第1节 动能 势能 机械能(课时1)
【目标要求】:
1、通过实例分析,理解运动的物体能做功,具有动能。
2、通过探究,认识到动能的大小与物体的质量和运动速度有关,并能解释简单的现象。
3、通过探究,理解弹性势能和重力势能的概念和决定因素,并能解释简单的现象。
4、能够运用控制变量法进行实验设计;逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。
【预习导学】
1、一个物体如果具有了对别的物体 的本领,我们就说这个物体具有能量,或者说具有 。一个物体具有的能越多,那么这个物体对别的物体做功本领就 。
2、物体由于运动而具有的能,叫 。物体的动能大小与物体的 和物体运动的 都有关系,物体的 越大, 越快,这个物体的动能就越 。
3、物体由于被 而具有的能叫重力势能。物体的 越大,被举起得越 ,那么这个物体的重力势能越 。
4、物体由于发生 而具有的能,叫弹性势能。根据你的生活经验,请你作做出猜想:物体具有的弹性势能的大小可能与 有关。
5、______ 和 ______统称为机械能。
6、能的单位:无论什么能,单位都可用_______表示,简称____,符号_____。国际单位制中,功的单位也是______ ,国际符号是____.
【问题探究】
温馨提示:
在以下探究过程中要注重将研究能的问题转化为做功的问题,即用转化的方法研究问题;在探究过程中具体是如何控制哪些变量来研究能量的。
1、探究动能大小与哪些因素有关
提出问题:由生活中的实例提出研究课题:动能大小与哪些因素有关?
猜想和假设:要有依据性。
制定计划和设计实验:
(一)研究动能和速度的关系:参照课本P31页图12-5设计实验并思考以下问题:
(1)小车先后从不同高度处滚下,这样做的目的是为了______________________;
(2) 撞击距离的远近说明了_____________________________;
进行实验和收集证据:在实验中注重实验方法的应用。
分析与论证并得出实验结论1:________________________________________________。
(二) 研究动能和质量的关系:参照课本P31页图12-6设计实验并思考以下问题:
(1)钢球和木球从斜面的同一高度处滚下,这样做的目的是为了______________;
(2)撞击距离的远近说明了______________________________;
进行实验和收集证据:在实验中注重实验方法的应用。
分析与论证并得出实验结论2:________________________________________________。
(三) 研究动能和其它因素的关系:参照以上步骤.
结论:物体的动能大小与________和________有关.运动物体的______越大,______越大,动能就越大。
应用:用上述结论解释生活中的实例以及为我们的生产和生活服务.
2、探究弹性势能的大小与哪些因素有关
参照实验1的探究步骤进行实验:
其中猜想和假设:弹性形变程度的大小、弹性材料的种类等因素有关.
在制定计划和设计实验时:注意指导学生按以下步骤进行
(1)用小剪刀在贺年卡的开口处对称地剪两个等长的缺口。
(2)将两根橡皮筋卡在贺年卡的缺口处,反转后将它们按拱起的不同程度压在桌面上,使橡皮筋伸长,迅速松开手指,比较贺年卡弹起的高度有什么不同
(3)换用不同材料的橡皮筋重做上述实验。
3、探究重力势能的大小与哪些因素有关
实验步骤参照1.
【例题精析】
1、(09湖南娄底)娄底市境内煤炭资源丰富,矿山工作车昼夜繁忙,其中金竹山煤矿的空中索道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道,当运煤车从山下沿索道匀速上升时
A.动能减少,重力势能增加 B.动能减少,重力势能减少
C.动能不变,重力势能增加 D.动能增加,重力势能减少
精析:要分析动能如何变化,就要抓住他的决定因素:质量和速度,由于运煤车在上升过程中质量和速度都不变,所以动能不变;重力势能决定因素:质量和高度,由题意可知,运煤车的高度逐渐增加,所以重力势能增加,综合以上因素可知答案选C。
2、为了使快速降落的“神舟七号”返回舱安全着陆,以免撞坏,返回舱在距离地面几米处,向下迅速喷出高温高压的气体,从开始喷气到安全着陆,返回舱是( )
A. 动能增大,重力势能减少,机械能不变 B.动能不变,重力势能减少,机械能减少
C.动能减少,重力势能增加,机械能不变 D.动能减少,重力势能减少,机械能减少
精析:本题除了考查决定动能,势能大小的因素来判断飞船动能,势能大小的变化外,
还考查了机械能是动能和势能之和这个知识点。返回舱下落过程中质量不变,在距地面几米处,向下喷出高温高压的气体,返回舱受到一个与运动方向相反的推力,其运动速度减小,所以动能减少,降落时,高度减小,故势能减小,机械能减小。答案D
3、如图1所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB 、hC 高处滚下(mA=mB<mC, hA=hC>hB),推动纸盒运动一段距离后静止.
(1) 在此实验中我们通过观察什么来比较各小球动能的大小?
_____________________________________________________________________________
(2)从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时,___________球的动能最大.
(3) 要研究动能与质量的关系,我们应选择________________两图来进行比较.
精析:在解答问题时,要综合题目中所给的信
息,用控制变量的方法分析其过程。
(1)由【问题探究】实验1可知:要比较各小球动能的大小是通过纸盒被小球推动距离的大小来衡量的。
(2)由mA=mB<mC, hA=hC>hB可知,球C的质量最大,
A、C所处高度相同,因此速度相同且大于B的速度,由于动能的决定因素可知,A的动能最大。
(3)由控制变量方法可知应选a、c两图。
【目标检测】
1、判断下列几种情况下物体的动能、势能是否变化?是增大还是减小?
(1)汽车沿着斜坡匀速上行 ___________
(2)电梯上升得越来越快 ____________
(3)皮球在空中下落 ____________
(4)汽车在平直马路上匀速前进 ____________
2、(09泰安)右图2展示的是四川大凉山深处彝寨同学攀登木制云梯上学的情景,在攀登上升过程中,如果以 为参照物,可以判定其中一位同学是运动的;他的重力势能会 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
3.体积相同的铁球和木球,放在同一水平桌面上,铁球静止,木球运动,_______球的重力势能大,_______球的动能大.
4.汽车匀速沿斜坡向上行驶,则汽车的_______能不变,_______能增大.自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐_______,自行车的重力势能逐渐_______.
5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的动能将_______,重力势能将_______.
6.关于能量的大小,下列说法中错误的是 ( )
A.运动速度越大的物体,动能也越大
B.质量大的物体,动能不一定大
C.质量大的物体,其重力势能不一定大
D.质量越大的物体,被举得越高,其重力势能就越大
7.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中,他的 ( )
A.动能增大,势能不变 B.动能不变,势能减小
C.动能、势能都不变 D.动能减小,势能增大
8、司机开车上坡前,往往加大油门,以提高汽车的速度,这是为了 ( )
A.增大动能 B.增大势能 C.增大惯性 D.减小阻力
9、汶川5.12大地震时伴随着发生泥石流现象。发生泥石流的时候,大量石块、泥沙从高处急速落下,能冲毁房屋、损坏树木和庄稼、破坏交通、伤害人畜,造成极大的经济损失。泥石流具有的能量主要是 ( )
A.核能 B.化学能 C.电磁能 D.机械能
10、在做完探究“动能的大小与什么因素有关”的实验后,小华提出了这样一个问题:
“如果改变斜面的长度,仍使小球从同一高度滚下,小球的动能变不变呢 ”
“当然不变了,”同桌小明立刻回答说,“因为高度并没有变。”
“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢 ”小红说。
“做一做实验不就知道了吗 ”
于是他们准备利用身边的实验器材,通过实验进行探究。他们还为这个探究活动设计了一个探究报告,以下就是这个探究报告的框架。在报告中有的地方没有填写,请你帮助他们尽可能地完善。
探究课题:同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面低端的动能是否相同
猜想:尽管斜面的坡度不同,只要钢球从相同高度的位置开始滚下到达斜面低端的动能是相同的。
实验器材:
(1)实验装置如图3所示
(2)除图中装置外,还应使用的器材有
___________________________________
实验步骤____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
实验记录(请在下面设计记录实验数据的表格,不必填写数据)。
预测:如果实验结论与猜想一致,则在实验中应该看到的现象是:__________________
_____________________________________________________________________________
【能力拓展】
1、学生在做模拟“蹦极”的小实验,如图4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b点到c点运动的过程中,以下说法正确的是
( )
A.小石块动能一直在增加
B.小石块减少的重力势能全部转化为动能
C.小石块经过b点时,橡皮筋具有弹性势能
D.小石块到达c点时,动能为零
2、当物体受到一对平衡力作用时,它的 ( )
A.重力势能可能减小. B.重力势能可能增加.
C.动能可能增大. D.动能和重力势能都不变.
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
第2节 动能 势能 机械能(课时2)
【目标要求】
1、通过观察和实验理解动能和势能的转化过程,能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。
2、体验用类比方法,加深对物理概念理解的过程,学会迁移学习。
3、有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。
4、通过探究,体验探究的过程,激发主动学习的兴趣。
【预习导学】
1、物体具有的动能和势能是可以________的,在势能和动能的相互转化过程中,如果没有摩擦等阻力,机械能的总和________,这就叫机械能的转化和守恒定律.如果有摩擦等阻力,机械能的总和________。
2、蓄在高处的水能用来发电,是利用水的__________能,自然界中可供人类大量利用的机械能有 ___和 __。
【问题探究】
1、观察摆球的动能和势能的转化
实验方法
(1)、将带细线的小球固定在铁架台上,参照课本p34图12—11
(2)、用手抓住小球,使小球偏离原来静止位置后自由释放,使小球来回摆动。
实验结果:
(1)当小球由A点向下摆动时,小球的速度越来越快,动能越来越______,重力势能越来越______;当小球到达最低点O′时,小球的动能最_______ ,重力势能最______,在此过程中,小球的重力势能逐渐转变成___________能;
(2)当小球由O′点向B点运动时,小球的速度越来越______,动能逐渐转变成________能;
当小球到达最高点B点时,小球的动能为________,重力势能最__________。
实验表明:物体的动能和势能之间可以互相转化。
2、演示滚摆实验
当滚摆在最高点时,高度________,速度_________,说明此时滚摆的重力势能_______,动能_______;
当滚摆在最低点时,高度________,速度_________,说明此时滚摆的重力势能_______,动能_______;
可见:滚摆在下降过程中,高度逐渐________,速度逐渐_________,说明滚摆的重力势能逐渐_______,动能逐渐______;
滚摆在上升过程中,高度逐渐________,速度逐渐_________,说明滚摆的重力势能逐渐_______,动能逐渐______;
实验结论:物体的__________能和___________能可以相互转化。
3、人造卫星饶地球转动时,人造地球卫星在近地点时的动能最_______ ,势能______,在远地点心时_____最小,________最大,从近地点转到远地点的过程中人造卫星的重力势能将 ,动能 ,速度 。(填“变大”、“变小”、“不变”)。
所以它在从近地点向远点运动时,_________能转化为________能。从远地点转到近地点的过程中人造卫星的重力势能将 ,动能 ,速度 (填“变大”、“变小”、“不变”),人造地球卫星在从近地点到远地点的过程中,____________能逐渐转化为_____________能;从远地点到近地点移动的过程中,______________能逐渐转化为_____________能。
4、乒乓球从某一高度自由下落过程中,不考虑空气的阻力,乒乓球从某一高度下落到接触地面的过程中,___________________________相互转化;乒乓球从接触地面到发生最大弹性形变的过程中,______________________________相互转化;乒乓球逐渐恢复原来形状到反弹起来的瞬间,_____________________相互转化;乒乓球反弹起来后上升到最高点的过程中,______________________相互转化。
结论:
(1)不考虑____________________________,动能和势能是可以完全转化的,即机械能是____________的。
(2)在实际实验中,由于有摩擦等阻力的存在,1中小球摆动的角度越来越小;2中滚摆最后静止在最低处;4中乒乓球的反弹的高度逐渐减少,可知在此过程中,机械能是逐渐_________。
【例题精析】
1、(09重庆)许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动(按一定距离排列的骨牌,碰倒第一块骨牌后,其它所有骨牌会依次倒下),其中的物理原理是:骨牌倒下时,
转化为 ,这部分能量就转移给下一张骨牌,下一张骨牌倒下时具有的能量更大,骨牌被推倒的速度越来越快。
精析: 当骨牌倒下时,即它的重心降低,在质量不变的情况下,它的重力势能减小,骨牌由静止到运动,动能增加,所以是由重力势能转化为动能。
2、如图1所示,电动小车沿斜面从A匀速运动到,则在这个过程中小车 ( )
A.动能减少,重力势能增加,总机械能不变
B.动能增加,重力势能减少,总机械能不变
C.动能不变,重力势能增加,总机械能不变
D.动能不变,重力势能增加,总机械能增加
精析:解此类问题必须克服“物体向上运动速度一定变小,向下运动速度一定变大”、“物体重力势能增大则动能一定减小,重力势能减小则动能一定增大”的错误定式,应根据假设的物理情境进行分析,挖掘已知条件和隐含条件,找出其联系,从而得出正确答案.
此题中,因为电动小车的质量是一定的,而且是沿斜面匀速运动,说明电动小车的速度不变,所以电动小车的动能不变.又因为电动小车沿斜面向上运动的过程中高度不断增加,所以它的重力势能不断增大,因此小车的机械能增大.
3、射箭时,能的转化关系是怎样的,为什么拉满弓时射出的箭速度更快?
精析:分析此类问题时抓住弹性势能和动能决定因素及其变化。具体为:拉弓时,使弓形变,人对弓做功转化为弓的弹性势能。放手后,弓对箭做功,弓的弹性势能转化为箭的动能使箭以很大速度射出,弓弦拉得越开(即拉满弓)弓的形变越厉害,弓所储藏的弹性势能越多,箭射出时的动能更大,速度也更快。
【目标检测】
1、(09四川自贡).篮球比赛时,投入篮筐中的篮球从篮筐中下落过程中,篮球的 能转化为 能。
2、如图2所示,物体G和弹簧相连固定于墙壁上,物体G与地面是光滑的,开始时物体处于平衡位置B处,用力将其拉至C处,松手后,物体在A、C间往复运动,则物体G由A到B过程中,动能________,势能_______;由B到C,势能________,机械能总量______(填“不变”、“增大”或“减少”)
3、跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有 ( )
A.重力势能减少,动能增加,机械能不变
B.重力势能增加,动能减少,机械能不变
C.重力势能减少,动能不变,机械能减少
D.重力势能增加,动能不变,机械能增加
4、如图3是小朋友玩蹦蹦床的情景,对他们在上升和下落过程中机械能的变化,下列分析错误的是 ( )
A.小孩上升到最高点时的重力势能最大
B.小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能
C.小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大
D.小孩下落到最低点时的动能最大
5、下面事例中,由重力势能转化成动能的是 ( )
A.风吹动风车转动. B.拉弯的弓把箭射出去.
C.拧紧的发条带动钟表指针转动. D.秋千从高处向低处摆动.
6、中国跳水队被人们称为“梦之队”。图4中是跳水运动员跳水时的情景,运动员在离开跳板到落入水的过程中 ( )
A.运动员的动能一直增大,机械能不变
B.运动员的重力势能一直减小,机械能减小
C.运动员的动能先减小后增大,机械能不变
D.运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大
7、以下物体中,势能逐渐转化为动能的是 ( )
(A)伞兵在空中匀速下降 (B)汽艇在平静的水面上加速行驶
(C)火箭加速上升 (D)飞行的标枪从高处下落
8、假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行,另一架空中加油机给其加油,如图5,加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行,则战斗机的 ( )
(A)动能增加,势能减少,机械能不变
(B)动能不变,势能不变,机械能不变
(C)动能减少,势能不变,机械能减少
(D)动能增加,势能增加,机械能增加
9、篮球从手中落到地上又弹跳起来,你能说出这一过程中的能量转化情况吗
【能力拓展】
1、一个做机械运动的物体,其动能为势能的3倍,且总的机械能为16J,求其动能和势能分别为多少?
2、如图6所示,同一物体分别沿光滑斜面OA、OB由静止开始从顶端滑到底端,它到达底端的速度分别是vA和vB,则
图6
A.vA=vB B.vA>vB C.vA<vB D.无法确定
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
第2节 内能 热传递
【目标要求】
1、了解内能的概念,通过类比的方法,知道任何一个物体都具有内能。
2、能简单描述温度与内能之间的关系。
3、结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
4、了解热量的概念,知道热量的单位,能正确使用“热量”这一术语。
5、了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
【预习导学】
1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的________和_________________的总和叫内能。
3、热运动是指_____________________________________________________________。
2、物体的内能与________有关:物体的________越高,分子______越快,内能就______ 。
3、热传递是指________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
热传递发生的条件是物体之间或物体的不同部分之间有________ 。
4、热量(Q):在热传递过程中,转移________ 的多少叫热量。(物体含有热量的说法是错误的)。
5、物体吸收_______,当温度升高时,物体内能______;物体放出________,当温度降低时,物体内能_______。
【问题探究】
1、内能的概念:
分子动理论的基本内容是:______________________________________________________
运动的足球、篮球和乒乓球等物体都具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?如果有的话,我们可以叫他_________________。
受到地球吸引的石块、杠铃、吊车等物体如果被举高了,他就储存了重力势能,那么分子与分子之间既有空隙也有相互作用力,分子之间是否也就储存了势能呢?如果有的话,我们可以叫他_________________。
实验展示: 弹簧在发生弹性形变时,具有弹性势能。
同时结合教材P38图12—16讲述,类比出: 所有分子都具有__________,同时分子之间也存在_______________。
结论:物理学中,_______________________________________________________叫做物体的内能。
2、探究:影响物体内能大小的因素
猜想与假设: 内能大小与温度、质量等因素有关。
实验研究: (1)内能大小与温度的关系.
做一做 分别在盛有冷水和热水的两只玻璃杯中同时各滴入一滴墨水
看一看 ________水中的墨水扩散得快。
实验表明: 温度越高,扩散过程越________,→分子运动得_______ →分子动能______ →物体的内能_________
结论:同一物体,温度越高,内能越_____________。
(2)理论分析内能大小与质量的关系。
评估:对于同一物体,温度升高,内能增大,当内能增大,物体温度一定上升吗?
(提示学生,回忆六种物态变化吸热与放热的情况)
学生讨论并举例反驳:
a. 一杯热水与半杯热水相比,前者内能大于后者。
b. 水沸腾时需要不断吸收热量,但温度保持不变。
c. 一块0℃的冰刚熔化成水,温度仍是0℃,但内能增大了。
教师小结:内能增大,物体温度不一定升高。因为内能大小是由温度、质量、体积、状态等因素共同影响的。
3、探究:如何改变物体的内能
演示:将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,图1容器中的水温约为20℃,热奶约为90℃,经过一段时间,再测量一下容器中水的温度和奶瓶中热奶的温度均为40℃。试在图1坐标系中分别画出容器中水的温度和奶瓶中热奶的温度随时间变化的大致图像。
学生观察并动手绘制图象。
师生共同分析:在这个过程中,低温物体(水)温度升高,高温物体(牛奶)温度降低。
结合教材P39图12—18阐述热传递的过程。
信息快递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转移到低温处,直到温度相同。
师生小结:
(1)热传递是改变物体内能的一种方式。
(2)物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少(内能增加量或减小量)叫做热量。
说明:
① 热量是一个过程量;② 物体吸收热量,内能增加,放出热量,内能减少,吸收或放出的热量越多,物体内能改变越大;③ 两个物体间发生热传递的条件是有温度差。
【例题精析】
1、关于物体的内能,下列说法正确的是 ( )
A.物体运动得越快,内能越大 B.物体举得越高,内能越大
C.物体运动得越快,举得越高,内能越大 D.物体温度越高,内能越大
精析:在分析物体内能大小时,应注意物体的内能与三个因素有关,即物体的质量、温度、状态,与物体的运动速度和举起的高度无关,物体的速度和举起的高度影响的是机械能,而机械能与内能 是两种不同形式的能.对于同一 物体,温度越高,内能越大,所以答案选D
思路点拨:本题考查内能与机械能的本质区别,解答问题的关键是明确内能与哪些因素有关及内能与机械能的区别.
2、(09兰州)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是
A.物体的温度越高,所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高 D. 一个物体吸收热量时,物体的温度一定升高
精析:热量是一个动态的物理量,它是物体在热传递过程中吸收或放出热的多少,离开热传递,说一个物体含有热量的多少是错误的,所以A是错误的。一切物体在任何温度下都具有内能,温度的高度只是影响内能大小的一个因素而不能决定内能的有无,所以B错误。物体吸收热量使物体的内能增加,可以是分子的动能增加,也可以是分子势能的增加.在物态变化过程中的晶体的熔化和液体的沸腾过程中,物体要吸收热量,但物体的温度不变,这时物体的内能增加主要表现在内部分子势能的增加,因此答案C正确,答案D不正确。
【目标检测】
1、建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染.成为头号“健康杀手”。此现象表明分子在永不停息地做无规则_________________________.
2、下列说法正确的是 ( )
A.扩散现象只发生在液体之间 B.物体温度越高,分子热运动越剧烈
C.只有热传递才能改变物体的内能 D.0℃的物体没有内能
3、在空中飞行的球,它具有的能量是 ( )
A.内能和动能 B.内能、动能和重力势能
C.重力势能和动能 D.重力势能和内能
4、关于内能,下列说法正确的是 ( )
A.温度低于0℃的物体不具有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.内能与机械能是同一种形式的能
5、1 g 100℃的水与1 g 100℃的水蒸气相比较,下述说法中正确的是 ( )
A.内能不同 B.分子动能相同
C.内能相同 D.1 g 100℃的水的内能大于1 g 100℃的水蒸气的内能
6、关于内能和机械能的说法正确的是 ( )
A.物体有内能,必有机械能
B.物体的内能为零时,机械能可以不为零
C.物体的机械能可以为零,内能不能为零
D.光滑水平面上加速运行的物体,由于速度增大,每个分子速度也增大了,所以分子的平均动能增大,内能和机械能都增大
7、下列说法中正确的是 ( )
A.温度高的物体,它的动能一定大
B.某一物体的温度升高了,它的内能一定增加
C.物体吸收热量,它的温度一定升高
D.内能大的物体,它一定能传递更多的温度
8、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A、物体的温度越高,所含热量越多 B、温度高的物体,内能一定大
C、0℃的冰块,内能一定为零 D、温度不同的两物体间一定会发生热传递
9、热传递实质上是 ( )
A.能量从内能大的物体传给内能小的物体
B.能量从热量多的物体传给热量少的物体
C.能量从温度高的物体传给温度低的物体
D.能量从质量大的物体传给质量小的物体
【能力拓展】
阅读下面短文.
内能
内能是指物体内部所包含的总能量,包括分于的动能(即分子无规则热运动动能)、分子的势能(即分子间相互作用能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等。在热学中,由于在热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项。由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分于间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系.
请回答下列问题:
(1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化
(2)加热针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些部分发生变化
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
第三节 比热容(课时1)
【目标要求】
1、初步认识比热是物质的一种特性,掌握比热单位读、写,查表能力。
2、参与探究活动初步认识研究方法,尝试运用科学规律解释具体问题。
3、培养合作意识,建立科学的世界观,将科学知识运用日常生活实践。
【预习导学】
1、比热容(c ):_____________的某种物质温度升高(或降低)__________,吸收(或放出)的__________叫做这种物质的比热容。比热容的单位是:_______________,
读作:_______________________________
2、比热容是物质的一种属性,它不随物质的_______、________、温度的改变而改变,只要物质相同,状态一定,比热容就_______。
3、水的比热容是:C=________J/(kg 0C),它表示的物理意义是:____________________
_______________________________________________________________________
【问题探究】
问题情境:教师播放多媒体动画(或展示图片):夏天,小明和小华赤脚在海边玩耍,踩在沙滩上,觉得沙子很烫,而跳到海里游泳,海水却比沙子凉多了.为什么呢 会不会海水的温度就是比沙子低呢 为了弄个明白,他们晚土又来到海边,仔细试了试沙子和水;结果发现晚上海水却比沙子暖和.
提出问题:(教师):为什么同一时刻海水和沙子的温度不一样呢?白天海水比沙子凉,怎么到了晚上海水却比沙子暖和呢?
猜想与假设:(学生讨论后回答)可能是水蒸发吸热;可能是海水和沙子的质量不同;可能是因为导热能力不同;水升高的温度少,沙子升高的温度多;水比沙子的吸热能力强……
(师生归纳)可能是沙子吸热升温或放热降温都比水要快的缘故.
制定计划与设计实验:
(1)我们是如何比较物体运动快慢的?
(2)类比如何比较沙子和水吸热升温的快慢呢
(3)学生讨论回答:a、加热相同的时间比较升高的温度;
b、升高相同的温度比较加热时间
(4)对于b方式,我们在实验中要控制哪些变量
沙子和水的质量有何要求?盛沙子和水的容器有何要求?加热方式有何要求?
(5)在实验中我们需要什么测量工具?实验表格如何设计?
进行实验和收集证据:学生分组实验并将数据记入表格。
分析与论证:通过数据分析得出比热容的概念。
评估:实验方式是否合理?沙子和水的初温是否一定相同?如果相同有何好处 学生各组实验数据不一致所产生的原因?对实验中存在的热损失,有什么改进方法?
【例题精析】
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1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。
精析:物质的比热容是反映物质储热本领大小的物理量,比热容大表示贮存能量的本领大,作为汽车的冷却液当然选比热容大的.由图像可知:当加热的时间相同时乙升高的温度慢或升高相同的温度时乙加热的时间长,所以乙的比热容大,答案选乙。
2、下列说法正确的是 ( ).
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质,比热容一定大
C.高温物体放出热量一定多
D.质量相同的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度
精析:根据比热容是物质的一种特性,与它的质量和体积、温度等无关,故选项A是错的,从比热容的定义可知,比较两种物质比热容,应当是在质量及升高的温度相同的条件下,比较它们吸热的多少,故B缺少条件,不正确.温度高的物体不发生温度或状态变化,是不会放出或吸收热量的,故C也不正确.由水的比热容为4.2 ×103 J/(kg ℃)可见,质量相同的水、煤油升高相同的温度,水吸收的热量多,当质量相同的水、煤油吸收相同热量时,煤油升高的温度多,所以答案选D。
3、夏天中午海边的沙子热,海水却很凉;傍晚海边的沙子凉,海水却较暖和。对此,同学们提出如下猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快,两探究小组都设计实验去验证。
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网,除此之外,还需要________、________;实验时使用搅棒的作用是_________________。
(2)实验中应取________和________均相同的沙子和水。
(3)由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成用________的酒精灯加热,比较______________来判断。这种方法建立在一个假设的基础上,这个假设是____________________________________________________。
(4)请你为探究小组的同学设计一个记录数据用的表格:
(5)两小组获得的实验结论分别是:①等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短;②等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多。你认为上述结论能验证实验猜想的是_________(选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”)。
(6)探究过程中也有部分同学提出猜想:可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确,请说明理由:___________
____________________________________________________________________。
精析:本题考查控制变量法的运用;吸热多少的显示办法;表格设计;实验现象的分析与结论表述.答案: (1)天平,温度计;使沙子受热均匀; (2)质量和初温
(3)相同, 沙子和水升高温度的高低,质量相同的沙子和水吸收相同的热量时升高的温度不同
(4)
物质 质量
m(g) 初温
t1(℃) 末温
t2(℃) 升高温度
(℃) 加热时间
t(min)
水
沙子
(5) ①和② (6)不对.如果按照海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高的说法,那么晚上海水温度低,沙子的温度高,这与事实不符合.(或者参照【问题探究】
回答此问题亦可)
4、我国目前最大的水电站 ——三峡水电站建成后,三峡水库区的气温会受到一定的影响:夏天气温比原来下降2 ℃左右,而冬天气温比原来升高2 ℃左右,请你解释发生这个现象的原因?
精析:水电站建成后,库区水量大大增加,因为水的比热容比干泥土、沙石的大,夏天当吸收相同热量时,水升高的温度比干泥土、沙石的低,所以库区气温比原来有所下降;冬天当水和干泥土、沙石放出相同热量时,水降低的温度比干泥土、沙石的少,所以库区温度比原来有所升高.
点拨:利用水的比热容大的性质可以解释日常生活中的很多现象和利用它为我们的生产和生活服务,如:同一季节,沙漠地区特有的“早穿皮袄午穿纱,夜抱火炉吃西瓜”现象,而沿海地区却是“气候宜人,四季如春”;很多机器利用水作为冷却液;冬天,室内取暖的暖气,很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器;秋天,利用灌溉水来保护秧苗……
【目标检测】
1、(09烟台)沿海地区同沙漠地区相比,冬暖夏凉,昼夜温差小.这是因为
A.水的密度比沙石的密度小 B.水的比热容大于沙石的比热容
C.水的热量大于沙石的热量 D.水的传热本领比沙石的传热本领差
2、(09兰州)由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此
A.白天的海风多是从陆地吹向海面,夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B.白天的海风多是从海面吹向陆地,夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
3、(09四川自贡).关于比热容,下列说法中正确的是
A.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
B.物体的比热容与物体的温度有关
C.物体的比热容与跟物体的质量有关
D.物体的比热容是物体的一种属性,与温度.质量都没有关系
4、(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
5、(09四川绵阳)星期天,小明同学在父母的协助下,从早上七点开始每隔半小时对他家附近的气温和一个深水池里的水温进行测量,并根据记录的数据绘成温度—时间图象,如图2所示。从图线可以看出乙的温度变化幅度小,是________(选填“气温”或“水温”)的图线,温度变化幅度小的原因是____________________________________________。
6、(09重庆)我市在科学规划和建设城市时,大量增加水面面积,是利用水的________
大的特性,且水在蒸发时_________(选填“吸热”或‘‘放 热”),可以调节气温,营造“宜居重庆”的舒适环境。
7、(09湖州)炎热的夏天中午,在太阳光的照射下,海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大,这是通过_________方式改变内能的。而海水的温度明显低于沙滩的温度,其原因是__________________________________________
8、(09成都)人们用冷水冷却汽车发动机,用热水取暖,主要是因为水的____较大。通常情况下,与同等质量的其他物质构成的物体相比,升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量较____(填“多”或“少”)。
9、(09山东临沂).用同样的炉火分别给相同质量、相同初温的水和食用油加热,开始阶段发现食用油温度升高的快,说明食用油的_______比水小,通常情况下用油炸食物比水煮食物熟得快,说明食用油的_______比水高。
10、(09贵州安顺). “早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”反映了沙漠地区气候变化的特点,请你简要地回答产生这种气候的原因_______________________________________
_____________________________________________________________________________
【能力拓展】
从气象资料看,我国夏季大部分地区多东南风,而冬季多西北风,请用学过的知识试着加以解释.
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
第三节 比热容(课时2)
【目标要求】
1、会进行关于物体吸、放热的简单计算,能用热量知识解释生活现象。
2、通过相关习题的研究与分析,掌握Q吸 = cm(t – t0)= cm△t和
Q放 = cm(t0 – t)= cm△t 。
3、利用探究学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。
【预习导学】
热量的计算:
(1)Q吸= =cm△t Q吸是吸收 ,单位是 ;c 是物体 ,单位是: ;m是 ;t0 是 ;t 是 .
(2)Q放= ,其中to-t=Δt指物质 的温度。
【问题探究】
热量计算公式
已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃),这表示质量是1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J。计算:把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?
分析:
2kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是
0.88×103 J×2 = 1.76×103J
2kg的铝块温度升高100℃—30℃ = 70℃时,吸收热量是
1.76×103J×70 = 1.23×105J
上述计算可以写成一个计算式:
铝块吸收的热量 = 0.88×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃—30℃)
=1.23×105J
如果以Q代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t。和t分别是加热前后物体的温度;通过上面的计算,可以总结出一个由比热容计算热量的公式
Q吸 = cm(t – t0)。
如果要计算物体降温时放出的热量,公式就为Q放 = cm(t0 – t)。
总结:
(1)公式:
(2)注意:
1 公式中各符号所代表的物理量;
2 (t – t0)和(t0 – t)为温度的变化量,也可以用△t表示,则公式变为Q=cm△t ;
3 “升高了”、“升高到”、“降低了”、“降低到”的区别。
【例题精析】
1、(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70℃,则热水器内的水吸收了__________ J的太阳能;这是通过_______改变了水的内能。[已知水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]
精析:题目中“升高”指的是温度的变化量是70℃,即△t=70℃,代入公式Q=cm△t=
4.2×103J/(kg ℃)×100kg ×70℃ = 2.94×107J ,这种改变内能的方式是热传递.
2、一只保温瓶内装有2kg的水,温度从95℃降低到45℃,问保温瓶内的水放出了多少热量?[水的比热容为4.2×103J/(kg 0C)]
精析:看清题目中的关键字眼:“降低到”,它与“降低”和“降低了”的含义是不同的,所以Q放 = cm(t0 – t)=4.2×103J/(kg 0C)×2kg×(95℃-45℃)=4.2×105 J
3、甲、乙两物体的比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为 ( )
A.9∶2 B.2∶9 C.1∶2 D.2∶1
精析:考查利用热量公式的变形进行计算,即由公式变形得分别表示出m甲和m乙,所以 , 所以答案选选A.
【目标检测】
1、水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之比为2:3,则水和煤油升高的温度之比为 ( )
A.3:2 B.2:3 C.4:3 D.3:4
2、质量为100kg的钢锭,温度从1.3×103℃降到30℃,放出多少热量?
[c钢=0.46×103J/(kg·℃)]
3、 有一高温物体被投入质量为10kg、温度为20℃的水中,如果传给水的热量是2.73×106J,则水温会升高到多少度?
4、将质量为250 g温度为20 ℃的袋装牛奶(袋的质量不计)放入热水中,使牛奶的温度升到40 ℃,则牛奶在此过程中吸收的热量为多少?(c牛奶=2.5×103 J/kg ℃)
5、由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点,使得人们越来越广泛地使用它.已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射2.4×107 J,如果这些热量的50%被水箱内质量为50 kg温度为30 ℃的水吸收,可使这些水的温度升高多少?
【能力拓展】
1、质量为500g的铝锅中装有2kg的水,把水从15℃加热到95℃时,共需要吸收多少热量?[c铝=0.88×103J/(kg·℃)]
2、用两只同样的加热器分别给质量相等、初温相同的水和某种液体同时加热,每隔5min记录一次水和该液体的温度,得到的实验数据如下表:
加热时间/min 0 5 10 15 20 25
某液体温度/℃ 15 22 29 36 43 50
水的温度/℃ 15 19 23 27 31 35
附:几种物质的比热容[J/(kg·℃)]
物质 水 酒精 煤油 冰
比热容 4.2×103 2.4×103 2.1×103 2.1×103
设该种液体的比热容为C夜,水的比热容为C水,则C夜:C水=_________,查比热表可知这种液体可能是_________。
3、质量相同、温度相同的铁块和铜块,放出相等的热量后,使它们接触,这时铁块将(c铁>c铜) ( )
A.吸热 B.放热
C.不吸热也不放热 D.无法判断是否有热传递
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
第四节 机械能与内能的相互转化(课时1)
【目标要求】
1、通过活动,认识到做功是改变物体内能的一种方式,是其他形式能向内能的转化过程;
2、通过观察、分析内能转化为机械能的实例,知道热机的工作原理;
3、借助模型或挂图等媒体,了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程;
4、通过阅读“热机的发展历程”,了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;
5、初步认识能源与人类生存和社会发展的关系,树立可持续发展的观念。
【预习导学】
1、炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用_______的方法减少了气体的内能.食物放进冰箱后温度降低,是用________的方法减少了食物的内能.
2、冬天在室外用双手互相摩擦或者用嘴对着手呵气均可使手发热,前者是通过 的方式增加了手的内能;后者是通过 的方式增加了手的内能。
3、热机是利用燃料燃烧获得的 能转化为 的机器。内燃机的工作过程由______________、______________、______________和______________四个冲程形成一个工作循环,每个工作循环活塞往返_________,飞轮转动_________,对外做功___________,在汽油机工作的4个冲程中,只有__________冲程是燃气对活塞做功,内能转化为机械能;其于三个冲程都是靠消耗飞轮的__________能,依靠飞轮的________来完成的。在 冲程中,机械能转化成内能。
4、如图1所示,是一种用 做燃料的内燃机,也就是 机。这是因为它的汽缸顶部有一个 。这个装置在 冲程末, 冲程初产生 ,使汽缸内的燃料燃烧起来。
5、如图2是汽油机的 冲程,在此冲程中,气缸中的气体体积 ,压强 。(填“变 大”、“变小”或“不变”)
【问题探究】
做功能否改变物体的内能
1.动手实验:
(1)反复弯折铁丝,触摸弯折处的温度有无变化
现象: ________________________________
(2)在空气压缩仪的玻璃筒中放入浸有乙醚的一小撮棉絮,用力迅速向下压活塞,
观察看到的现象: __________________
2.方法点拨:
(1)铁丝不能太粗,否则会难以弯折.如果实在找不到较细的铁丝,可用两把老虎钳分别夹住铁丝两端,再用力弯折.
(2)用手指触摸弯折处要小心.
(3)如果没有浸湿了乙醚的棉花球,可以把一两根火柴头上的物质用小刀切下、粉碎后,倒人玻璃筒中替代棉花球.
(4)你也可以用一次性塑料针筒替代空气压缩引火仪来做这个实验,实验时可用一个橡皮帽将针头堵住.
(5)你也可以不使用浸湿了乙醚的棉花球或火柴,而改为在数次压缩空气后,直接用手握住引火仪或塑料针筒的下端来感受筒内空气温度的变化。
3.分析与讨论:
(1)上述活动中,铁丝、玻璃筒中空气的温度各是如何改变的 它们的内能发生了怎样的变化
(2)上述活动中,改变物体内能的方式是什么 在这种方式中,能量是如何转化的
4.概括与总结:
由上述活动可知:________是改变物体内能的另一种方式,在这种方式中_______能转化为_________能.
5.交流与拓展:
(1)生活中,还有哪些事例是通过上述方式来改变物体的内能的 试列举、交流.
(2)你还有什么方法可使铁丝的温度升高 实际做一做.想一想这些方法各属于哪一种改变物体内能的方式 将你的做法和结论记人下表:
使铁丝温度升高的方法 改变内能的方式
上述做功改变物体的内能其实是将机械能转化为内能(这时是外界对物体内部分子做功),那么能否反过来,内能转化为机械能呢
6.电子式火花发生器
实验方法:如图3在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入2-3滴酒精,在将盒盖盖紧,揿动电子式火花发生器的按钮,观察发生的现象。
实验表明:酒精燃烧后的燃气对外_________,燃气的_______能减少,转化为________能。根据这个原理,可以制造出一种将内能转化为机械能的机器来提供动力装置。
【例题精析】
1、用活塞式打气筒给自行车胎打气的过程中,气筒的筒壁通常会发热。筒壁发热的原因是 做功和 做功。请设计实验证明究竟哪个是主要的发热原因 。
精析:活塞克服与筒壁间的摩擦力做功和对封闭的空气做功,都是机械能转化为内能,使筒壁发热,究竟哪个是筒壁主要的发热原因就要设计两个独立实验加以探究,具体答案为:活塞对筒壁做功 活塞压缩空气做功 实验:用温度计测出气筒温度后在相同环境(室内)中用同一个打气筒先给轮胎以较慢速度打10次气用温度计测出筒壁温度,冷却后测出气筒温度后将出气孔放在地上以相同速度打10次气,测出筒壁温度,根据温度差的大小判断哪个做功是主要因素。
2、使用气雾杀虫剂向空间喷洒数秒钟,如图4所示.下列说法正确的是( ).
A.罐内压缩气体膨胀做功,内能减少,温度下降,罐体变得很凉
B.罐内压缩气体膨胀做功,内能增加,温度上升,罐体变得很热
C.压缩顶部按钮,对其做功,内能增加,温度上升,罐体变得很热
D.压缩顶部按钮,对其做功,内能减少,温度下降,罐体变得很凉
精析: 气体膨胀对外做功,内能减少,温度下降,罐体变得很凉.日常生活中类似的事例很多,如自行车气嘴突然脱落,气体喷出,气嘴变凉.因此,在平时的学习中要注意观察生活的现象,并试着加以解释,养成学以致用的好习惯,这是学好物理的重要一环,本题选A.
【目标检测】
1、(09成都)下列过程中,将内能转化为机械能的是 ( )
A.汽油机的压缩冲程 B.水蒸气顶起水壶盖的过程
C.小孩沿滑梯下滑的过程 D.流星在大气层中穿行的过程
2、(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5 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
3、关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法: ( )
①在压缩冲程中,是机械能转化为内能 ②在做功冲程中,是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油混合物
以上说法中正确的是 ( )
A.只有②③ B.只有①③ C.只有②④ D.只有①②③④
4、在下图6 中,表示内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为 ( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丙、乙、丁 D.甲、丁、乙、丙
5、一台四冲程内燃机飞轮转速为1800 rad/min,它1 s完成了 ( )
A.30个冲程,做了30次功 B.60个冲程,做了60次功
C.120个冲程,做了30次功 D.60个冲程,做了15次功
6、(09南昌)如图7所示,是我国选手在第24届世界大学生冬运会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景.比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过 的方式改变冰的内能,使表面的冰 成薄薄的一层水(填物态变化名称),这样就能够减小冰壶与冰面之间的 ,使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动.
7、(09河北)根据图8 中提供的信息回答下列问题。
(1)问题:塞子冲出试管后为什么继续向前运动?
回答: ;
(2)问题:塞子被推出的过程中,能量是如何转化的?
回答: ;
(3)提出一个与物态变化有关的问题并回答。
问题: ?
回答: 。
8、盘山公路可以驶上高耸入云的云峰,盘山公路修的弯弯曲曲,主要目的是为了_________。载重货车下山时,其重力势能_____(填“增大”、“减小”或“不变”),为了减小车速,司机师傅不时地踩踏刹车踏板,有一部分机械能转化为_________;途中,汽车要经常停下来,让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水,这是为了_______________
___________________________________________________________。
【能力拓展】
1、如图9所示把一个金属管固定在桌子上,里面放一些酒精,用塞子塞紧,此时设酒精的内能为E1,拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子,塞子会飞出去,设塞子飞出时动能为E,塞子飞出前瞬间酒精内能为E2,在人拉绳子的过程中,人对绳做功为W,则
( )
A.E=E2 B.W=E C .W> E2- E1 D.E=E1
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
第四节 机械能与内能的相互转化(课时2)
【目标要求】
1、能从能量转化的角度认识燃料的热值,知道不同燃料的热值不同,会查热值表;
2、会进行燃料燃烧放热的简单计算;
3、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文,认识燃烧排放物对环境的影响,培养环保意识。
【预习导学】
1、热值(q ): 某种燃料 _____燃烧放出的热量叫热值。
2、燃料燃烧放出热量计算:Q=mq;其中Q是 ,单位是 ;q是 ,单位是 。
3、酒精热值为3.0×107J/kg,读作:_________________________,它表示的物理意义是:
____________________________________________________________________________.
【问题探究】
比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量
1.操作与观察:
(1)在两个相同的烧杯中装入相等质量的水(约200g).
(2)将铁架台、烧杯、温度计和燃烧皿按图1所示那样装配好,注意调节好烧杯底部距燃烧皿的距离,使它们大致相等,测出冷水的温度.
(3)用天平分别测量出质量均为10g的酒精和碎纸片.
(4)将酒精、碎纸片分别放入燃烧皿中,点燃它们给烧杯加热,直至酒精和纸片烧完,记下此时温度计的示数。
2.记录与分析:
温 度 燃 料 加热前的水温:t。/℃ 燃料完全燃烧后的水温:t/℃ 水温的变化:t-t。/℃
10g酒精
10g纸片
相同质量的酒精、纸片完全燃烧后,水温的变化相同吗 这说明了什么
3.交流与概括:
实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后,酒精比碎纸片放出的热量___________。
结合生活中的其它事例表明: 质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是__________(相同/不相同)的.
【例题精析】
1、一瓶煤油用去一半后,剩下的煤油 ( )
A.热值减小一半 B.含有的热量减小一半
C.热值不变 D.热值变大
精析: 热值是燃料本身的一种属性,它的大小与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,所以不论是一瓶煤油、还是半瓶煤油,只要是煤油,其热值就是一个确定的值而不会改变,所以选项A是错误的,热量是热传递过程中传递的能量的多少,物体不能含有热量,所以选项B是错误,由上述方法分析可知选项C正确。
2、小明学习了热学的有关知识后,知道水的比热是4.2×103J/(kg·℃),他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量,于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将30kg20℃的水烧开.
(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量
(2)如果普通煤的燃烧值为3×107J/kg,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤
(3)小明家实际平均每天需要烧4块蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤0.5kg算,他家每天实际用煤2kg,由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%,你认为小明家煤炉效率低的原因是什么
(4)从大的方面讲,家用煤炉除了热效率低浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是什么
精析: 本题是一道将热学知识与生活实际联系紧密的题目,是利用公式Q放=qm和的综合计算。具体答案为:
(1)Q=cm(t2-t1)= 4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(100℃-20℃)=1.0×107J
(2)m= =kg=0.33kg
(3)煤不能完全燃烧;热量散失严重.
(4)产生废渣、废气,造成环境污染.
【目标检测】
1、一支蜡烛在燃烧过程中,它的 ( )
A.质量变小,比热容变小,热值变小 B.质量变小,比热容变小,热值不变
C.质量不变,比热容不变,热值变小 D.质量变小,比热容不变,热值不变
2、甲、乙两种燃料完全燃烧时,甲放出的热量多,则 ( )
A.甲燃料的热值一定大于乙燃料的热值
B.甲燃料的质量一定大于乙燃料的质量
C. 甲燃料的热值、质量都比乙燃料的大
D.甲燃料的热值可能比乙燃料的热值小
3、(09兰州). 汽油的热值是4.6×107 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4.2×103 J/(kg·℃) )。
4、下表为几种燃料的热值,由表可知
(1)完全燃烧5 kg木炭放出的热量是 J.
(2)柴油的热值 酒精的热值,说明完全燃烧质量相同的柴油和酒精时, _____放出的热量多.
(3)1 kg焦炭的热值 10 kg焦炭的热值,因为热值的大小仅与 有关.
几种燃料的热值 单位 J/kg
焦炭 木炭 酒精 柴油
3.0×107 3.4×107 3.0×107 3.3×107
5、2kg某种燃料完全燃烧时放出的热量为6×107J,则这种燃料的热值等于________J/kg;若这些燃料只烧掉1/3,则剩余部分燃料的热值为________
6、有一种天然气的热值是8.4×107J/m3,完全燃烧2m3的这种天然气放出_________ J的热量;若要获得2.1×107J的热量要完全燃烧这种天然气________ m3。
7、无烟煤的热值是3.4X107J/kg,完全燃烧500g的无烟煤,所放出的热量有40%被水吸收,在1标准大气压下,可以把多少20℃的水烧开
【能力拓展】
方便的煤气越来越多地走进了普通家庭.某市的管道煤气的收费标准为1.0元/m3,一户人家在一个月内烧煤气消耗的热量约为2.5×109 J,求该户人家这个月应交的煤气费是多少
(煤气的热值为4.2×107 J/kg,密度为1.2 kg/m3,假设为完全燃烧)
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
复习教案(课时1)
【知识结构】
【知识拓展】
1、机械能:动能与势能之和称为机械能.
(1)动能和势能可以相互转化.
①动能转化为 重力势能的标志是速度减小,所处的高度增加;
②重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大.
(2)动能和弹性势能可以相互转化.
①动能转化为弹性势能的标志是速度减小,形变增大;
②弹性势能转化为动能的标志是动能增大,形变减小.
③动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间.
(3)动能和势能相互转化的分析分析动能和势能相互转化的实例时,先要明确研究对象是在哪一个过程中,再分析能的变化和转化情况.这时关键是从物体的运动速度、高度、形变的变化情况人手.
2、什么是物体的内能,内能与机械能有什么不同?
物体内所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
内能和机械能是两种不同形式的能:两者虽然都与运动相对位置有关,但它们的含义是不相同的。机械能是由物体的整体运动的状态和相对于地面的位置等所决定的,而内能是由物体内分子的热运动和分子间的相对位置所决定的。内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。
一切物体都具有内能。但是一个物体不一定具有机械能。例如,停在水平地面上的汽车既没有动能,也没有势能,因此它不具有机械能,但它有内能。
物体内能的大小跟物体内分子的个数,分子的质量,热运动的激烈程度和分子间相对位置有关。一个物体它的温度升高,物体内分子运动加快,内能也就增大。
3、温度、内能和热量的区别。
温度、内能和热量是三个既有区别,又有联系的物理量。
温度表示物体冷热程度,从分子运动论的观点来看,温度越高,分子无规则运动的速度就越大,分子热运动就越激烈,因此可以说温度是分子热运动激烈程度的标志。这里还得说明一下单个分子的运动是无意义的,我们这里指的都是大量分子的运动情况。
内能是一种形式的能。它是物体内所有分子无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。它跟温度是不同的两个概念,但又有密切的联系,物体的温度升高,它的内能增大;温度降低,内能减小。
在热传递过程中,传递能量的多少,叫热量。在热传递过程中,热量从高温物体转向低温物体,高温物体放出了多少焦的热量,它的内能就减少了多少焦,低温物体吸收了多少焦的热量,它的内能就增加了多少焦。
温度和热量是实质不同的物理量,它们之间又有一定的联系。在不发生物态变化时,物体吸收了热量,它的内能增加,温度升高;物体放出了热量,它的内能减少,温度降低。
4、怎样理解做功和热传递对改变物体内能上是等效的?
改变物体内能有两种方法:做功和热传递,一个物体温度升高了,如果没有其它已知条件,则无法区别是由于做功还是由于热传递而使它的内能增加,温度升高的。例如:锯条的温度升高了,它既可以是由于摩擦做功,也可以采用放在火上烤的方法(热传递),但不管它通过哪种方法,都达到了使锯条的内能增加,温度升高的效果。也就是说:通过做功和热传递都可以改变物体的内能。因此,对改变物体的内能,做功和热传递是等效的。
5、理解比热的概念
比热是反映物质的热学特性的物理量,它表示质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;或者说质量相同的不同物质,吸收相同的热量,它们升高的温度不同的性质。为此,我们取单位质量的不同物质,都升高1°C时所吸收的热量多少,来比较不同物质的这种性质,因此引出了比热的定义,这是每千克的某种物质,温度升高1°C时,所吸收的热量,叫做这种物质的比热。
比热是物质的一种特性,对于某种物质,它的比热是一定的,不同的物质,比热是不同的。因此比热表如同密度表一样,可以供人们查阅。
比热是物质的一种特性,它是物质本身所决定的,虽然某种物质的比热也可以用来计算,但某种物质的比热跟它吸、放热的多少,质量的大小升温或降温的多少无关。
6、理解燃料、燃烧和燃料的热值.
燃料是指能燃烧的物质,燃料的燃烧是一种化学变化.在燃料燃烧的过程中,化学能转化为内能,放出大量的热量.燃烧是人类获得大量热量的一种主要方式.我们从生活中发现:“煤经烧,木柴不经烧”,这表明相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量一般是不同的.1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值.热值是燃料本身的一种特性,它反映的是燃料燃烧过程中释放热量本领的大小,单位是J/kg.如标准煤的热值是3.92X107J/kg,表示1kg的标准煤完全燃烧时放出的热量是3.29X107L。
正确理解热值须注意:
(1)热值并不是所有物质都具有的特性,它只是燃料的特性.
(2)热值定义中所谓“完全燃烧”就是燃料完全燃尽(即全部参加化学反应,生成不能再燃烧的物质)的意思,只有在完全的燃烧情况下,燃料燃烧放出的热量才能被叫做燃料的热值.
(3)完全燃烧在实际中很难达到.如煤和煤油在燃烧时有黑烟冒出或有一氧化碳生成,这说明燃料没有完全燃烧.如1kg标准煤实际燃烧中放出的热量远远达不到3.92X107J.
(4)燃料燃烧时放出热量的多少,不但与燃料的热值有关,还与燃料的质量和燃烧的完全程度有关.
【例题精析】
1、分别指出下列几句话中“热”的含义:
①今天的天气真热; ②物体吸热,温度升高; ③摩擦生热.
精析:“今天的天气真热”的“热”,是表示物体的冷热程度的,说明气温高,指温度高.“物体吸热,温度升高”,表示低温物体吸收热量,温度升高,这个“热”指的是热量.“摩擦生热”的“热”,是物体克服摩擦时做功,使机械能转化为热能,因此这个“热”表示的是热能.故①中的“热”指温度,②中的“热”指热量,③中的“热”指热能.
日常生活中常讲的“热”,含义是广泛的.单从热学角度来理解,有的“热”表示物体的温度高低;有的“热”表示物体的内能;有的“热”表示在热传递过程中吸收或放出热的多少,即热量.因此,要注意区分.
2、一个物体温度升高,则 ( )
A.它含有的热量增加 B.它吸收了热量
C.一定对物体做了功 D.它的内能增加
精析:本题主要考查理解改变物体内能的两种方式,理解做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.解题的关键是理解对物体做功和热传递都可以使物体的内能发生改变,而且在改变物体的内能上,这两种方式是等效的.本题易错点是不理解改变物体的内能有两种方式,错认为只有对物体做功,物体的内能才能发生改变,或只有发生热传递,物体的内能才会改变.
热量表示在热传递的过程中传递能量的多少,因此不能说物体“含有热量”,A错.一个物体温度升高,它的分子运动一定加快,内能增加,D正确.改变物体内能的方法有两种——做功和热传递,两种方法是等效的,因此不能肯定是做功还是热传递.B、C也错.正确答案是D。
3、图1甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。图1乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题:
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系;设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受 的关系。
(2)甲实验是钢球通过被推动 的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果 ,将永远做匀速直线运动。
(3)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能,请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系?
。
精析:将探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验和研究“牛顿第一定律”的实验装置放在一起综合考查同学们对知识理解的深度和广度,要求同学们在平时学习过程中善于总结和对比,弄清知识之间的联系和区别。具体答案为:
(1)速度 摩擦力
(2)距离 不受外力作用
(3)让不同质量的钢球从同一高度滚下,观察木块被推动的情况。
4、实验室某玻璃瓶中盛有质量为140g、体积为l.72×10-4m3的酒精。已知酒精的热值为3×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。试求:
(1)瓶中酒精的密度。
(2)将这些酒精完全燃烧,可放出多少热量?
(3)这些热量能使20kg的水温度升高多少度?
精析:本题涉及到燃料的热值、热量、密度的计算,代入相应的公式即可。
(1)m=140g=0.14kg
ρ=m/v=0.14kg/1.72×10-4≈0.81×103kg/m3
(2)Q=mq=0.14kg×3×107 J/kg =4.2×106J
(3)由 Q=cm△t得△t= Q/ cm=4.2×106J/4.2×103J/(kg·℃)×20kg =50℃
5、(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3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知热机效率η=(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?
精析: 此题综合了机械功、密度、热值和热机效率的计算公式,在解答时要明确物理过程,理清物理量之间的关系,然后代入公式求解。
(1)因为专用车匀速行驶,所以牵引力F=f=3.0×103N
牵引力做的功W=Fs=3.0×103N×5.6×103m =1.68×107J
(2)消耗燃油的质量:m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg
燃油完全燃烧所产生的热量:Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J
热机效率η===35%
复习教案(课时1)续(课时2)
【复习检测】
1、九(7)班《八荣八耻》宣传栏中记述着:“某高楼发生高空抛物不文明行为,一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤……”,被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是( )
A、重力势能 B、动能 C、重力 D、密度
2.下列事例中,通过做功改变物体内能的是 ( )
A、用酒精灯加热烧杯中的水 B、冬天室内使用暖气取暖
C、用锯子锯木板,锯条发热 D、盆中的热水温度逐渐降低
3.“国庆”黄金周,吴昊同学和爸爸妈妈一起游览某高山景点,在他们乘坐旅游车沿盘山公路下山的过程中,发现司机师傅要不时地踩踏刹车踏板,当车行驶至中途还要停下来,让工作人员用水龙头向车轮闸片部位喷水。吴昊同学提出了以下几种看法,正确的是( )
① 喷水的主要目的是为了降低车闸的温度,以防车闸因温度过高而损坏
② 下山过程中,机械能不变 ③ 下山过程中,重力对汽车不做功
④ 刹车过程中有部分机械能转化为内能你认为这些看法中符合实际的是
A、①②④ B、①④ C、①③④ D、①②③④
4.甲、乙两物体的体积相同,甲的密度是乙的3倍,乙的比热容是甲的1/3,若它们吸收了相同的热量,它们升高的温度之比 ( )
A、1:9 B、3::1 C、9:1 D、1:1
5.质量相等、初温相同的a、b两种液体,分别用两个完全相同的加热器加热.加热的过程中,将加热时间和对应的温度记录下来,绘制成如图1 所示的图像.根据图像比较两种液体的比热大小正确的是( )
A、a液体的比热大B、b液体的比热大 C、两种液体的比热一样大 D、无法比较
6。人们常在地图上用等高线表示地表面的高低起伏状态,等高线是指地面上相同海拔高度的点连接而成的曲线,如图2所示,为我国某地的等高线图,标有“1350”的曲线表示曲线上所有点的海拔高度为1350m,若把同一个物体分别放在a点和b点,则物体的重力势能 ( )
A、在a点时大 B、在b点时大 C、在两点一样大 D、条件不足,无法判断
7.地球上各处的地形地貌会影响风的形成。由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容 ,接受太阳辐射能后,海水表面升温较 ,陆地的比热容相对较 ,升温比较大。于是在白天,由于陆地空气温度高,空气上升而形成海面吹向陆地的海陆风。晚上则反之。
8.左下图3是探究动能大小与哪些因素有关的实验
(1)实验中你通过观察 知道动能的大小。
(2)实验中为了使得铜球与钢球滚到水平面的速度相同,应该
。
(3)图甲和丙探究的问题是 。
9.如右上图4 所示,单摆在竖直平面内左右摆动,滚摆在竖直平面内上下往复运动。请回答:
⑴ 这两个实验可以说明的同一个物理问题是: ;
⑵ 在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中,你将会看到它们上升的高度逐渐降低。产生此现象的原因是: 。
10.汽车的诞生改变了人类的生活方式。事实上,人类很早就在探寻着更好的代步工具,法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车。现在你看到的图5 这幅漫画,据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图,试就该原理图回答下列问题:(问:是否真实?答:无从考究!但不论真实与否,题还是要答的,好成绩还是要争取的!)
问:原理图中有哪些能量转化?(说出2点)
① ;② 。
11.铝锅中盛有20℃的水,锅的质量为5kg,水的质量为10kg,现在一个标准大气压下,要把这锅水烧开,共需吸收多少热量?[c铝=880J/(kg ℃),c水=4200J/(kg ℃)]
12.某饰品加工厂有酒精喷灯加工饰品,张师傅在1分钟内用去酒精5g,被加工的一只质量为36g的铜饰品温度从20℃升高到1070℃,求:
(1)铜饰品吸收的热量是多少?
(2)酒精完全燃烧产生的热量是多少?
(3)酒精喷灯的效率是多少?
[已知:c铜=0.93×103J/(kg·℃), 酒精燃烧值为3.0×107J/kg]
【能力拓展】
某小组同学用实验小车去撞击同一木块来研究小车的动能与小车的质量和速度之间的关系,实验时利用了DIS装置精确地测出了小车撞击木块时的速度,小车撞击木块后与木块一起向前滑动,该同学借用木块滑动的距离来反映小车动能的大小,记录的实验数据如下表所示。为了进一步探究动能与所测物理量间的数值关系,他们进行了适量的运算,将结果记录在表中后四列中。
表一
实验序号 小车质量m(千克) 小车速度v(米/秒) 木块滑动距离s(米) (秒/米) (米-1) v2(米2/秒2) (千克-1)
1 0.20 0.7071 0.2 1.4142 5 0.5000 5.00
2 0.40 0.5000 0.2 2.0000 5 0.2500 2.50
3 0.60 0.4083 0.2 2.4492 5 0.1667 1.67
表二
实验序号 小车质量m(千克) 小车速度v(米/秒) 木块滑动距离s(米) (秒/米) (米-1) v2(米2/秒2) (千克-1)
4 0.20 1.0000 0.4 1.0000 2.5 1.0000 5.00
5 0.40 0.7071 0.4 1.4142 2.5 0.5000 2.50
6 0.60 0.5773 0.4 1.7321 2.5 0.3333 1.67
表三
实验序号 小车质量m(千克) 小车速度v(米/秒) 木块滑动距离s(米) (秒/米) (米-1) v2(米2/秒2) (千克-1)
7 0.20 1.225 0.6 0.8165 1.67 1.5000 5.00
8 0.40 0.8660 0.6 1.1547 1.67 0.7500 2.50
9 0.60 0.7071 0.6 1.4142 1.67 0.5000 1.67
(1)分析比较实验次数___________________________及相关条件,可得出的初步结论是:在小车质量相同的情况下,速度越大,小车的动能就越大。
(2)分析比较实验次数1与5(或5与9,或1与9)及相关条件,可得出的初步结论是: _________________________________________________________________________。
(3)请进一步综合分析比较表一、表二中经运算后得到的数据及相关条件,并归纳得出结论。
(a)分析比较表一、表二或表三中的数据及相关条件,可初步得出:
_____________________________________________________________________________
(b)分析比较表一、表二和表三中的数据及相关条件,可初步得出:
_____________________________________________________________________________
【知识方法自我归纳】
【学习质疑与反思】
动能 势能 机械能(课时1)
目标检测】
1、势能增大 动能不变; 势能增加 动能增加;势能减小 动能增大;
动能和势能都不变。
2、地面(或相对于地面静止的物体) 增大
3.铁 木
4.动 重力势 增大 减小
5.燕子 不变 减小
6、A;7、B;8、A;9、D 10、
【能力拓展】1、C;2、A、B
第一节 动能 势能 机械能(课时2)
【目标检测】
1、重力势 动; 2、增大 减少 增大 不变;
3、C;4、D;5、D;6、C;7、D;8、D;
9、第一阶段:篮球从手中下落直到接触地面的瞬间,球的高度越来越小,速度越来越大,由此可以判断球的重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,重力势能转化为动能.
第二阶段:篮球从接触地面的瞬间到发生弹性形变的程度最大,球的速度逐渐减小,弹性形变的程度逐渐增大,由此可以判断球的动能逐渐减小,弹性势能逐渐增大,动能转化为弹性势能.
第三阶段:篮球从弹性形变的程度最大到恢复原状的过程中,球的弹性形变的程度在减小,向上的速度逐渐增加,由此可以判断球的弹性势能逐渐减小,动能逐渐增加,弹性势能转化为动能.
第四阶段:篮球从离开地面的瞬间到上升至最高点,球的速度逐渐减小,高度越来越大,由此可以判断球的动能逐渐减小,重力势能逐渐增大,动能转化为重力势能.
【能力拓展】
1、动能为12J,势能为4J。 2、A
第3节 内能 热传递
1.运动 2、B 3、B 4、B 5、B 6、B 7、B 8、D 9、C
11.(1)分子势能发生了变化;(2)分子动能发生了变化;(3)分子势能和分子动能均发生了变化。
第三节 比热容(课时1)
【目标检测】1.B 2. B 3. D 4. D 5. 水温,水的比热容比空气的比热容大的多
6. 比热容 吸热7. 热传递 水的比热容大 8. 比热容 多 9. 比热容 沸点
10. 沙漠地区沙石多,沙石的比热容较小,在相同的条件下,吸收(或放出)相同的热量,沙石的温度变化较大, 因此沙漠地区昼夜温差大。
【能力拓展】
我国东南部是沿海地区,夏天在阳光照射下,吸收相同的热量,由于水的比热容比泥土大,沿海地区温度升高的少,气温较低,内陆地区气温高,空气稀薄,空气从东南部流向内陆地区;西北地区多是沙漠,沙石的比热容小,冬天西北部比内陆地区温度降低的多,空气密度比内陆地区大,空气从西北部流向内陆地区.
第三节 比热容(课时2)
【目标检测】1、B
2、Q放 = cm(t0 – t)=0.46×103J/(kg·℃)×100kg×(1.3×103℃–30℃)=5.84×107J
3、由公式Q吸 = cm(t – t0)得
4、1.25×104 J 5、57 ℃
【能力拓展】
1、Q水吸 = c水m水(t – t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(95℃–15℃)
=6.72×105J
Q铝吸 = c铝m铝(t – t0)=0.88×103J/(kg·℃)×0.5kg×(95℃–15℃)
=3.54×104J
Q吸=Q水吸+Q铝吸=6.72×105J+3.54×104J=7.072×105J
2、4:7 酒精; 3、A
第四节 机械能与内能的相互转化(课时1)
【目标检测】1、B 2、B 3、D 4、D 5、C 6、做功 熔化 摩擦
7、(1)由于塞子具有惯性;(2)内能转化为动能;
(3)塞子冲出试管口后,“白气”是如何形成的?水蒸气液化形成的。
8、省力 减小 内能 降低闸片的温度。
【能力拓展】C
第四节 机械能与内能的相互转化(课时2)
【目标检测】1、D 2、D 3、9.66×106 100
4.(1)1.7×108 (2)大于;柴油 (3)等于;燃料种类
5、3×107 3×107 6、1.68×108J 2.5×10—3J
7、20.2kg
【能力拓展】50元
复习教案(课时1)续(课时2)
【复习检测】
1、B 2、C 3、B 4、A 5、B 6、A 7.大、小、小;
8.木块被推动的距离、从相同斜面的相同高度滑下
质量相同时,动能与速度的关系(不可答与高度的关系)
9.(1) 动能和势能是可以相互转化的;
(2) 有部分机械能转化为其它形式的能量(或克服空气摩擦阻力)。
10.(1)化学能转化为内能;(2)内能转化为机械能(若答机械能转化为内能也可)。
11.3.712×106J;
12 (1)14742J (2)1.5×105J (3)9.8%
【能力拓展】
(1)1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)
(2)在小车运动速度相同的情况下,质量越大,小车的动能也越大。
(3)(a)当小车质量与速度平方的乘积相同时,小车具有的动能相同。
(b)小车质量与速度平方的乘积越大,小车具有的动能越大。
图1
图3
图2
图4
图1
图2
图3
图4
图5
图1
100
0
时间min
10
20
30
40
50
温度℃
20
40
60
80
甲
乙
图1
图2
Q放 = cm(t0 – t)
Q吸 = cm(t – t0)
图2
图1
图3
图4
图5
图6
图7
图8
图9
图1
图1
甲
乙
1370
1350
1390
1360
a
b
图1
图2
图3
图4
图5
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