人教版八年級物理上冊第14章《內能的利用》第3節能量的轉化和守恒講義（知識點總結+例題講解）序號知識點難易程度例題數變式題數合計一能量的轉化★5520二能量守恒定律★55一、能量的轉化：1.能量的轉化實例：實例能量轉化實例能量轉化摩擦生熱機械能→內能光合作用光能→化學能發電機發電機械能→電能燃料燃燒化學能→內能電動機轉動電能→機械能電池供電化學能→電能2.能量的轉化和轉移區分：（1）能量的轉化：一種能量形式轉化為另一種能量形式，比如說光能轉化為熱能；（2）能量的轉移：是一個物體的能量轉移到另一個物體上，能量性質不孌；3.能量的轉移與轉化具有方向性：（1）能量轉化和轉移其實指的就是熱傳導，根據熱力學第二定律的內容，熱傳導的過程是有方向性的。這個過程可以向一個方向自發地進行，但是向相反的方向卻不能自發地進行，因此能量的的轉化和轉移具有方向性。（2）能量轉化和轉移需要逆向進行時，需要外界的干擾。例如：熱量的傳遞可以自發的從高溫物體傳向低溫物體，而不能自發的從低溫物體傳向高溫物體。但是，在外界的作用下，也可以使低溫物體的熱量傳向高溫物體。【例題1】下列對能量轉化的描述不正確的是（ ）A.蓄電池充電：電能——化學能B.發電機工作：電能—一機械能C.螢火蟲發光：生物質能—一光能D.內燃機工作：化學能——內能——機械能【答案】B【解析】A.給蓄電池充電時，蓄電池相當于用電器，將電能轉化為化學能儲存起來，故A正確，不符合題意；B.發電機工作：機械能一電能，故B不正確，符合題意；C.螢火蟲發光：生物質能一光能，故C正確，不符合題意；D.內燃機工作時，燃料的化學能轉化為內能，內能轉化為機械能，故D正確，不符合題意；故選B。【變式1】瀑布從高峰傾瀉而下，驅動發動機轉動發電，在此過程中能量轉化的順序為（）A．動能→重力勢能→電能 B．重力勢能→動能→電能C．電能→重力勢能→動能 D．重力勢能→電能→動能【答案】B【解析】解：瀑布從高峰傾瀉而下，將重力勢能轉化為動能，驅動發動機轉動發電，又將動能轉化為電能，所以能量轉化是重力勢能→動能→電能。故選：B。【例題2】下列有關能量轉化的說法，錯誤的是（）A．過山車向下運動時是重力勢能轉化為動能B．給電動車充電時，是將電能轉化為化學能C．汽車在剎車過程中，剎車片會發熱，是將內能轉化為動能D．自行車運動員奮力蹬車時，人體內的一部分化學能轉化為動能【答案】C【解析】解：A、過山車向下運動時質量不變，高度減小，速度增大，則重力勢能減少，動能增多，是重力勢能轉化為動能，故A正確；B、給電動車充電時，蓄電池相當于用電器，這一過程是將電能轉化為化學能，故B正確；C、汽車在剎車過程中，剎車片會發熱，將動能轉化為內能，故C錯誤；D、自行車運動員奮力蹬車時，消耗了人體的化學能，獲得了動能，所以人體內的一部分化學能轉化為動能，故D正確。故選：C。【變式2】下列關于燒開水、泡茶、喝茶的物理知識不正確的是（）A．從冰箱中拿出的茶葉放置一段時間會變得“濕潤”和揭開杯蓋茶杯上方冒“白氣”的實質不一樣B．用沸水才能很快泡出茶香、茶色、茶味，這是因為溫度越高，擴散現象越明顯C．用沸水泡了茶的玻璃杯“燙手”是通過熱傳遞改變物體的內能D．用電熱水壺燒開水，可說明能量既可以發生轉化也可以發生轉移【答案】A【解析】解：A、從冰箱中拿出的茶葉放置一段時間會變得“濕潤“，是因為空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的，茶杯上方的“白氣”是溫度較高的水蒸氣遇冷液化形成的小水滴，二者實質一樣，故A錯誤；B、溫度越高分子運動越快，故泡茶時，用開水浸泡是因為水的溫度越高，分子運動越激烈，擴散現象越明顯，故B正確；C、用沸水泡了茶的玻璃杯“燙手”是通過熱傳遞改變物體的內能，故C正確；D、用電熱水壺燒開水，通過電流做功使壺的內能增加，溫度升高，然后通過熱傳遞的方式將內能傳遞給水，使水的內能增加，溫度升高，故可說明能量既可以發生轉化也可以發生轉移，故D正確。故選：A。【例題3】如圖所示，是“風光互補”景觀照明燈，它“頭頂”小風扇，“肩扛”電池板，“腳踩”蓄電池，“腰”挎照明燈，下列解釋合理的是（）A．小風扇是風力發電機，將電能轉化為機械能B．照明燈是將光能轉化電能C．光電池板是將光能轉化為電能D．蓄電池在夜晚放電時，將電能轉化為化學能【答案】C【解析】解：這種新能源的路燈，“肩扛”太陽能電池板也可以把太陽能轉化為電能；“頭頂”的小風扇可以把風能轉化為電能，這樣只要有風，這種路燈也可以發電，填補了一點陰天和晚上不能發電的空白，有利于路燈晚上照明使用；蓄電池在夜晚放電時，將化學能轉化為電能；同時照明燈消耗電能而發光，即是將電能轉化為光能，所以明確“風光互補”景觀節能燈的各部分功能后，即可得知C選項正確。故選：C。【變式3】我國的空間站可在外太空在軌運行十年以上，空間站所需的能源主要來自于大面積的可展收柔性電池板。為我們的航天員在空間站提供日常生活需要，電池板主要的能量轉化是（）A．太陽能轉化為電能B．機械能轉化為電能C．化學能轉化為電能D．電能轉化為機械能【答案】A【解析】解：太陽能電池板能直接將太陽能轉化為電能，不能直接產生機械能與電能、化學能與電能的轉化，故只有A說法正確。故選：A。【例題4】中國力爭在2030年前實現“碳達峰”。為了踐行綠色低碳發展，我市推行純電動汽車（如圖）。汽車蓄電池充電過程中將（）A．機械能轉化為電能B．電能轉化為機械能C．電能轉化為化學能D．化學能轉化為電能【答案】C【解析】解：給汽車蓄電池充電時，蓄電池相當于用電器，將電能轉化為化學能。故選：C。【變式4】用水壺燒水時，壺中水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣的轉化為壺蓋的能。【答案】內；機械能。【解析】燒開水時，壺蓋被水蒸氣頂起，是水蒸氣對壺蓋做功的結果，這時水蒸氣的內能轉化為壺蓋的機械能。故答案為：內；機械能。【例題5】下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是（）A．燃料燃燒時發熱B．用熱水袋取暖C．鉆木取火D．電動機帶動水泵把地下水送到地面【答案】B【解析】解：A、燃料燃燒時發熱，將燃料的化學能轉化為內能，屬于能量的轉化，故A錯誤。B、用熱水袋取暖，通過熱傳遞改變物體的內能，屬于能量的轉移，故B正確。C、鉆木取火，通過做功改變物體的內能，屬于能量的轉化，故C錯誤；D、電動機帶動水泵把地下水送到地面，將電能轉化為水的機械能，屬于能量的轉化，故D錯誤。故選：B。【變式5】根據能量守恒定律，下列說法中僅發生能量轉移的一組是（）A．試管中的冷水放入熱水中變熱B．煤氣爐將冷水燒熱C．用打氣筒打氣，筒壁變熱D．小燈泡通電發光【答案】A【解析】解：A、試管中的冷水放入熱水中吸收熱量，內能增大，溫度升高，僅發生了能量的轉移，故A符合題意；B、煤氣爐將冷水燒熱，煤氣燃燒將化學能轉化為內能，是能量的轉化；冷水吸熱，內能增大，屬于熱傳遞，是能量的轉移，故B不符合題意；C、用打氣筒打氣，活塞壓縮空氣做功，空氣內能增大，是能量的轉化；筒壁吸收熱量，內能增大，屬于熱傳遞，是能量的轉移，故C不符合題意；D、小燈泡通電發光，將電能轉化為光能和內能，是能量的轉化，故D不符合題意。故選：A。二、能量守恒定律：1.能量守恒定律：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，能量的總量保持不變。2.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。3.永動機：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機械；永動機永遠不可能實現，因為它違背了能量守恒定律。【例題6】關于能量守恒定律，下列說法正確的是（）A．能量守恒定律只適用于機械能與內能的相互轉化B．能量守恒定律只適用于能量轉化的過程C．摩擦生熱是創造了熱，并不符合能量守恒定律D．按照能量守恒定律，宇宙中能量的總量永遠不會增減【答案】D【解析】解：A、能量守恒定律適用于自然界中任何形式能的相互轉化，故錯誤；B、能量守恒定律既適用能量轉化過程，又適用于能量的轉移過程，故錯誤；C、“摩擦生熱”是將機械轉化為內能的過程，所以它也是符合能量守恒定律的，故錯誤；D、據能量守恒定律，宇宙中的能量總和不變，故正確；故選：D。【變式6】下列關于能量守恒定律的說法不正確的是（）A．能量守恒定律否定了制造永動機的設想B．能量守恒定律只適用于物理學C．能量守恒定律適用于任何學科的能量轉化和轉移D．汽車剎車后停下來的過程中，它的機械能并沒有消失，而是轉化為內能【答案】B【解析】解：A、永動機違背了能量守恒定律，所以永動機是永遠不可能制造出來的，故A正確。B、能的轉化和守恒定律適用于任何能量的變化，不只是適應于物理學，故B錯誤。C、任何的能量的轉化和轉移，都會遵從能量守恒定律，故C正確。D、汽車剎車后停下來的過程中，克服摩擦做功，它的機械能并沒有消失，而是轉化為內能，故D正確。故選：B。【例題7】下列有關能量轉化和守恒，說法正確的是（）A．即使科技再發達也不可能制造出永動機B．能量守恒定律只適用于能量的轉化過程C．“摩擦生熱”是創造了熱，它不符合能量守恒定律D．根據能量守恒定律，機械能總和不變【答案】A【解析】解：A、根據能量守恒定律，能量的轉移和轉化具有方向性，機器運轉過程中總有一部分機械能轉化為內能，這部分內能不可能自動地再轉化為機械能，如果沒有能量的補充，最終會停止運動，所以不可能造出永動機，故A正確；B、能量守恒定律既適用于能量轉化過程，也適用于能量的轉移過程，故B錯誤；C、“摩擦生熱”是將機械能轉化為內能的過程，所以也符合能量守恒定律，故C錯誤；D、根據能量守恒定律，自然界中能的總量保持不變，但是機械能不一定守恒，故D錯誤；故選：A。【變式7】下列關于能量的轉化和守恒的說法，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，將化學能轉化為內能C．用熱水袋取暖，說明內能是可以發生轉移的D．人們對太陽能的開發和利用，說明能量可以憑空產生【答案】D【解析】解：A、能量在轉化和轉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，將自身的化學能轉化為內能，故B正確；C、用熱水袋取暖，是能量從熱水袋轉移給了人，說明內能是可以發生轉移的，故C正確；D、人們對太陽能的開發和利用，是太陽能轉化為其它形式的能，而不是說能量可以憑空產生，故D錯誤。故選：D。【例題8】今年世界環境日的中國主題是“關愛自然，刻不容緩”，下列做法和想法錯誤的是（）A．在倡導“節能環保”的今天，盡可能使用風能、太陽能B．因為能量在轉化過程中是守恒的，所以能源是取之不盡，用之不竭的C．在交通工具方面，為減少尾氣排放，應大力推廣非石油燃料的新能源汽車D．將使用后的廢舊電池集中起來，統一處理【答案】B【解析】解：A、在倡導“節能環保”的今天，盡可能使用風能、太陽能，因為風能、太陽能屬于可再生能源，且屬于無污染的綠色能源，故A正確。B、能量在轉化過程中是守恒的，但是人類對能源的消耗越來越多，能源會逐漸減少，故B錯誤。C、大力推廣非石油燃料的新能源汽車，能減少廢氣的排放，緩解溫室效應，故C正確。D、將使用后的廢舊電池集中起來，統一處理，是因為廢舊電池中含有大量有害物質，故D正確。故選：B。【變式8】學習了內能及能量的轉化和守恒后，同學們在一起梳理知識時交流了以下想法，你認為不正確的是（）A．做功改變物體的內能是不同形式的能的相互轉化 B．物體放出熱量，發生了能量的轉移，其溫度一定降低 C．水電站主要將機械能轉化為電能 D．能量在轉化和轉移的過程中總會有損耗，但能量的總量保持不變【答案】B【解析】解：A、做功過程是能量轉化過程，做功改變物體的內能是不同形式的能的相互轉化，故A正確；B、晶體凝固過程中，放熱，內能變小，但溫度不變，故B錯誤；C、水電站主要將水的機械能轉化為電能，故C正確；D、能量在轉化和轉移的過程中總會有損耗，但能量的總量保持不變，故D正確。故選：B。【例題9】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】C【解析】解：AB、能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，故AB錯誤；C、據能量守恒定律，能量在轉化和轉移過程中，能量的總量保持不變，故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，故D錯誤；故選：C。【變式9】關于能源與可持續發展，下列說法中正確的是（）A．能量在轉化或轉移的過程中，總量會增加B．目前我國正式運營的核電站發電時，發生的核反應是核裂變C．化石能源是不可再生能源，核能、風能、水能、太陽能是可再生能源D．能量在轉化過程中是守恒的。因此能源是“取之不盡，用之不竭”的【答案】B【解析】解：A、在能的轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變，這就是能量守恒定律，故A錯誤；B、核電站都是利用核裂變釋放的能量來發電，故B正確；C、化石能源指的是億萬年前的大量生物經過地殼變化，被埋藏在地下，受地層壓力和溫度的影響，緩慢地形成的可以燃燒的礦物質，在短時間內不能再生，是不可再生能源，核能屬于不可再生能源，太陽能、風能、水能能源源不斷獲得，它們都是可再生能源，故C錯誤；D、能量在轉移、轉化過程中總是守恒的，但是能量的轉化具有方向性，所以要節約能源，故D錯誤。故選：B。【例題10】關于能