第十章机械能内能及其转化章节复习

第一节、机械能(

一、能量及能量与做功的关系

1.物体能对外做功,这个物体就具有能量。

2.机械功的计算公式:W=FS,F是作用在物体上的力,S是在力的方向上通过的距离。

3.做功的多少可以用来衡量物体能量的大小。

训练题1正在做功的物体一定具有能量吗?()

训练题2做功越多的物体,具有的能量越大吗?()

训练题3把一个重为10牛的物体举高2米,对物体做了多少功?它具有的机械能增加了多少?

二、动能及影响动能大小的因素

1.物体由于运动所具有的能,叫作动能。请你用物理知识解释,为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,不同车型的限制车速不同?

2.物体具有动能的大小由速度和质量决定。[

=

m

]

3.会做影响动能大小因素的实验

.

训练题4静止不动的物体具有动能为零吗?()

训练题5向上运动到最高点的物体,动能一定为零吗?()

训练题6在水平公路上匀速行驶,正在洒水的工程车,它的动能如何变化?

训练题7在探究动能的大小与哪些因素有关的实验中,利用到的探究方法有控制变量法和转换法

训练题8请你用物理知识解释,为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,不同车型的限制车速不同?

(1)在研究动能与速度的关系时,控制质量不变,速度不同,具体操作是:将质量相同的小球(同一小球)放在同一斜面的不同高度自由滚下,发现:开始滚下的高度越高,到达水平面时的速度越大,纸盒被推得越远,可见小球对纸盒做功越多,小球具有的动能越大。

(2)在研究动能与质量的关系时,控制速度不变,质量不同,具体操作是:将质量不相同的两小球放在同一斜面的同一高度自由滚下,我们知道质量不同的小球到达水平面时的速度相同,发现:小球的质量越大,纸盒被推得越远,可见小球对纸盒做功越多,小球具有的动能越大。

(3)本实验利用到的转换法是,小球动能的大小转换为纸盒被小球推动距离的大小(或者说小球对纸盒做功的多少)来理解。

(4)课本

图10-3中,通过乙中两幅图对比,得出的结论是:质量相同的物体,速度越大,具有的动能越大;通过丁中的两幅图对比,得出的结论是:速度相同时,质量大的物体,具有的动能越大。

三、重力势能及影响重力势能大小的因素

1.受到重力的物体由于被举高具有的能,叫作重力势能。

2.物体具有重力势能的大小由高度和质量决定。[

=mgh]

3.会做影响重力势能大小的因素的实验

训练题9航天员在站在太空飞船里底板上将一物体举高,相对于飞船底板,该物体具有重力势能吗?()

训练题10山顶上的那块大石头具有的重力势能就一定很大吗?()

训练题11把一个重为10牛的物体举高2米,它具有的重力势能能增加了多少?

训练题12课本

图10-5中,比较桌腿陷入细砂的深度来探究物体重力势能的大小,这里利用到了研究方法叫转换法。在这个实验中,通过甲中两幅图对照,得出的结论是:质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大;通过乙中的两幅图对照,得出的结论是:位置一样高,质量大的物体,具有的重力势能越大。

四、弹性势能及影响弹性势能大小的因素

1.具有弹性的物体发生弹性形变具有的能,叫作弹性势能。

2.物体具有弹性势能的大小由弹性形变程度和材料决定。

训练题13在弹性限度内,橡皮条被拉伸的形变越大,弹丸就能被射得越远,为什么?

五、机械能及其转化

1.动能和势能统称机械能。

2.动能和势能之间是可以相互转化的。

3.机械能守恒的条件是:在物体运动或形变的过程中,只有动能和势能的相互转化,该物体跟外界没有能量的转移或者转化。

训练题14人造卫星在绕地球的转动,从远地点向近地点运动的过程中,高度减小,重力势能减小,重力势能转化为动能,动能越来越大,速度越来越快。机械能不变。

训练题15一木块从光滑的斜面上滑下的过程中,不计空气阻力,高度减小,重力势能减小,动能增大,速度增大,机械能不变(守恒)。

训练题16一木块从斜面上匀速滑下的过程中,速度不变,动能不变,高度减小,重力势能减小,机械能减小,减小的机械能转化为内能。

训练题17篮球从空中下落,与地面碰撞并发生反弹,后离开地面上升,这四个阶段的能的转化情况分别是:下落—重力势能转化为动能;碰撞—动能转化为弹性势能;反弹—弹性势能转化为动能;上升—动能转化为重力势能。

训练题18修筑拦河坝,是为了增大水的重力势能,流下的水冲动发电机的叶轮旋转,将水的机械能转服为电能。

第二节内能(

一、物质结构的基本图像

1.物质是由大量分子构成的。如果把分子看成小球,它的直径大约10-10米。

2.分子在永不停息地做无规则运动

两种不同的物质可以自发地彼此进入对方的现象称之为扩散现象。

我们把分子在永不停息地做无规则的运动称之为热运动,运动的快慢跟温度有关。

3.分之间存在相互作用力

(1)引力和斥力同时存在,同时消失,同时增大,同时减少。

(2)分子间的作用力随分子间的距离增大而减小,当分子间的距离增大到分子直径10倍以上时,分子间的作用力几乎消失。

训练题1细颗粒物又称PM2.5,指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物,它在空气中的运动属不属于分子的运动?不属于.

训练题2“八月桂花香’说明分子是在做无规则的运动,属于分子的扩散现象。

训练题3在

图10-12中,装空气和装二氧化碳的两个瓶子上下位置能够交换吗?不能,因为二氧化碳的密度大于空气的密度,变量不唯一。

训练题4拉伸物体需要用力,说明分子间存在引力,拉伸时分子间距离变大,分子间引力作用更为显著;压缩物体需要用力,说明分子间存在斥力,压缩时分子间距离变小,分子间斥力作用更为显著.

二、物体的内能

1.定义:物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能

2.影响因素:温度、体积、状态、质量、种类

3.改变内能的两种方式:做功和热传递。这两种方式对于改变物体内能是等效的。

4.热量:物体吸收或放出热的多少。不能说物体含有或具有热量,只能说物体吸收或放出热量,它是一个过程量。

5.热传递的条件是两个物体或物体的不同部分存在温度差。

训练题5物体的温度越高,具有的内能一定越大,对吗?()

训练题6物体的温度升高,具有的内能一定增大,对吗?()

训练题℃的水比℃的水含有的热量少,对吗?()

训练题8摩擦生热属于通过做功的方式改变物体的内能,晒太阳取暖属于通过热传递的方式改变物体的内能。

训练题9关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()

A.物体的内能增加,温度一定升高B.物体温度升高,一定吸收了热量

C.物体温度降低,内能一定减少D.物体吸收了热量,温度一定升高

第三节探究——物质的比热容(

一、实验探究

图10-26

1.取相同质量、相同温度的水和煤油,使用相同的电加热器同时加热,发现插在煤油里的那支温度计的示数升得快些,升得高些,如果要让它们的温度变化相同,水加热的时间要长一些,说明水吸热的本领要强一些。

2.比热容(C)

(1)定义:某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和温度变化量乘积的比,叫作这种物质的比热容。

(2)公式

C=

吸()

(3)单位:J/(kg·K)(国际单位)J/(kg·℃)(常用单位)

(4)吸、放热计算公式Q=cmΔt(m=ρV,1L=1d

=

(5)比热容是物质的特性,其大小跟物质的种类和所处的状态有关,跟温度高低、质量多少和吸放热情况无关。

3.水的比热容大对气候的影响和在生活中的应用

(1)沿海由于多水,内陆多砂石,水的比热容大,砂石比热容小,在同样吸热或放热的情况下,比热容大的,温度变化小,比热容小的,温度变化大,因此沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温差大。

(2)白天,风一般都是海洋吹向陆地,夜晚,凤一般都是陆地吹向海洋。

(3)发电机的冷却系统常用水作为工作物质,是因为水的比热容大。

训练题1C水=4.2

J/(kg·℃),物理意义是质量为1千克的水温度升高1℃吸收的热量为4.2

J

训练题22千克水从20℃升温到80℃需要吸收多少热量?

训练题32千克80℃的水温度降低20℃要放出多少热量?

训练题4把2L20℃的水烧开需要吸收多少热量?(一标准大气压下)

第四节热机(P20-24)

一、定义:将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器,统称为热机。

二、工作原理:燃料燃烧将化学能转化为内能,然后通过做功把内能转化为机械能

三、热机一个工作循环有四冲程,对外做功一次,曲轴和飞轮旋转两周。在压缩冲程中,是机械能转化为内能,在做功冲程中,是内能转化为机械能。

四、汽油机与柴油机的区别

训练题1一汽油机的飞轮一分钟(或者曲轴)转动转,它一分钟进行了个工作循环,对外做功次,一秒钟对外做功10次。

第五节火箭(

一、工作原理:燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从发动机尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反冲推力推动机身向前运动,利用了力的作用是相互的。

二、火箭使用的是喷气发动机。由于它不需要内燃机中的活塞、曲轴等传动装置,从而减少了能量的损失,大大提高了机身的飞行速度。

三、喷气发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机,前者只携带燃料,利用外界空气来助燃,因此飞行高度受限,后者简称为火箭,带有燃料和氧化剂,飞行高度不受限制,可以飞出大气层后燃料可以继续燃烧。

第六节燃料的利用和环境保护(

一、热值(q)

1.定义:某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的热量)与其质量的比叫作这种燃料的热值。

2.公式:q=

放或q=

3.单位:J/kg(国际单位)、J/

(煤气、天然气)

4.燃料完全燃烧放出的热量的计算公式为:

Q放=mq或Q放=Vq

5.物理意义:热值是反应物质燃烧放热的本领大小,其大小跟物质的质量无关。

二、燃料的利用效率

1.公式:

=

有用总

2.提高燃料利用率的措施:如果烧煤,利用现代化手段,将煤转化为煤气再进行燃烧利用,既可以提高燃料的利用率,又可以减少有害气体的产生,起到保护环境的作用。

3.烟尘、废气是大气污染的主要来源。

训练题12千克的酒精完全燃烧放出多少热量?(q=3.0

J/kg)

训练题千克的某种燃料完全燃烧放出的热量为2.9

J,求该燃料的热值?查

表10-3,该燃料可能是那种燃料?

训练题3一桶酒精完全燃烧放出的热量为4.8

J,求这桶酒精的质量(q=3.0

J/kg)

训练题42

的煤气完全燃烧放出多少热量?q=3.0

J/

训练题5用炉子将2L20℃的水烧开,燃烧了35克木炭,求炉子的效率。(百分比保留一位小数)(在一标准大气压下)(q=3.4

J/kg)

训练题6我国自主研发的某品牌汽车进行技术测试,已知该车在某段长1.2km的水平路面做匀速直线运动,用时40s,汽车在行驶过程中受到的阻力为N,汽车在此过程中发动机的效率为48%,汽油的热值q=4.6

J/kg.在该段测试过程中,需要完全燃烧了多少千克的油?(计算结果保留两位小数)




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