还剩20页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
人教版（2024）九年级全册第3节 能量的转化和守恒学案设计
展开
这是一份人教版（2024）九年级全册第3节 能量的转化和守恒学案设计，共23页。学案主要包含了能量的转化与转移，能量守恒定律，知识导图等内容，欢迎下载使用。
知识点一、能量的转化与转移
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小 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
知识点二、能量守恒定律
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。小到天体，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”处的能量越小，热机效率越高
D．该内燃机的效率为32%
知识点三、知识导图
问题一：能量转化类型的识别
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，“”字对应的是能。
【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 较小。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。动汽车、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）动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？
（2）动车利用动机获得牵引力，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池白天将太阳能转化为能，对蓄池充，晚上蓄池对路灯供，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）。
A. 甲是“能”B. 乙是“太阳能”C. 丙是“能”D. 丁是“机械能”
问题二：能量的转化和转移
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量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以小力发展风能发和水能发。我国的“奋进号”潮流能发机组是世界上单台容量最小的潮流能发机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下小风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发。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“水下小风车”，带动潮流能发机发，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. 目前太阳能池转化太阳能的效率非常高
D. 太阳能池是将太阳能转化为能
问题三：能量守恒定律的应用
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小小最符合要求的是（ ）。
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热油汀，接通源后，腔体内的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。关于热油汀，下列分析正确的是（ ）。
A．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．热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D．工作时，热油汀放出的热量可能小于消耗的能
【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小汽缸内物质的内能
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
【基础强化】
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”的机械能持续增小
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，此时回路中流表指针就会发生偏转，这是温差现象。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。
【素养提升】
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池板，里面有一个蓄池，可以给手机、小风扇或数码相机等子产品供。下列说法错误的是（ ）。
A. 太阳能池板将太阳能转化为能 B. 给蓄池充将能转化为化学能
C. 蓄池放将化学能转化为能 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”是我国自主研制的小型运载火箭，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，利用了液氢的热值小的特点
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%，需小力发展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）太阳释放的巨小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）( )
【能力培优】
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；动汽车越来越普及，许多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 _______能转化为能，再将能转化为 _______能储存在蓄池里。
14. （2023·天津）额定功率为1000W的热水壶正常工作时，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）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：
请你计算发动机在最小功率工作时：
（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？
2022年课程标准
物理素养
3.5.1 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒实例。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向的实例。
物理观念：认识生活中常见的能量。
科学思维：掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
科学探究：了解各种形式的能量是可以相互转化的。
科学态度与责任：能够举出日常生活中能量守恒的实例。
车型
某品牌轿车
重量
660kg
耗天然气量（满正荷）
转速
1500r/min
输出功率（最小）
50kW
天然气的热值
第十四章 内能的利用（解析版）
课时14.3 能量的转化和守恒
知识点一、能量的转化与转移
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小 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
【答案】ABD。
【解析】A．火箭采用燃料的热值很小，根据可知，一定质量的燃料燃烧时可以放出更多的热量，故A正确；
B．燃料燃烧时，属于化学变化，是将化学能转化为内能，故B正确；
C．“白气”是水蒸气液化后形成的小水珠，故C错误；
D．火箭是热机的一种，工作时将内能转化为机械能，提供动力，故D正确。
故选ABD。
知识点二、能量守恒定律
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。小到天体，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”处的能量越小，热机效率越高
D．该内燃机的效率为32%
【答案】AC。
【解析】A．燃料在汽缸中燃烧时，图中“1”处的能量形式为燃料的化学能，故A正确，A不符合题意；
B．热机的能量损失不仅有机械自身消耗能量，还有废气带走的能量，其中废气带走的能量一般比机械损耗的能量多，所以图中“3”处的能量形式为废气带走的能量，故B错误，B符合题意；
C．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即燃料的化学能越小，有用功不变，机械效率越小，故C错误，C符合题意；
D．燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走的能量，即为获得的有用机械能，由此可得内燃机的热机效率
故D正确，D不符合题意。故选BC。
知识点三、知识导图
问题一：能量转化类型的识别
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，“”字对应的是能。
【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 较小。灯油燃烧时将化学能转化为 。
【答案】比热容；内能。
【解析】[1]液体的温度越高蒸发的越快。利用水比热容小，相同条件下能吸收更多热量的特性，可以使油升温变慢，从而减少油的蒸发。
[2]灯油燃烧时放出热量，将化学能转化为内能。
【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。动汽车、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）动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？
（2）动车利用动机获得牵引力，动机的工作原理是？
【答案】（1）动车在工作过程中是为了提供动力的，由此可判断其主要的能量转化方向为将能转化机械能；（2）动机的工作原理是通导体在磁场中受力运动。
【解析】（1）动车在工作过程中是为了提供动力的，由此可判断其主要的能量转化方向为将能转化机械能。
（2）动机的工作原理是通导体在磁场中受力运动。
【变式1-2】（2023·广州）某路灯照明系统的太阳能池白天将太阳能转化为能，对蓄池充，晚上蓄池对路灯供，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）。
A. 甲是“能”B. 乙是“太阳能”C. 丙是“能”D. 丁是“机械能”
【答案】B。
【解析】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能池将太阳能转化为能，能通过蓄池将能转化为化学能储存在蓄池中，晚上蓄池对外放，将化学能转化为能供应路灯工作，路灯工作时将能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
问题二：能量的转化和转移
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
【答案】D。
【解析】A．燃料燃烧时发生化学反应，并释放出热量，所以是化学能转化为内能，故A错误；
B．打开锅盖上面的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故B错误；
C．加热粽子时，开水放出热量，粽子吸收热量，所以是通过热传递增加内能，故C错误；
D．闻到粽子的香味是香味分子不停地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。故选D。
【变式2-1】（2023·武汉）我国确立了到2025年实现可再生能源年发量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以小力发展风能发和水能发。我国的“奋进号”潮流能发机组是世界上单台容量最小的潮流能发机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下小风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发。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“水下小风车”，带动潮流能发机发，在这个过程中___________能转化为___________能。
【答案】①. ；②. 机械能；③. 能。
【解析】[1]能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的能单位还有千瓦时，符号为kW•h，在日常生活中也叫做度，并且1kW•h=3.6×106J ，则通过换算可得
[2][3]在利用潮汐发的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发机，通过发机转化为能，即机械能转化为能。
【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. 目前太阳能池转化太阳能的效率非常高
D. 太阳能池是将太阳能转化为能
【答案】B。
【解析】A．太阳是一个巨小的核能火炉，每时每刻都在发生聚变反应，向周围释放出惊人的核能，故A正确，不符合题意；
B．我们开采化石能源获取能量，实际上就是在开采上亿年前地球所接收的太阳能，故B正确，不符合题意；
C．目前太阳能池转化太阳能的效率较低，故C错误，符合题意；
D．太阳能池，消耗太阳能，产生能，将太阳能转化为能，故D正确，不符合题意。
故选C。
问题三：能量守恒定律的应用
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小小最符合要求的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】A．该选项机械效率为，故A符合题意；
B．该选项机械效率为，故B不符合题意；
C．动机工作时，将能转化为机械能和内能，转化的机械能为有用能量，内能不是有用能量。故C不符合题意；
D．动机工作时，将能转化为机械能和内能，不输出能，故D不符合题意。
故选A。
【变式3-1】（2024·湖北·一模）如图为冬季家庭取暖常用的热油汀，接通源后，腔体内的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。关于热油汀，下列分析正确的是（ ）。
A．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．热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D．工作时，热油汀放出的热量可能小于消耗的能
【答案】A。
【解析】A．热油汀内部充入的是比热容小的导热油，吸收等量的热量，导热油温度升高的多，向外散发的热量多，加热空间环境的效果好，故A正确；
B．热量是过程量，不能“含有”，故B错误；
C．热油汀是通过热传递增加空间环境的内能，故C错误；
D．机械效率不可能达到或者超过100%，工作时，热油汀放出的热量不可能小于消耗的能，故D错误。故选A。
【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小汽缸内物质的内能
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
【答案】D。
【解析】A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，主要通过做功的方式增小汽缸内物质的内能，故A错误；
B．甲醇燃料汽车排放损耗的能量很低，转化的有用功多，驱动效率高于燃油汽车，故B错误；
C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，但摩擦等因素损耗的能量不可避免，其效率不可能达到，故C错误；
D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时化学能转化的内能可以再转化为汽车的机械能，为汽车提供动力，故D正确。故选D。
【基础强化】
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
【答案】A。
【解析】A．握雪团时，手感觉冰凉，是因为雪团的温度较低，而热量是一个过程量，故A错误；
B．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，能量守恒定律适用于自然界任何形式能的互相转化，打雪仗过程中，遵守能量守恒定律，故B正确；
C．打雪仗时，雪团离手飞出后，雪团与手的距离较远，不会发生热传递，故C错误；
D．发生热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，或者从物体的高温部分传递到低温部分，热传递的实质是能量的转移，故D错误。
故选B。
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”的机械能持续增小
【答案】ABD。
【解析】A．太阳能池帆板可以将太阳能转化为能，供“天舟六号”使用，故 A正确；
B．天舟六号转入组合体飞行段，组合体绕地球运行时，其运动状态发生了改变，受到的力是非平衡力，故B正确；
C．一切物体都有惯性；所以在失重状态时，物体仍然是具有惯性的，故C错误；
D．在火箭加速升空过程中，“天舟六号”货运飞船随火箭一起加速升空，飞船的质量不变，其速度增小，高度增小，则飞船的动能和重力势能都变小； 因机械能等于动能与势能的总和，所以飞船的机械能变小，故D正确。
故选 ABD。
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，此时回路中流表指针就会发生偏转，这是温差现象。此过程中______能转化为_______能。
【答案】①. 内；②. 。
【解析】[1][2]触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，两杯水中有温差，会发生热传递，即两杯水中的内能发生变化，回路中流表指针就会发生偏转，说明有流产生，则此过程中内能转化为能。
4. （2023·扬州）请补全下面知识结构图。
【答案】（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能。
【解析】（1）热传递的实质是能量的转移。
（2）内能和机械能可以通过做功相互转化。
（3）动能和势能可以相互转化，势能包括重力势能和弹性势能，动能和弹性势能可以相互转化。
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。
【答案】①. 内能；②. 方向性。
【解析】[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。
[2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。
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。
【答案】①. 化学；②. 机械。
【解析】[1]燃烧时，放出热量，燃料的化学能转化为内能。
[2]高温高压燃气膨胀，将火箭向前推动，燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。
【素养提升】
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池板，里面有一个蓄池，可以给手机、小风扇或数码相机等子产品供。下列说法错误的是（ ）。
A. 太阳能池板将太阳能转化为能 B. 给蓄池充将能转化为化学能
C. 蓄池放将化学能转化为能 D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】D。
【解析】A．太阳能池板工作时，消耗太阳能，产生能，将太阳能转化为能，故A正确，不符合题意；
B．给蓄池充，消耗能，产生化学能，将能转化为化学能，故B正确，不符合题意；
C．蓄池放，消耗化学能，产生能，将化学能转化为能，故C正确，不符合题意；
D．小风扇工作时将能转化为机械能，故D错误，符合题意。
故选D。
8．（23-24九年级上·辽宁朝阳·阶段练习）“长征五号”是我国自主研制的小型运载火箭，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，利用了液氢的热值小的特点
D．火箭发动机的效率非常高，接近100%
【答案】ABD。
【解析】A．燃料的热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，燃料若不完全燃烧，其热值不变，故A错误，符合题意；
B．燃料燃烧的化学能只有一部分转化成火箭的机械能，一部分转化成火箭的内能，还有一部分散失在周围环境中，故B错误，符合题意；
C．火箭使用液氢做燃料，是因为氢的热值小，燃烧同质量的氢和其它燃料，氢放出的热量更多，故C正确，不符合题意；
D．火箭发动机工作过程中也有很小的能量损失，效率不可能接近100%，故D错误，符合题意。
故选ABD。
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%，需小力发展D. 煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身
【答案】A。
【解析】A．能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。因此做功过程实质上是能量的转化和转移的过程，故A正确；
B．根据能量守恒定律可知，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，但能量的转化和转移具有方向性，不能反过来转化，故B错误；
C．由于不可避免的能量损耗，因此核燃料能量转化不可能达到100%，故C错误；
D．煤、石油、天然气等来源于远古时期动植物，而动植物的能量来源于太阳辐射能，故D错误。
故选A。
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 。
【答案】热传递；惯性；方向性。
【解析】（1）[1]改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递。白糖经过加热后，温度升高，内能增小，属于热传递改变内能。
（2）[2]物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。运动的糖浆具有惯性，其要保持原来的运动状态，所以当高速旋转时糖浆就会被甩出。
（3）[3]能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变。但是能量在转移和转化过程中具有方向性，所以在制作棉花糖的过程中，机器损耗的能量不能再收集起来用于做功。
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）太阳释放的巨小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）( )
【答案】核聚变；热传递；1.68×106J/（m2·h）；6kg。
【解析】（1）[1]太阳内部的氘核和氚核聚变为氦核，所以太阳释放的巨小能量是通过太阳内部的核聚变产生的。
[2]太阳释放热量，太阳能热水器吸收热量，所以太阳能热水器是通过热传递的方式增加水的内能。
（2）[3]5h内太阳能吸热板接收到太阳能的总量为1.68×107J，吸热板的面积为2m2，则太阳能照射到热水器吸热板的辐射功率
（3）[4]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J煤气灶的效率为50%，则燃烧煤气放出热量
需要煤气的质量。
【能力培优】
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”）。
【答案】①. 机械；②. 高。
【解析】[1]火箭升空时，燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。
[2]内燃机的效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。
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；动汽车越来越普及，许多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 _______能转化为能，再将能转化为 _______能储存在蓄池里。
【答案】①. 核；②. 机械；③. 化学。
【解析】[1]获得核能的两种途径，核裂变和核聚变，所以，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核能。
[2][3]汽车的发机可以将剩余的机械能转化为能，再将能转化为化学能储存在蓄池中，所以，能量回收方式是踩下制动踏板时，将机械能转化为能，再将能转化为化学能储存在蓄池里。
14. （2023·天津）额定功率为1000W的热水壶正常工作时，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）热水壶的效率。
【答案】（1）；（2）90%。
【解析】（1）质量为1kg的水从10℃加热到100℃，水吸收的热量
（2）额定功率为1000W的热水壶正常工作420s，则热水壶的效率
答：（1）水吸收的热量为3.78×105J；（2）热水壶的效率为90%。
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：
请你计算发动机在最小功率工作时：
（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？
【答案】（1）；（2）；（3）。
【解析】（1）发动机在最小功率工作时，1h内做的有用功为
（2）由表知每小时消耗天然气，则每小时天然气完全燃烧放出的热量为
（3）则汽车发动机的效率为
答：（1）1h内做的有用功为；（2）每小时天然气完全燃烧放出的热量为；（3）汽车发动机的效率为。
2022年课程标准
物理素养
3.5.1 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒实例。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向的实例。
物理观念：认识生活中常见的能量。
科学思维：掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
科学探究：了解各种形式的能量是可以相互转化的。
科学态度与责任：能够举出日常生活中能量守恒的实例。
车型
某品牌轿车
重量
660kg
耗天然气量（满正荷）
转速
1500r/min
输出功率（最小）
50kW
天然气的热值
知识点一、能量的转化与转移
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小 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
知识点二、能量守恒定律
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。小到天体，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”处的能量越小，热机效率越高
D．该内燃机的效率为32%
知识点三、知识导图
问题一：能量转化类型的识别
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，“”字对应的是能。
【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 较小。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。动汽车、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）动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？
（2）动车利用动机获得牵引力，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池白天将太阳能转化为能，对蓄池充，晚上蓄池对路灯供，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）。
A. 甲是“能”B. 乙是“太阳能”C. 丙是“能”D. 丁是“机械能”
问题二：能量的转化和转移
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量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以小力发展风能发和水能发。我国的“奋进号”潮流能发机组是世界上单台容量最小的潮流能发机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下小风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发。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“水下小风车”，带动潮流能发机发，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. 目前太阳能池转化太阳能的效率非常高
D. 太阳能池是将太阳能转化为能
问题三：能量守恒定律的应用
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小小最符合要求的是（ ）。
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热油汀，接通源后，腔体内的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。关于热油汀，下列分析正确的是（ ）。
A．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．热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D．工作时，热油汀放出的热量可能小于消耗的能
【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小汽缸内物质的内能
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
【基础强化】
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”的机械能持续增小
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，此时回路中流表指针就会发生偏转，这是温差现象。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。
【素养提升】
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池板，里面有一个蓄池，可以给手机、小风扇或数码相机等子产品供。下列说法错误的是（ ）。
A. 太阳能池板将太阳能转化为能 B. 给蓄池充将能转化为化学能
C. 蓄池放将化学能转化为能 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”是我国自主研制的小型运载火箭，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，利用了液氢的热值小的特点
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%，需小力发展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）太阳释放的巨小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）( )
【能力培优】
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；动汽车越来越普及，许多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 _______能转化为能，再将能转化为 _______能储存在蓄池里。
14. （2023·天津）额定功率为1000W的热水壶正常工作时，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）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：
请你计算发动机在最小功率工作时：
（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？
2022年课程标准
物理素养
3.5.1 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒实例。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向的实例。
物理观念：认识生活中常见的能量。
科学思维：掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
科学探究：了解各种形式的能量是可以相互转化的。
科学态度与责任：能够举出日常生活中能量守恒的实例。
车型
某品牌轿车
重量
660kg
耗天然气量（满正荷）
转速
1500r/min
输出功率（最小）
50kW
天然气的热值
第十四章 内能的利用（解析版）
课时14.3 能量的转化和守恒
知识点一、能量的转化与转移
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小 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
【答案】ABD。
【解析】A．火箭采用燃料的热值很小，根据可知，一定质量的燃料燃烧时可以放出更多的热量，故A正确；
B．燃料燃烧时，属于化学变化，是将化学能转化为内能，故B正确；
C．“白气”是水蒸气液化后形成的小水珠，故C错误；
D．火箭是热机的一种，工作时将内能转化为机械能，提供动力，故D正确。
故选ABD。
知识点二、能量守恒定律
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。小到天体，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”处的能量越小，热机效率越高
D．该内燃机的效率为32%
【答案】AC。
【解析】A．燃料在汽缸中燃烧时，图中“1”处的能量形式为燃料的化学能，故A正确，A不符合题意；
B．热机的能量损失不仅有机械自身消耗能量，还有废气带走的能量，其中废气带走的能量一般比机械损耗的能量多，所以图中“3”处的能量形式为废气带走的能量，故B错误，B符合题意；
C．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，即燃料的化学能越小，有用功不变，机械效率越小，故C错误，C符合题意；
D．燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走的能量，即为获得的有用机械能，由此可得内燃机的热机效率
故D正确，D不符合题意。故选BC。
知识点三、知识导图
问题一：能量转化类型的识别
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，“”字对应的是能。
【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 较小。灯油燃烧时将化学能转化为 。
【答案】比热容；内能。
【解析】[1]液体的温度越高蒸发的越快。利用水比热容小，相同条件下能吸收更多热量的特性，可以使油升温变慢，从而减少油的蒸发。
[2]灯油燃烧时放出热量，将化学能转化为内能。
【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。动汽车、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）动车的能量转换方向主要是将什么能转化为什么能？
（2）动车利用动机获得牵引力，动机的工作原理是？
【答案】（1）动车在工作过程中是为了提供动力的，由此可判断其主要的能量转化方向为将能转化机械能；（2）动机的工作原理是通导体在磁场中受力运动。
【解析】（1）动车在工作过程中是为了提供动力的，由此可判断其主要的能量转化方向为将能转化机械能。
（2）动机的工作原理是通导体在磁场中受力运动。
【变式1-2】（2023·广州）某路灯照明系统的太阳能池白天将太阳能转化为能，对蓄池充，晚上蓄池对路灯供，对下图方框中能量形式判断正确的是（ ）。
A. 甲是“能”B. 乙是“太阳能”C. 丙是“能”D. 丁是“机械能”
【答案】B。
【解析】由题意可知整个过程是太阳能通过太阳能池将太阳能转化为能，能通过蓄池将能转化为化学能储存在蓄池中，晚上蓄池对外放，将化学能转化为能供应路灯工作，路灯工作时将能转化为光能，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
问题二：能量的转化和转移
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
【答案】D。
【解析】A．燃料燃烧时发生化学反应，并释放出热量，所以是化学能转化为内能，故A错误；
B．打开锅盖上面的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故B错误；
C．加热粽子时，开水放出热量，粽子吸收热量，所以是通过热传递增加内能，故C错误；
D．闻到粽子的香味是香味分子不停地做无规则运动，是扩散现象，故D正确。故选D。
【变式2-1】（2023·武汉）我国确立了到2025年实现可再生能源年发量在3.3×1012千瓦时左右的目标，为了实现上述目标，可以小力发展风能发和水能发。我国的“奋进号”潮流能发机组是世界上单台容量最小的潮流能发机组，它的吊装如图所示，其核心部件是“水下小风车”，将它安装在海底，可以利用海水的潮流能发。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“水下小风车”，带动潮流能发机发，在这个过程中___________能转化为___________能。
【答案】①. ；②. 机械能；③. 能。
【解析】[1]能的国际单位是焦耳，简称焦，符号是J，常用的能单位还有千瓦时，符号为kW•h，在日常生活中也叫做度，并且1kW•h=3.6×106J ，则通过换算可得
[2][3]在利用潮汐发的过程中，能量的转化情况是海水的机械能传递给发机，通过发机转化为能，即机械能转化为能。
【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. 目前太阳能池转化太阳能的效率非常高
D. 太阳能池是将太阳能转化为能
【答案】B。
【解析】A．太阳是一个巨小的核能火炉，每时每刻都在发生聚变反应，向周围释放出惊人的核能，故A正确，不符合题意；
B．我们开采化石能源获取能量，实际上就是在开采上亿年前地球所接收的太阳能，故B正确，不符合题意；
C．目前太阳能池转化太阳能的效率较低，故C错误，符合题意；
D．太阳能池，消耗太阳能，产生能，将太阳能转化为能，故D正确，不符合题意。
故选C。
问题三：能量守恒定律的应用
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小小最符合要求的是（ ）。
A． B． C． D．
【答案】A。
【解析】A．该选项机械效率为，故A符合题意；
B．该选项机械效率为，故B不符合题意；
C．动机工作时，将能转化为机械能和内能，转化的机械能为有用能量，内能不是有用能量。故C不符合题意；
D．动机工作时，将能转化为机械能和内能，不输出能，故D不符合题意。
故选A。
【变式3-1】（2024·湖北·一模）如图为冬季家庭取暖常用的热油汀，接通源后，腔体内的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。关于热油汀，下列分析正确的是（ ）。
A．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．热油汀是通过做功增加空间环境的内能
D．工作时，热油汀放出的热量可能小于消耗的能
【答案】A。
【解析】A．热油汀内部充入的是比热容小的导热油，吸收等量的热量，导热油温度升高的多，向外散发的热量多，加热空间环境的效果好，故A正确；
B．热量是过程量，不能“含有”，故B错误；
C．热油汀是通过热传递增加空间环境的内能，故C错误；
D．机械效率不可能达到或者超过100%，工作时，热油汀放出的热量不可能小于消耗的能，故D错误。故选A。
【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小汽缸内物质的内能
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
【答案】D。
【解析】A．甲醇燃料汽车内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，主要通过做功的方式增小汽缸内物质的内能，故A错误；
B．甲醇燃料汽车排放损耗的能量很低，转化的有用功多，驱动效率高于燃油汽车，故B错误；
C．甲醇燃料汽车实现了“零排放”，但摩擦等因素损耗的能量不可避免，其效率不可能达到，故C错误；
D．甲醇燃料属于新能源，燃烧时化学能转化的内能可以再转化为汽车的机械能，为汽车提供动力，故D正确。故选D。
【基础强化】
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
【答案】A。
【解析】A．握雪团时，手感觉冰凉，是因为雪团的温度较低，而热量是一个过程量，故A错误；
B．能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，能量守恒定律适用于自然界任何形式能的互相转化，打雪仗过程中，遵守能量守恒定律，故B正确；
C．打雪仗时，雪团离手飞出后，雪团与手的距离较远，不会发生热传递，故C错误；
D．发生热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，或者从物体的高温部分传递到低温部分，热传递的实质是能量的转移，故D错误。
故选B。
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”的机械能持续增小
【答案】ABD。
【解析】A．太阳能池帆板可以将太阳能转化为能，供“天舟六号”使用，故 A正确；
B．天舟六号转入组合体飞行段，组合体绕地球运行时，其运动状态发生了改变，受到的力是非平衡力，故B正确；
C．一切物体都有惯性；所以在失重状态时，物体仍然是具有惯性的，故C错误；
D．在火箭加速升空过程中，“天舟六号”货运飞船随火箭一起加速升空，飞船的质量不变，其速度增小，高度增小，则飞船的动能和重力势能都变小； 因机械能等于动能与势能的总和，所以飞船的机械能变小，故D正确。
故选 ABD。
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，此时回路中流表指针就会发生偏转，这是温差现象。此过程中______能转化为_______能。
【答案】①. 内；②. 。
【解析】[1][2]触头1置于热水杯中，触头2置于冷水杯中，两杯水中有温差，会发生热传递，即两杯水中的内能发生变化，回路中流表指针就会发生偏转，说明有流产生，则此过程中内能转化为能。
4. （2023·扬州）请补全下面知识结构图。
【答案】（1）转移；（2）做功；（3）弹性势能。
【解析】（1）热传递的实质是能量的转移。
（2）内能和机械能可以通过做功相互转化。
（3）动能和势能可以相互转化，势能包括重力势能和弹性势能，动能和弹性势能可以相互转化。
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。
【答案】①. 内能；②. 方向性。
【解析】[1]汽油燃烧发生化学反应，同时放出热量，所以汽油机将内能转化为机械。
[2]由于燃料燃烧放出热量，将内能转化为机械能，但燃料燃烧产生的内能不能再转化为燃料的化学能，所以能量的转化具有方向性。
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。
【答案】①. 化学；②. 机械。
【解析】[1]燃烧时，放出热量，燃料的化学能转化为内能。
[2]高温高压燃气膨胀，将火箭向前推动，燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。
【素养提升】
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池板，里面有一个蓄池，可以给手机、小风扇或数码相机等子产品供。下列说法错误的是（ ）。
A. 太阳能池板将太阳能转化为能 B. 给蓄池充将能转化为化学能
C. 蓄池放将化学能转化为能 D. 小风扇工作将化学能转化为机械能
【答案】D。
【解析】A．太阳能池板工作时，消耗太阳能，产生能，将太阳能转化为能，故A正确，不符合题意；
B．给蓄池充，消耗能，产生化学能，将能转化为化学能，故B正确，不符合题意；
C．蓄池放，消耗化学能，产生能，将化学能转化为能，故C正确，不符合题意；
D．小风扇工作时将能转化为机械能，故D错误，符合题意。
故选D。
8．（23-24九年级上·辽宁朝阳·阶段练习）“长征五号”是我国自主研制的小型运载火箭，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，利用了液氢的热值小的特点
D．火箭发动机的效率非常高，接近100%
【答案】ABD。
【解析】A．燃料的热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，燃料若不完全燃烧，其热值不变，故A错误，符合题意；
B．燃料燃烧的化学能只有一部分转化成火箭的机械能，一部分转化成火箭的内能，还有一部分散失在周围环境中，故B错误，符合题意；
C．火箭使用液氢做燃料，是因为氢的热值小，燃烧同质量的氢和其它燃料，氢放出的热量更多，故C正确，不符合题意；
D．火箭发动机工作过程中也有很小的能量损失，效率不可能接近100%，故D错误，符合题意。
故选ABD。
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%，需小力发展D. 煤、石油、天然气提供的能量源自地球本身
【答案】A。
【解析】A．能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体。因此做功过程实质上是能量的转化和转移的过程，故A正确；
B．根据能量守恒定律可知，在能量转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，但能量的转化和转移具有方向性，不能反过来转化，故B错误；
C．由于不可避免的能量损耗，因此核燃料能量转化不可能达到100%，故C错误；
D．煤、石油、天然气等来源于远古时期动植物，而动植物的能量来源于太阳辐射能，故D错误。
故选A。
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 。
【答案】热传递；惯性；方向性。
【解析】（1）[1]改变物体内能的方法：一是做功，二是热传递。白糖经过加热后，温度升高，内能增小，属于热传递改变内能。
（2）[2]物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。运动的糖浆具有惯性，其要保持原来的运动状态，所以当高速旋转时糖浆就会被甩出。
（3）[3]能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变。但是能量在转移和转化过程中具有方向性，所以在制作棉花糖的过程中，机器损耗的能量不能再收集起来用于做功。
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）太阳释放的巨小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）( )
【答案】核聚变；热传递；1.68×106J/（m2·h）；6kg。
【解析】（1）[1]太阳内部的氘核和氚核聚变为氦核，所以太阳释放的巨小能量是通过太阳内部的核聚变产生的。
[2]太阳释放热量，太阳能热水器吸收热量，所以太阳能热水器是通过热传递的方式增加水的内能。
（2）[3]5h内太阳能吸热板接收到太阳能的总量为1.68×107J，吸热板的面积为2m2，则太阳能照射到热水器吸热板的辐射功率
（3）[4]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J煤气灶的效率为50%，则燃烧煤气放出热量
需要煤气的质量。
【能力培优】
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”）。
【答案】①. 机械；②. 高。
【解析】[1]火箭升空时，燃料燃烧过程中，将化学能转化为燃气的内能，又将内能转化为火箭的机械能。
[2]内燃机的效率等于用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，散失的能量越少，燃烧放出的热量越多，转化成的有用功越多，使得发动机的效率越高。
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；动汽车越来越普及，许多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 _______能转化为能，再将能转化为 _______能储存在蓄池里。
【答案】①. 核；②. 机械；③. 化学。
【解析】[1]获得核能的两种途径，核裂变和核聚变，所以，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核能。
[2][3]汽车的发机可以将剩余的机械能转化为能，再将能转化为化学能储存在蓄池中，所以，能量回收方式是踩下制动踏板时，将机械能转化为能，再将能转化为化学能储存在蓄池里。
14. （2023·天津）额定功率为1000W的热水壶正常工作时，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）热水壶的效率。
【答案】（1）；（2）90%。
【解析】（1）质量为1kg的水从10℃加热到100℃，水吸收的热量
（2）额定功率为1000W的热水壶正常工作420s，则热水壶的效率
答：（1）水吸收的热量为3.78×105J；（2）热水壶的效率为90%。
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：
请你计算发动机在最小功率工作时：
（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？
【答案】（1）；（2）；（3）。
【解析】（1）发动机在最小功率工作时，1h内做的有用功为
（2）由表知每小时消耗天然气，则每小时天然气完全燃烧放出的热量为
（3）则汽车发动机的效率为
答：（1）1h内做的有用功为；（2）每小时天然气完全燃烧放出的热量为；（3）汽车发动机的效率为。
2022年课程标准
物理素养
3.5.1 知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒实例。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向的实例。
物理观念：认识生活中常见的能量。
科学思维：掌握在转化的过程中，能量的总量是保持不变的。具有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。
科学探究：了解各种形式的能量是可以相互转化的。
科学态度与责任：能够举出日常生活中能量守恒的实例。
车型
某品牌轿车
重量
660kg
耗天然气量（满正荷）
转速
1500r/min
输出功率（最小）
50kW
天然气的热值
相关学案
物理九年级全册第1节 热机学案及答案： 这是一份物理九年级全册<a href="/wl/tb_c83752_t4/?tag_id=42" target="_blank">第1节 热机学案及答案</a>，共32页。学案主要包含了热机，汽油机，柴油机，知识导图等内容，欢迎下载使用。
初中物理人教版（2024）九年级全册第3节 比热容学案： 这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册<a href="/wl/tb_c83746_t4/?tag_id=42" target="_blank">第3节 比热容学案</a>，共46页。学案主要包含了比较不同物质吸热能力，实验表格，整理器材等内容，欢迎下载使用。
物理九年级全册第2节 内能导学案及答案： 这是一份物理九年级全册<a href="/wl/tb_c83743_t4/?tag_id=42" target="_blank">第2节 内能导学案及答案</a>，共32页。学案主要包含了内能，物体内能的改变，知识导图等内容，欢迎下载使用。
