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教学资料参考范本九年级物理上册 12 机械能和内能学案(新版)苏科版撰写人:_时 间:_一、学习目标:二、知识梳理1、一个物体能够 ,这个物体就具有能量。2、物体因为 叫做动能物体的动能大小与 和 有关, 越大, 越大,物体具有的动能就越大。3、物体由于 叫弹性势能,物体由于 叫做重力势能, 和 统称为势能。4、重力势能的大小与 和 有关, 越大, 越高,重力势能越大;弹性势能的大小与 有关,在一定限度内, 越大,形变物体的弹性势能就越大。5、 和 统称为机械能,动能和势能之间可以发生 ,都是不同形式的机械能。6、物体内的分子是 ,所以分子具有动能,分子间存在 ,所以分子具有势能,物理学中,我们把物体内所有分子 和 的总和叫做物体的 。7、热传递是 的一种方式,只要两物体间 ,就会发生 ,当 时,热传递停止。8、改变物体内能的方法有 和 ,它们在改变物体的内能上是 (等效/不等效)。9、我们把 叫做热量,用符号 表示。热传递过程中吸热的公式 ,放热的公式 。10、热机是 的装置。热机工作时,活塞在汽缸内做往复运动,活塞从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程,常见的汽油机有几个冲程,分别是 、 、 、 ,完成这四个冲程为一个工作循环,在一个循环中只有 冲程是燃气对外做功的过程, 能转化成 能;在压缩冲程中 能转化成 能;汽油机完成一个工作循环时,曲轴旋转 ,活塞往复 。11、 叫做这种燃料的热值,热值是燃料的一种特性,不同的燃料热值一般 ;燃料完全燃烧是放出的热量公式: 。三、例题分析【例题1】学生在做模拟“蹦极”的小实验(如图所示)。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在a点,b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到c点运动的过程中,以下说法正确的是 ( ) .小石块动能一直在增加 小石块减少的重力势能全部转化为动能小石块经过b点时,橡皮筋具有弹性势能 小石块到达c点时,动能为零练习:直升飞机在匀速上升的过程中 ( )A.动能变大,势能变大 B. 动能不变,势能变大C.动能变小,势能变大 D. 动能不变,机械能不变【例题2】如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知:甲球的动能 (大于/小于/等于)乙球的动能;在质量和速度两个物理量中,对动能影响较大的是_ _。小 球小球质量小球碰撞物体A时的速度物体A被推动的距离甲 球2mvs乙 球m2v2s【例题3】下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是 ( )A物体吸热,温度一定升高 B一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功C某一铁块,温度降低,内能一定减小 D温度高的物体把温度传给温度低的物体练习:内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时这些气体的温度和内能变化的情况是 ( ) A内能减少,温度降低 B内能增加,温度升高C内能减少,温度升高 D内能增加,温度降低【例题4】(09威海)“神舟七号”载人飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图1所示,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,下列说法正确的是 ( )A飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能B飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能C飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施D飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量的热保护了飞船练习:1.(20xx江苏模拟)取一个空塑料饮料瓶,将一个温度计放入其中,在瓶盖上装一个自行车的气门芯,然后将盖子拧紧密封,如图111所示,用打气筒向瓶内打气,那么温度计的示数将会 ( ) A不变B减小C增大D无法确定 图1112. 2.(20xx市)图118中,通过热传递改变物体内能的是( ) 图118【例题5】图16为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气压缩和排气工作。(1)发动机在做功冲程里,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将 能转化为 能。(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如图16表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。该发动机在1 s内做功 J,单缸排量V = L。在每个做功冲程里,发动机做功W = J。(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W = p V,式中 p表示燃气对活塞的压强,则p= Pa。(1 L=10-3 m3)(4)图16右图为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W = p V的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用Sl或p表示):设活塞的面积为 S,冲程长为 l,燃气对活塞的压强为 p,则燃气对活塞的压力F= ,燃气对活塞所做的功W= ,又根据数学知识可知发动机的单缸排量V= ,故 W= p V。练习:一台四冲程汽油机曲轴转速是1800 rmin,此汽油机每秒钟完成_个工作循环,_个冲程,对外做_次功【例题6】(09河北)根据表中几种物质的比热容,判断下列说法中不正确的是( )A.制作体温计常用水银做介质,原因之一是水银的比热容小B.北方楼房中的暖气用水做介质,利用了水的比热容大的特性C.由于水比沙石的比热容大,所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大D.由于水比冰的比热容大,所以冷却食品时0oC的水比0oC的冰效果好练习:1.(09济宁)用两个相同的“热得快”分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的图像如图4所示。如果要你从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择 液体。2.(09泰安)若一太阳能热水器内装有100kg温度为20的水,阳光照射一天后, 水温升高到70,则热水器内的水吸收了 J的太阳能;这是通过 (选填“做功”或“热传递”)改变了水的内能。已知水的比热容为4.2103J(kg) 【例题7】(09兰州)汽油的热值是4.6107 J/ kg,完全燃烧210g汽油能放出 J的热量;若这些热量全部被水吸收,可使 kg水,从20升高到43(水的比热容为4.2103 J/(kg) )。练习:(09泰安)泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0103N,消耗燃油1.5103m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度0.8103kg/m3,热值q4107J/kg,求:(1)专用车牵引力所做的功。(2)已知热机效率(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?【反馈练习】1汽车油箱的汽油用掉一半后,关于油箱内汽油的说法正确的是( )A它的质量变为原来的一半 B它的密度变为原来的一半C它的热值变为原来的一半 D它的比热容变为原来的一半2以下说法中,正确的是( )A温度低的物体吸收的热量一定少 B质量为5g,温度为100的水含有2.1104J的热量C在物体对外做功过程中,物体不断地放出内能D在热传递过程中,物体吸收或放出的热量越多,它的内能变化就越大3完全燃烧42g焦炭所放出的热量,若有50被2kg30的水吸收,则水温可升高 c水=42103J/(kg)q焦炭=30107J/kg此时外界为标准大气压( )A70 B75 C100 D1054下面是汽油机工作的四个冲程,其中将内能转化为机械能的是( )A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程D排气冲程5下列说法中正确的是()A物体内能增加,一定是外界对物体做了功 B液体表面上的气压越小,沸点越高C冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的 D物体的温度越高,所含的热量越多6一茶杯开水,从刚倒入到可以喝的这段时间内,放出的热量大约是( )A5102J B5103J C5104J D5105J 7.晓丽在物理手册中查到如下数据:温度t/20406080100120140160180p1=0.98106Pa时的比热容2.412.622.843.063.283.523.75气态气态p1=5.8106Pa时的比热容2.382.582.793.003.213.443.663.904.19不同温度和压强下液态酒精的比热容c/103J(kg)1(1)图像9中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是_。(2)增大压强,既能使酒精的比热容_,又能提高酒精的_。8如图10所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气的 能转化为塞子的机械能。图 中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。9为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了图13所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如图14所示:()在此实验中,用加热时间的长短来表示物质 。()分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (大于小于)沙子吸收的热量。()如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (沙子水)升高的温度更高()实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(3)结论不符,你认为可能的原因是: 。 型号8B13流量300m3/h扬程12m质量111kg效率80%10春天农民需用水泵缺水灌溉农田,有一水泵铭牌如下:(1)水泵连续正常工作5h,所做有用功多少?(2)此水泵总功率为多少?(3)若此水泵用一柴油机带动,假设柴油完全燃烧所释放的内能有40%转化为水泵轴的机械能,则每小时消耗多少kg柴油?(柴油热值按3107J/ kg计算,g=10N/kg)8 / 8
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