九年級物理上冊12機械能和內能學案蘇科版.doc

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教學資料參考范本 九年級物理上冊 12 機械能和內能學案（新版）蘇科版 撰寫人：__________________ 時 間：__________________ 一、學習目標： 二、知識梳理 1、一個物體能夠 ，這個物體就具有能量。 2、物體因為 叫做動能．物體的動能大小與 和 有關， 越大， 越大，物體具有的動能就越大。 3、物體由于 叫彈性勢能，物體由于 叫做重力勢能， 和 統(tǒng)稱為勢能。 4、重力勢能的大小與 和 有關， 越大， 越高，重力勢能越大；彈性勢能的大小與 有關，在一定限度內， 越大，形變物體的彈性勢能就越大。 5、 和 統(tǒng)稱為機械能，動能和勢能之間可以發(fā)生 ，都是不同形式的機械能。 6、物體內的分子是 ，所以分子具有動能，分子間存在 ，所以分子具有勢能，物理學中，我們把物體內所有分子 和 的總和叫做物體的 。 7、熱傳遞是 的一種方式，只要兩物體間 ，就會發(fā)生 ，當 時，熱傳遞停止。 8、改變物體內能的方法有 和 ，它們在改變物體的內能上是 （等效/不等效）。 9、我們把 叫做熱量，用符號 表示。熱傳遞過程中吸熱的公式 ，放熱的公式 。 10、熱機是 的裝置。熱機工作時，活塞在汽缸內做往復運動，活塞從汽缸一端運動到另一端叫做一個沖程，常見的汽油機有幾個沖程，分別是 、 、 、 ，完成這四個沖程為一個工作循環(huán)，在一個循環(huán)中只有 沖程是燃氣對外做功的過程， 能轉化成 能；在壓縮沖程中 能轉化成 能；汽油機完成一個工作循環(huán)時，曲軸旋轉 ，活塞往復 。 11、 叫做這種燃料的熱值，熱值是燃料的一種特性，不同的燃料熱值一般 ；燃料完全燃燒是放出的熱量公式： 。 三、例題分析 【例題1】學生在做模擬“蹦極”的小實驗（如圖所示）。一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在a點，b點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，c點是小石塊從a點自由下落所能到達的最低點。在小石塊從a點到c點運動的過程中，以下說法正確的是 （ 　 ?。? Ａ.小石塊動能一直在增加 Ｂ．小石塊減少的重力勢能全部轉化為動能 Ｃ．小石塊經過b點時，橡皮筋具有彈性勢能 Ｄ．小石塊到達c點時，動能為零 練習：直升飛機在勻速上升的過程中 （ ） A.動能變大，勢能變大 B. 動能不變，勢能變大 C.動能變小，勢能變大 D. 動能不變，機械能不變 【例題2】如圖是研究小球動能與小球的質量和速度關系的實驗裝 置示意圖。表中記錄了用甲、乙兩球分別進行實驗的數(shù)據(jù)。 由表中數(shù)據(jù)可知：甲球的動能 （大于/小于/等于） 乙球的動能；在質量和速度兩個物理量中，對動能影響較大的是____ _______。 小 球 小球質量 小球碰撞物體A時的速度 物體A被推動的距離 甲 球 2m v s 乙 球 m 2v 2s 【例題3】下列關于溫度、內能、熱量和做功的說法中正確的是 ( ) A．物體吸熱，溫度一定升高 B．一個物體的溫度升高，一定是外界對物體做功 C．某一鐵塊，溫度降低，內能一定減小 D．溫度高的物體把溫度傳給溫度低的物體 練習：內燃機在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹而做功，此時這些氣體的溫度和內能變化的情況是 （ ） A．內能減少，溫度降低 B．內能增加，溫度升高 C．內能減少，溫度升高 D．內能增加，溫度降低 【例題4】（09威海）“神舟七號”載人飛船完成各項任務后，在返回的 過程中，返回艙進入大氣層將通過一段黑障區(qū)，這一段時間飛船將“燒成” 一個大火球，如圖1所示，而飛船內的宇航員和設備則安然無恙，下列說 法正確的是 （ ） A．飛船“燃燒”是由于高速運動的飛船與大氣層摩擦內能轉化為機械能　　　 B．飛船“燃燒”是由于高速運動的飛船與大氣層摩擦機械能轉化為內能　　　 C．飛船“燃燒”是航天員為了消除太空細菌采取的高溫消毒措施　　　 D．飛船外殼上的燒蝕層先熔化后汽化，從而放出了大量的熱保護了飛船 練習：1.（20xx江蘇模擬）取一個空塑料飲料瓶，將一個溫度計放入其中，在瓶蓋上裝一個自行車的氣門芯，然后將蓋子擰緊密封，如圖11－1所示，用打氣筒向瓶內打氣，那么溫度計的示數(shù)將會 ( ) A．不變　　　　B．減小 C．增大　　　　D．無法確定 圖11－1 2. 2.（20xx市）圖11－8中，通過熱傳遞改變物體內能的是（ ） 圖11－8 【例題5】圖16為四缸發(fā)動機工作原理：內燃機通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣．壓縮和排氣工作。 （1）發(fā)動機在做功沖程里，高溫．高壓的燃氣推動活塞向下運動，對外做功，同時將 能轉化為 能。 （2）有一臺四缸發(fā)動機，其主要技術指標如圖16表所示。其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離（既沖程長）。轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數(shù)。 ①該發(fā)動機在1 s內做功 J，單缸排量V = L。 ②在每個做功沖程里，發(fā)動機做功W = J。 （3）在做功沖程里，燃氣對活塞所做的功可表示為W = p V，式中 p表示燃氣對活塞的壓強，則p= Pa。（1 L=10-3 m3） （4）圖16右圖為發(fā)動機在做功沖程中的示意圖。下面給出了公式W = p V的證明，請將推導過程補充完整（要求各表達式均用S．l或p表示）：設活塞的面積為 S，沖程長為 l，燃氣對活塞的壓強為 p，則燃氣對活塞的壓力F= ，燃氣對活塞所做的功W= ，又根據(jù)數(shù)學知識可知發(fā)動機的單缸排量V= ，故 W= p V。 練習：一臺四沖程汽油機曲軸轉速是1800 r／min，此汽油機每秒鐘完成_____個工作循環(huán)，_____個沖程，對外做_____次功． 【例題6】（09河北）根據(jù)表中幾種物質的比熱容，判斷下列說法中不正確的是（ ） A.制作體溫計常用水銀做介質，原因之一是水銀的比熱容小 B.北方樓房中的暖氣用水做介質，利用了水的比熱容大的特性 C.由于水比沙石的比熱容大，所以內陸地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)大 D.由于水比冰的比熱容大，所以冷卻食品時0oC的水比0oC的冰效果好 練習：1.（09濟寧）用兩個相同的“熱得快”分別給質量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，兩液體的溫度隨時間變化的圖像如圖4所示。如果要你從甲、乙兩液體中選擇汽車的冷卻液，應選擇 液體。 2.（09泰安）若一太陽能熱水器內裝有100kg溫度為20℃的水，陽光照射一天 后, 水溫升高到70℃，則熱水器內的水吸收了 J的太陽能；這是通過 （選填“做功”或“熱傳遞”）改變了水的內能。[已知水的比熱容為4.2103J ／(kg℃)] 【例題7】（09蘭州）汽油的熱值是4.6107 J/ kg,完全燃燒210g汽油能放出 J的熱量；若這些熱量全部被水吸收，可使 kg水，從20℃升高到43℃（水的比熱容為4.2103 J/(kg℃) ）。 練習：（09泰安）泰安五岳專用汽車有限公司是一家大型的特種專用汽車生產基地。該 廠某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0 103N，消耗燃油1.510－3m3（假設燃油完全燃燒）。若燃油的密度ρ＝0.8103kg/m3，熱值 q＝4107J/kg，求： （1）專用車牽引力所做的功。 （2）已知熱機效率η＝（式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的燃油完全燃燒所產生的熱量），則該專用車的熱機效率是多少？ 【反饋練習】 1．汽車油箱的汽油用掉一半后，關于油箱內汽油的說法正確的是（ ） A．它的質量變?yōu)樵瓉淼囊话? B．它的密度變?yōu)樵瓉淼囊话? C．它的熱值變?yōu)樵瓉淼囊话? D．它的比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话? 2．以下說法中,正確的是（ ） A．溫度低的物體吸收的熱量一定少 B．質量為5g,溫度為100℃的水含有2.1104J的熱量 C．在物體對外做功過程中,物體不斷地放出內能 D．在熱傳遞過程中,物體吸收或放出的熱量越多,它的內能變化就越大 3．完全燃燒42g焦炭所放出的熱量，若有50％被2kg．30℃的水吸收，則水溫可升高 [c水=4．2103J/(kg℃)．q焦炭=3．0107J/kg．此時外界為標準大氣壓( ) A．70℃ B．75℃ C．100℃ D．105℃ 4．下面是汽油機工作的四個沖程，其中將內能轉化為機械能的是（ ） A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程 5．下列說法中正確的是（　?。? A．物體內能增加，一定是外界對物體做了功 B．液體表面上的氣壓越小，沸點越高 C．冬天在火爐旁烤手是通過熱傳遞改變手的內能的 D．物體的溫度越高，所含的熱量越多 6．一茶杯開水，從剛倒入到可以喝的這段時間內，放出的熱量大約是（ ） A．5102J B．5103J C．5104J D．5105J 7.曉麗在《物理手冊》中查到如下數(shù)據(jù)： 溫度t/℃ 20 40 60 80 100 120 140 160 180 p1=0.98106Pa時的比熱容 2.41 2.62 2.84 3.06 3.28 3.52 3.75 氣態(tài) 氣態(tài) p1=5.8106Pa時的比熱容 2.38 2.58 2.79 3.00 3.21 3.44 3.66 3.90 4.19 不同溫度和壓強下液態(tài)酒精的比熱容c/103J(kg℃)－1 （1）圖像9中能正確反映液態(tài)酒精比熱容與溫度關系的是_________。 （2）增大壓強，既能使酒精的比熱容_________，又能提高酒精的___________。 8．如圖10所示，用酒精燈加熱試管中的水，當水沸騰一段時間以后，塞子被試管內水蒸氣推出，水蒸氣的 能轉化為塞子的機械能。圖 中汽油機的工作過程與這一實驗過程中能量的轉化是一致的。 9．為了比較水和沙子容熱本領的大小，小明做了圖13所示的實驗：在2個相同的燒杯中分別裝有質量．初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈對其加熱，實驗數(shù)據(jù)記錄如圖14所示： （１）在此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質　 　。 （２）分析下表中的實驗數(shù)據(jù)可知；質量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水吸收的熱量　 　(大于／小于)沙子吸收的熱量。 （３）如果加熱相同的時間，質量相同的水和沙子， 　 (沙子／水)升高的溫度更高． （４）實驗中有些同學發(fā)現(xiàn)：剛開始加熱時，情況與(3)結論不符，你認為可能的原因是：　　　　　　 　　　　 。 型號 8B13 流量 300m3/h 揚程 12m 質量 111kg 效率 80% 10．春天農民需用水泵缺水灌溉農田，有一水泵銘牌如下： （1）水泵連續(xù)正常工作5h，所做有用功多少？ （2）此水泵總功率為多少？ （3）若此水泵用一柴油機帶動，假設柴油完全燃燒所釋放的 內能有40%轉化為水泵軸的機械能，則每小時消耗多少kg柴油？ (柴油熱值按3107J/ kg計算，g=10N/kg) 8 / 8