物理九年级全册能量转化的基本规律课时作业

18.4能量转化的基本规律同步练习苏科版初中物理九年级下册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 2019年11月3日，我国成功利用“长征四号乙”运载火箭将“高分七号”卫星顺利送入预定轨道，该卫星是我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星。下列说法中正确的是

A. 火箭点火发射瞬间，火箭发射台喷射水是利用水的升华吸热降低发射台的温度
B. 在卫星随火箭升空的过程中，其机械能转化为内能
C. 穿越大气层时，火箭克服摩擦，将机械能转化成内能
D. 火箭选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的比热容

2. 如图所示，小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，下列说法中正确的是忽略空气阻力

A. 他的重力势能转化成了动能
B. 他的重力势能转化成了动能和内能
C. 他的重力势能减小，动能增大，机械能不变
D. 他的重力势能减小，动能不变，机械能减小
 

3. 如图是一个玩具汽车上的控制电路，小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为，保护电阻R为，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则

A. 电路中的电流为 4A
B. 电动机的功率为 16W，它两端的电压为 4V
C. 1 分钟在电阻 R 上产生热量 60J，电动机消耗电能 120J
D. 电动机工作时将机械能转化为电能，若将电阻 R 换成滑动变阻器，可调节电动机的转速

4. 根据能量守恒定律，下列情形可能发生的是

A. 出膛的子弹射穿木板，以更快的速度继续前进
B. 电水壶里的水沸腾了，给该电水壶断电，水的沸腾却永远不会停止
C. 两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，继续冲上右斜面
D. 孤岛上被人们遗忘的一只机械表，指针一直运动下去

5. 下列对能量守恒定律的理解中正确的是

A. 能量守恒定律的成立是有一定条件的
B. 各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C. 做功改变内能的过程是不同形式的能量的转移过程
D. 热传递改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程

6. 下列说法不正确的是

A. 液体很难被压缩，主要是因为分子间存在斥力
B. 一块的冰熔化成的水后，内能增加，比热容变大
C. 质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大
D. 摩擦起电是把机械能转化为电能

7. 如图所示，瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法正确的是

A. 气体对瓶塞做功，气体的内能减少
B. 瓶塞对气体做功，气体的内能减少
C. 气体对瓶塞做功，气体的内能增加
D. 瓶塞对气体做功，气体的内能增加
 

8. 水煎包是东营特色名吃，其特色在于兼得水煮油煎之妙，色泽金黄，一面焦脆，三面嫩软，皮薄馅大，香而不腻。在水煎包的制作过程中，以下说法正确的是
   
   水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动
   水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点低
   木柴燃烧时将化学能转化为内能
   往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水汽化形成的
   锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能

A. abce B. ace C. acde D. bcde

9. 从能量转化的角度来看，下列说法错误的是

A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B. 铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C. 发电机工作时主要将机械能转化为电能
D. 电热水壶工作时电能转化为内能

10. 电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动公交车等已广泛应用于现代生活中，它们都是利用电动机来工作的，电动机工作过程中的能量转化情况主要是

A. 电能转化成内能 B. 电能转化成机械能
C. 机械能转化成电能 D. 化学能转化成电能

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 如图所示研究摩擦起电现象，把一根塑料绳一端扎紧，从另一端撕开成许多细丝，用干燥的手从上向下捋几下，发现细丝蓬松开了，细丝蓬松这一现象是因为______造成的；同时又发现细丝会吸附在向下捋细丝的手上，此现象是因为______造成的。电能可以使电灯发光，同时产生内能散失在空气中，但这些内能却无法自动转化为电能。该现象说明能量的转移和转化具有______。
12. 2020年12月2日，嫦娥五号探测器着陆器与上升器组合体抵达月球后完成月壤钻取采样及封装任务。这一系列工作都是由在北京的科学工作者通过______传达指令实现对着陆器与上升器组合体的精准控制的。组合体的电能来源是______能转化为电能。

13. 公园中有一种叫“蹦床”的游戏深受同学们的喜爱。如图所示，该同学离开蹦床上升的过程中动能变______，这一过程中动能逐渐转化为______能。
     

14. 汽车紧急刹车时轮胎与地面摩擦而发热，把机械能转化为______能；汽车油箱中的汽油用掉一半后，剩下汽油的热值______选填“变大”、“变小”或“不变”。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图1所示是一个内壁光滑且密闭绝热的金属圆筒，左端固定在墙上，现在先用力F向左推活塞，使活塞从A位置运动到最左端C位置。撤销力F后，活塞又被圆筒内气体推回到A位置。请在图2中作出活塞从A运动到C再返回A过程中金属圆筒内的气体内能随位置变化的大致关系图象。绝热：表示没有热量传递。坐标原点为内能零起点。

16. 请将能量转化类型与其对应的实例或装置用线连起来。

四、实验探究题（本大题共1小题，共6.0分）

17. 如图所示，这是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度上升，实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下：
    小配重重力，大配重重力，每升降一次配重各自移动的距离，热量计中水的质量，升降次数与水温变化的关系：

请计算配重升降一次对动叶轮做功是______J。
水温度升高相当于吸收了______J的热量。
在该实验中______转化为______能，根据第一组数据减小的机械能______增加的内能选填“大于”“小于”或“等于”。
本实验中的误差来源于______写出一条即可。
焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了______定律。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

18. 小明家电热水器的简化电路图如图所示，是手动开关，置于热水器水箱外部；是温控开关，置于热水器水箱内部，当水温低于时自动闭合，达到时自动断开；和均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时，手动闭合开关，电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示。
    电热丝的阻值是多少？
    加热时流过电热丝的电流是多少A？
    假设将初温的一满箱水加热至设定温度用了50min，则电热水器的效率是多少？保留一位小数【水的比热容为，，g取】

19. 用烟煤烧水时，将10kg水从加热到，燃烧了的烟煤。水的比热容是，烟煤的热值约为试求：
    水吸收的热量是多少？
    的烟煤完全燃烧放出的热量是多少？
    热效率是多少？
    
    
    
    
    
    
     

六、综合题（本大题共1小题，共10.0分）

20. 请将下列生活现象和与之相对应的能量转化情况用线连起来。

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：A、火箭点火发射瞬间，火箭发射台是利用水的汽华吸热降低发射台的温度，故A错误；
B、在火箭升空的过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B错误；
C、穿越大气层时，火箭克服摩擦做功，将机械能转化成内能，故C正确；
D、火箭的发动机选用液态氢作燃料，主要是因为氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢可以释放出更多的热量，故B错误。
故选：C。
利用水汽化吸热，对发射台起到降温的作用；
根据消耗能量与得到能量是什么来判断能量的转化情况；
克服摩擦做功，机械能转化为内能；
根据氢燃料是热值最大的燃料来判断为什么选用液态氢。
本题既考查了火箭发射过程中的能量转化和机械能变化情况，同时也考查了对燃料热值的了解，属基础知识的考查，难度不大。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：A、小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，同时高度减小，故重力势能减小，所以不是动能和势能的转化，故错误；
B、在该过程中，动能不变，势能减小，即机械能变小，即是将机械能转化为内能的过程，故错误；
C、小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，同时高度减小，故重力势能减小，即机械能变小，故错误；
D、小朋友沿着滑梯匀速下滑的过程中，速度不变，质量不变，动能不变，同时高度减小，故重力势能减小，即机械能变小，故正确；
故选：D。
动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
 

3.【答案】C
 

【解析】

【分析】
本题考查电压、电流、功率、热量、电能等的计算，以及能量的转化等，考查知识点较多，主要考查学生对知识的灵活运用能力，本题不是纯电阻电路，解题时有的公式不能使用，这是最容易出错的地方。
从电路图中可以看出，电动机与保护电阻串联，电压表测量电源电压；电压表测量保护电阻R两端的电压；
已知线圈电阻和保护电阻的大小，根据公式可求电路电流；根据公式可求电动机的功率；根据公式可求1分钟在电阻R上产生的热量；根据公式可求电动机消耗的电能；电动机工作时把电能转化成机械能；将电阻R换成滑动变阻器，可以调节电路中电流的大小，从而起到调节电动机转速的目的。
【解答】
由电路图中可知，电动机与保护电阻串联，电压表测量电源电压；电压表测量保护电阻R两端的电压；
由题意可知，闭合开关后，电阻R两端的电压为2V，
则通过电阻R的电流：
；
因为串联电路电流处处相等，
电路中的电流为，故A错误；
电压表测量电源电压，则结合题中数据可知，电源电压为6V，
因为串联电路总电压电压各用电器电压之和，
所以电动机的电压为：，
电动机的功率为：
；故B错误；
分钟在电阻R上产生的热量：
；
1 分钟电动机消耗电能：
；故C正确；
电动机工作时把电能转化成机械能；将电阻R换成滑动变阻器，可以调节电路中电流的大小，从而起到调节电动机转速的作用，故D错误。
故选：C。  

4.【答案】C
 

【解析】解：A、子弹射穿木板的情景中，子弹高速运动，说明子弹具有动能，由于摩擦生热会使动能减小，它的速度减慢，故A错误；
B、在电水壶的使用过程中，消耗了电能，而水的温度升高，内能增加，断电后，水不再吸收热量，水的沸腾会停止，故B错误；
C、两个斜面相对接，小球从左斜面滚下后，由于具有动能，会继续冲上右斜面，将动能转化为重力势能，故C正确；
D、机械表工作靠表内弹簧片的弹性势能转化为机械能，几天就会消耗完毕，不会一直默默地走下去，故D错误。
故选：C。
能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。
熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的具体形式是解答此类问题的关键。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、能量守恒定律是自然界中的普遍规律，在任何情况下都是成立的，故A错误；
B、能量之间可以相互转化，各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化，故B正确；
C、做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程，而不是转移过程，故C错误；
D、热传递改变内能的过程是同一形式的能量的转移过程，而不是转化过程，故D错误。
故选：B。
能量既不会创生，也不会消灭，它只能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，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律。各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的。改变内能的方式有做功和热传递。
熟知能量守恒定律，并知道能量的转化和转移的具体形式和条件等，是解答此类问题的关键。
 

6.【答案】C
 

【解析】解：
A、液体很难被压缩是因为分子间存在斥力，故A正确；
B、水的比热容大于冰的比热容，所以一块的冰熔化成的水的过程，吸收热量，内能增加，温度不变，比热容变大，故B正确；
C、相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量越多的热值越大，故C错误；
D、摩擦起电产生的是电能，是克服摩擦时做功的机械能转化为了电能，故D正确。
故选：C。
物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力；
物体内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，物体吸收热量，内能增加；
比热容的大小与物质的状态有关；
热值是燃料本身的一种性质，不同的燃料，完全燃烧时释放的热量不同；
摩擦起电时主要将机械能转化为电能。
本题主要考查学生对分子运动论、内能和比热容影响因素、热值的特性以及摩擦起电能量转化的理解和掌握，属于综合性题目。
 

7.【答案】A
 

【解析】

【分析】
用力打气，对瓶内气体做功，瓶内气体内能增加、温度升高、压强增大；继续打气，当瓶内气体压强大于大气压强，瓶塞跳起，水蒸气对塞子做功，内能减少、温度降低，瓶内的水蒸气液化形成小液滴，出现水雾。
本题考查了做功改变物体内能。对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；物体对外做功，物体的内能减小、温度降低。
【解答】
向瓶内打气，瓶塞跳起时，在瓶塞跳起的过程中，瓶内气体对瓶塞做功，气体一部分内能转化为瓶塞的机械能；故A正确，BCD错误。
故选：A。  

8.【答案】B
 

【解析】

【分析】
本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
扩散现象说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
油的沸点通常高于水的沸点，所以可达到更高的温度；
燃料燃烧是能量的转化过程，实质是燃料的化学能转化为内能的过程；
生活中看到的大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的；
做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
【解答】
水煎包“香气四溢”，说明分子在不停地做无规则运动 ，故a正确；
水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，而不是低，故b错误；
木柴燃烧时将化学能转化为内能，故c正确；
d往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，这是由于水蒸气液化形成的，故d错误；
锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，故e正确；
以上说法正确的是ace，故B符合题意。
故选B。  

9.【答案】B
 

【解析】

【分析】
判断能量转化时，要看消耗了什么能量，得到什么能量，消耗的能量转化为得到的能量；从能量转化的角度分析，电流做功的过程是将电能转化为其它形式能量的过程。
本题是一道基础题，知道做功过程是能量转化过程，具体问题具体分析即可正确解题。
【解答】
A、电风扇工作时，消耗电能，得到机械能，所以将电能转化为机械能；故A正确；
B、铅蓄电池充电的过程，消耗电能，得到化学能，所以将电能转化为化学能；故B错误；
C、发电机发电时，消耗了机械能，得到电能，所以将机械能转化为电能；故C正确；
D、电水壶工作时消耗了电能，使水的温度升高，得到内能，故将电能转化为内能；故D正确。
故选：B。  

10.【答案】B
 

【解析】解：电动机工作过程中，主要将电能转化为机械能。
故选：B。
在做能量的转化这种题时，我们要注意分析哪种能量增加了，哪种能量减少，因为总是减少的这种能量转化为增加的那种能量。
本题考查了电动机的能量转化，难度不大。
 

11.【答案】同种电荷相互排斥  异种电荷相互吸引  方向性
 

【解析】解：用干燥的手从上向下在塑料绳上捋几下，手与塑料绳反复摩擦，使塑料绳带上了同种电荷，因为同种电荷相互排斥，故细丝会张开；
做的过程中发现细丝会“粘”在捋动的手上，这是因为手与细丝摩擦过程中带上了异种电荷，异种电荷相互吸引；
通电使电灯发光时，电能转化为光能和内能，一部分内能散失在空气中无法自动转化为电能，与之类似的这些事例说明，能量的转化具有方向性。
故答案为：同种电荷相互排斥；异种电荷相互吸引；方向性。
电荷间的作用规律是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
能量在转化和转移的过程中具有方向性，很多能量转化和转移的实例都说明了这一点。
此题考查了电荷的相互作用及能量转化的方向性，是一道基础题。
 

12.【答案】电磁波  太阳能
 

【解析】解：电磁波可以在真空中传播，故科学工作者通过电磁波传达指令；在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能，能量的转换形式为：太阳能转化为电能。
故答案为：电磁波；太阳能。
广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的；在太空中，一般采用太阳能来给卫星或者其它空间设备提供电能。
本题考查学生对电磁波的了解以及对能量转化的认识，属于基础性题目，难度不大。
 

13.【答案】小  重力势
 

【解析】解：该同学离开蹦床上升的过程中，质量不变，速度减小，动能变小；所处高度增加，重力势能增加，正是动能转化为重力势能。
故答案为：小，重力势。
本题考查了动能与重力势能的转化。动能与质量和速度有关，重力势能与高度和质量有关。分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量。
对于判断能量转化的题目，我们可以从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向。
 

14.【答案】内  不变
 

【解析】解：紧急刹车时，轮胎与地面摩擦而发热，将机械能转化为内能；
燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关，所以汽车油箱中的汽油用掉一半后，剩下汽油的热值不变。
故答案为：内；不变。
克服摩擦做功，机械能转化为内能。
燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关。
此题主要考查学生对摩擦生热现象和燃料的热值的理解和掌握，难度不大。
 

15.【答案】解：活塞从A运动到C的过程中，活塞压缩金属筒内的气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体的内能变大，由于内壁光滑且密闭绝热，则机械能全部全部转化为内能，在C点时，气体内能最大；活塞从C返回到A的过程中，金属筒内的气体推动活塞做功，内能转化为机械能，气体的内能减小，由于内壁光滑且密闭绝热，则内能全部转化为机械能；所以从A点开始时和结束时的内能是相同的；由于任何物体都有内能，故气体的初始内能不为零，如图所示：

 

【解析】对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，物体的内能会减少。
本题考查了做功改变物体内能、能量的守恒，属于基础知识。
 

16.【答案】解：太阳能热水器将光能转化为内能，太阳能电池板将光能转化为电能，电暖炉将电能转化为内能，木柴燃烧将化学能转化为内能。
故答案为：

 

【解析】看清能量转化前物体具有什么能，能量转化后物体具有什么能，然后确定能量的转化过程。
本题主要考查对能量转化方式的了解，能量转化现象在生活中比较普遍，在解题时要针对具体的情况明确能量转化的方向，然后具体分析。
 

17.【答案】420  420  机械能  内  等于  克服摩擦做功  能量守恒
 

【解析】解：小配重重力，大配重重量，合力为420N，
每升降一次配重各自移动的距离，即绳子一端移动的距离是1m。
所以一次对动叶轮做的功为：
；
由表格知，升降一次水温升高，
水吸收的热量是：
；
在实验过程中，机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能。根据第一组实验数据可以看出，减小的机械能等于增加的内能。
由于摩擦是不可避免的，所以本实验中的误差主要来源于克服摩擦做功消耗一部分能量；。
由物理史实可知，焦耳在这个实验的基础上继续研究，率先提出了能量守恒定律。
故答案为：
；；机械能；内；等于；克服摩擦做功；能量守恒。
已知大配重下降，小配重上升，合力为420N，根据求得配重升降一次对动叶轮做功；
利用计算消耗的机械能，来计算转化为的内能。
机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能。
实验中的误差主要来自克服摩擦做功。
根据能量守恒定律的发现可做出解答。
本题考查能量转化和热量的计算的有关问题，关键知道能量是守恒的。能量在转移和转化的过程中，能的总量是不变的。
 

18.【答案】解：当只有闭合时，单独工作，电热水器处于保温状态，
由可得：；
当两开关都处于闭合状态时，两电阻并联，电热水器处于加热状态，
的功率：，
由可得，电热丝的电流：
；
由得水的质量：
，
水吸收的热量为：
  J，
由可得，消耗的电能为：
，
热水器的效率为：
。
答：电热丝的阻值是；
加热时流过电热丝的电流是8A；
电热水器的效率是。
 

【解析】当开关闭合时，热水器处于保温状态，利用求出电热丝的电阻；
当两开关都闭合时，两电阻并联处于加热状态，结合保温状态下的功率，求出在加热状态时的功率，利用求出通过的电流；
先利用密度公式求出水的质量，再利用吸热公式求出水吸收的热量；对比消耗的电能求出效率。
此题借热水器的使用考查电路的分析、电功公式的理解、吸热以及效率的计算等，注意分析状态，注意单位统一。
 

19.【答案】解：
水吸收的热量：
；
的烟煤完全燃烧放出的热量：
；
热效率：
；
答：水吸收的热量是；
的烟煤完全燃烧放出的热量是；
热效率是。
 

【解析】知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，可利用吸热公式计算水吸收的热量；
知道烟煤的热值和质量，可利用公式计算烟煤完全燃烧放出的热量；
知道水吸收的热量和烟煤完全燃烧放出的热量，根据效率公式求出热效率。
本题考查学生对热传递过程中的吸热公式、燃料完全燃烧放出热量公式、热效率公式的理解和灵活运用。
 

20.【答案】解：A、电流通过灯丝炽热发光，消耗的是电能，获得了内能和光能，属于电能转化为内能和光能；
B、来回迅速摩擦双手，是克服摩擦力做功，使手的内能增大，温度升高，属机械能转化为内能；
C、用电饭煲煮饭，消耗的是电能，获得了内能，属电能转化为内能；
D、壶盖被水蒸气顶起，消耗的是内能，获得了机械能，属于内能转化为机械能；
E、万物生长靠太阳是利用植物的光合作用将光能转化为化学能。
综上分析可知，应做如下连线：；；；；。
 

【解析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，总是消耗的能量转化为得到的能量。
在自然界中，能量转化的现象很多，但需要通过一些器械装置或在一定条件下。能量的转化也是有规律可循的，例如用电器都是将电能转化成了其它形式的能。在日常的学习中我们要注意总结归纳。