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第1节 能量及其形式
考点一、认识能量
（一）我们的世界充满着能量
事例 说明
植物的生长需要能量 所有的自然现象都涉及能量
破坏力巨大的龙卷风具有能量
太阳的照射提供能量
运动员的奔跑需要能量 人类的一切活动每时每刻都离不开能量
人的学习需要能量
人睡觉时需要消耗能量
（二）通过斜面实验认识能量
实验装置
过程和现象 小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面， 如果没有摩擦力，不管斜面比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处，而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同
解释 将小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量
典例1：（2023九上·东阳月考）关于能量的描述不正确的是（　　）
A．挂在墙上的弹弓具有弹性势能 B．声音也具有能量
C．正在行驶的火车具有动能 D．太阳的光具有光能
变式1：1千米3海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量，相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于（　　）
A．内能 B．化学能 C．电能 D．核能
变式2：关于常见的能，下列说法不正确的是（　　）
A．河水流淌时具有机械能 B．储存在食物中的能量属于化学能
C．雷达能接收、发射电磁能 D．煤炭等燃料储存的能量属于机械能
变式2：“神舟十号”航天飞船在中国酒泉卫星发射中心用“长征二号”F型运载火箭发射升空。请在下列横线上填上合适的能的种类。
（1）长征二号F型运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，其中储存了________。
（2）长征二号F型运载火箭点燃后燃料剧烈燃烧，具有________。
（3）火箭发射时发出巨大的声音具有________。
（4）升空过程中的火箭具有________。
（5）在太空中，“神舟十号”展开两块巨大的电池板吸收太阳发出的________，为飞船提供了________。
（6）在与“天宫一号”成功对接并组合飞行后，“神十”返回地面。返回舱与大气层剧烈摩擦，产生了大量的________。
考点二、能量的形式
物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。
事例 具有的能量形式
做机械运动的物体 机械能
汽车行驶时需要的燃料 化学能
动听的音乐 声能
各种电池和发电厂提供的电 电能
核电站发电 核能
可见光、红外线紫外线、微波和X射线 电磁能
高温水蒸气 内能
典例1：杭州亚运会的每一项活动都与能量有关，下列关于能量的形式说法错误的是（　　）
A．奔跑的运动员具有机械能
B．运动员的食物中含有化学能
C．沙滩上强烈的紫外线不属于光能
D．足球场上的照明灯产生的光能是由电能转化而来的
变式1：下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　）
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．米饭中储存着化学能
C．被拉仲的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
变式2：我国科学工作者在南中国海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块天然气水合物，能源总量可达到全国石油总量的一半，燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与164m3天然气相当，据此可判断“可燃冰”（　　）
A．具有较高的内能 B．具有较高的化学能
C．只有燃烧时才有内能 D．没有点燃时没有化学能
变式2：下列关于能的叙述不正确的是（　　）
A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．人在跑步时要消耗体内的“能”
D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
1．（2022九上·长兴月考）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　）
A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇
2．（2023九上·义乌月考）在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池，将铜片、锌片与电压表相连。电池的能量直接来源于（　　）
A．机械能 B．电能 C．太阳能 D．化学能
3．（2022九上·苍南期中）手机通过电磁波进行信息传递，这些电磁波就是人们常说的“手机辐射”。“手机辐射”具有（　　）
A．机械能 B．电磁能 C．声能 D．化学能
4．（2024七下·海曙期中）维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自 （　　）
A．流水和风 B．太阳辐射能
C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油
5．地球上各种生物需要的能量主要来自（　　）。
A．太阳能 B．煤和石油等燃料的化学能
C．绿色植物的化学能 D．流动的水和风的机械能
6．（2023九上·舟山期中）下列家用电器在工作中，将电能主要转化为机械能的是（　　）
A．电饭锅
B．电风扇
C．电视机
D．电热水壶
7．（2023九上·杭州期中）杭州亚运会女子跳远决赛中，中国运动员熊诗麒夺得金牌。在起跳前冲刺过程中，运动员具有较大的　 　能；运动员在比赛时消耗体内储存的　 　能。
8．（2021九上·龙湾期中）2021年10月16日凌晨神舟十三号飞船发射升空，火箭燃料为偏二甲肼（C2H8N2），助燃剂为四氧化二氮（N2O4），其反应的化学方程式为：C2H8N2+2N2O4 3N2+2CO2+4H2O，则 （1）四氧化二氮（N2O4）为助燃剂，利用了N2O4的　 　（填氧化性或还原性）。
（2）神舟十三号飞船发射加速升空时，飞船增加的机械能是由燃料的　 　能转化来。
9．甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。
①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。
③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大破坏。
④地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。
⑤水力发电是利用水能进行发电。
⑥雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。
⑦泥石流突然暴发具有极大的破坏性。
（1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如　 　；另一类属于有害的能量，如　 　。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的　 　能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 能量及其形式
考点一、认识能量
（一）我们的世界充满着能量
事例 说明
植物的生长需要能量 所有的自然现象都涉及能量
破坏力巨大的龙卷风具有能量
太阳的照射提供能量
运动员的奔跑需要能量 人类的一切活动每时每刻都离不开能量
人的学习需要能量
人睡觉时需要消耗能量
（二）通过斜面实验认识能量
实验装置
过程和现象 小球一旦从斜面滚下，它将会继续滚上另一个斜面， 如果没有摩擦力，不管斜面比斜面甲陡些还是缓些，小球总是会滚到斜面上的C处或另一斜面上的D处或E处，而C处或D、E处离桌面的高度与小球出发点A处的高度相同
解释 将小球提高到A处时，就给予了小球一种与升高高度相联系的能量
典例1：（2023九上·东阳月考）关于能量的描述不正确的是（　　）
A．挂在墙上的弹弓具有弹性势能 B．声音也具有能量
C．正在行驶的火车具有动能 D．太阳的光具有光能
【答案】A
【解析】根据对能量形式的认识和理解判断。
【解答】A.挂在墙上的弹弓，没有发生弹性形变，不具有弹性势能，故A错误符合题意；
B.声音能够将玻璃震碎，因此具有能量，故B正确不合题意；
C.正在行驶的火车，由于运动具有动能，故C正确不合题意；
D.太阳的光具有光能，故D正确不合题意。
故选A。
变式1：1千米3海水中的氘元素通过核聚变的方式释放的能量，相当于地球上所有石油燃烧产生的能量。氘元素中的这种能量形式属于（　　）
A．内能 B．化学能 C．电能 D．核能
【答案】D
【解析】根据核能的定义判断。
【解答】通过核聚变或核裂变的形式释放出来的巨大能量叫核能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
变式2：关于常见的能，下列说法不正确的是（　　）
A．河水流淌时具有机械能
B．储存在食物中的能量属于化学能
C．雷达能接收、发射电磁能
D．煤炭等燃料储存的能量属于机械能
【答案】D
【解析】根据能量存在形式的知识分析判断。
【解答】A.河水流淌时，由于水做机械运动具有机械能，故A正确不合题意；
B.储存在食物中的能量属于化学能，故B正确不合题意；
C.雷达能接收、发射电磁波，即接受和发射电磁能，故C正确不合题意；
D.煤炭等燃料储存的能量属于化学能，故D错误符合题意。
故选D。
变式2：“神舟十号”航天飞船在中国酒泉卫星发射中心用“长征二号”F型运载火箭发射升空。请在下列横线上填上合适的能的种类。
（1）长征二号F型运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，其中储存了________。
（2）长征二号F型运载火箭点燃后燃料剧烈燃烧，具有________。
（3）火箭发射时发出巨大的声音具有________。
（4）升空过程中的火箭具有________。
（5）在太空中，“神舟十号”展开两块巨大的电池板吸收太阳发出的________，为飞船提供了________。
（6）在与“天宫一号”成功对接并组合飞行后，“神十”返回地面。返回舱与大气层剧烈摩擦，产生了大量的________。
【答案】（1）化学能（2）热能（3）声能（4）机械能（5）光能；电能（6）热能
【解析】火箭升空时将燃料燃烧释放的化学能转化为热能，再转化为火箭的机械能；返回舱与大气层剧烈摩擦时产生热能.
（1）长征二号F型运载火箭使用偏二甲肼作为主要燃料，其中储存了化学能；（2）燃料剧烈燃烧，具有热能；（3）火箭发射时发出巨大的声音具有声能；（4）升空过程中的火箭做机械运动，具有机械能；（5）电池板吸收太阳发出的光能，，为飞船提供了电能；（6）返回舱与大气层剧烈摩擦，产生了大量的热能.
考点二、能量的形式
物体的运动有多种多样的形式。跟物体的运动一样，能量也有多种形式。根据能量的特点大致可以分为机械能、化学能、声能、电能、电磁能、内能、核能等。
事例 具有的能量形式
做机械运动的物体 机械能
汽车行驶时需要的燃料 化学能
动听的音乐 声能
各种电池和发电厂提供的电 电能
核电站发电 核能
可见光、红外线紫外线、微波和X射线 电磁能
高温水蒸气 内能
典例1：杭州亚运会的每一项活动都与能量有关，下列关于能量的形式说法错误的是（　　）
A．奔跑的运动员具有机械能
B．运动员的食物中含有化学能
C．沙滩上强烈的紫外线不属于光能
D．足球场上的照明灯产生的光能是由电能转化而来的
【答案】C
【解析】能量是物质的一种形态，它的表现形式呈多样化；最主要的可分为三大类；1.动能；2.势能；3.辐射能。现分别列举如下：1.动能：是伴随著物质运动的能量；如，a.原子和物体的振动产生声能；b.物体作机械运动而产生的动能；c.电子运动产生电能；d.原子和分子的热运动产生的热能等。2.势能：物质静止时所具有的能量；它与物质所处的位置和状态有关；如，a.物体位于地球表面不同高度有不同的势能，称为重力势能；b.原子间形成的化学键储有化学能；c.原子核内存有核能；d.弹性物体受应变时存有弹性能；e.物体静止时的本征能（爱恩斯坦认为，物质与能量互为等价）；f.电子受原子或分子约束的游离能，g.静磁能等。3.辐射能：各种电磁辐射，包括光和热的辐射能。能量的每种形式都可以转换为其它形式，但能量不能消灭或无中产生。能量的损失，常为转换成其它类型的能量。电能是一种动能；它可转换成热能或光能。4、分子势能（内能）；分子势能是分子间由于存在相互的作用力，从而具有的与其相对位置有关的能。分子势能是内能的重要组成部分。5、光能光能是光子运动对应的能量，光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量形式，光能是一种可再生性能源。6、磁能：泛指与磁相联系的能量，严格地说应指磁场能。在线圈中建立电流，要反抗线圈的自感电动势而做功，与这部分功相联系的能量叫做自感磁能。7、电能是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能既是一种经济、 实用、清洁且容易控制和转换的能源形态，又是电力部门向电力用户提供由发、供、用三方共同保证质量的一种特殊产品( 它同样具有产品的若干特征，如可被测 量、预估、保证或改善。8、化学能是一种很隐蔽的能量，它不能直接用来做功，只有在发生化学变化的时候才可以释放出来，变成热能或者其他形式的能量。9、核能是通过核反应从原子核释放的能量，符合阿尔伯特·爱因斯坦的质能方程E=mc ，其中E=能量，m=质量，c=光速；
【解答】A. 奔跑的运动员具有机械能 ，A正确；
B. 运动员的食物中含有化学能 ，B正确；
C. 滩上强烈的紫外线属于光能，C错误；
D. 足球场上的照明灯产生的光能是由电能转化而来的 ，D正确；
故答案为：C.
变式1：下列物体所具有能量的形式表述正确的是（　　）
A．被大风摇动的树干不具有能量
B．米饭中储存着化学能
C．被拉仲的弹簧具有能量而被压缩的弹簧不具有能量
D．水库中的水不具有能量，而只有当它从水库中流下时才具有能量
【答案】B
【解析】 发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
【解答】A.被大风摇动的树干具有动能，故A错误；
B.储存在食物中的能量是化学能，米饭中储存着化学能，故B正确；
C.被拉伸和被压缩的弹簧都有弹性势能，故C错误；
D.水库中的水由于位置较高，具有重力势能，故D错误。
故答案为：B。
变式2：我国科学工作者在南中国海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块天然气水合物，能源总量可达到全国石油总量的一半，燃烧1m3“可燃冰”释放的能量与164m3天然气相当，据此可判断“可燃冰”（　　）
A．具有较高的内能 B．具有较高的化学能
C．只有燃烧时才有内能 D．没有点燃时没有化学能
【答案】B
【解析】能够燃烧的物体叫做燃料，燃料本身具有化学能，燃烧时将化学能转化为内能。1m3可燃冰释放出的能量与燃烧164m3天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”具有很高化学能．故选B．
一切物体都具有内能，燃料还具有化学能；“可燃冰”燃烧时可以释放出很大的能量，即将化学能转化为内能．
变式2：下列关于能的叙述不正确的是（　　）
A．伽利略的斜面实验中，小球从斜面滚下后能滚上另一个斜面是因为小球具有“能”
B．挂在树枝上的苹果没有运动，所以苹果不具有“能”
C．人在跑步时要消耗体内的“能”
D．向日葵在太阳下不断生长时将太阳光中的“能”储存到体内
【答案】B
【解析】（1）（3）（4）根据能量转化的知识判断的；
（2）物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
【解答】A.小球滚动时具有动能，爬上斜面时具有重力势能，即将动能转化为重力势能，故A正确不合题意；
B.挂在树枝上的苹果具有重力势能，故B错误符合题意；
C.人在跑步时，将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，故C正确不合题意；
D.向日葵生长时，将太阳能转化为化学能储存在体内，故D正确不合题意。
故选B。
1．（2022九上·长兴月考）下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　）
A．电饭煲 B．电灯 C．洗衣机 D．电风扇
【答案】B
【解析】根据常见用电器的能量转化过程判断。
【解答】A.电饭煲将电能转化为内能，故A不合题意；
B.电灯将电能转化为光能，故B符合题意；
C.洗衣机将电能转化为机械能，故C不合题意；
D.电风扇将电能转化为机械能，故D不合题意。
故选B。
2．（2023九上·义乌月考）在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池，将铜片、锌片与电压表相连。电池的能量直接来源于（　　）
A．机械能 B．电能 C．太阳能 D．化学能
【答案】D
【解析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】根据描述可知，电池的能量肯定来自于番茄内部的化学能，故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
3．（2022九上·苍南期中）手机通过电磁波进行信息传递，这些电磁波就是人们常说的“手机辐射”。“手机辐射”具有（　　）
A．机械能 B．电磁能 C．声能 D．化学能
【答案】B
【解析】根据能量的存在形式分析判断。
【解答】A.物体由于机械运动具有的能量叫机械能，故A不合题意；
B.由于电磁辐射具有的能量叫电磁能，故B符合题意；
C.声音传播时具有的能量叫声能，故C不合题意；
D.物质在发生化学变化时产生的能量叫化学能，故D不合题意。
故选B。
4．（2024七下·海曙期中）维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自 （　　）
A．流水和风 B．太阳辐射能
C．绿色植物的能量 D．深埋在地下的煤和石油
【答案】B
【解析】植物光合作用所固定的太阳能是生态系统中最初的能量来源；
【解答】植物利用太阳能进行光合作用，制造处有机物，有机物中储存着化学能，有机物中的能量通过细胞的呼吸作用重新释放出来，维持生命活动所需的能量，所以维持人体生命活动需要能量，人们从事生产活动也需要能量，这些能量最终主要来自太阳能；
故答案为：B.
5．地球上各种生物需要的能量主要来自（　　）。
A．太阳能 B．煤和石油等燃料的化学能
C．绿色植物的化学能 D．流动的水和风的机械能
【答案】A
【解析】根据地球上能量的来源判断。
【解答】地球上各种生物需要的能量主要来自太阳能，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
6．（2023九上·舟山期中）下列家用电器在工作中，将电能主要转化为机械能的是（　　）
A．电饭锅
B．电风扇
C．电视机
D．电热水壶
【答案】B
【解析】根据各种用电器的能量转化过程判断。
【解答】A.电饭锅将电能转化为内能，故A不合题意；
B.电风扇将电能转化为机械能，故B符合题意；
C.电视机将电能转化为光能和声能，故C不合题意；
D.电热水壶将电能转化为内能，故D不合题意。
故选B。
7．（2023九上·杭州期中）杭州亚运会女子跳远决赛中，中国运动员熊诗麒夺得金牌。在起跳前冲刺过程中，运动员具有较大的　 　能；运动员在比赛时消耗体内储存的　 　能。
【答案】机械或动；化学
【解析】物体由于运动具有的能量叫机械能，而物质内部储存的能量叫化学能，据此分析解答。
【解答】在起跳前冲刺过程中，运动员具有较大的机械能；运动员在比赛时消耗体内储存的化学能。
8．（2021九上·龙湾期中）2021年10月16日凌晨神舟十三号飞船发射升空，火箭燃料为偏二甲肼（C2H8N2），助燃剂为四氧化二氮（N2O4），其反应的化学方程式为：C2H8N2+2N2O4 3N2+2CO2+4H2O，则 （1）四氧化二氮（N2O4）为助燃剂，利用了N2O4的　 　（填氧化性或还原性）。
（2）神舟十三号飞船发射加速升空时，飞船增加的机械能是由燃料的　 　能转化来。
【答案】（1）氧化性（2）化学能
【解析】（1）根据对“助燃”的理解分析解答；
（2）没有燃烧的燃料具有化学能，通过燃烧的方式，将化学能转换为内能，据此解答。
【解答】（1）四氧化二氮（N2O4）为助燃剂，利用了N2O4的氧化性。
（2）神舟十三号飞船发射加速升空时，飞船增加的机械能是由燃料的化学能转化来。
9．甲同学和乙同学分头查阅了关于能量的许多资料，得到了如下一些信息。
①海啸时，海洋中聚积的能量形成滔天巨浪，造成严重的损失。
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量，可利用它来发电。
③火山爆发将大量的地热能带到地面，给所到之处带来较大破坏。
④地热能可直接用于室内取暖、供热和工业发电。
⑤水力发电是利用水能进行发电。
⑥雨季，长江洪水暴发时会冲毁堤坝，淹没大批农田和城镇。
⑦泥石流突然暴发具有极大的破坏性。
（1）他们经过讨论将上述能量分为两大类：一类属于有益的能量，如　 　；另一类属于有害的能量，如　 　。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的　 　能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
【答案】（1）②④⑤；①③⑥⑦ （2）机械
【解析】（1）凡是被人类利用的能量就是有益的能量，凡是影响人类生活和生产的能量都是有害的能量；
（2）物体由于做宏观运动而产生的能量叫机械能，据此分析解答。
【解答】（1）根据题干可知，属于有益的能量的是 ②④⑤ ；属于有害的能量，如①③⑥⑦。
（2）他们发现海啸、山洪暴发、泥石流暴发的共同特点是蕴含了大量的机械能，一旦释放可以产生强大的破坏力。
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