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第十二章机械能和内能复习 第一节动能势能机械能 物体能做多少功 就说它有多少能 能的单位 焦 J 一个物体如果能够对另一个物体做功 这个物体就具有能量 简称能 能 问 流动的空气 流动的水和飞行的子弹具不具有能量 答 具有能量 问 它们有什么共同之处呢 答 以 运动 的形式存在的 我们把这种形式的能叫做动能 动能 一 机械能 1 动能 物体由于运动而能够做功所具有的能 2 动能的大小与那些因素有关 物体的质量 速度越大 动能越大 2 如图是研究小球动能大小与小球的 和 关系的实验装置示意图 1 本实验中通过观察 来比较小球动能的大小 质量 速度 木块被撞后移动的距离 打桩机上被举高的重锤 放在阳台上的花盆具不具有能量 它们是以距离地面有一定高度的形式而存在的 重力势能 具有能量 它们具有的能量是以什么形式存在的 3 重力势能 物体由于被举高而能够做功所具有的能 4 重力势能的大小与哪些因素有关 物体的质量越大 被举得越高 物体的重力势能越大 5 弹性势能 物体发生弹性形变所具有的能 同一物体发生的弹性形变越大 物体的弹性势能越大 不同物体还与弹簧劲度系数有关 1 图中是我国空中加油机正在给歼击机加油的情景 加油机在某一高度匀速飞行 为保证安全 歼击机相对于加油机应处于静止状态 在此过程中 歼击机的动能将 加油机的动能将 选填 不变 增大 减小 2 一物体沿固定的斜面匀速下滑 物体在下滑的过程中 A 动能不变 势能减小 机械能不变B 动能不变 势能减小 机械能减小C 动能增大 势能减小 机械能不变D 动能增大 势能减小 机械能减小 中考链接 方法点拨 结合影响因素 抓住关键词 B 五 动能和势能之间的相互转化 一个物体可以同时具有动能与势能 3 图12 4是跳水运动员从跳板起跳后至入水前过程中的三个瞬间状态 I是往上跳起的瞬间状态 是到达最高点的状态 是下落过程中的一个状态 在I一 一 两个过程中发生的能量转化分别是A 势能一动能 势能一动能B 势能一动能 动能一势能C 动能一势能 势能一动能D 动能一势能 动能一势能 4 如图是位于水平桌面上的玩具 不倒翁 摆动过程的示意图 O点是 不倒翁 的重心 将 不倒翁 扳到位置1后静止释放 不倒翁 向右摆动 经过竖直位置2 到达另一侧最大摆角的位置3 请分析说明 不倒翁 由位置1经2到3的摆动过程中机械能是如何转化的 位置1到位置2 位置2到位置3 5 皮球落地后又弹起的闪光照片如图所示 请回答以下问题 1 小球从A下落过程中 能转化为能 小球撞击地面发生形变时 能转化为能 小球反弹恢复过程中 能转化为能 2 再仔细观察该图 你还发现了什么 重力势 动 弹性势 动 弹性势 动 克服摩擦力做功 机械能不断减小 6 小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例 如图所示 其中机械能增大的是 C 汽车水平匀速行驶A 小孩从滑梯上滑下B 火箭升空时C 滚摆上下运动时D 动能不变 势能不变 机械能不变 人受到摩擦阻力 机械能转化为内能 火箭动能增大 重力势能增大 机械能增大 由于存在空气阻力 机械能变小 7 下雨时雨滴匀速下落 下落过程中雨滴的动能 重力势能 机械能 雨滴的内能将 选填 变大 变小 或 不变 不变 变小 变小 变大 8 某物体在一对平衡力的作用下运动 则该物体的 A 动能一定不变 势能也一定不变 B 动能和势能都在不断的变化 C 动能一定不变 势能可能会变化 D 势能一定不变 动能在不断的变化 C 9 如图所示 a b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线 不计空气阻力 其中 是动能 高度关系图线 10 如图14展示了一些你熟悉的物理实验 请你根据要求填空 1 图A反复弯折铁丝时手感到烫 说明 2 图B是探究动能大小与的关系 3 图C实验中使卡片能跳起来的做法是 第二节内能热量 物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能 任何物体在任何情况下都具有内能 温度升高 物体的内能增加 内能与物体的温度 质量有关 一 内能 Q cm t2 t1 Q mq 关于热传递 1 发生的条件 2 传递的方向 3 传递的结果 4 传递的是什么 存在温度差 高温到低温 温度相同 二 改变物体内能的一种方式 热传递 物理学中 把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量 heat 用符号Q表示 热量的单位与能量的单位相同 也是焦耳 即焦 J 关于热量 1 热量是一个过程量2 只能说物体吸收 或放出 了多少热量 不能说物体具 含 有多少热量3 在只有热传递这一种方式的情况下 物体吸收热量内能增加 三 热量 11 在热传递过程中 低温物体吸热 会增大 高温物体放热 会减小 在热传递的过程中 物体的 或 一般会发生变化 12 关于热量 温度和内能下列说法正确的是 A 一个物体的内能增加 一定是吸收了热量 B 一个物体吸收了多少热量 具有的内能就是多少 C 温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多D 一个物体吸收的热量越多 内能的增加就越多 D 内能的改变可以通过做功和热传递两种方式 这里也有可能是做功 热量是一个过程量 不能讲含有 而是吸收或放出多少热量 热量用来量度内能的改变 比热容 物理意义 定义 物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比 叫做这种物质的比热容 2 符号 C 3 单位 J Kg 读作 焦耳每千克摄氏度 1千克的某种物质 温度升高 或降低 1 吸收 或放出 的热量是多少J 水的比热容 C水 4 2 103J Kg 0C 的含义 1千克的水 温度升高 或降低 1 吸收 或放出 的热量是4 2 103J 5 物体吸收或放出热量的计算公式 Q cm t 比热容的实质 1 反映了物质吸热 放热的本领 2 物质对冷热反应的灵敏程度 比热容越大 吸热或放热本领越强 比热容越小 对冷热反应越灵敏 一些常见物质的比热容 J Kg 1 比热容是物质的一种物理属性 与质量 体积 形状 温度 位置等无关 受状态影响 例如 水和冰的比热容不同 2 不同物质比热容一般不同 比热容相同的 不一定是同种物质 3 水的比热容最大 找找其中的规律 生活 物理 社会 水的比热容大 这一特点在人们的日常生活和生产中有哪些重要的应用 1 用冷水冷却物体 冷却剂 2 热水供暖 3 调节气候作用 汽车发动机用冷水来冷却 冬天的散热器用热水取暖 水的比热容大 在质量一定的条件下水升高相同温度时 吸热多 用水作冷却剂效果好 水的比热容大 在质量一定的条件下水降低相同温度时 放热量多 用热水水取暖效果好 沿海地区昼夜温差变化不大 因为水的比热容大 白天 它吸收的一定热量后 水升高的温度不多 夜晚 它放出一定热量后 水降低的温度不多 2 热机 热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置 汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机与柴油机的区别 火花塞 喷油嘴 汽油和空气 空气 点燃式 压燃式 效率低20 30 效率高30 45 汽车飞机摩托车 载重汽车火车轮船 1 曲轴旋转 圈 活塞往复 次 2 活塞经历四个冲程 分别为 冲程 冲程 冲程 冲程 其中 冲程时燃气对外做功 两 两 吸气 压缩 做功 排气 做功 13 一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花 把活塞迅速压下去 棉花燃烧起来了 在这个过程中 是通过 方式使空气 增加 温度升高 达到棉花的燃点使棉花燃烧 实验中使用棉花的目的是 做功 内能 用来证明筒内温度升高了 14 如图所示 为四冲程内燃机工作过程的示意图 则按吸气 压缩 做功和排气冲程排列的顺序是 A 乙丙甲丁B 甲丁乙丙C 丙丁乙甲D 甲乙丙丁 B 15 如图所示 是电子火花发生器的点火爆炸实验 向盒中滴入数滴酒精 再将盒盖盖紧 然后接动电火花发生器的接钮 我们能看到盒盖飞出并听到 砰 的一声 在此过程中 酒精燃烧后产生的燃气对外做功 燃气的内能 这一过程相当于热机工作时的冲程 3 燃料的热值 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值 用q表示 燃料热值单位 国际单位焦 千克J kg 常用单位焦 米3J m3 质量为m的燃料完全燃烧所放出的热量为 Q mq 或Q Vq 一些燃料的热值 J kg 读表 理解热值的物理意义 燃料完全燃烧时放出热量的计算 由热值所表示的物理意义可得出 燃料燃烧放热计算公式Q mqQ Vq V的单位是m3 m的单位是kg 燃料燃烧计算公式 16 将质量相等 初温相同的两种液体在相同的酒精灯下同时分别加热 并把它们升高的温度随时问变化的关系用图9表示 两种液体的比热容之比ca cb为A 3 1B 1