九年級(jí)物理上冊(cè)《第十二章機(jī)械能和內(nèi)能》期中復(fù)習(xí)學(xué)案蘇科版.doc
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教學(xué)資料參考范本九年級(jí)物理上冊(cè)第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能期中復(fù)習(xí)學(xué)案 蘇科版撰寫(xiě)人:_時(shí) 間:_【知識(shí)梳理】1機(jī)械能 A.能 a.定義 在物理學(xué)中,把物體做功的本領(lǐng)叫做能 物體能做多少功,它就具有多少能具有能的物體不一定做功能是一個(gè)狀態(tài)量 b單位 在國(guó)際單位制中,能的單位與功的單位一樣是焦耳 B.機(jī)械能 a.動(dòng)能 i定義 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能 ii決定因素 質(zhì)量和速度運(yùn)動(dòng)的物體速度越大,質(zhì)量越大,它具有的動(dòng)能就越多 式中的是相對(duì)速度,一般以地面為參照物 b重力勢(shì)能 i定義 物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢(shì)能 ii決定因素 質(zhì)量和高度物體被舉得越高,質(zhì)量越大,它具有的重力勢(shì)能就越多Ep=mgh 式中的h是相對(duì)高度,一般從地面豎直向上量 c.彈性勢(shì)能 i定義 物體由于發(fā)生彈性形變(外力撤消后完全恢復(fù)原來(lái)形狀的形變)而具有的能叫做彈性勢(shì)能 ii決定因素 彈性強(qiáng)弱和形變大小彈性物體的彈性越強(qiáng),形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能就越多 d機(jī)械能 動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能 某物體在某狀態(tài)下所具有的機(jī)械能,等于該狀態(tài)下該物體所具有的動(dòng)能和勢(shì)能之和 e.機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒 物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,若沒(méi)有摩擦等阻力,機(jī)械能的總量保持不變;若有摩擦等阻力,機(jī)械能的總量減少 2內(nèi)能 A.定義 物體內(nèi)部大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng) 物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能 嚴(yán)格地說(shuō),內(nèi)能還應(yīng)包括分子內(nèi)部所具有的能,比如核能 B.決定因素 物體的質(zhì)量、溫度、體積、物態(tài)、物質(zhì)種類等 說(shuō)明:內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別 內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能,它們的決定因素不同:內(nèi)能的決定因素如上所述,機(jī)械能是指整個(gè)物體所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和,它由物體的質(zhì)量、速度、高度(或形變)等因素決定內(nèi)能和機(jī)械能兩者互不包含:一個(gè)物體在某一狀態(tài)下可能同時(shí)具有機(jī)械能和內(nèi)能,也可能機(jī)械能為零,但內(nèi)能一定不為零 C.改變物體內(nèi)能的兩種方式一熱傳遞和做功 a.熱傳遞 只要物體間或同一物體的不同部分間存在著溫度差,就會(huì)發(fā)生熱傳遞熱從高溫物體傳到低溫物體,或從物體的高溫部分傳到低溫部分,直到溫度相等(熱平衡)時(shí)為止 熱傳遞的三種方式: i傳導(dǎo) 熱從物體的高溫部分沿著物體傳到低溫部分叫做傳導(dǎo)它的特征是熱沿著物體傳遞,而傳導(dǎo)熱的物體本身并沒(méi)有發(fā)生流動(dòng)固體中的熱傳遞以傳導(dǎo)方式為主 善于傳導(dǎo)熱的物質(zhì)叫做熱的良導(dǎo)體,如各種金屬,其中最善于傳導(dǎo)熱的是銀,其次是銅和鋁不善于傳導(dǎo)熱的物質(zhì)叫做熱的不良導(dǎo)體,如瓷、紙、木頭、玻璃、皮革、棉花、石棉等,液體(除水銀外)都不善于傳導(dǎo)熱,氣體比液體更不善于傳導(dǎo)熱 ii對(duì)流 靠液體或氣體的流動(dòng)來(lái)傳遞熱的方式叫做對(duì)流它的特征是靠物質(zhì)的流動(dòng)來(lái)傳熱,因此對(duì)流是液體和氣體特有的熱傳遞方式 當(dāng)發(fā)生對(duì)流時(shí),密度小的物質(zhì)上升,密度大的物質(zhì)下降,即只有在上部物質(zhì)密度大于下部物質(zhì)密度時(shí)才會(huì)產(chǎn)生對(duì)流因此用對(duì)流的方式對(duì)物體加熱時(shí),熱源應(yīng)放在被加熱物體的下方,而用致冷物對(duì)物體冷卻時(shí),應(yīng)將致冷物置于被冷卻物體的上方 iii.輻射 熱由物體以電磁波的形式直接向外射出去叫做輻射它的特征是不需要介質(zhì),可在真空中進(jìn)行太陽(yáng)的熱就是通過(guò)輻射的方式傳給地球的 物體吸收(輻射)熱的本領(lǐng)與它的溫度高低、表面積大小和表面顏色深淺有關(guān),物體溫度越低(高)、表面積越大、表面顏色越深,越有利于吸收(輻射)熱 利用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,內(nèi)能改變的多少可用傳遞的熱量來(lái)量度 在沒(méi)有做功的條件下,物體放熱,其內(nèi)能減少;物體吸熱,其內(nèi)能增加 b做功 利用做功的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化,內(nèi)能改變的多少可用做功的多少來(lái)量度 在不發(fā)生熱傳遞的條件下,物體對(duì)外做功,其內(nèi)能減少;外界對(duì)物體做功,其內(nèi)能增加 做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的 D內(nèi)能的利用 利用內(nèi)能來(lái)直接加熱物體和利用內(nèi)能來(lái)做功 3熱量 A.定義 在物理學(xué)中,把物體在熱傳遞過(guò)程中放出或吸收能量的多少叫做熱量用字母Q表示 熱量是一個(gè)過(guò)程量離開(kāi)了熱傳遞過(guò)程,說(shuō)一個(gè)物體含有多少熱量是沒(méi)有意義的 B.單位 在國(guó)際單位制中,熱量的單位與功和能的單位相同,都是焦耳(J) C.物體狀態(tài)未變、溫度改變過(guò)程中的吸、放熱 i物體溫度升高時(shí)吸收的熱量 ii物體溫度降低時(shí)放出的熱量 公式中的t表示物體的末溫、t0表示物體的初溫、t表示物體溫度的變化值由公式變形可得:,對(duì)于混合物 D物態(tài)變化過(guò)程中的吸、放熱 i熔化熱與凝固熱 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)(晶體),在熔點(diǎn)時(shí)從固態(tài)完全熔化成同溫度的液態(tài)時(shí),所需要吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的熔化熱,用字母表示定義式: 在國(guó)際單位制中,熔化熱的單位是焦千克(Jkg) 物質(zhì)在凝固時(shí)要放出熱量,這叫凝固熱在相同的熱學(xué)狀態(tài)下,同一物質(zhì)的凝固熱與熔化熱相同 ii汽化熱與液化熱 單位質(zhì)量的某種液體,完全變成同溫度的氣體時(shí)所需要吸收的熱量,叫做這種物質(zhì)的汽化熱,用字母L表示 定義式:L=Q/m . 在國(guó)際單位制中,汽化熱的單位是焦千克(Jkg) 物質(zhì)在液化時(shí)要放出熱量,這叫液化熱在相同的熱學(xué)狀態(tài)下,同一物質(zhì)的液化熱與汽化熱相同同種物質(zhì)溫度升高時(shí),汽化熱減小 iii升華熱與凝華熱 單位質(zhì)量的固態(tài)物質(zhì)升華時(shí),所需要吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的升華熱物質(zhì)在凝華時(shí)要放出熱量,這叫凝華熱在相同的熱學(xué)狀態(tài)下,同種物質(zhì)的凝華熱等于升華熱,且等于相同條件下,它的汽化熱和熔化熱之和 E熱平衡方程 原來(lái)溫度不同的物體,經(jīng)過(guò)熱傳遞而變得溫度相同,即達(dá)到了熱平衡狀態(tài) 高、低溫物體組成的系統(tǒng),在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行熱傳遞的過(guò)程中,若與外界不發(fā)生熱交換,則Q放=Q吸;若與外界發(fā)生了熱交換,則Q放=Q吸+Q損 熱平衡方程在整個(gè)熱傳遞過(guò)程中的任一階段都成立,并不是只有達(dá)到熱平衡時(shí)才成立其實(shí)質(zhì)是能量守恒 4燃料的熱值 A.物理意義 熱值是表示燃料燃燒時(shí)釋放熱量多少的物理量 B.定義 單位質(zhì)量(或單位體積)的某種燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量叫做這種燃料的熱值用字母q表示 熱值是燃料的一種屬性,它的大小只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量(或體積)、是否燃燒以及燃燒的程度均無(wú)關(guān) C.單位 在國(guó)際單位制中,固體和液體燃料熱值的單位是焦千克(Jkg),氣體燃料熱值的單位是焦米3(Jm3) D質(zhì)量為m千克(或體積為V米3)的燃料完全燃燒放出的熱量Q=qm或Q=qV 說(shuō)明:溫度、內(nèi)能、熱量及它們之間的關(guān)系 從微觀角度看,溫度反映了在某一狀態(tài)下,物體內(nèi)部分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,一個(gè)物體的溫度越高,它內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)就越劇烈,溫度是一個(gè)狀態(tài)量?jī)?nèi)能是物體內(nèi)部所具有的能量,一切物體都具有內(nèi)能,內(nèi)能也是一個(gè)狀態(tài)量對(duì)于同一個(gè)物體,它的溫度變化可以反映出其內(nèi)能的變化:溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小但對(duì)于不同的物體,溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大,這是因?yàn)閮?nèi)能的大小不僅僅由溫度決定熱量是在熱傳遞過(guò)程中傳遞的內(nèi)能的多少,它是一個(gè)過(guò)程量在熱傳遞過(guò)程中被傳遞的是熱量而不是溫度當(dāng)物體吸、放熱時(shí),其內(nèi)能發(fā)生變化,但溫度不一定改變,如晶體的熔化和凝固、液體的沸騰等過(guò)程物體內(nèi)能的改變不一定由熱傳遞造成,因?yàn)楦淖兾矬w內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞5熱機(jī)A.所有熱機(jī)的共同特點(diǎn) 將燃料燃燒時(shí)獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B內(nèi)燃機(jī) i定義 燃料直接在氣缸內(nèi)燃燒而推動(dòng)活塞做功的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī) ii工作原理 內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程組成活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程在壓縮沖程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;在做功沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能在四個(gè)沖程中,只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功,其余三個(gè)沖程叫做輔助沖程,都是依靠飛輪的慣性帶動(dòng)曲軸完成的 在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中,活塞共來(lái)回兩次,曲軸共轉(zhuǎn)動(dòng)兩周 C.熱機(jī)的效率 i能量損耗的原因 燃料不可能充分燃燒;熱機(jī)部件散熱損耗部分內(nèi)能;克服機(jī)件之間的摩擦做功要損耗部分內(nèi)能;廢氣帶走部分內(nèi)能 ii熱機(jī)的效率 在熱機(jī)里,用來(lái)做有用功的那部分能量跟燃料完全燃燒所獲得的能量之比,叫做熱機(jī)的效率 式中 iii提高熱機(jī)效率的主要途徑:在熱機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上不斷改進(jìn)和革新,以減少各種能量損失;在使用時(shí)注意保養(yǎng),例如加潤(rùn)滑劑以保證良好的潤(rùn)滑,以減小摩擦,合理調(diào)整運(yùn)動(dòng)零部件之間的間隙,以減小摩擦和防止漏氣;充分利用廢氣帶走的內(nèi)能 D兩種內(nèi)燃機(jī)的不同點(diǎn)機(jī) 種項(xiàng) 目汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu) 造有火花塞,無(wú)噴油嘴有噴油嘴,無(wú)火花塞燃 料汽油柴油吸氣沖程中吸進(jìn)的物質(zhì)汽油和空氣的燃料混合物空氣壓縮沖程末氣缸內(nèi)的溫度250300500700點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式做功沖程開(kāi)始時(shí)燃?xì)獾膲簭?qiáng)31065106 Pa5106107 Pa效 率20302840主要用途汽車(chē)、摩托車(chē)等拖拉機(jī)、坦克、輪船、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、載重汽車(chē)等 柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高的主要原因是:在做功沖程中,柴油機(jī)氣缸內(nèi)燃?xì)獾膲簭?qiáng)較大 E環(huán)境保護(hù) 煤、石油、天然氣等燃料的利用,使人類獲得大量的內(nèi)能,但同時(shí)也造成環(huán)境污染污染環(huán)境主要有以下幾個(gè)方面:(1)燃燒生成有害氣體;(2)燃燒排放大量煙塵、廢氣;(3)內(nèi)燃機(jī)的噪聲 保護(hù)環(huán)境的途徑:(1)改進(jìn)燃燒設(shè)備;(2)加消塵除塵裝置;(3)集中供熱,提高燃燒率;(4)普及推廣氣體燃料【典例剖析】1. 兩個(gè)相同的籃球,表面潮濕,從不同高度自由落至同一地面,留下的印跡如圖所示關(guān)于初始時(shí)籃球的重力勢(shì)能,下列說(shuō)法正確的是 ( )A. 落在a處的大 B.落在b處的大 C. 兩個(gè)一樣大 D無(wú)法比較大小2. 如圖所示,同一物體分別從三個(gè)不同斜面PA、PB、PC的頂端由靜止滑下,已知物體在三個(gè)斜面上下滑時(shí)受到的摩擦力均為f(f0)當(dāng)物體從斜面頂端P滑到底端A或B或C時(shí),速度分別為1、2、3,則 ( ) D. 不能確定3. 學(xué)生在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)(如圖所示)一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊,另一端固定在a點(diǎn),b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置,c點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn),在小石塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是A.小石塊動(dòng)能一直在增加 B.小石塊減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.小石塊經(jīng)過(guò)b點(diǎn)時(shí),橡皮筋具有彈性勢(shì)能 D.小石塊到達(dá)c點(diǎn)時(shí),動(dòng)能為零4. 一個(gè)光滑圓管軌道固定在豎直平面內(nèi),AB是圓管的一條水平直徑,如圖所示,從A點(diǎn)以相同大小的速度同時(shí)向上、下拋出甲、乙兩個(gè)小球,那么 ( )A.甲先到B點(diǎn) B.乙先到B點(diǎn) C.兩球同時(shí)到達(dá)B點(diǎn) D無(wú)法確定哪個(gè)球先到達(dá)B點(diǎn)5. 分析下列幾種現(xiàn)象中溫度變化的原因,其中一種與其他三種不同,它應(yīng)該是( )A. 開(kāi)啤酒蓋瞬間,瓶口的二氧化碳?xì)怏w溫度會(huì)降低B. 化妝品或殺蟲(chóng)劑之類的自動(dòng)噴劑,當(dāng)噴了一會(huì)兒,罐身溫度會(huì)降低C. 用打氣筒打氣了,過(guò)了一會(huì)兒就感到筒身發(fā)熱D夏天,用嘴向手背快速吹氣,會(huì)感到?jīng)鲆?. 如圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,迅速向下壓活塞,可以看到硝化棉燃燒起來(lái),放手后活塞被彈起(1)活塞壓縮筒內(nèi)氣體做功是將 能轉(zhuǎn)化 能(2)請(qǐng)?jiān)陬}目中找一現(xiàn)象并簡(jiǎn)述原因現(xiàn)象: ;原因: 7. 有一堆從河中撈出的濕砂子,測(cè)得其比熱為l.2103J(kg)已知干砂子的比熱為0.9103J(kg),則按質(zhì)量說(shuō),這堆砂子含水的百分比是多少?8. 質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩個(gè)物體,先把甲放在一杯冷水中,熱平衡后水的溫度升高了t;把甲取出后再立即把乙放入此杯水中,熱平衡后水溫又升高了t若忽略熱損失,甲、乙兩種物質(zhì)的比熱哪個(gè)大?請(qǐng)加以論證說(shuō)明車(chē) 型某品牌轎車(chē)測(cè)試道路標(biāo)準(zhǔn)水平國(guó)道測(cè)試距離100 km測(cè)試速度80 kmh勻速行駛整車(chē)質(zhì)量900 kg消耗汽油9 L受到阻力整車(chē)重的0.08倍型 號(hào)8813流 量330 m3h揚(yáng) 程12 m質(zhì) 量111 kg效 率809. 近年來(lái),我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅猛,各種新型汽車(chē)不斷投放市場(chǎng)以下是我國(guó)某品牌轎車(chē)的測(cè)試報(bào)告 (1)汽油的熱值q=3.3107JL,燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV,式中V表示燃料的體積請(qǐng)計(jì)算該品牌轎車(chē)在測(cè)試過(guò)程中,汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)牽引轎車(chē)前進(jìn)的能量的效率(g取10 Nkg)(2)近年來(lái),我國(guó)部分省份開(kāi)始推廣使用乙醇汽油,乙醇汽油是由l0體積的乙醇與90體積的汽油混合而成,已知乙醇的熱值q=2.4107JL,設(shè)混合后總體積不變,請(qǐng)計(jì)算乙醇汽油的熱值為多少焦每升(3)乙醇,俗稱酒精推廣使用乙醇汽油,有何積極意義?(請(qǐng)寫(xiě)出一點(diǎn))10. 有一臺(tái)水泵的銘牌如附表所示:(1)水泵連續(xù)正常工作5 h,所做的有用功為多少焦?(2)此水泵總功率是多少千瓦?(3)如果該水泵的動(dòng)力由一臺(tái)柴油機(jī)提供,并假設(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(jī)械能,則每小時(shí)要消耗多少柴油?(柴油熱值3107Jkg,g取10 Nkg)型 號(hào)CWNG 0.7-8060-ACWNG1.O5-8060-ACWNG1.4-8060-A功率MW( )1.051.4容水量t33.54耗煤量(kgh1)145( )290外型尺寸m32.71.523O1.52.93.O1.92.9煙囪尺寸300150003501500040015 000熱效率757575出水溫度808080回水溫度606060總重量t57.59運(yùn)行壓力常壓常壓常壓供暖面積m26 000( )12 000循環(huán)水量(m3h1)( )456011. 下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)表 CWNG系列三種鍋爐主要技術(shù)參數(shù) 已知水的比熱容為4.2103J(kg),假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同,且煤均可達(dá)到完全燃燒請(qǐng)根據(jù)上表回答以下問(wèn)題:(1)根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)诒砀裰械乃膫€(gè)( )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)(2)按表格中的出水溫度和回水溫度,計(jì)算CWNGl05-8060-A型鍋爐每小時(shí)向住宅內(nèi)釋放的熱量是多少(3)根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃煤的熱值為多少10 / 10- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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