3. 历史上人类尝试制造各种不需要消耗能量就能源源不断对外做功的“永动机”，但都失败了，因为这违背了定律；能量的转移和转化是普遍现象，图21-5是小球在地面弹跳的频闪照片，小球的机械能最后都转化成能。

3. 能量守恒 内

【分析】
本题考查能量守恒定律及能量转化的知识。首先，永动机的核心设想是不消耗能量却持续对外做功，这违背了能量守恒定律，因为能量不能凭空产生，转化和转移过程中总量保持不变；其次，小球弹跳时，受空气阻力和地面碰撞影响，机械能会不断损耗，最终转化为内能，结合这两点即可解答题目。
【解析】
1. 永动机的设计思路违背了能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变，因此不需要消耗能量就对外做功的永动机不可能实现。
2. 小球弹跳过程中，与空气摩擦、与地面碰撞，机械能逐渐减少，损耗的机械能最终转化为内能，所以小球的机械能最后转化为内能。
【答案】
能量守恒；内
【知识点】
能量守恒定律；能量的转化
【点评】
本题结合永动机和小球弹跳的实际现象，考查基础的能量守恒知识，贴近生活，侧重对核心概念的理解应用。
【难度系数】
0.2

4. 汽车在刹车的过程中，伴随着能量从能转化为内能，内能散失到空气中，此过程能量的总和（选填“增大”“不变”或“缩小”）。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车，这是因为能量的转移和转化具有。

4. 机械 不变 方向性

【分析】要解决这道题，需结合能量转化、能量守恒定律以及能量转移和转化的特性分析：汽车刹车时，运动的汽车具有机械能，刹车过程中克服摩擦做功，机械能会转化为内能；根据能量守恒定律，能量在转化和转移过程中总量保持不变；而能量的转移和转化具有方向性，因此散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再驱动汽车。
【解析】汽车刹车过程中，汽车的机械能（动能）通过摩擦做功转化为内能，故第一个空填“机械”；根据能量守恒定律，能量不会凭空产生或消失，只会转化或转移，因此此过程能量的总和不变，第二个空填“不变”；由于能量的转移和转化具有方向性，散失的内能无法自动转化为机械能驱动汽车，第三个空填“方向性”。
【答案】机械 不变 方向性
【知识点】能量转化、能量守恒、能量的方向性
【点评】本题考查能量转化、能量守恒定律及能量转移转化的方向性，属于物理基础概念题，侧重对核心知识点的理解与应用，难度较低。
【难度系数】0.9

5. 能量转化与守恒是自然界的基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能的是()。

A.用电加热器给水加热
B.给蓄电池充电
C.水力发电
D.电动机带动水泵抽水

5. C

【分析】
要解决这道题，需明确题目要求是找出“机械能转化为电能”的过程，解题思路是：逐个分析每个选项中消耗的能量和获得的能量，判断对应的能量转化类型，筛选出符合要求的选项。
【解析】
A选项：用电加热器给水加热，消耗电能，获得内能，能量转化为电能→内能，不符合要求；
B选项：给蓄电池充电，消耗电能，转化为蓄电池的化学能储存，能量转化为电能→化学能，不符合要求；
C选项：水力发电时，水流的机械能（动能、重力势能）推动发电机运转，最终产生电能，能量转化为机械能→电能，符合要求；
D选项：电动机带动水泵抽水，消耗电能，使水泵获得机械能，能量转化为电能→机械能，不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
能量的转化、机械能、电能
【点评】
本题考查常见能量转化的判断，属于基础知识点，需掌握不同过程中能量的消耗与获得情况，是对基本概念的直接考查。
【难度系数】
0.8

6. 太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一，关于太阳能的利用，下列说法正确的是（）。

A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B.太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能
C.太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D.太阳能电池板向蓄电池充电时，化学能转化为电能

6. A

【分析】本题考查太阳能利用过程中的能量转化判断，需逐一分析每个选项对应的能量转化方式，明确做功与热传递的区别，以及不同装置的能量转化路径，从而选出正确选项。
【解析】A选项：绿色植物的光合作用，是将太阳能转化为有机物中的化学能储存，说法正确；B选项：太阳能热水器是通过热传递（热辐射）的方式将太阳能转化为水的内能，并非做功，说法错误；C选项：太阳能交通信号灯先由太阳能电池板将太阳能转化为电能，再将电能转化为光能，不是直接转化，说法错误；D选项：太阳能电池板向蓄电池充电时，是将电能转化为蓄电池的化学能，而非化学能转化为电能，说法错误。因此正确选项为A。
【答案】A
【知识点】能量的转化、太阳能的利用
【点评】本题围绕太阳能的利用考查能量转化的基础知识，需准确掌握常见装置的能量转化过程，属于基础概念类题目，难度适中。
【难度系数】0.7

7. 根据能量守恒定律，图21-6所示的四种情形中仅发生能量转移的是()。

7. A

【分析】首先明确能量转移和能量转化的核心区别：能量转移是能量从一个物体转移到另一个物体，能量的形式不发生改变；能量转化是能量从一种形式转化为另一种形式，能量形式发生变化。接着逐一分析四个选项：A选项中，冷水变热是热水的内能传递给冷水，能量形式均为内能，仅发生能量转移；B选项中，煤气燃烧将化学能转化为水的内能，属于能量转化；C选项中，一球上升、一球下降的过程是动能和重力势能的相互转化，属于能量转化；D选项中，小灯泡通电发光是电能转化为光能和内能，属于能量转化。因此符合“仅发生能量转移”的是A选项。
【解析】根据能量转移与转化的定义：A选项，热水的内能转移到冷水，能量形式不变，仅发生能量转移；B选项，煤气的化学能转化为水的内能，是能量转化；C选项，动能与重力势能相互转化，是能量转化；D选项，电能转化为光能和内能，是能量转化。故本题选A。
【答案】A
【知识点】能量转移、能量转化
【点评】本题考查能量转移与转化的区分，属于基础概念题，需准确把握两者的核心差异，难度较低。
【难度系数】0.3

8. 为改善驻守在某岛礁边防战士的工作、生活条件，在岛上安装了太阳能电池板。白天，太阳能电池板给蓄电池充电；晚上，蓄电池为探照灯供电。白天与晚上的能量转化形式是（）。

A.白天：太阳能→内能→电能
B.白天：太阳能→电能→化学能
C.晚上：化学能→电能→太阳能
D.晚上：化学能→电能→化学能

8. B

【分析】本题需明确白天和晚上两个阶段的能量转化过程：白天太阳能电池板将太阳能转化为电能，再给蓄电池充电，电能转化为化学能储存；晚上蓄电池放电，将化学能转化为电能供给用电器。逐一分析选项，判断转化路径是否正确即可。
【解析】白天，太阳能电池板工作时，先将太阳能转化为电能，给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存，故白天能量转化为太阳能→电能→化学能，对应选项B的白天描述；A选项白天经过内能转化，不符合太阳能电池板的转化过程，错误；晚上蓄电池供电，是化学能转化为电能，不需要太阳能，C选项错误；晚上最终是电能输出，不是转化为化学能，D选项错误。
【答案】B
【知识点】能量转化、太阳能利用
【点评】本题结合实际生活场景考查能量转化知识，属于基础题，需掌握常见能量转化的过程，难度较低。
【难度系数】0.7