《江蘇省東??h九年級物理上冊 12 機械能和內(nèi)能學案(無答案)(新版)蘇科版(通用)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省東海縣九年級物理上冊 12 機械能和內(nèi)能學案(無答案)(新版)蘇科版(通用)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第十二章《機械能和內(nèi)能》
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(guān),
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(guān), 越大, 越高,重力勢能越大;彈性勢能的大小與
2、 有關(guān),在一定限度內(nèi), 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(nèi)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(nèi)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(nèi)能的方法有
3、 和 ,它們在改變物體的內(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)化成 能;在壓
4、縮沖程中 能轉(zhuǎn)化成 能;汽油機完成一個工作循環(huán)時,曲軸旋轉(zhuǎn) ,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
5、 ( )
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(zhuǎn)化為動能
C.小石塊經(jīng)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(zhì)量和速度關(guān)系的實
6、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(zhì)量和速度兩個物理量中,對動能影響較大的是____ _______。
小 球
小球質(zhì)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(guān)于溫度、內(nèi)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(nèi)能一定減小 D.
7、溫度高的物體把溫度傳給溫度低的物體
練習:內(nèi)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(nèi)能變化的情況是 ( )
A.內(nèi)能減少,溫度降低 B.內(nèi)能增加,溫度升高
C.內(nèi)能減少,溫度升高 D.內(nèi)能增加,溫度降低
圖1
【例題4】(09威海)“神舟七號”載人飛船完成各項任務(wù)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(nèi)
8、的宇航員和設(shè)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(nèi)能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為內(nèi)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.(2020·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(nèi)打氣,
9、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.(2020·晉江市)圖11-8中,通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是( )
圖11-8
圖16
【例題5】圖16為四缸發(fā)動機工作原理:內(nèi)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(zhuǎn)動的每半周里,都有一個汽缸在做功,其他三個汽缸
10、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(zhuǎn)化為 能。
(2)有一臺四缸發(fā)動機,其主要技術(shù)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(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù)。
①該發(fā)動機在1 s內(nèi)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
11、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(shè)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(zhuǎn)速是1800 r/min,此汽油機每秒鐘完成_____個工
12、作循環(huán),_____個沖程,對外做_____次功.
100
0
時間min
10
20
30
40
50
溫度℃
20
40
60
80
甲
乙
圖4
【例題6】(09河北)根據(jù)表中幾種物質(zhì)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(zhì),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(zhì),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(nèi)陸地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)大
圖3
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
13、“熱得快”分別給質(zhì)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(yīng)選擇 液體。
2.(09泰安)若一太陽能熱水器內(nèi)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(nèi)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(nèi)能。[已知水的比熱容為4.2×103J
/(kg·℃)]
【例題7】(09蘭州)汽油的熱值是4.6×107 J/ kg,完全燃燒210g汽油能放出 J的熱量;若這些熱量全部
14、被水吸收,可使 kg水,從20℃升高到43℃(水的比熱容為4.2×103 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(chǎn)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1.5×10-3m3(假設(shè)燃油完全燃燒)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,熱值
q=4×107J/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(nèi)對外所做的功,Q為它在這段時間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量),則該專用車的熱機效率是多少?
15、
【反饋練習】
1.汽車油箱的汽油用掉一半后,關(guān)于油箱內(nèi)汽油的說法正確的是( )
A.它的質(zhì)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(zhì)量為5g,溫度為100℃的水含有2.1×104J的熱量
C.在物體對外做功過程中,物體不斷地放出內(nèi)能
D.在熱傳遞過程中,物體吸收或放出的熱量越多,它的內(nèi)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=4.2′103J/
16、(kg·℃).q焦炭=3.0′107J/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(nèi)能轉(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)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(nèi),放出的熱量大約是(
17、)
A.5×102J B.5×103J C.5×104J D.5×105J
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=0.98×106Pa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=5.8×106Pa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·(
18、kg·℃)-1
(1)圖像9中能正確反映液態(tài)酒精比熱容與溫度關(guān)系的是_________。
(2)增大壓強,既能使酒精的比熱容_________,又能提高酒精的___________。
乙
圖9
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(nèi)水蒸氣推出,水蒸氣的 能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化是一致的。
9.為了比較水和沙子容熱本領(lǐng)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(zhì)量.初溫都相同的水和沙子,用兩個相同的酒精燈對其加
19、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(zhì) 。
(2)分析下表中的實驗數(shù)據(jù)可知;質(zhì)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(zhì)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(jié)論不符,你認為可能的原因是: 。
圖14
型號
8B13
流量
300m3/h
揚程
12m
質(zhì)量
111kg
效率
80%
10.春天農(nóng)民需用水泵缺水灌溉農(nóng)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(shè)柴油完全燃燒所釋放的
內(nèi)能有40%轉(zhuǎn)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3×107J/ kg計算,g=10N/kg)