资源简介

20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
基础过关练
一、能量的转移和转化
1 ．如图为近年来流行的一种手压式自发电手电筒，按压手电筒上的按柄时，通过塑料齿轮带动铜 丝线圈内的磁性飞轮高速旋转，从而产生电流点亮灯泡。这个过程中把_________能转化为电能， 电流的产生是利用了_________原理
2 ．关于核电站下列说法正确的是 ( )
A ．核燃料发电后产生的废弃物可以按照一般垃圾处理
B ．核电站中的能量转化是将核能最终转化为电能
C ．核电站是利用核聚变释放能量来发电
D ．通过改进科学技术，可以让核电站的能源转化效率达到 100％
3 ．利用能量的过程，就是能量_________或转化的过程。新疆的达坂城号称“百里风区” ，当地的民 谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”为了实现中国2030 年前“碳 达峰” ，新疆的风力发电站可以将风能转化为_________ ，从而减少二氧化碳排放。
4 ．如图是多米诺骨牌，将其按一定间距排列，轻轻碰倒第一张小骨牌，骨牌倒下过程中其重力势 能转化为_________能，前一张骨牌会将部分能量_________ (转化/转移) 至后一张，如此“连锁反 应” ，最终使最大的骨牌被推倒。
二、能量守恒定律
5 ．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规
律之一。下列说法正确的是 ( )
A ．能量是不守恒的
B ．能量可以被消灭，也可以被创造
C ．能量转化过程中，数量虽然没有减少，但在可利用的品质上降低了
D ．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机
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6．汽车发动机工作时将燃料燃烧放出的内能转化为_________能；此过程中，能量的总量_________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。工作一段时间后，油箱中剩余燃料的热值_________(选填“变大”“变 小”或“不变”) 。
7．二氧化碳 (CO2 ) 爆破是工程建设中环保的爆破技术。起爆前利用高压泵使CO2 通过压缩方式发
生液化，流入爆破筒内。如图所示，通电后电加热管发热，液态CO2 迅速汽化，形成的高压气体从 泄气孔喷出，实施爆破，这一过程相当于内燃机的_________冲程，整个过程中_________ (选填“遵
循”或“不遵循”) 能量守恒定律。
8 ．如图所示，小兰将一个橙子用细绳悬挂起来制成单摆，让橙子从A 点由静止释放，橙子会在A 、 C 两点之间来回摆动且摆幅越来越小。下列说法正确的是 ( )
A ．悬挂点到橙子的重心的距离即摆长越短，此单摆的周期越长
B ．来回摆动的过程中，橙子的机械能守恒
C ．橙子来回摆动的过程中，违背了能量守恒定律
D ．假设橙子摆到最高处时所有外力同时消失，橙子将处于静止状态
三、能量在转移和转化过程中的方向性
9 ．关于能源、信息与材料，下列说法正确的是 ( )
A ．风能、地热能、电能均属于一次能源
B ．手机内部的芯片主要由超导体制成
C ．能量的转化和转移都是有方向性的
D ．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
10．为了节能，现在很多电动汽车安装了“能量回收装置”，在刹车时该装置可带动发电机发电。在 汽车刹车制动时，轮胎与地面摩擦会产生大量内能，但这些内能是_________ (选填“可以”或“不可 以”) 自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有_________。
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11．下列说法正确的有 ( )
①太空中需要 3 颗地球同步卫星才能几乎实现全球卫星通信；
②微波炉是应用电流的热效应来工作的；
③电磁波能够在真空中传播，而声音不能在真空中传播；
④能量的转移与转化具有方向性，因此要注意节约能源；
⑤随着科学技术的快速发展，我国已建立了利用核聚变发电的核电站；
⑥“5G”移动通信技术中的5G 芯片是由超导体材料制成的，铜是磁性材料可以被磁化。
A ．①③④ B ．①③⑤ C ．①④⑥ D ．②③④
12．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化或转移。
( 1)根据能量守恒定律，在能量发生转化或转移的过程中，能的总量是_________ (选填“变化”或“不 变”) 的。
(2)能量的转化是有方向的，如图所示的几幅图按能量转化的顺序，正确的排列是_________。
能力提升练
一、单选题
1 ．如图是一款“收音机钢笔” ，当书写的时候，笔端摇摆产生电流，就能给钢笔的内置电池储存电 能，同时供笔端微型收音机和扬声器工作。在繁重的学习中可以听听音乐，缓解学习的压力。关于 “收音机钢笔”的说法正确的是 ( )
A ．“产生电流”利用了电磁感应的原理 B ．电磁感应现象由奥斯特首先发现
C ．扬声器工作原理与发电机工作原理相同 D ．“储存电能”时把化学能转化为电能
2．假设 2025 年 10 月 31 日 23 时 44 分，神舟二十一号载人飞船发射成功，并成功对接于空间站天 和核心舱前向端口，下列说法正确的是 ( )
A ．火箭应选用热值大的燃料
B ．火箭点火时，底座的温度升高，含有的热量增大
C ．火箭加速升空时，机械能变大，所以能量不守恒
D ．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃ ，此时内能为零
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3 ．如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列
说法正确的是 ( )
A ．电池在充电时相当于电源 B ．图乙中 a 、b 均为电能
C ．图乙中d 为机械能 D ．风扇工作时，其原理与动圈式话筒相同
4 ．如图所示是我国空间站在太空中飞行的场景，太阳翼可将太阳能转化为电能，同时利用电能驱 使太阳翼转动，以确保太阳光垂直照射在太阳翼上。下列说法正确的是 ( )
A ．太阳能属于不可再生能源 B ．空间站利用超声波向地面传递信息
C ．太阳翼转动时，将电能转化为机械能 D ．太阳翼转动时，不遵循能量守恒定律
5 ．2025 年 5 月 17 日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功将“实践二十五 号”卫星发射升空。关于运载火箭，下列说法中错误的是 ( )
A ．火箭加速上升时，将动能转化为重力势能
B ．燃料燃烧过程中，质量减少，热值不变
C ．发射火箭时需要配备喷水系统来冷却发射台，这是利用了水汽化可以吸热
D ．燃料燃烧过程中将化学能转化为内能
6 ．如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确 的是 ( )
A ．序号①的实例可以是“炙手可热”
B ．序号④的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处
C ．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用
D ．序号②的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电
二、填空题
7 ．如图所示，是小球在地面弹跳实验拍下的频闪照片，小球弹起的高度逐渐降低，说 明小球机械能在_______ (选填“增大”“减小”或“不变”) ；利用红外线测温仪分别测量 实验前小球的初温t1 和实验后小球的末温t2 ，则t1 ____ t2 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
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(
定位、防篡改设计等方面进行了全面升级，
旨在提升安全性能
。
(
1)
电动
车的电动机工作时把
_________
能转化成
_________
能。
(
2)
表格中是某款电动车铭牌的部分内容，由表格中信息可得，电池充满
电后，储存了
_________
kW
·
h
的电能。电池只供电动机以最大功率工作
，
最
多能连续工作
_________
小时。
(
3)
将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，整车通电，车锁相当于电路中
的
_
________
。骑着电动车在路上低速行驶时闻到路边的花香，花香四溢
是
_
_
_______
现象。
)8 ．现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转 化为电能，此过程中所有的能量总和_________ (选填“增大”“减小”或“不变”) 。转化的电能为汽 车提供后续运动的能量，小明认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，永远运动 下去，成为了永动机。小明的观点_________ (选填“正确”或“不正确”) ，理由是_________。
9 ．生活图片及教材知识点运用
生活图片 教材知识点运用
某同学家中一周前、后电能表示数如图所示，若该家庭所在地区每度电 的电费是 0.6 元，则本周该家庭用电花费_________元。已知该电能表 铭牌上标有“2000 imp/ (kW h) ” ，若一个电水壶单独工作 5 min ，电能 表的脉冲指示灯闪烁 200 次，则该电水壶的电功率为_________W
电炉工作时将_________能转化为_________能，这利用了电流的 _________效应； 电炉丝热得发红而导线却几乎不发热，这是因为导线 的电阻远_________ 电炉丝的电阻
10．华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示，现将手机甲置于手机乙之上，就能给手机甲充 电，此时的甲手机相当于电路中的_________ (填电路元件名称) ，此时乙手机的能量转化情况主
要是_________能转化为_________能。
三、综合题
11．电动自行车新国标已于 2025 年 9 月 1 日全面落地实施，新国标在防火阻燃、整车质量、北斗
项目 内容
电池容量 20A·h
电池输出电压 48V
电动机额定电压 48V
电动机最大功率 400W
12．跨学科实践。
制作简易可调速风扇
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学习了变阻器的相关知识后，同学们成立了制作简易可调速风扇的项目小组，制订了“需求分析—— 方案设计——动手制作——测试优化——展示交流”的学习流程，研究了变阻器原理，收集材料制
作了可调速风扇模型。
实验材料：微型小风扇、电位器 (标有a 、b 、c 三个接线端) 、开关、导线、电池盒 (3V 电源) 。
电路连接说明：将微型小风扇与电位器串联后接入电路，通过旋转电位器旋钮改变电路中的电阻，
从而调节风扇转速。
( 1)电位器连接：如图，同学们选择电位器a 、b 、c 三个接线端中的_________两个接线柱连入电路 中，可使逆时针旋转旋钮时，风扇转速变快；
(2)能量转化：可调速风扇工作时的能量转化情况为_________；
(3)故障排查：某同学在测试时发现小风扇无法转动，出现这种情况的原因可能是_________ ； (答 出一点即可)
(4)电路优化：展示交流环节中，有同学提出：“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你替他
说明原因：_________。
拓展培优练
一、单选题
1 ．能量的获取和应用与我们的生活息息相关，下列关于能量说法正确的是 ( )
A ．核电站发电是将核能最终转化为电能 B ．根据能量守恒定律永动机是存在的
C ．能量的转移和转化不具有方向性 D ．光在光纤中传播，光能损耗非常多
2 ．抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水 池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是 ( )
A ．蓄能时，将机械能转化为电能
B ．电动机的工作原理是电磁感应现象
C ．发电机的工作原理是电流的磁效应
D ．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多
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3．我国于 2024 年 7 月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自 然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利 用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的 10 倍以上。超轻高压变换器将电压为 4.5V 的 太阳能电池升压至 9000V ，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机 ( )
A ．可在无光环境下飞行 B ．飞行时会产生较多热量
C ．太阳能电池板面积很大 D ．静电电机比传统电机能耗小得多
二、填空题
4 ．如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道 A 点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环 往复运动。钢珠离开轨道 B 点上升的过程中，主要是将_________能转化为_________能；你认为
钢珠在往复运动过程中，_________ (选填“需要”或“不需要”) 消耗其他形式的能量。
5 ．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到- 190℃ ，我国科研人员为它设计 了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变 为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热 并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将 核能转化为氨的_________能。氨在蒸发器中发生_________ (填物态变化名称) 吸收热量，在铝蜂
窝结构板发生液化，_________热量。
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三、综合题
6 ．抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水 库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回 电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站， 上水库容量为 4.5×107m3 ，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落 400m 高度，冲击水轮发电机
组发电，可获得 1.44×1014J 的电能。 ( p水＝1.0 103 kg/m3 ，g 取 10N/kg)
( 1)抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的_________能，在需要的时候再通过发电机 组转化为_________能，输送回电网；
(2)水轮发电机组的发电效率为多少？
四、科普阅读题
7 ．科普阅读题
察尔汗盐湖，位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市，是目前中国面积最大的盐湖，总面 积达 5856 平方千米，东西长 160 多千米，南北宽 20~40 千米，盐层最厚可达 20 米。这片盐湖形 成源于数亿年前的地壳变迁，古海洋随着青藏高原的隆起逐渐萎缩，海水干涸后，高浓度卤水结晶 而成。湖边有一条由盐铺设而成的公路——“万丈盐桥” ，它的表面硬度和一般的柏油马路相近，可 以通车。当路面出现损坏时，只要洒上卤水就能使路面复原，十分神奇！
察尔汗盐湖不仅有迷人的风光，更是一座巨大的资源宝库。它是一个以钾盐为主，伴生有镁、 钠、锂、硼、碘等多种矿产。其中，钾、镁、锂资源储量居中国首位，潜在经济价值巨大；锂产能 接近全国产能的三分之一，为我国新能源汽车蓬勃发展提供了锂资源。某款国产纯电动汽车锂电池 充电电压最高 400V，充电功率最高 120kW ，电池容量为80kW . h ，动力电池能量密度为0.2kW . h / kg
(能量密度等于电池容量与电池质量的比值) 。
( 1)夏季修复盐桥时卤水变干了，发生的物态变化是_________；
(2)该汽车电池充电时_________能主要转化为_________能；
(3)该汽车锂电池的质量为_________kg。
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8 ．阅读短文，回答问题。
液态空气储能
据报道，青海格尔木“60MW/600MW ·h”液态空气储能示范项目正在加速建设，即将投入运行。 液态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量，并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。
充电阶段：在电力富余时段，电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态，并通过净化装置去除水
分、二氧化碳等杂质，避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至- 194℃ ，达 到液化状态后存储于低温常压储罐中，体积仅为室温气态时的 。
发电阶段：用电高峰时，液态空气从储罐释放，吸收热量迅速汽化，体积膨胀形成常温高压气
体。高压气体推动膨胀机 (或涡轮机) 运转，驱动发电机产生电能回馈电网。
1m3 液态空气可以发电75kW h 。液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的
道路。
( 1)由于二氧化碳的凝固点比氧气_________ ，所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。
(2)在充电阶段，压缩后的空气经制冷系统冷却时，内能_________ ；在发电阶段，高压气体推动膨 胀机 (或涡轮机) 运转，将内能转化成了_________。
(3)根据材料内容，概括液态空气储能的好处：___________________________ 。 (至少说出两条)
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基础过关练
一、能量的转移和转化
1 ．如图为近年来流行的一种手压式自发电手电筒，按压手电筒上的按柄时，通过塑料齿轮带动铜 丝线圈内的磁性飞轮高速旋转，从而产生电流点亮灯泡。这个过程中把_________能转化为电能， 电流的产生是利用了_________原理
【答案】 机械 电磁感应
[ 1][2]由题意可知，按压手电筒上的按柄时，通过塑料齿轮带动铜丝线圈内的磁性飞轮高
速旋转，线圈切割磁感线产生感应电流，故可知利用了电磁感应原理；这个过程由机械能转化为电 能。
2 ．关于核电站下列说法正确的是 ( )
A ．核燃料发电后产生的废弃物可以按照一般垃圾处理
B ．核电站中的能量转化是将核能最终转化为电能
C ．核电站是利用核聚变释放能量来发电
D ．通过改进科学技术，可以让核电站的能源转化效率达到 100％
【答案】B
A ．核燃料发电后产生的废弃物具有放射性，不可以按照一般垃圾处理，故 A 错误；
B ．核电站中的能量转化是将核能释放出来，转化为内能，内能再转化为机械能，最终由机械能转 化为电能，故 B 正确；
C ．核电站是利用核裂变释放能量来发电的，故 C 错误；
D ．通过改进科学技术，可以提高能量的利用效率，但效率不可能达到100% ，故 D 错误。 故选 B。
3 ．利用能量的过程，就是能量_________或转化的过程。新疆的达坂城号称“百里风区” ，当地的民 谣说：“达坂城，老风口，大风小风天天有，小风刮歪树，大风飞石头。”为了实现中国2030 年前“碳 达峰” ，新疆的风力发电站可以将风能转化为_________ ，从而减少二氧化碳排放。
【答案】 转移 电能
[ 1][2]能量不会凭空产生或消失，利用能量的过程，就是能量转移或转化的过程。新疆的
风力发电站工作原理是：风吹动风机叶片旋转，带动发电机运转，将风能 (机械能的一种) 转化为 电能，从而替代部分化石能源发电，减少二氧化碳排放。
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4 ．如图是多米诺骨牌，将其按一定间距排列，轻轻碰倒第一张小骨牌，骨牌倒下过程中其重力势 能转化为_________能，前一张骨牌会将部分能量_________ (转化/转移) 至后一张，如此“连锁反
应” ，最终使最大的骨牌被推倒。
【答案】 动 转移
[ 1]骨牌倒下时，所处高度减小，重力势能减小，从而获得速度，动能增大，所以，骨牌 倒下过程中，其重力势能转化为动能。
[2]前一张骨牌倒下后停止运动，后一张骨牌由静止变为运动，所以前一张倒下的骨牌能量会转移 到后一张骨牌上。
二、能量守恒定律
5 ．能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规 律之一。下列说法正确的是 ( )
A ．能量是不守恒的
B ．能量可以被消灭，也可以被创造
C ．能量转化过程中，数量虽然没有减少，但在可利用的品质上降低了
D ．因为能量是守恒的，所以不可能发生能源危机
【答案】C
A ．能量守恒定律明确指出，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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其它物体，而能量的总量保持不变。故 A 错误；
B ．能量既不能被创造，也不能被消灭，只能转化或转移，故 B 错误；
C ．能量转化过程中总能量不变，但部分能量会以不可利用的形式 (如内能) 散失，导致可利用品 质降低，故 C 正确；
D ．尽管能量是守恒的，但由于能量转化的方向性，可利用的能源 (如化石能源) 是有限的，会逐 渐减少，所以能源危机是可能发生的。故 D 错误。
故选 C。
6．汽车发动机工作时将燃料燃烧放出的内能转化为_________能；此过程中，能量的总量_________ (选填“变大”“变小”或“不变”)。工作一段时间后，油箱中剩余燃料的热值_________(选填“变大”“变 小”或“不变”) 。
【答案】 机械 不变 不变
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[ 1][2]汽车发动机工作时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能，用于驱动汽车运动。根据 能量守恒定律，内能转化为机械能的过程中，能量的总量保持不变。
[3]热值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，与燃料的质量无关，工作一段时间后，油箱中剩 余燃料的热值不变。
7．二氧化碳 (CO2 ) 爆破是工程建设中环保的爆破技术。起爆前利用高压泵使CO2 通过压缩方式发
生液化，流入爆破筒内。如图所示，通电后电加热管发热，液态CO2 迅速汽化，形成的高压气体从 泄气孔喷出，实施爆破，这一过程相当于内燃机的_________冲程，整个过程中_________ (选填“遵
循”或“不遵循”) 能量守恒定律。
【答案】 做功 遵循
[ 1]内燃机的做功冲程是内能转化为机械能。这里液态 CO2 迅速汽化，形成高压气体喷出，
对外做功，内能转化为机械能，所以相当于内燃机的做功冲程。 [2]能量守恒定律是普遍适用的，任何能量转化过程都遵循，所以整个过程遵循能量守恒定律。
8 ．如图所示，小兰将一个橙子用细绳悬挂起来制成单摆，让橙子从A 点由静止释放，橙子会在A 、 C 两点之间来回摆动且摆幅越来越小。下列说法正确的是 ( )
A ．悬挂点到橙子的重心的距离即摆长越短，此单摆的周期越长
B ．来回摆动的过程中，橙子的机械能守恒
C ．橙子来回摆动的过程中，违背了能量守恒定律
D ．假设橙子摆到最高处时所有外力同时消失，橙子将处于静止状态
【答案】D
A．单摆的周期与摆长有关，悬挂点到橙子的重心的距离即摆长越短，此单摆的周期越短，
故 A 错误；
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B ．让橙子从A 点由静止释放，橙子会在A 、C 两点之间来回摆动且摆幅越来越小，说明来回摆动 的过程中，橙子的机械能减小，故 B 错误；
C ．橙子来回摆动的过程中，仍然遵循能量守恒定律，橙子的机械能减小，是因为转化为了其他形 式的能，故 C 错误；
D．橙子摆到最高处时速度为零，根据牛顿第一定律，若所有外力同时消失，橙子将处于静止状态，
故 D 正确。
故选 D。
三、能量在转移和转化过程中的方向性
9 ．关于能源、信息与材料，下列说法正确的是 ( )
A ．风能、地热能、电能均属于一次能源
B ．手机内部的芯片主要由超导体制成
C ．能量的转化和转移都是有方向性的
D ．光从光导纤维一端射入，在内壁多次折射，把携带的信息传送出去
【答案】C
A．一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，又称天然能源；
二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源。风能和地热能是自然界中以原有形式存在 的能源，属于一次能源。电能是由其他形式的能转化而来的，例如火力发电是将化学能转化为电能， 水力发电是将机械能转化为电能，所以电能属于二次能源，故 A 错误；
B ．半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间，具有一些特殊的电学性能，可用于制作各种电子元 件。手机内部的芯片主要是由半导体材料制成的，利用半导体的特性可以实现各种复杂的电路功能。 超导体是指在一定温度下电阻变为零的导体，目前超导体主要应用于输电、磁悬浮列车等领域，并 不用于制作手机芯片，故 B 错误
C ．能量的转化和转移具有方向性。例如，热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自 发地从低温物体传递到高温物体；汽车制动时，由于摩擦，动能转化为内能，这些内能无法自动地 再转化为机械能用来驱动汽车。 所以，能量的转化和转移都是有方向性的，故 C 正确；
D ．光导纤维是利用光的全反射原理来传递信息的。光从光导纤维一端射入，在内壁上多次反射， 而不是折射，这样光就可以沿着光导纤维传播到另一端，从而把携带的信息传送出去，故 D 错误。 故选 C。
10．为了节能，现在很多电动汽车安装了“能量回收装置”，在刹车时该装置可带动发电机发电。在 汽车刹车制动时，轮胎与地面摩擦会产生大量内能，但这些内能是_________ (选填“可以”或“不可 以”) 自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有_________。
【答案】 不可以 方向性
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[ 1][2]在汽车制动时，与轮胎接触的地面、轮胎及空气等获得的内能，无法自动转化成机 械能供汽车运动，这是因为能量的转移和转化具有方向性。
11．下列说法正确的有 ( )
①太空中需要 3 颗地球同步卫星才能几乎实现全球卫星通信；
②微波炉是应用电流的热效应来工作的；
③电磁波能够在真空中传播，而声音不能在真空中传播；
④能量的转移与转化具有方向性，因此要注意节约能源；
⑤随着科学技术的快速发展，我国已建立了利用核聚变发电的核电站；
⑥“5G”移动通信技术中的5G 芯片是由超导体材料制成的，铜是磁性材料可以被磁化。
A ．①③④ B ．①③⑤ C ．①④⑥ D ．②③④
【答案】A
①由于超短波的性质更接近于光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，同时在传输
过程中信号存在衰减等。因此，人们用通信卫星作中继站。目前，用 3 颗同步卫星就可以覆盖全球， 故①正确；
②微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波，即微波炉是应用电磁波工作，故②错误；
③光和电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，声音的传播需要介质，声音不能在真空中传 播，故③正确；
④能量的转移与转化具有方向性，有些能量使用以后不可能再被利用，所以要节约资源，故④正确；
⑤目前已建成的核电站的能量来自于重核的裂变，而不是轻核聚变，故⑤错误；
⑥5G 芯片是由半导体材料制成的，铜不是磁性材料，不可以被磁化，故⑥错误。
综上所述，正确的是①③④。
故选 A。
12．各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化或转移。
( 1)根据能量守恒定律，在能量发生转化或转移的过程中，能的总量是_________ (选填“变化”或“不 变”) 的。
(2)能量的转化是有方向的，如图所示的几幅图按能量转化的顺序，正确的排列是_________。
【答案】( 1)不变
(2)②①③④
(1) 根据能量守恒定律可知，能量在转化和转移过程中，能的总量保持不变；
20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
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(2) 各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一定条件下发生转化，且能量的转化是有方向性 的，地球上许多能量直接或间接来自太阳能，所以题中的图片按能量转化的顺序排列为太阳、树木、 火力发电厂、空调，即顺序为②①③④。
能力提升练
一、单选题
1 ．如图是一款“收音机钢笔” ，当书写的时候，笔端摇摆产生电流，就能给钢笔的内置电池储存电 能，同时供笔端微型收音机和扬声器工作。在繁重的学习中可以听听音乐，缓解学习的压力。关于
“收音机钢笔”的说法正确的是 ( )
A ．“产生电流”利用了电磁感应的原理 B ．电磁感应现象由奥斯特首先发现
C ．扬声器工作原理与发电机工作原理相同 D ．“储存电能”时把化学能转化为电能
【答案】A
A ．当书写时笔端摇摆产生电流，这是导体在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电 流，利用了电磁感应原理，故 A 正确；
B ．电磁感应现象是由法拉第首先发现的，奥斯特发现的是电流的磁效应，故 B 错误；
C ．扬声器的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而发电机的工作原理是电磁感应，二者 原理不同，故 C 错误；
D．“储存电能”时，是将产生的电能转化为电池内部的化学能储存起来，而不是化学能转化为电能， 故 D 错误。
故选 A。
2．假设 2025 年 10 月 31 日 23 时 44 分，神舟二十一号载人飞船发射成功，并成功对接于空间站天 和核心舱前向端口，下列说法正确的是 ( )
A ．火箭应选用热值大的燃料
B ．火箭点火时，底座的温度升高，含有的热量增大
C ．火箭加速升空时，机械能变大，所以能量不守恒
D ．火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃ ，此时内能为零
【答案】A
A ．火箭选用热值大的燃料，相同质量的燃料完全燃烧时能释放出更多的热量，转化为的 机械能更多，能使火箭获得更大的推力，故 A 正确；
20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
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B ．热量是一个过程量，不能说物体“含有”多少热量，只能说在热传递过程中吸收或放出了多少热 量。火箭点火时，底座温度升高，是因为吸收了热量，内能增大，而不是“含有的热量增大” ，故 B 错误。
C ．火箭加速升空时，燃料燃烧部分内能转化为机械能，机械能增大，能量始终守恒，故 C 错误；
D ．一切物体都具有内能，火箭“体内”的液氢燃料温度低至-253℃ ，内能也不为零，故 D 错误。 故选 A。
3 ．如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇经历充电和工作时的主要能量流向图。下列 说法正确的是 ( )
A ．电池在充电时相当于电源 B ．图乙中 a 、b 均为电能
C ．图乙中d 为机械能 D ．风扇工作时，其原理与动圈式话筒相同
【答案】B
A ．电池在充电时要消耗电能，此时的电池相当于用电器，故 A 错误；
B ．电池充电时，消耗电能，把电能转化为化学能；电池给电路供电时，把化学能转化为电能，故 a 、b 均为电能，故 B 正确；
C ．照明灯工作时，消耗电能，把电能转化为光能和内能，不会产生机械能，故 C 错误；
D ．风扇工作时，把电能转化为机械能，其原理是：通电导体在磁场中受力的作用；而动圈式话筒
的原理是： 电磁感应原理。故 D 错误。
故选 B。
4 ．如图所示是我国空间站在太空中飞行的场景，太阳翼可将太阳能转化为电能，同时利用电能驱 使太阳翼转动，以确保太阳光垂直照射在太阳翼上。下列说法正确的是 ( )
A ．太阳能属于不可再生能源 B ．空间站利用超声波向地面传递信息
C ．太阳翼转动时，将电能转化为机械能 D ．太阳翼转动时，不遵循能量守恒定律
【答案】C
20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
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A ．太阳能取之不尽，属于可再生能源，故 A 错误；
B ．空间站利用电磁波向地面传递信息，故 B 错误；
C ．太阳翼的电动机转动时，消耗电能，将电能转化为机械能，故 C 正确；
D ．能量守恒定律是自然界普遍存在的规律，任何情况都要遵循能量守恒定律。故 D 错误。 故选 C。
5 ．2025 年 5 月 17 日，我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭，成功将“实践二十五 号”卫星发射升空。关于运载火箭，下列说法中错误的是 ( )
A ．火箭加速上升时，将动能转化为重力势能
B ．燃料燃烧过程中，质量减少，热值不变
C ．发射火箭时需要配备喷水系统来冷却发射台，这是利用了水汽化可以吸热
D ．燃料燃烧过程中将化学能转化为内能
【答案】A
A ．火箭加速上升时，速度增大，则动能增大，高度增加，则重力势能变大，并不是动能 转化为重力势能，故 A 错误，符合题意；
B ．热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以燃 料在燃烧过程中，质量减少，但热值不变，故 B 正确，不符合题意；
C ．配备喷水系统，是利用了水汽化吸热，从而起到冷却发射台的作用，故 C 正确，不符合题意；
D ．燃料燃烧是将燃料的化学能转换成内能的过程，故 D 正确，不符合题意。 故选 A。
6 ．如图所示是不同形式的能量的相互转化图，下列说法不正确的是 ( )
A ．序号①的实例可以是“炙手可热”
B ．序号④的实例可以是电动机带动水泵把水送到高处
C ．序号③的实例可以是植物吸收太阳光进行光合作用
D ．序号②的实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电
【答案】A
20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
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A ．“炙手可热”属于热传递改变内能，是能量的转移，序号①是机械能转化为内能，是能 量的转化，所以序号①的实例不能是“炙手可热” ，故 A 错误，符合题意；
B ．序号④描述的是电能转化为机械能，是电动机工作时的能量转化情况，可以是电动机带动水泵 把水送到高处，故 B 正确，不符合题意；
C ．植物的光合作用是：吸收太阳光将光能转化为化学能，所以序号③的实例可以是植物吸收太阳 光进行光合作用，故 C 正确，不符合题意；
D ．序号②说的是机械能转化为电能，这是发电机工作时的能量转化情况，也是摩擦起电过程的能 量转化，所以该实例可以是将塑料尺在头发上摩擦后带电，故 D 正确，不符合题意。
故选 A。
二、填空题
7 ．如图所示，是小球在地面弹跳实验拍下的频闪照片，小球弹起的高度逐渐降低，说明小球机械 能在_________ (选填“增大”“减小”或“不变”) ；利用红外线测温仪分别测量实验前小球的初温t1 和 实验后小球的末温t2 ，则t1 _________ t2 (选填“大于”“小于”或“等于”) 。
【答案】 减小 ＜
[ 1][2]由图可知，小球在运动过程中弹起的高度越来越小，是因为小球在不断弹起的过程
中，要克服与空气的摩擦做功，将部分机械能转化为内能，故机械能减小；由于小球的部分机械能 转化为小球的内能，使得小球的温度升高，故t1＜t2 。
8 ．现代电动汽车为了节能，都安装了能量回收装置，在汽车刹车时带动发电机将汽车的机械能转 化为电能，此过程中所有的能量总和_________ (选填“增大”“减小”或“不变”) 。转化的电能为汽 车提供后续运动的能量，小明认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶一边发电，永远运动 下去，成为了永动机。小明的观点_________ (选填“正确”或“不正确”) ，理由是_________。
【答案】 不变 不正确 能量在转化过程中有损失
[ 1]在汽车刹车时，发电机将机械能转化为电能，此过程遵循能量守恒定律，即能量既不
会凭空产生也不会消失，只会从一种形式转化为另一种形式，因此所有能量的总和保持不变。 [2][3]小明的观点不正确，理由是违背了能量守恒定律，能量的转化和转移具有方向性，能量在转 化过程中必然会有一部分转化为内能或做额外功消耗掉，这些能量不会再重新来加以利用，能量在 转化过程中有损失，所以汽车一边行驶一边发电，反复循环，永远运动下去的设想是不能实现的。
9 ．生活图片及教材知识点运用
20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
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20.3 能量的转化与能量守恒 分层练习 (解析版)
生活图片 教材知识点运用
某同学家中一周前、后电能表示数如图所示，若该家庭所在地区每度电 的电费是 0.6 元，则本周该家庭用电花费_________元。已知该电能表 铭牌上标有“2000 imp/ (kW h) ” ，若一个电水壶单独工作 5 min ，电能 表的脉冲指示灯闪烁 200 次，则该电水壶的电功率为_________W
电炉工作时将_________能转化为_________能，这利用了电流的 _________效应； 电炉丝热得发红而导线却几乎不发热，这是因为导线 的电阻远_________ 电炉丝的电阻
【答案】 25.08 1200 电 内 热 小于
[ 1]本周该家庭用电量 1 0 (W) = W 一 W = 823.31kW . h 一 781.51kW . h=41.8kW . h
则本周该家庭用电费为：41.8 0.6 = 25.08元
[2]该电能表铭牌上标有“2000 imp/ (kW h) ” ，表示每消耗1kW .h 电能，指示灯闪烁 2000 次。闪烁
200 次消耗的电能W = kW . h=0. 1kW . h = 3.6 10 5J
工作时间t = 5 min = 300s ，则该电水壶的电功率为P = = = 1200W
[3][4][5]电炉工作时将电能转化为内能，这利用了电流的热效应。
[6]根据Q = I2Rt 可知，电流和通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少，所以电炉丝热得发红
而导线却几乎不发热，这是因为导线的电阻远小于电炉丝的电阻。
10．华为手机拥有反向无线充电的技术。如图所示，现将手机甲置于手机乙之上，就能给手机甲充 电，此时的甲手机相当于电路中的_________ (填电路元件名称) ，此时乙手机的能量转化情况主
要是_________能转化为_________能。
【答案】 用电器 化学 电
[ 1]在反向无线充电过程中，手机甲作为能量接收方，从手机乙获取电能并存储到其电池 中。因此， 甲手机在电路中扮演消耗电能的角色，相当于用电器。 [2][3]乙手机作为能量发送方，其内部电池的化学能转化为电能。
三、综合题
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11．电动自行车新国标已于 2025 年 9 月 1 日全面落地实施，新国标在防火阻燃、整车质量、北斗
定位、防篡改设计等方面进行了全面升级， 旨在提升安全性能。
项目 内容
电池容量 20A·h
电池输出电压 48V
电动机额定电压 48V
电动机最大功率 400W
( 1)电动车的电动机工作时把_________能转化成_________能。 (2)表格中是某款电动车铭牌的部分内容，由表格中信息可得，电池充满电后，储存了_________kW ·h 的电能。电池只供电动机以最大功率工作，最多能连续工作_________小时。 (3)将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，整车通电，车锁相当于电路中的_________ 。骑着电动车 在路上低速行驶时闻到路边的花香，花香四溢是_________现象。
【答案】( 1) 电 机械
(2) 0.96 2.4
(3) 开关 扩散
(1) 电动机工作时，消耗电能，让电动自行车动起来。因此电动机工作时把电能转化成 机械能。
(2) [ 1]蓄电池充满电后储存的电能W = UIt = 48V 20A . h = 960W . h = 0.96kW . h [2] 电池只供电动机以最大功率工作，最多能连续工作t = = = 2.4h
(3) [ 1]车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，整车通电，车锁控制电路的通断，因此相当于电路中 的开关。
[2] 骑着电动车在路上低速行驶时闻到路边的花香，花香四溢是分子不停做无规则运动造成的，是 扩散现象。
12．跨学科实践。
制作简易可调速风扇
学习了变阻器的相关知识后，同学们成立了制作简易可调速风扇的项目小组，制订了“需求分析—— 方案设计——动手制作——测试优化——展示交流”的学习流程，研究了变阻器原理，收集材料制 作了可调速风扇模型。
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实验材料：微型小风扇、电位器 (标有a 、b 、c 三个接线端) 、开关、导线、电池盒 (3V 电源) 。
电路连接说明：将微型小风扇与电位器串联后接入电路，通过旋转电位器旋钮改变电路中的电阻，
从而调节风扇转速。
( 1)电位器连接：如图，同学们选择电位器a 、b 、c 三个接线端中的_________两个接线柱连入电路 中，可使逆时针旋转旋钮时，风扇转速变快；
(2)能量转化：可调速风扇工作时的能量转化情况为_________；
(3)故障排查：某同学在测试时发现小风扇无法转动，出现这种情况的原因可能是_________ ； (答 出一点即可)
(4)电路优化：展示交流环节中，有同学提出：“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你替他
说明原因：_________ 。 【答案】( 1)b 、c (2)电能转化为机械能 (3)导线接触不良 (4)见解析 (1) 逆时针旋转旋钮时，风扇转速变快，说明此时通过风扇的电流变大，电位器两端电 压不变，说明电位器接入电路的电阻变小，即逆时针旋转旋钮时，电位器接入电路的电阻丝的长度 变短，由图可知，此时应该接b 、c 两个接线柱。 (2) 可调速风扇工作时消耗电能，风扇转动具有机械能，将电能转化为机械能。 (3) 某同学在测试时发现小风扇无法转动，出现这种情况的原因可能是导线接触不良存在断路， 或者电池电量不足造成通过小风扇的电流太小等。 (4) 电路中串联一个定值电阻，可以防止当电位器移动到阻值最小处时，电路中的电流过大烧坏 小风扇，对电路起到保护作用。
拓展培优练
一、单选题
1 ．能量的获取和应用与我们的生活息息相关，下列关于能量说法正确的是 ( )
A ．核电站发电是将核能最终转化为电能 B ．根据能量守恒定律永动机是存在的
C ．能量的转移和转化不具有方向性 D ．光在光纤中传播，光能损耗非常多
【答案】A
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A ．核电站发电过程：核能先转化为内能；水受热以后温度上升会产生大量的水蒸气，水
蒸气会推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能；蒸汽轮机又带动发电机转动，最后发电机将机械 能转化为电能，故 A 正确；
B ．根据能量守恒定律：能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会发生转化和转移。根据功的机械 原理，机械在对能量在利用过程中，会有一部分能源未被利用而损失掉，因此能源的利用率都会低 于 100% ，因此永动机不存在，故 B 错误；
C ．能量的转移和转化具有方向性，如内能只能从高温物体转移到低温物体，不能直接从低温物体 转移到高温物体，故 C 错误；
D ．光在光纤中全反射传播，传播时能量消耗非常少，故 D 错误。 故选 A。
2 ．抽水蓄能是存储电能的方式之一。原理如图所示：蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水 池；需要电能时，打开闸门，让水流驱动发电机来发电。下列说法正确的是 ( )
A ．蓄能时，将机械能转化为电能
B ．电动机的工作原理是电磁感应现象
C ．发电机的工作原理是电流的磁效应
D ．蓄水量一定，上蓄水池建的位置越高，能储存的电能就越多
【答案】D
A ．蓄能时，电动机将水从下蓄水池抽入上蓄水池，电动机工作是消耗电能，将电能转化 为水的机械能，而不是将机械能转化为电能，故 A 错误；
B ．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而电磁感应现象指的是闭合回路中的部 分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感应电流的现象。是发电机的工作原理，故 B 错误；
C ．发电机的工作原理是电磁感应现象，电流的磁效应是指通电导线周围存在磁场，与发电机工作 原理无关，故 C 错误；
D．蓄水量一定时，上蓄水池建的位置越高，水具有的重力势能越大，即机械能越大。需要电能时， 水流下驱动发电机发电，机械能转化为电能，所以能储存的电能就越多，故 D 正确。
故选 D。
3．我国于 2024 年 7 月成功研制出世界上最轻、最小的太阳能动力微型无人机，该无人机可在纯自 然光下实现持续飞行。这款无人机主要由静电驱动推进系统和超轻千伏动力系统组成。静电电机利
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用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的 10 倍以上。超轻高压变换器将电压为 4.5V 的
太阳能电池升压至 9000V ，实现高效电能传输。由上述信息可以推断，这款无人机 ( )
A ．可在无光环境下飞行 B ．飞行时会产生较多热量
C ．太阳能电池板面积很大 D ．静电电机比传统电机能耗小得多
【答案】D
ABD． 由题可知，微型无人机能实现纯自然光供能下的持续飞行，说明微型静电电机在
没有光的环境下不能飞行；静电电机利用电荷间相互作用驱动，能量转化效率是传统电机的 10 倍 以上，说明微型静电电机具有发热小，效率高的特点，则静电电机比传统电机能耗小得多，故 AB 不符合题意，D 符合题意；
C ．由题可知，该机器为微型无人机，则说明了太阳能电池板的面积小，故 C 不符合题意； 故选 D。
二、填空题
4 ．如图所示，是一款钢珠“永动机”艺术摆件。当钢珠由轨道 A 点释放后，钢珠会沿图中轨迹循环 往复运动。钢珠离开轨道 B 点上升的过程中，主要是将_________能转化为_________能；你认为
钢珠在往复运动过程中，_________ (选填“需要”或“不需要”) 消耗其他形式的能量。
【答案】 动 重力势 需要
[ 1][2]钢珠离开轨道 B 点上升的过程中，质量不变，速度减小，动能减小；高度增大，重 力势能增大，主要是将动能转化为重力势能。
[3]根据能量守恒定律，钢珠在往复运动过程中，由于受到摩擦力等阻力的作用，机械能会逐渐减 小，所以需要消耗其他形式的能量来维持运动。
5 ．玉兔二号巡视器所在的月球背面着陆区，月夜的最低温度达到- 190℃ ，我国科研人员为它设计 了如图所示的保温装置。该装置以氨为工作物质，液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变
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为高温蒸气，蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热 并变为液态氨，再沿着液体管路经储液器、分流器进入蒸发器，循环往复。保温装置中的核热源将 核能转化为氨的_________能。氨在蒸发器中发生_________ (填物态变化名称) 吸收热量，在铝蜂
窝结构板发生液化，_________热量。
【答案】 内 汽化 放出
[ 1][2]液态氨通过蒸发器时，吸收核热源释放的热量变为高温蒸气，氨在此过程中吸收热 量，内能增大，由液态变为气态，是发生了汽化现象，同时核热源将核能转化为氨的内能。
[3]蒸气经汇流器聚集，沿蒸气管路到达巡视器本体结构的铝蜂窝结构板，为结构板加热并变为液 态氨，氨由气态变为液态，是发生了液化现象，液化需要放出热量。
三、综合题
6 ．抽水蓄能是利用电网用电低谷期过剩的电能，通过电动抽水泵将低处下水库的水抽到高处上水 库储存起来，然后待用电高峰期再释放上水库中的水，冲击水电站中的水轮发电机组发电，输送回 电网，工作原理示意图如图所示。我国的河北丰宁电站是目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站， 上水库容量为 4.5×107m3 ，上水库一次储满的水若全部通过隧洞下落 400m 高度，冲击水轮发电机 组发电，可获得 1.44×1014J 的电能。 ( p水＝1.0 103 kg/m3 ，g 取 10N/kg)
( 1)抽水蓄能的能量转化过程是将过剩的电能转化为水的_________能，在需要的时候再通过发电机 组转化为_________能，输送回电网；
(2)水轮发电机组的发电效率为多少？
【答案】( 1) 重力势 电
(2)80%
(1) [ 1]抽水过程中，电动抽水机消耗电能，将水抽到高处，水的高度增加，重力势能增 大，所以是将过剩的电能转化为水的重力势能。
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[2]发电时，上水库的水冲击水轮发电机组，水的机械能转化为电能，所以通过发电机组转化为电 能输送回电网。
(2) 上水库容量为4.5 107 m3 ，水的密度为p水＝1.0 103 kg/m3 ，水的质量 m=ρV= 1.0×103
kg/m3 ×4.5×107m3=4.5×1010kg
水的重力为 G=mg=4.5×1010kg×10N/kg=4.5×1011N
水从高度 400m 处下落，重力做功 W=Gh=4.5×1011N×400m= 1.8×1014J
水轮发电机组输出的电能为 1.44×1014J ，故发电效率n = W (W电) 100% = 100% = 80%
四、科普阅读题
7 ．科普阅读题
察尔汗盐湖，位于青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市，是目前中国面积最大的盐湖，总面积达 5856 平方千米，东西长 160 多千米，南北宽 20~40 千米，盐层最厚可达 20 米。这片盐湖形成源于 数亿年前的地壳变迁，古海洋随着青藏高原的隆起逐渐萎缩，海水干涸后，高浓度卤水结晶而成。 湖边有一条由盐铺设而成的公路——“万丈盐桥”，它的表面硬度和一般的柏油马路相近，可以通车。 当路面出现损坏时，只要洒上卤水就能使路面复原，十分神奇！
察尔汗盐湖不仅有迷人的风光，更是一座巨大的资源宝库。它是一个以钾盐为主，伴生有镁、钠、 锂、硼、碘等多种矿产。其中，钾、镁、锂资源储量居中国首位，潜在经济价值巨大；锂产能接近 全国产能的三分之一，为我国新能源汽车蓬勃发展提供了锂资源。某款国产纯电动汽车锂电池充电 电压最高 400V，充电功率最高 120kW ，电池容量为80kW . h ，动力电池能量密度为0.2kW . h / kg (能
量密度等于电池容量与电池质量的比值) 。
( 1)夏季修复盐桥时卤水变干了，发生的物态变化是_________；
(2)该汽车电池充电时_________能主要转化为_________能；
(3)该汽车锂电池的质量为_________kg。
【答案】( 1)汽化
(2) 电 化学
(3)400
(1) 卤水变干了，液态的水变成水蒸气，发生的物态变化是汽化。
(2) [ 1][2]汽车电池充电时，消耗电能，获得化学能储存在电池中，此过程中电能主要转化为化学 能。
(3) 电池容量为80kW . h ，动力电池能量密度为0.2kW . h / kg ，根据能量密度的定义可知，该汽车锂
(
电池的质
量
为
=
400
kg
) 80kW . h
0.2kW . h/kg
8 ．阅读短文，回答问题。
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液态空气储能
据报道，青海格尔木“60MW/600MW ·h”液态空气储能示范项目正在加速建设，即将投入运行。液 态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量，并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。
充电阶段：在电力富余时段，电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态，并通过净化装置去除水分、
二氧化碳等杂质，避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至- 194℃，达到液 化状态后存储于低温常压储罐中，体积仅为室温气态时的 。
发电阶段：用电高峰时，液态空气从储罐释放，吸收热量迅速汽化，体积膨胀形成常温高压气体。
高压气体推动膨胀机 (或涡轮机) 运转，驱动发电机产生电能回馈电网。
1m3 液态空气可以发电75kW h 。液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的道路。 ( 1)由于二氧化碳的凝固点比氧气_________ ，所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。 (2)在充电阶段，压缩后的空气经制冷系统冷却时，内能_________ ；在发电阶段，高压气体推动膨 胀机 (或涡轮机) 运转，将内能转化成了_________。
(3)根据材料内容，概括液态空气储能的好处：_________ 。 (至少说出两条)
【答案】( 1)高
(2) 减小 机械能
(3)安全，无污染；能量储存时间长
(1) 当进行气体液化操作时，环境温度降低过程中，凝固点相对较高的二氧化碳更容易
达到其凝固点从而凝固成固态冰状物质，进而堵塞管道 。由于二氧化碳的凝固点比氧气高，因此
二氧化碳更容易在低温下结冰。
(2) [ 1]压缩后的空气经制冷系统冷却时，温度降低，其内能减小。 [2]高压气体推动膨胀机运转，消耗内能，获得机械能，该过程将内能转化为机械能。
(3) 阅读材料可知，液态空气储能属于清洁能源，不污染环境；液态空气可在低温常压储罐中长 期储存，适合电网调峰需求。
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