学习任务二 能量守恒定律
1.能量守恒定律的内容:能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式为其他形式，或者从一个物体到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量。
2.对能量守恒定律的理解
(1)能量守恒定律的普遍性:能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。自然界中，所有能量转化的过程都遵循能量守恒定律。
(2)不需要动力就可以源源不断地对外做功的机器——永动机，是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。

1.转化 转移 保持不变

【分析】本题考查能量守恒定律的基本内容，解题时需回忆课本中能量守恒定律的定义，明确能量的两种变化形式（形式间的转化、物体间的转移），以及转化和转移过程中能量总量的变化规律，直接对应填空即可。
【解析】根据能量守恒定律的内容：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，因此依次填入对应内容。
【答案】转化、转移、保持不变
【知识点】能量守恒定律；能量的转化与转移
【点评】本题为基础概念识记题，考查对能量守恒定律核心内容的掌握，属于物理学科的基础知识点，难度较低，只要熟记课本相关内容即可正确作答。
【难度系数】0.9

例2 在各种形式的能量相互转化过程中，下列说法正确的是（）
A. 机械能一定守恒
B. 各种形式的能量都守恒
C. 各种形式的能的总量一定守恒
D. 内能一定守恒
【易错警示】
机械能守恒与能量守恒的区别
(1)机械能守恒:只存在着动能和势能之间的转化时,机械能的总量将保持不变。
(2)能量守恒:能量在转化过程中,有机械能与其他形式的能之间的转化,机械能的总量将发生改变,机械能不再守恒,但是能量是守恒的。

例2 C

【分析】
这道题考查能量守恒定律与机械能守恒的区别，解题思路是逐一分析每个选项，结合两个守恒的定义判断对错：首先明确机械能守恒是仅动能和势能转化时机械能总量不变，而能量守恒是各种形式能的总量守恒，单个形式的能量会发生转化，据此逐一排除错误选项。
【解析】
根据能量守恒定律和机械能守恒的概念分析各选项：
1. 选项A：机械能守恒的条件是只有动能和势能相互转化，若存在机械能与其他形式能的转化（如摩擦生热），机械能会减少，并非一定守恒，故A错误；
2. 选项B：能量守恒指的是各种形式的能的总量守恒，单个形式的能量会发生转化，并非都守恒，故B错误；
3. 选项C：能量守恒定律的核心内容是能量在转化和转移过程中，各种形式的能的总量一定守恒，故C正确；
4. 选项D：内能可以转化为其他形式的能（如热机中内能转化为机械能），内能不一定守恒，故D错误。
【答案】
C
【知识点】
能量守恒定律、机械能守恒
【点评】
本题重点考查能量守恒与机械能守恒的概念区别，易错点在于混淆“单个能量形式守恒”和“总能量守恒”，属于基础概念题，需牢记核心定义即可解答。
【难度系数】
0.3

例3 如图所示的摆设，正常运行时，小轮在支架上来回摆动，每次到达的最大高度相同。小明发现摆设上有一电源，关掉电源后，小轮逐渐停下来，下列说法正确的是 （）


A.小轮滚动过程中没有力对其做功
B.正常运行时，小轮的速度一直不变
C.断电后小轮会停下，说明能量守恒定律不一定成立
D.正常运行时，小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能

例3 D

【分析】
要解决这道题，需结合做功的条件、机械能的变化、能量守恒定律以及能量转化的知识逐一分析选项：
1. 分析选项A：小轮滚动时，受到重力、摩擦力等力的作用，且在力的方向上有位移，因此有力对其做功，A错误；
2. 分析选项B：小轮来回摆动时，在最高点速度为0，最低点速度最大，速度随位置变化，并非一直不变，B错误；
3. 分析选项C：断电后小轮停下，是因为机械能转化为内能，能量的总量仍保持不变，能量守恒定律始终成立，C错误；
4. 分析选项D：正常运行时，小轮往返过程中，因摩擦等因素会消耗机械能，要维持每次到达的最大高度相同（即机械能总量不变），需要电源提供电能补充，因此小轮往返一次，摆设一定需要消耗电能，D正确。
【解析】
逐一判断各选项：
选项A：小轮滚动时，重力、摩擦力对小轮做功，故A错误；
选项B：小轮来回摆动，速度随位置变化，最高点速度为0，最低点速度最大，速度是变化的，故B错误；
选项C：断电后小轮停下，机械能转化为内能，能量守恒定律依然成立，故C错误；
选项D：正常运行时，小轮往返会因摩擦消耗机械能，要保持每次最大高度相同，需消耗电能补充机械能，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
功的概念；能量守恒定律；机械能与电能转化
【点评】
本题考查做功、能量转化与守恒的基础知识点，需明确力做功的条件、机械能变化的原因以及能量守恒的普遍性，是对基础概念的综合应用。
【难度系数】
0.6

例4 《天工开物》是我国古代的科学著作，其中这样写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一倾于枧内，流入亩中。昼夜不息，百亩无忧。”该段文字描述了以水流作为动力来取水的机械——筒车，模型图如图所示。筒车“昼夜不息”，（选填“能”或“不能”）说明它就是永动机，理由是。

例4 不能 筒车工作时消耗了水的动能，将水的动能转化为筒车的机械能

【分析】首先明确永动机的定义：永动机是不需要外界输入能量或仅靠单一热源能量就能持续运动并对外做功的机械，违背能量守恒定律。再分析筒车的工作原理：筒车以水流为动力，运转时会消耗水的动能，将水的动能转化为自身机械能，并非不消耗能量就能持续运动，据此判断筒车是否为永动机。
【解析】永动机的核心是不消耗能量却能永远运动并对外做功，违背能量守恒定律。而筒车工作时，需要消耗水流的动能，将水的动能转化为筒车的机械能，并非不消耗能量就能持续运转，因此筒车“昼夜不息”不能说明它是永动机。
【答案】不能；筒车工作时消耗了水的动能，将水的动能转化为筒车的机械能
【知识点】能量守恒定律、永动机
【点评】本题结合古代科技中的筒车实例，考查对永动机概念和能量守恒定律的基础理解，难度适中，需明确永动机的本质是违背能量守恒，筒车的能量来源是水流，并非永动机。
【难度系数】0.5