中考物理第二轮复习11机械能和内能完美

第十一讲 机械能和内能 分子热运动 考点梳理 知识精讲 机械能 和内能 动能和势能 机械能及其转化 物质的构成 分子热运动 扩散现象 分子热运动 分子动理论的基本观点 分子间既有引力又有斥力内能 物体内能的改变 比热容 比热容 热量的计算热量 热机 内能的利用 热机的效率 燃料的热值 热机的效率 能量的转化及守恒 动能和 势能 能量：物体能够对外做功，我们就说这个物 体具有能量，简称能.能量的单位是①____. （一个物体能够做的功越多，表示这个物体 具有的能量越大） 动能 势能 重力势能 弹性势能 重力势能和弹性势能是常见的两种势能. 焦耳 动能 定义：物体由于②_____而具有的能,叫做 动能.一切③____的物体都具有动能. 影响因素：质量相同的物体，④_________ 越大，它的动能越大；运动速度相同的物 体，⑤____越大，它的动能也越大. 运动 运动 运动的速度 质量 重力势能 定义：在地球表面附近，物体由于 ⑥____所具有的能，叫做重力势能. 影响因素：物体的⑦____越大，位置越 ⑧___，它具有的重力势能就越大. 高度 质量 高 弹性势能 能定义：物体由于⑨____________而具 有的能，叫做弹性势能. 影响因素：物体的弹性形变越大，它具 有的弹性势能就⑩____. 发生弹性形变 越大 机械能及 其转化 定义： ____、 ________和弹性势能统 称为机械能. 动能和势能可以相互 ____. 机械能守恒：如果只有动能和势能相互转 化,尽管动能、势能的大小会变化，但机械 能的总和 ____，或者说，机械能是守恒的. 动能 重力势能 转化 不变 11 12 13 14 物质的 构成 常见物体尺寸由小到大的顺序依次为： 电子、中子、质子、原子核、原子、分子、生 物体、月球、地球、太阳、太阳系、银河系. 构成：物质是由大量 ____构成，分子 ____ 由构成，原子由 ______和 _______构成，原 子核由带正电的 ____和不带电 ____的构成. 分子 原子 原子核 核外电子 质子 中子 15 16 17 18 19 20 扩散 现象 定义：不同的物质在互相 ____时彼此进入对 方的现象，叫做扩散. 影响因素：扩散现象与温度有关，且温度越 高，扩散得越 ___. 生活举例：“槐花飘香”、“酒香不怕巷子 深”、闻到饭香和衣服褪色等. 接触 快 21 22 分子热 运动 定义：一切物质的分子都在不停地做无规则 的运动.由于分子的运动跟温度有关，所以这 种无规则运动叫分子的 ______. 分子热运动与温度的关系：温度越 ___，分 子热运动越剧烈. 热运动 高 23 24 分子动理论 的基本观点 (1)常见的物质是由大量的 ____、 ____构成的. (2)构成物质的分子在不停地做 ______. (3)分子间存在着 ____和 ____. 分子 原子 热运动 引力 斥力 25 26 27 28 29 分子间既 有引力又 有斥力 （1）当固体被压缩时，分子间的距离变 小，作用力表现为斥力； （2）当固体被拉伸时，分子间的距离变 大，作用力表现为引力； （3）如果分子相距很远，作用力就变得 十分微弱可以忽略. 内能 定义：构成物体的所有分子，其热运动的 ____与 _________的总和，叫做物体的内能.单 位为焦耳， 符号 ___. 主要影响因素：一切物体，不论温度高低，都具 有内能.同一个物体，在相同物态下，温度越高， 分子热运动越 _____，内能越 ___，温度降低时， 内能 ____；在温度相同、物态相同的情况下，质 量越大，内能越 ___. 动能 分子势能 J 剧烈 大 减小 大 30 31 32 33 34 35 36 物体内能 的改变 热量：在热传递过程中，传递能 量的多少叫做热量. 热传递 做功 热传递 实质：能量的 ____. 说明：(1)热传递条件：物体间存在 ______； (2)热传递方向：能量从高温物体传递到低温 物体，直到两物体温度 ____为止. 生活举例：晒太阳、烧水做饭、哈气取暖等. 转移 温度差 相同 37 38 39 做功 实质：能量的 ____. 做功改变内能的两种情况：(1)外界对物体做 功，物体内能 _____，其他形式能转化为内 能； (2)物体对外界做功，物体内能 ____,内能转 化为其他形式的能. 生活举例：钻木取火，搓手取暖等. 转化 增大 减小 40 41 42 比热容 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时 吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之 比，叫做这种物质的比热容，用符号 ___表 示. 单位： _________，读作：焦每千克摄氏度. 特性：比热容是反映物质自身性质的物理量， 不同物质比热容一般不同. 水的比热容 c J/(kg·℃)44 43 水的比 热容 水的比热容是 ______________，它的物理 意义：____的水温度升高(或降低) ____所 吸收(或放出)的 _____为4.2×103 J. 应用：供暖装置的循环液、冷却剂、调节 气候等. 4.2×103J/(kg·℃) 1 kg 1 ℃ 热量 45 46 47 48 热量的 计算 热量计算：一般公式Q=cmΔt，Q表示 ____,单位是J；c表示 ______，单位是 J/(kg·℃)；m表示质量，单位是kg；Δt表 示温度的变化，单位是 ___. 公式 吸热：Q吸=cm(t末-t初) 放热：Q放＝cm(t初-t末) 热量 比热容 ℃ 49 50 51 定义：利用燃料燃烧释放出的能量的 ____ 机械，叫做热机. 热机的工作原理： 种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动 机等. 热机 内燃机的工作过程及特点 做功化学能 内能 机械能 燃料燃烧 做功52 吸气冲程 _______ _______ 排气冲程 冲程示意 图 能量的转 化 ____能→ __能 __能→ ____能 压缩冲程 做功冲程53 54 机械 内 内 机械 55 56 57 58 燃料的 热值 定义：某种燃料 _________放出的热量与其 质量之比，叫做热值，用符号 ___表示. 单位：焦每千克，符号是 ____. 特点：燃料的一种属性，与其形状、体积、 质量、是否充分燃烧无关，只与燃料的种类 有关. 利用热值 计算热量 Q=mq适用范围：固体、液体 Q=qV适用范围：气体 完全燃烧 q J/kg 59 60 61 热机的 效率 定义：热机用来做 ______的那部分能量，与 燃料完全燃烧放出的能量 _____，叫做热机 的效率.蒸汽机的效率为6％～15％；汽油机的 效率为20％～30％；柴油机的效率为30％～45 ％. 提高效率 途径： (1)使燃料 _____燃烧,如：将煤磨成 煤粉或煤粒，加大送风量等； (2)尽量减小各种热量 ____； (3)机件间保持良好的 ____，减小 _____. 有用功 之比 充分 损失 润滑 摩擦 62 63 64 65 66 67 能量的 转化及 守恒 能量的转化：自然界中，能量不但可以从一个 物体转移到另一个物体，而且形式多样的能量 之间还可以相互 ____. 能量守恒定律：能量既不会凭空 ____，也不 会凭空 ____，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，而在 转化和转移的过程中，能量的总量保持 ____. 转化 消失 产生 不变 68 69 70 71 一 重难点突破 机械能及其转化 例 1　运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球，球 碰地后会弹跳到高于原抛球的位置．下列有关说 法中正确的是(　　) A. 球开始下落时动能为零 B. 球弹跳到原抛球位置时仍具有动能 C. 球离地后的上升过程中势能转化为动能 D. 球在整个运动过程中机械能增加 B 例 2 如图所示，一个静止小球从A点沿粗糙程度 相同的轨道下滑，经B点到达C点，从A点到达C点的 过程中，小球的动能___；小球的重力势能____；小 球的机械能___．(选填序号) ①保持不变；②一直减小；③先增大后减小； ④一直增大；⑤先减小后增大． ② ③ ⑤ 例2题图 备 考 指 导 机械能内部转化情况可用如图表示：(不计能量 损失，物体质量不变) 二 例 3　下列运动：①湖面上柳絮飘扬；②公路上大 雾弥漫；③炒菜时，满屋飘香；④校园里花香四 溢；⑤刚刚装修好的房间内，能闻到强烈的甲醛 气味；⑥当汽车加油时，会闻到汽油味；⑦在阳 光的照射下会看到空气中布满灰尘；⑧清水中滴 入红墨水，整杯水变红；⑨腌咸菜；⑩放煤的墙 角会变黑； 烟雾缭绕． 分子运动与机械运动的区别 11 以上运动中属于分子运动的有_______________； 属于机械运动的有_________． ③④⑤⑥⑧⑨⑩ ①②⑦ 11 方 法 指 导 分子运动 机械运动 区别 自发进行的分子无 规则运动 外力作用下的 运动 三 内燃机工作原理的理解 例4题图 例 4　如图所示，为生活中常用的热水瓶，其外壁 采用镀银的双层玻璃，注入一定量的热水后，立 即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶 内气体的___能转化为软木塞的机械能．汽油机的 _____冲程也发生同样的能量转化．该过程中热水 瓶内，水蒸气的温度_____(选填“升高”“降低” 或“不变”)，其内能_____(选填“增大”“减小” 或“不变”)． 减小 内 做功 降低 四 温度、热量、内能的关系 例5 判断下列说法的正误. (1)物体的内能越多，放热一定越多 (　　) (2)温度高的物体具有的内能一定多 (　　) (3)水沸腾时吸收热量，温度保持不变 (　　) (4)物体的温度为0 ℃时，其内能为零 (　　) (5)物体吸收热量，内能一定增加 (　　) (6)物体温度升高，它的内能一定增加 (　　) √ × × × × √ (7)物体温度升高，一定是吸收了热量 (　　) (8)物体吸收了热量，它的温度一定会升高 (　　) (9)温度相同的物体，其内能一定相等 (　　) (10)物体的内能增加，一定要吸收热量 (　　) × × × × 备 考 指 导 对于内能、温度和热量之间的辨析，可以参照 以下三点： (1)温度：表示物体的冷热程度，是一个状态量， 只能说一个物体的温度是多少 备 考 指 导 (2)热量：是一个过程量，只能用“吸收”或 “放出”描述 (3)内能：是一个状态量，只能说“具有”、 “增加”或“减少” 五 热量的计算 例 6　太阳能热水器内装有质量为50 kg、温度为20 ℃的水，如果水温上升到60 ℃，需要吸收 ________J的热量．若同样多的热量让等质量的砂石 吸收，砂石升高的温度比水升高的温度大，这是因 为水的_______比砂石的大． [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 比热容 8.4×106 例 7　质量为10 kg、温度为20 ℃的水，吸收 1.26×106 J 的热量后，温度将升高到___℃，若这 些热量是由酒精完全燃烧提供的，至少需要___g酒 精．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)， q酒精＝3×107 J/kg] 42 50 实验突破 基础小实验 1. 如图所示的滚摆，从最低处向 上运动的过程中，能量转化为 ___________________. 命题点 动能和重力势能的转化 动能转化为重力势能 2. 如图所示，小球在弹跳过程中， 由于克服阻力做功，部分机械能 转化为____，所以再次弹起的高 度越来越___，当小球第一次弹跳 到最高点过程中，重力势能_____， 动能_____. 命题点 机械能和能量的转化 减小 内能 低 增大 3. 如图所示，一个瓶子装有密 度比空气大的红棕色二氧化氮 气体，另一个瓶子装有空气.实 验现象说明_________________ __________. 命题点 分子热运动 分子在不停地做无 规则运动 4. 如图所示，将两个铅柱的底面 削平、削干净，然后紧紧地压在 一起，两个铅柱就会结合起来， 甚至下边吊一个重物都不能把它 们拉开，这是因为____________ _____. 命题点 分子间作用力 分子之间存在 引力 5. 如图所示，迅速压下活塞，发 现玻璃筒中的硝化棉燃烧，是由 于_____________________. 命题点 物体内能的改变 做功使物体的内能增大 6. 如图所示，空气推动塞子时， 气体膨胀对外做功，其本身内能 ____. 命题点 物体内能的改变 减小 属管壁的温度升高的.其中涉及的能量转化为_____ _____________. 8. 塞子被酒精蒸气顶出时会观察到管口出现“白气”， 管口出现的“白气”是____________形成的. 7. 如图所示，把一根橡皮条缠 在管子上并迅速来回拉动，很 快会观察到塞子被酒精蒸气顶 出.这是采用_____的方法使金 命题点2 用物态变化解释现象 命题点1 内能的改变方式 能转化为内能 做功 机械 酒精蒸气液化 9. 如图所示，给试管内的水加热一段 时间后，软木塞会冲出瓶口并在瓶口 产生“白气”，瓶口出现的“白气” 命题点 物态变化的辨识、能量的转化 是水蒸气______形成的；软木塞冲出瓶口的过程是 水蒸气的___能转化为塞子的___能的过程，能量的 转化与热机的_____冲程的能量转化相同.做功 液化 内 动 教材重点实验 实验一 探究物体的动能跟哪些因素有关 命题点： 1. 转换法的应用(通过物体推动其他物体运动距离来 反映物体动能的大小，推动其他物体运动越远，物 体的动能越大) 2. 选择同一个小球进行实验的目的(控制小球的质量 相同) 3. 让不同的小球从斜面的同一高度释放的目的(让小 球滚动到斜面底部的速度相同) 4. 控制变量法的应用 a.研究动能的大小与速度的关系时，控制小球的质 量相同，改变小球的速度大小，速度越大，动能越 大 b.研究动能的大小与质量的关系时，控制小球的速 度相同，改变小球的质量，质量越大，动能越大 5. 实验中，假设平面无阻力会出现的情况(小球速度 将不会减小，永远运动下去) 6. 机械能转化（物体从斜面释放运动到水平面，重 力势能转化为动能；两物体碰撞后运动一段距离停 下来，两物体的动能转化为内能） 实验结论： 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越 大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也 越大. 例 1　物体由于_____而具有的能，叫做动能．在 “探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中，小 明提出如下猜想： A．物体的动能可能与 物体的质量有关； B．物体的动能可能与 物体的速度有关． 运动 例1题图 设计以下探究实验：让质量为m的小球从高为h的斜 槽上滚下，在水平面上运动．运动的小球碰上水平面 上静止的木块后，能将木块撞出一段距离s.实验过程 如图甲、乙、丙所示，图中m1