那么關(guān)于功和能，下列說法不正確的是（）A．物體已經(jīng)做的功越多，具有的能越多一B．物體做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程C．能的單位與功的單位相同，都是焦耳 D．物體有時既具有動能也具有重力勢能【答案】A。【解答】解：A、物體已經(jīng)做的功越多只能說明能轉(zhuǎn)化了多少，不能說明物體能的多少，故A錯誤；B、能的轉(zhuǎn)化是通過做功來完成的，故B正確；C、功、能的單位都是焦耳，故C正確；D、運動中的物體有時既具有動能也具有重力勢能，如：高空中飛行的飛機，故D正確。故選：A?！咀兪接?xùn)練2】（2022?福田區(qū)校級模擬）下列關(guān)于功和能量的說法正確的是（）A．1J、1N?m都可以表示功的單位 B．一個物體只有對其他物體做了功，這個物體才具有能量 C．推出后的鉛球在空中飛行的過程中，沒有力對鉛球做功 D．吊裝碼頭上，只要貨物受到的合力為0，它的機械能就不變【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、由公式W＝Fs，可得出：1J＝1N?m，因此，1J、1N?m都可以表示功的單位，故A正確；B、能量表示物體能夠?qū)ν庾龉Φ谋绢I(lǐng)，而不是一定要對物體做功。一個物體具有能量不一定要對物體做功，故B錯誤；C、根據(jù)做功的兩個必要條件知，推出后的鉛球在空中飛行的過程中，受重力作用，且在重力方向上通過了距離，因此重力對鉛球做了功，故C錯誤；D、吊裝碼頭上，如果貨物勻速豎直上升或豎直下降，其受到的合力為0，它的動能不變，但它的高度變化，所以重力勢能改變，則機械能就改變，故D錯誤。故選：A?！咀兪接?xùn)練3】（2021秋?青白江區(qū)期末）在聲音共鳴中，與聲源發(fā)生共鳴的物體吸收了隨聲波傳播來的能量；家庭所用電力部分來自火力發(fā)電廠，火力發(fā)電廠燃燒的煤炭是上億年的植物形成的，植物里儲存的能量來自太陽能?！敬鸢浮磕芰?；太陽能?！窘獯稹拷猓寒?dāng)兩個發(fā)聲頻率相同的物體，彼此相隔不遠(yuǎn)時，如果其中一個物體發(fā)聲，與聲源發(fā)生共鳴的物體吸收了隨聲波傳播來的能量，另一個也跟著振動發(fā)出聲音，這種現(xiàn)象叫共鳴；植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在植物體內(nèi)，而煤炭是上億年的植物形成的，所以現(xiàn)在開采煤，就是開采上億年前的太陽能。故答案為：能量；太陽能?？键c2能量守恒定律及其應(yīng)用（1）能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量不變。這就是能量守恒定律，如今被人們普遍認(rèn)同。

（2）能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。大到天體，小到原子核，無論是物理學(xué)的問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵循能量守恒定律。能量守恒定律是人類認(rèn)識自然、利用自然、保護(hù)自然的有力武器。能量守恒定律告訴我們，有一種形式的能量減少或消失，一定有另一種形式的能量增加或產(chǎn)生，能量的總量是不變的。

（3）應(yīng)用：能量守恒定律對于科學(xué)研究、工程技術(shù)工作有著重要的指導(dǎo)意義?！镜淅?】（2022?武進(jìn)區(qū)校級模擬）“加水就能跑的神車”一度成為輿論熱點，該汽車實際是利用水解制氫技術(shù)獲得氫氣，通過氫燃料電池給車提供動力（該技術(shù)成本很高，目前仍處在試驗階段），但被曲解為“加水就能跑”。下列對該事件的看法正確的是（）A．該車行駛的效率能達(dá)到100% B．氫燃料電池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 C．水解技術(shù)制取氫氣的過程不需要消耗其它能量 D．“加水就能跑的神車”不需要遵循能量守恒定律【答案】B?！窘獯稹拷猓篈、汽車在工作過程中不可避免地要克服機械間的摩擦而產(chǎn)生額外功，因此效率不能達(dá)到100%，故A錯誤；B、氫燃料電池是將氫氣的化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能，再用來驅(qū)動汽車的，故B正確；C、根據(jù)能量守恒定律，水解技術(shù)制取氫氣的過程一定要消耗其它能量，故C錯誤；D、任何能量的轉(zhuǎn)化都遵循能量守恒定律，“加水就能跑的神車”也需要遵循能量守恒定，故D錯誤。故選：B。【典例5】（2021秋?畢節(jié)市期末）根據(jù)能量守恒定律，下列情形中可能發(fā)生的是（）A．出膛的子彈射穿木板，以更快的速度繼續(xù)前進(jìn) B．電水壺里的水沸騰了，給該電水壺斷電，水的沸騰卻永遠(yuǎn)不會停止 C．不考慮空氣阻力時，小球從光滑的U形槽斜面由靜止?jié)L下后，會永不停息地在兩側(cè)來回運動 D．孤島上被人們遺忘的一只機械表，默默地走了幾十年【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、出膛的子彈射穿木板，由于摩擦生熱會使子彈的動能減小，它的速度減慢，故A錯誤；B、電水壺里的水沸騰了，給該電水壺斷電，水不再吸收熱量，水的沸騰會停止，故B錯誤；C、不考慮空氣阻力時，小球從光滑的U形槽斜面由靜止?jié)L下后，由于整個過程中沒有機械能的損耗，即機械能守恒，所以小球會永不停息地在兩側(cè)來回運動，故C正確；D、機械表工作靠表內(nèi)發(fā)條的彈性勢能轉(zhuǎn)化為機械能，幾天就會消耗完畢，不會走了幾十年，故D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2021秋?洛陽期末）廣泛使用在營養(yǎng)計量中的“卡路里”簡稱“卡”，是能量的一個單位，“1卡”等于一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，1g水溫度升高1℃所吸收的熱量，那么1卡等于4.2J。人吃下食物后，食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、機械能等其它形式的能量，在這個過程中，能的總量保持不變（選填“增大”、“減小”或“保持不變”）。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]【答案】4.2；保持不變?！窘獯稹拷猓海?）由題知，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量為1卡，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量：Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.001kg×1℃＝4.2J，所以1卡＝4.2J。（2）由能量守恒定律可知，人吃下食物后，食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、機械能等其它形式的能量，在這個過程中，能的總量保持不變。故答案為：4.2；保持不變?！咀兪接?xùn)練1】（2021秋?召陵區(qū)期末）據(jù)澎湃新聞，近日，廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技（簡稱“隆生達(dá)發(fā)”）聲稱研發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機組，引發(fā)爭議．該公司官網(wǎng)稱，這一技術(shù)名為“一種電容補償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”，下列分析正確的是（）A．發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律，證明能量可以不守恒 B．如果沒有能量補充，裝置最終會停下 C．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去 D．不靠任何能量補充，1度電可變?yōu)?0度電的裝置可以實現(xiàn)【答案】B?！窘獯稹拷猓篈、發(fā)電的過程中，其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，在轉(zhuǎn)化過程中，總的能量是守恒的，故A錯誤；B、如果沒有能量補充，轉(zhuǎn)化的電能會越來越少，裝置最終會停下來，故B正確；C、根據(jù)能量守恒定律，會有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此，裝置不能一直轉(zhuǎn)動下去，故C錯誤；D、根據(jù)能量守恒定律可知，不靠任何能量補充，1度電可變?yōu)?0度電的裝置是不能實現(xiàn)的，故D錯誤。故選：B?！咀兪接?xùn)練2】（2021秋?邵陽縣期末）下列關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化和守恒的說法，不正確的是（）A．“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草”違背了能量守恒定律 B．酒精燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．用熱水袋取暖，說明內(nèi)能是可以發(fā)生轉(zhuǎn)移的 D．人們對太陽能的開發(fā)和利用，說明能量可以憑空產(chǎn)生【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中總量是守恒的，“既要馬兒跑，又要馬兒不吃草”違背了能量守恒定律，故A正確；B、酒精燃燒時，將自身的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；C、用熱水袋取暖，是能量從熱水袋轉(zhuǎn)移給了人，說明內(nèi)能是可以發(fā)生轉(zhuǎn)移的，故C正確；D、人們對太陽能的開發(fā)和利用，是太陽能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，而不是說能量可以憑空產(chǎn)生，故D錯誤。故選：D。【變式訓(xùn)練3】（2022?雨花區(qū)校級模擬）“收官之作，星耀全球”。2020年6月2日，長征三號乙運載火箭搭載著北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國全面完成北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署。燃料燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。火箭加速升空時，能的總量是不變（選填“增大”、“減小”或“不變”）的?！敬鸢浮炕瘜W(xué)；內(nèi)；不變?！窘獯稹拷猓夯鹑剂先紵龝r，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)馔苿踊鸺托l(wèi)星上升。根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，火箭上升過程中，能的總量是不變的。故答案為：化學(xué)；內(nèi)；不變?！咀兪接?xùn)練4】（2021秋?蓬安縣期中）能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在其轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。因此永動機不可能制造出來。【答案】轉(zhuǎn)移；永動機?！窘獯稹拷猓耗芰渴睾愣傻膬?nèi)容是：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。根據(jù)能量守恒定律，永動機違背了能量守恒定律，所以永動機不可能制造出來。故答案為：轉(zhuǎn)移；永動機?？键c3能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1、正確理解能量守恒定律中的“轉(zhuǎn)化”和“轉(zhuǎn)移”

（1）能的轉(zhuǎn)化：a．在一定條件下，一種形式的能量可以轉(zhuǎn)化成另一種形式的能量，這種現(xiàn)象即為能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)燃機工作時，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，燃料內(nèi)部儲存的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化成高溫燃?xì)獾膬?nèi)能，高溫燃?xì)馀蛎浲苿踊钊\動做功，燃?xì)獾膬?nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動機器轉(zhuǎn)動。如果使用內(nèi)燃機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能又可以轉(zhuǎn)化成電能，電能輸送到各種用電器（電燈、電動機?電熱器等），電能又轉(zhuǎn)化為其他形的能量（光能機械能內(nèi)能等）；

b．能量的轉(zhuǎn)化有方向性：我們利用的各種形式的能最終會自然地轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，散失到周圍空氣中，但內(nèi)能不會自然地轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。如電燈在工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，被周圍的空氣吸收，最終都變成了空氣的內(nèi)能，這是自然發(fā)生的，而空氣的內(nèi)能不能自動變成其他形式的能量。

（2）能的轉(zhuǎn)移：a．指同一種形式的能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，能的形式并沒有發(fā)生變化。能量的形式?jīng)]有發(fā)生變化，但存在的位置發(fā)生了變化，這就是能的轉(zhuǎn)移。內(nèi)能夠發(fā)生轉(zhuǎn)移，其他形式的能也能夠發(fā)生轉(zhuǎn)移，如風(fēng)吹帆船運動，流動空氣的部分動能；

b．能量的轉(zhuǎn)移也有方向性：在熱傳遞過程中，熱量總是自然地由高溫物體傳向低溫物體，故內(nèi)能也總是自然地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，而不會自然地從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體。所以能量的轉(zhuǎn)移是有方向的?！⒁饽芰康霓D(zhuǎn)化、能量的轉(zhuǎn)移、都是有方向性的，要逆向轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移能量，就會消耗其他的能量。例如冰箱里的熱不會自動轉(zhuǎn)移到溫度較高的外部，而必須要消耗其他的能量（電能）才能把冰箱里的熱量轉(zhuǎn)移到冰箱外部。

自然界中的一切實際變化過程都具有方向性，朝某個方向的變化是可以自發(fā)發(fā)生的，相反方向的變化卻是受到限制的，這時如果要使變化了的事物重新恢復(fù)到原來的狀態(tài)，一定會對外界產(chǎn)生無法消除的影響，這就是自然界的不可逆性；由此也說明了我們需要節(jié)約能源！【典例7】（2022?興化市模擬）沙溝魚圓是興化特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，可水氽（tǔn），可油氽。水氽魚圓白白嫩嫩，圓圓滾滾，油氽魚圓色澤金黃，油而不膩。在沙溝魚圓的制作過程中，以下說法正確的是（）A．土灶內(nèi)木材燃燒時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．往熱鍋內(nèi)倒入水會產(chǎn)生大量的“白氣”，“白氣”的形成過程是汽化 C．鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”，此時水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能 D．油氽魚圓能被煎成金黃色，是因為油的沸點比水的沸點低【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、木柴燃燒時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B、往熱鍋內(nèi)倒入水會產(chǎn)生大量的“白氣”，這是因為水接觸熱鍋后變?yōu)樗魵?，水蒸氣溢出時，遇冷液化形成的，故B錯誤；C、鍋蓋不斷被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動”，是因為水蒸氣對鍋蓋做功，此時水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機械能，故C正確；D、油氽魚圓能被煎成金黃色，是因為油的沸點比水的沸點高，而不是低，故D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2021秋?德州期末）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．內(nèi)燃機的壓縮沖程，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B．鍋蓋被白氣頂開，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．用退熱貼給發(fā)燒的病人降溫，讓內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移 D．電動機工作時，機械能轉(zhuǎn)化為電能【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、內(nèi)燃機的壓縮沖程中，活塞壓縮氣體做功，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B、鍋蓋被白氣頂開，是水蒸氣膨脹對瓶塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；C、用退熱貼給發(fā)燒的病人降溫，是通過熱傳遞讓內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移，故C正確；D、電動機工作時，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤。故選：C?！镜淅?】（2022?三元區(qū)模擬）2020年7月23日，“天問一號”衛(wèi)星在文昌航天發(fā)射場發(fā)射升空，將負(fù)責(zé)執(zhí)行中國第一次自主火星探測任務(wù)。加速上升過程中，火箭燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，衛(wèi)星的機械能增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）。【答案】化學(xué)；增大。【解答】解：燃料燃燒的過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，加速上升過程中，衛(wèi)星的動能和重力勢能都變大，所以燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星的機械能，使機械能增大。故答案為：化學(xué)；增大?！镜淅?0】（2022?建湖縣一模）如圖所示是深受年輕人喜愛的電動平衡車。平衡車剎車時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能最終散失到空氣中，此過程中所有的能量總和不變（選填“增大”“不變”“減小”）。散失到空氣中的內(nèi)能無法再直接利用了，這是因為能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性?！敬鸢浮繖C械能；不變；方向?！窘獯稹拷猓浩胶廛噭x車時，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能最終散失到空氣中，此過程中所有的能量總和不變。散失到空氣中的內(nèi)能無法再直接利用了，這是因為能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。故答案為：機械能；不變；方向?！咀兪接?xùn)練1】（2022?長沙一模）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的說法中，正確的是（）A．蓄電池充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B．植物進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．燃料燃燒發(fā)熱時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．發(fā)電機工作時，電能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、給蓄電池充電時把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；B、植物進(jìn)行光合作用，光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B錯誤；C、燃料燃燒發(fā)熱時，消耗自身的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；D、發(fā)電機工作時是用來發(fā)電，是將機械能轉(zhuǎn)化為電能，不是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選：C?！咀兪接?xùn)練2】（2022?五華區(qū)一模）圖中能量的轉(zhuǎn)化相同的是（）A．甲、乙 B．甲、丙 C．乙、丙 D．乙、丁【答案】B?！窘獯稹拷猓杭讏D中的氣門都關(guān)閉，活塞向上運行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，此時機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；乙圖中在試管中裝些水，用酒精燈加熱的過程中，酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，這些內(nèi)能傳遞給試管中的水；使得水的內(nèi)能增加，產(chǎn)生大量的水蒸氣，試管內(nèi)的氣體壓強增大，大于外界的大氣壓，水蒸氣就會將塞子沖出，即對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；丙圖中小孩從滑梯上滑下克服阻力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；丁圖中電水壺?zé)畷r是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。綜上分析可知，圖中能量的轉(zhuǎn)化相同的是甲圖和丙圖。故選：B?！咀兪接?xùn)練3】（2021秋?高新區(qū)期末）由于獨有的特性，石墨烯被稱為“神奇材料”，石墨烯鋰電池被稱為“超級電池”，科學(xué)家甚至預(yù)言其將“徹底改變21世紀(jì)”。作為石墨烯生產(chǎn)原料的石墨是導(dǎo)體（填“半導(dǎo)體”、“導(dǎo)體”或“絕緣體”）；相對于“超級電池”，普通蓄電池充電時能量轉(zhuǎn)化過程為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?！敬鸢浮繉?dǎo)體；電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?！窘獯稹拷猓鹤鳛槭┥a(chǎn)原料的石墨善于導(dǎo)電，因此是導(dǎo)體；普通蓄電池充電時能量轉(zhuǎn)化過程為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，在作為電源使用時，再將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。故答案為：導(dǎo)體；電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能?！咀兪接?xùn)練4】（2022?興化市一模）燃油汽車的動力機械是內(nèi)燃機。汽車勻速行駛時，內(nèi)燃機通過燃燒汽油把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成汽車的動能；而運動的汽車制時由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再用來驅(qū)動汽車，可見，能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性的?！敬鸢浮炕瘜W(xué)；內(nèi)；動；內(nèi)；方向?！窘獯稹拷猓簝?nèi)燃機通過燃燒汽油把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，然后通過做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成汽車的動能；汽車制動時，由于摩擦，動能轉(zhuǎn)化成了輪胎、地面和空氣的內(nèi)能，這些消耗的能量不能再自動用來驅(qū)動汽車，說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程是有方向性的。故答案為：化學(xué)；內(nèi)；動；內(nèi)；方向?！咀兪接?xùn)練5】（2021秋?龍山縣期末）學(xué)習(xí)了能量守恒定律，請你從能量轉(zhuǎn)化角度分析“正在行駛的汽車”，盡可能多的指出其中不同的能量轉(zhuǎn)化形式。（要求指出現(xiàn)象及能量轉(zhuǎn)化形式）【解答】答：汽車的發(fā)動機屬于內(nèi)燃機，內(nèi)燃機工作時，燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能對外做功，轉(zhuǎn)化為機械能；汽車在運動的過程中，克服地面的阻力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。課堂鞏固訓(xùn)練課堂鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2021秋?江岸區(qū)校級月考）以下關(guān)于能量轉(zhuǎn)化與守恒定律說法不正確的是（）A．小華家使用的天然氣熱水器是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．子彈沒擊中目標(biāo)，最后下落陷在土地中，子彈的一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 C．LED燈發(fā)光效率高是因為它將電能絕大部分轉(zhuǎn)化為光能 D．人體維持37℃，是因為人體內(nèi)不斷將食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、使用的天然氣熱水器是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；B、子彈沒擊中目標(biāo)，最后下落陷在土地中，子彈的克服摩擦力做功，子彈機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確；C、LED燈發(fā)光效率高是因為它將電能絕大部分轉(zhuǎn)化為光能，故C正確；D、人體維持37℃，是因為人體內(nèi)不斷將食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選：A。2．（2021秋?臺安縣期中）如圖是小球在地面彈跳的頻閃照片，下列說法中正確的是（）A．小球彈起的高度越來越小，說明小球在此過程中能量不守恒 B．根據(jù)能量守恒定律，在此過程中小球的能量總量是保持不變的 C．在小球的運動中，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能 D．此過程說明了能量守恒定律是需要建立在一定的條件之上才能成立的【答案】C?！窘獯稹拷猓篈、由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，說明重力勢能越來越小，所以小球的機械能減少；機械能減少的原因是克服與空氣摩擦做功，與地面撞擊做功，將機械能轉(zhuǎn)化成了部分內(nèi)能，但能量的總量是守恒的，故A錯誤；B、在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，散失到了空氣中，所以小球的能量總量會減小，故B錯誤；C、在小球的運動中，與空氣摩擦做功或與地面撞擊做功，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，故C正確；D、只有在不計空氣阻力、摩擦等的情況下，機械能才守恒；但能量守恒定律適用于所有的能量轉(zhuǎn)化過程，是沒有條件的，故D錯誤。故選：C。3．（2020秋?臨沭縣期末）關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程，下列說法錯誤的是（）A．自然界中水能的循環(huán)再生過程不遵循能量守恒定律 B．空調(diào)將室內(nèi)空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移至高溫的室外需要消耗電能 C．地球上的化石能源歸根結(jié)底來自遠(yuǎn)古時期的太陽能 D．熱水自然變涼，能量自發(fā)的從高溫物體轉(zhuǎn)移至低溫物體【答案】A?！窘獯稹拷猓篈、能量守恒定律普遍適用，自然界中水能的循環(huán)再生過程同樣遵循能量守恒定律，故A錯誤；B、空調(diào)將室內(nèi)空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移至高溫的室外需要利用壓縮機來完成，消耗電能，故B正確；C、遠(yuǎn)古時期生物體吸收利用太陽能，經(jīng)過非常復(fù)雜的過程和漫長的時間形成化石能源，故C正確；D、能量轉(zhuǎn)移具有方向性，熱水自然變涼，說明能量自發(fā)的從高溫物體轉(zhuǎn)移至低溫物體，故D正確。故選：A。4．（2021秋?安徽月考）根據(jù)能量守恒定律，下列四幅圖中僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的是（）A．下壓活塞點燃棉花 B．滑下時臀部灼熱 C．水蒸氣推開試管塞 D．一球上升一球下降【答案】D?！窘獯稹拷猓篈、下壓活塞時，活塞對封閉氣體做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使空氣的內(nèi)能增加、溫度升高，然后空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到棉花上，使棉花內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到棉花著火點后，棉花便會燃燒，既有能量的轉(zhuǎn)移，也有能量的轉(zhuǎn)化，故A錯誤；B、從滑梯上滑下時，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使臀部的內(nèi)能增大，溫度升高，屬于能量的轉(zhuǎn)化，故B錯誤；C、水蒸氣推開試管塞，水蒸氣膨脹做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，同時水蒸氣的內(nèi)能會有一部分轉(zhuǎn)移到試管塞上，使試管塞內(nèi)能增大，溫度升高，既有能量的轉(zhuǎn)移，也有能量的轉(zhuǎn)化，故C錯誤；D、一球上升一球下降，一球的重力勢能增加，另一球的重力勢能減小，僅發(fā)生能量的轉(zhuǎn)移，故D正確。故選：D。5．（2021?洪澤區(qū)二模）一杯水的內(nèi)能自發(fā)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(jié)成了冰。這樣的情景是不會出現(xiàn)的原因是（）A．違反能量守恒定律 B．水的比熱容大 C．能量的轉(zhuǎn)移有方向性 D．冰的密度較小【答案】C?！窘獯稹拷猓阂蚰芰康霓D(zhuǎn)移具有方向性，內(nèi)能會自發(fā)地從高溫處向低溫處轉(zhuǎn)移，不會逆向轉(zhuǎn)移，所以不會出現(xiàn)題中所說的情景。故C正確，ABD錯誤。故選：C。二、填空題。6．（2021秋?合江縣月考）基礎(chǔ)知識填空：（1）物理學(xué)中把物體位置變化叫做機械運動，自然界的一切物體都在運動，物質(zhì)世界是個運動世界，所以運動是絕對的，而靜止是相對的；判斷一個物體是運動的還是靜止的，以及它的運動情況如何，取決于所選的參照物，這就是運動和靜止的相對性。（2）能量是與物體有關(guān)的物理量，不同運動形態(tài)對應(yīng)著不同的能量形式，能量可以轉(zhuǎn)移，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化?！敬鸢浮浚?）位置變化；絕對；相對；相對性；（2）轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)化?！窘獯稹拷猓海?）物理學(xué)里把一個物體相對另一個物體的位置的變化叫做機械運動；運動是絕對的，而靜止是相對的；物體是運動還是靜止，取決于選擇的參照物，這就是運動和靜止的相對性。（2）能量是與物體有關(guān)的物理量，不同運動形態(tài)對應(yīng)著不同的能量形式，能量可以轉(zhuǎn)移，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而能量的總量是不變。故答案為：（1）位置變化；絕對；相對；相對性；（2）轉(zhuǎn)移；轉(zhuǎn)化。7．（2021秋?禹州市期末）滑滑梯是同學(xué)們小時候喜愛的娛樂活動，如圖所示是從滑梯上滑下時的情景，滑下時會感到臀部發(fā)熱，此過程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能的總量不變。【答案】機械；內(nèi)；不變。【解答】解：同學(xué)在下滑過程中克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，臀部內(nèi)能增加，溫度升高，所以有灼熱的感覺，這是通過做功的方式改變了他的內(nèi)能；根據(jù)能量守恒定律可知，能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中，能量的總量保持不變。故答案為：機械；內(nèi)；不變。8．（2022?銀川一模）水力發(fā)電是對自然資源的綜合利用，往往會在用電低峰時，利用多余的電能把水再抽回上游，先儲存起來，此時將電能轉(zhuǎn)化為機械能；用電高峰時，則是將機械能轉(zhuǎn)化為電能?！敬鸢浮侩姡粰C械?！窘獯稹拷猓豪秒妱訖C把水再抽回上游，消耗了電能，獲得了機械能，故是將電能轉(zhuǎn)化為機械能。故答案為：電；機械。9．（2022?長沙模擬）湖南正全面推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，很多地區(qū)建有風(fēng)力發(fā)電場。如圖所示，風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，與使用化石燃料相比，請描述風(fēng)力發(fā)電特有的一項優(yōu)點：無污染?！敬鸢浮浚?）電；（2）無污染。【解答】解：（1）風(fēng)力發(fā)電機是通過空氣流動帶動發(fā)電機運動產(chǎn)生電能，即是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的，故是將機械能轉(zhuǎn)化為電能；（2）與煤礦和石油等發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點是可再生能源，無污染。故答案為：（1）電；（2）無污染。10．（2021秋?南雄市期末）燃?xì)庠睢㈦婏堨液吞柲軣崴鞯鹊募矣迷O(shè)備，在使用時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是燃?xì)庠?；將光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是太陽能熱水器；將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是電飯煲。【答案】燃?xì)庠?；太陽能熱水器；電飯煲?！窘獯稹拷猓喝細(xì)庠罟ぷ鲿r消耗化學(xué)能，產(chǎn)生內(nèi)能，故是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；太陽能熱水器工作時消耗光能，