14.3 能量的轉(zhuǎn)化和守恒 （4大題型）（含答案解析）

14.3能量的轉(zhuǎn)化和守恒知識點1能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移1、能量的存在形式自然界中存在著各種形式的能量，如機械能、化學(xué)能、內(nèi)能、電能、光能、核能、潮汐能等。2、能量的轉(zhuǎn)化在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。能量轉(zhuǎn)化的過程是一種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。常見的能量轉(zhuǎn)化如下圖：3、能量的轉(zhuǎn)移能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，也可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。能量的形式?jīng)]發(fā)生變化。例如，熱傳遞過程中，熱量從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體或從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。4、能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性①轉(zhuǎn)移的方向性：熱量能自發(fā)地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，反之，要想使熱量自發(fā)地從低溫物體流入高溫物體是不可能的。②轉(zhuǎn)化的方向性：內(nèi)能和其他形式的能量的相互轉(zhuǎn)化具有方向性。其他形式的能量可以無條件地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不可能無條件地轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。知識點2能量守恒定律1、能量守恒的探究①現(xiàn)象：停止用力，秋千會越擺越低；掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。②結(jié)論：秋千和小球在運動過程中高度逐漸降低，是因為它們的機械能減少了，但能量并沒有丟失。實際上，秋千和小球在擺動或彈跳時，由于摩擦或碰撞將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了。2、能量守恒定律的內(nèi)容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?！咀ⅰ磕芰渴睾愣墒亲匀唤缰凶钇毡?、最重要的基本定律之一。從物理、化學(xué)持到地質(zhì)、生物，大到宇宙天體，小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉(zhuǎn)化，就一定服從能量守恒的規(guī)律。3、機械能守恒與能量守恒的區(qū)別①機械能的守恒是有條件的：沒有能量損失或額外的能量補充。機械能守恒是一個物體如果只存在著動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化時機械能的總量將保持不變。如果除此之外還存在能量的轉(zhuǎn)化過程，則說明有機械能與其他形式的能之間的轉(zhuǎn)化，機械能不再守恒。例如：克服摩擦做功，機械能的總量將減少，損失的機械能將轉(zhuǎn)化為其他形式的能。②量守恒定律的成立則不需要條件。4、永動機①永動機：不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器。②從能量守恒的角度分析永動機不可能實現(xiàn)的原因：在能量轉(zhuǎn)化過程中，只要有運動，摩擦就不可避免，就會產(chǎn)生熱，這樣運動的能量就會減少，如果不補充能量，運動最終會停止；即使機器在沒有能量損失的情況下能夠維持自身的運轉(zhuǎn)，但由于能量守恒，也不可能提供額外的能量源源不斷地對外做功，所以永動機是不可能制成的。識別能量轉(zhuǎn)化的兩種方法①看關(guān)鍵詞：看關(guān)鍵字詞：一般和動作有關(guān)的，有“動”字、“摩擦”、“壓縮”等詞語出現(xiàn)的對應(yīng)的是機械能；有“熱”字的對應(yīng)的是內(nèi)能；有“電”字的對應(yīng)的是電能。②看能量的形式是否發(fā)生變化：發(fā)生變化的則為能量的轉(zhuǎn)化；沒有發(fā)生變化的則為能量的轉(zhuǎn)移。題型一識別能量轉(zhuǎn)化過程【例1】（23-24九年級上·廣東佛山·階段練習(xí)）下列對能量轉(zhuǎn)化與守恒分析錯誤的是（）A．水電站主要將機械能轉(zhuǎn)化為電能B．由能量守恒定律可知，永動機是不可以制造成功的C．太陽能熱水器主要將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．由于能量不會憑空消失，所以內(nèi)燃機會將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機械能【答案】D【解析】A．水電站是將水流動的機械能最終轉(zhuǎn)化為電能的，故A正確，不符合題意；B．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)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉(zhuǎn)化的過程都服從能量守恒定律。所以由能量守恒定律可知，永動機是不可能制造成功的，故B正確，不符合題意；C．太陽能熱水器是吸收太陽能來加熱水的，是將太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確，不符合題意；D．由于能量不會憑空消失，內(nèi)燃機在將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為成機械能時，會有部分能量轉(zhuǎn)移到空氣中，不會全部轉(zhuǎn)化成機械能，故D錯誤，符合題意。故選D。【變式1-1】（2024·河北廊坊·二模）下列對能量轉(zhuǎn)化的描述錯誤的是（）A．電解水制氫：電能→化學(xué)能 B．天然氣燃燒：化學(xué)能→內(nèi)能C．蓄電池放電：電能→化學(xué)能 D．汽油機的做功沖程：內(nèi)能→機械能【答案】C【解析】A．電解水制氫是消耗電能獲得氫氣，氫氣具有化學(xué)能，所以電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確，不符合題意；B．天然氣燃燒過程中消耗天然氣的化學(xué)能，獲得內(nèi)能，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確，不符合題意；C．蓄電池放電過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故C錯誤，符合題意；D．汽油機工作是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又轉(zhuǎn)化為機械能，故D正確，不符合題意。故選C?！咀兪?-2】（2024·湖南·模擬預(yù)測）抽水蓄能電站在用電低谷期用電能將水抽至上游水庫，在用電高峰期再放水至下游水庫發(fā)電的水電站，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是（）A．蓄能時：電能轉(zhuǎn)化機械能B．發(fā)電時：水的機械能部分轉(zhuǎn)化為電能C．抽水蓄能電站選址時不需要考慮地理位置的問題D．抽水蓄能電站建在核電站附近可以更充分利用能源【答案】C【解析】A．由題意知，蓄能時，電動機將水抽到高處，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故A正確，不符合題意；B．發(fā)電時，將水的機械能部分轉(zhuǎn)化為電能，故B正確，不符合題意；C．由圖可知，抽水蓄能電站由上游水庫、下游水庫和水電站組成，要求水資源豐沛、上下游有落差，因此選址時需要考慮地理位置的問題，故C錯誤，符合題意；D．核電站需要利用水來對反應(yīng)堆進行冷卻，因此，抽水蓄能電站建在核電站附近可以更充分利用水資源，故D正確，不符合題意。故選C。【變式1-3】（20-21九年級上·河北唐山·階段練習(xí)）小芳同學(xué)將能量的轉(zhuǎn)化及常見的例子連線，其中一組出現(xiàn)了錯誤請幫她找出（）A．機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能——用磨刀石磨刀 B．內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能——暖水瓶瓶蓋蹦起C．勢能轉(zhuǎn)化為動能——向上運動的乒乓球 D．電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能——電爐工作【答案】C【解析】A．用磨刀石磨刀，克服摩擦力做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確，A不符合題意；B．暖水瓶瓶蓋蹦起，高溫水蒸氣膨脹對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確，B不符合題意；C．向上運動的乒乓球，質(zhì)量不變，速度減小，動能減小，高度增加，重力勢能增加，故是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故C錯誤，C符合題意；D．電爐工作，電流做功，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確，D不符合題意。故選C?！咀兪?-4】（23-24九年級上·廣東深圳·階段練習(xí)）人們是在能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中利用能量的，如圖中的各種現(xiàn)象與對應(yīng)的能的轉(zhuǎn)化不正確的是（）A． B．用電照明：電能轉(zhuǎn)化為光能篝火燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能C． D．太陽能熱水器：太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能汽艇在海上行駛：機械能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能【答案】D【解析】A．用電照明時，電流通過燈泡把電能轉(zhuǎn)化成光能，故A正確，不符合題意；B．篝火燃燒過程中，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，故B正確，不符合題意；C．太陽能熱水器直接把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確，不符合題意；D．汽艇在海上行駛時將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后轉(zhuǎn)化為機械能，故D錯誤，符合題意。故選D?！咀兪?-5】（23-24九年級上·四川眉山·期中）人們在實際生活中使用下列設(shè)備時，所涉及到的能量轉(zhuǎn)化正確的是（）A．用天然氣灶炒菜，是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．電梯運行過程中，是機械能轉(zhuǎn)化為電能C．秋千向下擺的過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能D．用太陽能電池板，是太陽能轉(zhuǎn)化為電能【答案】D【解析】A．用天然氣灶炒菜，消耗天然氣的化學(xué)能，得到菜肴的內(nèi)能，所以是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故A錯誤；B．電梯運行過程中，消耗電能，得到機械能，所以是電能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，故B錯誤；C．秋千向下擺的過程中，質(zhì)量不變，速度增大，動能增大，高度減小，重力勢能減小，所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程，故C錯誤；D．太陽能電池板工作過程中，消耗太陽能，得到電能，所以是太陽能轉(zhuǎn)化為電能的過程，故D正確。故選D。【變式1-6】（2024·廣東惠州·一模）飛船返回艙在經(jīng)過大氣層時，通過的方式改變內(nèi)能，溫度急劇升高，內(nèi)能（選填“變大”“變小”或“不變”），返回艙和大氣劇烈摩擦產(chǎn)生的巨大熱量很難再被回收利用，說明能量的轉(zhuǎn)化具有性?！敬鸢浮孔龉ψ兇蠓较颉窘馕觥縖1][2]飛船從太空返回大氣層時，與大氣層之間摩擦做功，內(nèi)能增加，溫度升高，通過做功的方式改變飛船外殼的內(nèi)能。[3]在此過程中，返回艙和大氣劇烈摩擦產(chǎn)生的巨大熱量很難再被回收利用，說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。題型二識別能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移【例2】（23-24九年級下·山東青島·自主招生）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．電池供電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．電動機工作，電能轉(zhuǎn)化為機械能C．暖瓶塞被熱氣彈開，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．用熱水袋取暖，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)化【答案】B【解析】A．電池供電，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故A錯誤；B．電動機的工作原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動，將電能轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確；C．暖瓶塞被熱氣彈開，氣體對外做功，將內(nèi)轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；D．熱水袋取暖，發(fā)生了熱傳遞，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移，沒有轉(zhuǎn)化成其它形式的能，故D錯誤。故選B?！咀兪?-1】（23-24九年級下·全國·課后作業(yè)）下列四幅圖中僅發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的一組是（）①試管內(nèi)的冷水放入熱水中變熱②煤氣爐將冷水燒熱③火箭發(fā)射升空④一個球上升一個球下降（不考慮摩擦影響）A．①② B．②③C．①④ D．③④【答案】C【解析】①試管內(nèi)的冷水放入熱水中變熱，屬于熱傳遞，發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；②煤氣燃燒時，將煤氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，之后發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移；③火箭發(fā)射升空，將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化；④一個球上升一個球下降，屬于機械能的轉(zhuǎn)移。符合題意的是①④，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C?！咀兪?-2】（23-24九年級上·遼寧葫蘆島·期末）下列能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的情景中，屬于能量轉(zhuǎn)移的是（）A．冬天人們在室外曬太陽，感覺暖和B．植物吸收太陽光進行光合作用C．摩擦生熱D．水電站里水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電【答案】A【解析】A．曬太陽，人們吸收太陽光，太能的能量轉(zhuǎn)移到人身上，人的內(nèi)能增大，感覺暖和，故A符合題意；B．植物吸收太陽光進行光合作用，是太能能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B不符合題意；C．摩擦生熱，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合題意；D．水電站里水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，故D不符合題意。故選A?！咀兪?-3】（23-24九年級上·山西晉中·期末）下列有關(guān)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的表述中，錯誤的是（）A．燃料燃燒時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．蓄電池充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能C．用熱水泡腳，身體會感覺暖和，說明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移D．電飯鍋工作時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】B【解析】A．燃料的燃燒是一種化學(xué)變化，燃料通過燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能，故A正確，A不符合題意；B．蓄電池充電時把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，用化學(xué)能的形式把電能儲存起來，故B錯誤，B符合題意；C．內(nèi)能的轉(zhuǎn)移在熱傳遞中，內(nèi)能總是從溫度高的物體轉(zhuǎn)移到溫度低的物體，或者從同一個物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分；用熱水泡腳，腳從熱水中吸收熱量，促進血液循環(huán)，身體會感覺暖和，說明內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移，故C正確，C不符合題意；D．電飯鍋的工作原理是利用電流的熱效應(yīng)工作，電飯鍋工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確，D不符合題意。故選B。【變式2-4】（2024·黑龍江哈爾濱·一模）下列現(xiàn)象中屬于能量轉(zhuǎn)移的是，屬于能量轉(zhuǎn)化的是。①煤炭燃燒

②熱水自然冷卻

③搓手取暖

④燈泡發(fā)光【答案】②①③④【解析】[1][2]①煤炭燃燒時發(fā)熱，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化；②熱水自然冷卻，是熱傳遞改變水的內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)移；③搓手取暖，是做功改變物體的內(nèi)能，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化；④燈泡發(fā)光，是電能轉(zhuǎn)化為光能和內(nèi)能，屬于能量的轉(zhuǎn)化。故屬于能量轉(zhuǎn)移的是②，屬于能量轉(zhuǎn)化的是①③④?！咀兪?-5】（2023·吉林長春·一模）將金屬棒的一端插入到沸水中，很快金屬棒的另一端也變得燙手了，此時金屬棒的內(nèi)能變；金屬棒的另一端溫度升高的過程是能量的（選填“轉(zhuǎn)化”或“轉(zhuǎn)移”）過程?！敬鸢浮看筠D(zhuǎn)移【解析】[1]將金屬棒的一端插入到沸水中，金屬棒從沸水中吸收熱量，溫度升高，故內(nèi)能增大。[2]金屬棒插入到沸水中的一端將能量傳遞到另一端，金屬棒的另一端溫度升高，能量的形式?jīng)]有改變，所以該過程是能量的轉(zhuǎn)移過程。【變式2-6】（21-22九年級·廣東深圳·階段練習(xí)）手機在充電的過程中存在能量的（選填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”）；西電東輸屬于能量的（選填“轉(zhuǎn)移”或“轉(zhuǎn)化”）?！敬鸢浮哭D(zhuǎn)化轉(zhuǎn)移【解析】[1]在給手機充電的過程中，電池內(nèi)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，所以是將電能變成化學(xué)能存儲起來，能量的形式發(fā)生了變化，所以是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。[2]在西電東輸中，將西部的電能輸送到東部使用，能量的形式都是電能，沒有發(fā)生變化，所以是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移。題型三能量守恒與機械能守恒【例3】（23-24九年級上·湖北武漢·期中）如圖所示，掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。下列說法正確的是（）A．彈性小球反復(fù)跳起落下過程中，小球機械能守恒B．小球越跳越低，說明小球的一部分機械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量C．小球越跳越低，說明能量不可能是守恒的D．小球越跳越低，最終會停止跳動，說明小球的機械能憑空消失【答案】B【解析】A．由圖可知，小球運動過程中彈起的高度越來越小，這說明小球的機械能減少，故A錯誤；BC．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B正確，C錯誤；D．小球越跳越低，最終會停止跳動，說明小球的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選B。【變式3-1】（23-24九年級上·遼寧本溪·階段練習(xí)）依據(jù)能量守恒定律，判斷下列說法正確的是（）A．用做功的方法改變物體的內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)移B．單擺的動能與勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中，機械能守恒C．能量在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程中，各種形式的能量的總量不變D．物體在做功的過程中，如果有摩擦力存在能量就不守恒【答案】C【解析】A．做功改變物體的內(nèi)能實質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化，故A錯誤；B．由于存在空氣阻力和摩擦阻力，單擺的動能與勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中一定有一部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能不守恒，故B錯誤；CD．物體在做功的過程中，如果有摩擦力做功，一定有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能一定不守恒；但根據(jù)能量守恒定律可知，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中能量的總量保持不變，故C正確，D錯誤。故選C?！咀兪?-2】（2024·江蘇鹽城·二模）遙感無人機在勻速下降的過程中，下列說法正確的是（）A．重力勢能增大 B．動能增加 C．機械能守恒 D．能量守恒【答案】D【解析】無人機在勻速下降的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度不變，動能不變，所以它的機械能減小，機械能不守恒，但是能量的總量不變，整個過程中能量是守恒的，故ABC錯誤，D正確。故選D?！咀兪?-3】（22-23九年級上·湖北荊門·期中）2020.11.24我國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙五運載火箭成功發(fā)射探月工程“嫦娥五號”探測器，并順利將探測器送入預(yù)定軌道，開啟我國首次地外天體采樣返回之旅，下列關(guān)于發(fā)射過程中說法不正確的是（）A．火箭發(fā)射臺下建一個巨大水池，是要利用水的比熱容較大的特性B．推進劑燃燒過程化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．“嫦娥五號”探測器上升的過程中機械能守恒D．一級火箭與二級火箭分離是為了提高機械效率【答案】C【解析】A．因為水的比熱容較大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，起到對發(fā)射臺的降溫作用，故A正確，不符合題意；B．推進劑燃燒的過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B正確，不符合題意；C．“嫦娥五號”上升的過程中，質(zhì)量不變，速度變大，動能變大，高度變高，重力勢能變大，機械能變大，故C錯誤，符合題意；D．一級火箭與二級火箭分離，此時火箭的重力減小，克服重力所做的額外功減少，在做相同有用功時，總功減小，機械效率增大，故D正確，不符合題意。故選C?！咀兪?-4】（2024·吉林長春·三模）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，說明在此過程中能量不守恒B．在此過程中小球的機械能總量是保持不變的C．小球運動到相同的高度，具有相同的動能D．在小球的運動中，有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能【答案】D【解析】AB．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，同時速度越來越慢，也就是動能越來越小，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，能量的總量是不變的，故AB錯誤；C．小球運動到相同的高度，質(zhì)量不變，速度不同，動能不同，重力勢能相同，故C錯誤；D．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D正確。故選D?！咀兪?-5】（22-23九年級上·湖北武漢·階段練習(xí)）下列說法正確的是（）A．甲圖中，壺中水的溫度升高，內(nèi)能變大，說明能量可以憑空產(chǎn)生B．乙圖中，小球彈跳的高度逐漸降低，機械能不守恒，但能量總量守恒C．丙圖中，火箭升空時，燃料減少的化學(xué)能等于火箭增加的機械能D．丁圖中，由于能量總量保持不變，所以機械能不變，于是科學(xué)家們發(fā)明了永動機【答案】B【解析】A．燃料燃燒釋放熱量，壺中水吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能變大，能量不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，故A錯誤；B．在小球的運動中，每次跳起的高度在減小，表明機械能在減小，在與空氣摩擦過程有一部分機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，此過程中小球的機械能不守恒，但能量的總量仍然不變，能量守恒，故B正確；C．火箭升空工作過程中，燃料減少的化學(xué)能有一部分被廢氣帶走，所以燃料減少的化學(xué)能大于火箭增加的機械能，故C錯誤；D．能量的總量保持不變，但是有一部分能量轉(zhuǎn)化成了其它形式的能，所以能量有損失，故永動機是不能被發(fā)明的，故D錯誤。故選B。題型四能量守恒定律的應(yīng)用【例4】（23-24九年級上·甘肅武威·期中）下列說法正確的是（）A．摩擦生熱創(chuàng)造了熱，不符合能量守恒定律B．能量守恒定律只適用于沒有摩擦和空氣阻力的情況C．不可能造出永動機，是因為它違反了能量守恒定律D．火箭升空時，其勢能和動能都在增大，能量守恒定律不適用【答案】C【解析】A．摩擦生熱不是創(chuàng)造了熱，而是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，符合能量守恒定律，故A錯誤；B．能量守恒定律在摩擦力和空氣阻力存在的情況下仍然適用，故B錯誤；C．由能量守恒定律可知，能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，故可知永動機是不可能制造出來的，故C正確；D．火箭加速上升，動能和重力勢能都在增大，燃料的化學(xué)能減小，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成動能、勢能和內(nèi)能，符合能量守恒定律，故D錯誤。故選C?！咀兪?-1】（2024·河南鄭州·一模）人類文明，一脈相傳。從遠古的高轉(zhuǎn)筒車，到今天的水電站，都是人類對水能的開發(fā)與利用。圖甲是高轉(zhuǎn)筒車，下方轉(zhuǎn)輪安裝在河道中，流水驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)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(nóng)田中；圖乙是水電站，流水沖擊水輪，帶動發(fā)電機發(fā)電。下列說法正確的是（

）A．圖甲是一臺“永動機”B．圖甲中竹筒將水從河里輸送到上方農(nóng)田中，增加了水的內(nèi)能C．高轉(zhuǎn)筒車和水電站在工作過程中，能量的總量保持不變D．圖乙中流水沖擊水輪，帶動發(fā)電機發(fā)電，減少的水能等于發(fā)電機產(chǎn)生的電能【答案】C【解析】A．高轉(zhuǎn)筒車轉(zhuǎn)動時，需要水能提供動力，如果沒有水能，它將不能轉(zhuǎn)動，因此不是“永動機”，根據(jù)能量守恒定律可知，世界上不存在“永動機”，故A錯誤；B．內(nèi)能與物體所處的位置無關(guān)，所以竹筒將水從河里輸送到上方農(nóng)田中，水的內(nèi)能不變，故B錯誤；C．高轉(zhuǎn)筒車和水電站在工作過程中，能量的總量保持不變，只是在不同形式之間轉(zhuǎn)化，故C正確；D．運動的水流沖擊水輪機使水輪機轉(zhuǎn)動，水流的一部分動能轉(zhuǎn)移為水輪機的動能，然后轉(zhuǎn)化為電能，故D錯誤。故選C?！咀兪?-2】（23-24九年級上·廣東廣州·期中）文藝復(fù)興時期，意大利的達·芬奇設(shè)計了如圖所示的“永動機”裝置。他設(shè)計時認為，在輪子轉(zhuǎn)動過程中，右邊的小球總比左邊的小球離輪心更遠些，在兩邊不平衡的力作用下會使輪子沿箭頭方向轉(zhuǎn)動不息，而且可以不斷地向外輸出能量。下列對該裝置開始轉(zhuǎn)動后的分析正確的是（

）A．裝置所具有的機械能始終不變B．裝置中小球的動能和重力勢能不會相互轉(zhuǎn)化C．如果沒有能量補充，裝置最終會停下來D．根據(jù)能量守恒定律，裝置可以一直轉(zhuǎn)動下去【答案】C【解析】ACD．機器在轉(zhuǎn)動過程中，克服空氣阻力及摩擦力都要消耗機械能，使原有的機械能越來越少，如果沒有能量補充，機器的轉(zhuǎn)動會逐漸減慢，最終停止，故AD錯誤，C正確；B．小球在下行的過程中，高度降低，速度增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；在上行的過程中，高度增加，速度減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，故B錯誤。故選C?！咀兪?-3】（23-24九年級上·陜西渭南·階段練習(xí)）如圖所示是一種設(shè)想中的永動機，根據(jù)能量守恒定律可知，這種永動機（選填“能”或“不能”）制造出來?；鸺l(fā)射升空時，燃料燃燒將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的能，再轉(zhuǎn)化為火箭的能?！敬鸢浮坎荒軆?nèi)機械【解析】[1]機械轉(zhuǎn)動過程中需要不斷克服摩擦力做功，機械能不斷減小，永動機不能制造出來，這是因為永動機違背了能量守恒定律。[2][3]在火箭升空時，燃料燃燒釋放化學(xué)能，產(chǎn)生熱量，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃氣的內(nèi)能?！咀兪?-4】（22-23九年級上·北京·階段練習(xí)）如圖是一位“發(fā)明家”設(shè)計的一種永動機。設(shè)想“利用上水池的水使水輪發(fā)電機發(fā)電，然后，利用發(fā)電機發(fā)出的電能驅(qū)動抽水機把下水池的水再抽回上水池（一部分電能供用電器使用）。這樣不斷循環(huán)下去，就可以制成一個永動機”。這個永動機（選填“能”或“不能”）持續(xù)運轉(zhuǎn)。實際中，抽水機和發(fā)電機工作時會發(fā)熱，有一部分能量轉(zhuǎn)化為能。一段時間內(nèi)，抽水機向上的抽水量（選填“大于”“等于”或“小于”）經(jīng)水輪發(fā)電機流下來的水量?！敬鸢浮坎荒軆?nèi)小于【解析】[1][2]因為抽水發(fā)電，發(fā)電又抽水的過程中，是機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化，在此過程中，有部分機械能和部分電能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即機械能和電能都會逐漸減少，所以機械能和電能的總量不守恒，發(fā)電機和抽水機就不可能不停地運轉(zhuǎn)下去，不可能永遠