浙教版初三科学中考 机械能和能量转化 复习教案

个性化教学辅导教案
学生姓名
年 级
初三
学 科
科学
上课时间
教师姓名
课 题
机械能、内能和能的转化
教学目标
知识目标：
1.用自己的话来正确描述机械能、内能
2.内能的计算和改变内能的方式应用到解题
3.能够判断重力势能和动能，机械能和内能的转化（内燃机的原理）
能力目标：提升学生理解能力、物理情景的理解能力、解题能力
情感态度价值观：对能量的进一步了解和学习，了解能量世界的奥秘，拓宽科学视野
教学过程
教师活动
1、将一根水平放置的长木头的一端抬起，另一端搁在地面上，在抬起过程中，力F始终与木头垂直，则力的大小（ ）
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 先小后大
（第1题图） （第2题图）
2、用如图所示的滑轮组提起重1000N的货物，所用拉力是400N，绳的自由端被拉下2m．关于这个滑轮组工作的下列说法中，正确的是（　　）
A. 总功是800J B. 额外功是100J
C. 有用功是400J D. 机械效率是62.5%
3、请在图中画出动力F1的力臂L1。
4、小华参加中考体育测试，在跳绳测试中，1min跳了150次，每次跳起的高度为5cm，小华的质量是59㎏，求：
（1）小华所受到的重力是多少牛？
（2）小华每跳一次做多少焦的功？
（3）小华跳绳时的功率是多少瓦？
5、如图所示，物体A的质量m=12千克，在F的作用下，物体A以0.4米/秒的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧秤示数为12牛，忽略滑轮与绳子间的摩擦以及滑轮弹簧秤及绳子所受的重力，并且绳子足够长，求：
（1）物体A与水平面间摩擦力F的大小?
（2）拉力F的大小
（3）物体运动10秒钟，拉力F与物体A的重力所做的功
（4）拉力F的功率
1．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．如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（ ）
A. 铅球在c点时动能最大
B．铅球在b时，动能为0
C．铅球由b→c时，机械能逐渐减小
D．铅球在b点的机械能小于在a点的机械能

必备知识一：机械能
知识点一 动能和势能
动能：
1.定义：物体由于 运动 而具有的能。
2.影响物体动能大小的因素（实验）
实验装置
探究过程
(让同一钢球A先后从斜面上的不同高度滚下，分别记下物体B被推动
的距离。
(改变钢球的质量，让不同质量的钢球从同一高度自由滚下，分别记下
物体B被推动的距离。
实验现象及分析
(质量相同的钢球，斜面上高度放的越高，B被推动的距离越远。
(从斜面上同一高度，质量越大的钢球推动B运动的距离越远。
实验结论：
（1）在质量相同时，物体的运动速度越大，它具有的动能越大。
（2）在运动速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大。
势能
势能的分类：分为重力势能和弹性势能
重力势能
(1)定义：物体被举高而具有的能量叫做重力势能。
影响物体重力势能大小的因素：（实验装置略）
实验证明：重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。
弹性势能
含义：物体由于发生 弹性形变 而具有的能。
影响因素：主要是受到 形变 程度大小的影响。
动能和势能的相互转化
单摆：单摆的摆锤从最高点摆向最低点时，位置越来越低，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；从最低点摆向最高点时，位置越来越高，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能；
2、滚摆：在下降过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能；
3、机械能：动能和势能总和；
4、机械能守恒：物体的动能和势能可以相互转化，在转化过程中，如果不受阻力，机械能总量保持不变，即机械能守恒；例：摆锤和滚摆在上升和下降时克服摩擦及空气阻力都要消耗机械能，实际减少的机械能转化为了内能；
1．如图所示，小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是（ ）
A．重力势能减小，弹性势能增大 B．重力势能增大，弹性势能增大
C．重力势能减小，弹性势能减小 D．重力势能增大，弹性势能减小
2．“跳远”是一项常见的体育运动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做的目的是（ ）
A．使跳远运动员产生惯性 B．加大跳远运动员的冲力
C．增大了跳远运动员的动能 D．减小了跳远运动员的动能
3．下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是（ ）
A．水平轨道上正在进站的列车 B．站在观光电梯上匀速下降的游客
C．站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客 D．体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程
4．一块飞着的石头具有的能量叫（ ）
A．飞能 B．生命能 C．冲击能 D．机械能
5． 2016年8月16日，里约奥运会田径比赛结束了男子撑杆跳项目的争夺，巴西小将达·席尔瓦（Thiago Braz Da Silva）爆冷跳出6米03的成绩夺冠，并打破奥运会纪录。。请结合撑杆跳的过程示意图（如图），回答下列问题。
（1）在助跑阶段：达·席尔瓦快速助跑的目的是为了在起跳前获得较大的 ；
（2）撑杆起跳时：从开始起跳到碳纤维轻质撑杆（不考虑其质量）达到最大弹性形变的过程中，发生了怎样的能量转化？ ；
（3）达·席尔瓦超过横杆后，在1s时间内落地，若达·席尔瓦的质量是70kg，求她下落过程中重力做功的功率多少？
必备知识二：内能和热机
1．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
2．下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（ ）
A．物体温度越高，它的热量就越多
B．要使物体内能增加，一定要吸收热量
C．要使物体内能增加，一定要对物体做功
D．物体温度升高，它的内能就增加
3．右图所示的是柴油机的（ ）?
A．做功冲程??? B．压缩冲程???
C．吸气冲程??? D．排气冲程???
内能
一、内能的概念：
1、内能：物体内部所有分子由于热运动而具有的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能。由于温度越高，分子的运动越剧烈，内能也就越大，所以内能也俗称热能。
2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素：
①温度：物体的内能跟物体的温度有关，同一个物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。
②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。
③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能的区别：
（1）机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动情况有关
（2）内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子间的相互作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。
（3）内能的大小不影响机械能，而机械能的大小也不影响内能，但机械能和内能可以相互转化。
二、内能的改变：
1、内能改变的外部表现：
（1）物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。
（2）物体存在状态改变（熔化、汽化、升华等）——内能改变。
2、改变物体内能的方法：做功和热传递。
A、做功改变物体的内能：
①做功可以改变内能： 对物体做功，物体内能会增加。 物体对外做功，物体内能会减少。
②做功改变物体内能的实质：内能和其他形式的能的相互转化
③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。（W＝△E）
B、热传递可以改变物体的内能。
（1）热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
（2）热传递的条件：物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同（即达到热平衡）。
（3）热传递的方式是：传导、对流和辐射。
（4）热传递改变物体内能的实质：热传递传递的是内能（热量），而不是温度。 热传递的实质是
内能的转移。
（5）热传递过程中：低温物体吸收热量，温度升高，内能增加； 高温物体放出热量，温度降低，
内能减少。
（6）热量：热传递过程中，传递的能量的多少叫热量。 热量的单位：焦耳。
3、做功和热传递改变内能的区别：
由于做功和热传递在改变物体内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等
效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。
三、比热容
⑴定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。
⑵物理意义：表示物体比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示：1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J
水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大
计算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）
热机　热机原理：燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能，内能做功又转化成机械能。　内燃机：燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。　常见内燃机：汽油机和柴油机。
汽油机和柴油机的比较：
?
?
汽油机
柴油机
不
同
点
构造：
顶部有一个火花塞
顶部有一个喷油嘴
吸气冲程
吸入汽油与空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
相
同
点
冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
　
内燃机的四个冲程：
吸气冲程；
压缩冲程（机械能转化为内能）
做功冲程（内能转化为机械能）
排气冲程
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程
是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机
中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
1．如图所示，把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．水和牛奶最后温度相同 B．水的温度变化比牛奶大
C．牛奶温度变化比水慢 D．甲是牛奶温度变化图像
2．下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是（ ）
A．体积相同的两杯水温度都升高10 ℃，它们吸收的热量相同
B．质量相等的两块钢温度分别升高5 ℃和10 ℃，它们吸收的热量不相同
C．体积相等的水和煤油温度都升高10 ℃，它们吸收的热量不相同
D．质量相等的水和铜温度都升高10 ℃，它们吸收的热量不相同
3．关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（ ）
A．物体温度越低，分子运动越剧烈 B．物体温度越高，含有的热量越多
C．水沸腾时吸收热量，温度保持不变 D．物体的温度为0℃时，其内能为零
4．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是排气冲程
C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程是吸气冲程
5．能量的转换是自然界普遍的现象．下列关于能量转换的分析不正确的是（ ）

A．燃烧的火堆化学能→热能 B．电瓶车充电时化学能→电能
C．光合作用光能→化学能 D．洗衣机工作时电能→机械能
6． 用煤气灶把2kg，初温为30℃的水烧到80℃，消耗了20g煤气，已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 %
7．小光同学在操场上练习爬杆，当他从竿的顶端滑下时，感到竿烫手，说明竿的内能_______（“增大”、“不变”或“减少”），这是通过__________的方法使竿的内能改变的。
8．小明家的电热水壶的铭牌如图所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用l0min能将2kg、10℃的水烧开。水的比热容c=4.2×103J／（kg．℃）
大山牌电热水壶
型号：NH-520
电源：220V 50Hz
额定功率：1500W
（1）计算水吸收的热量； （2）计算消耗的电能；
（3）水增加的内能比消耗的电能小多少?
总结：
优化：
1．在体育考中,小明投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示．若实心球重20N,从最高点到落地点的过程中,球下降的高度为2．7m,则（ ）
A．实心球到达最高点时机械能为零
B．实心球从最高点到落地点的过程中将重力势能转化为动能
C．从最高点到落地点重力做功为零
D．实心球在空中飞行时小明一直对球做功
2．如图所示为乒乓球在水平地面上弹跳时产生的轨迹的一部分，该图表明（ ）
A．乒乓球弹跳时机械能守恒
B．在图中乒乓球的弹跳速度不断在变小，方向为自右向左
C．乒乓球运动过程中重力势能一直减小
D．乒乓球某次弹起过程中，弹起瞬间的动能大于此过程中最高点时的重力势能

（第2题） （第3题） （第4题）
3．如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能的互相转化。下列说法正确的是（ ）
A．小球在A处的动能等于在D处的动能 B．小球在A处的动能大于在D处的动能
C．小球在B处的机械能小于在C处的机械能 D．小球在B处的机械能等于在C处的机械能
4．如图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，下列分析不正确的是（ ）
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．在水蒸发成同温度水蒸汽的过程中，下述说法正确的是（ ）.
A．内能不增加，不做功，也不要吸热
B．内能增加，但对外不做功，要吸热
C．内能不增加，但对外做功，要吸热
D．内能增加，对外做功，也要吸热
6．关于物体内能的变化，以下说法中正确的是（ ）.
A．物体吸收了热量，它的内能可能减小
B．物体机械能变化时，它的内能可能减小
C．外界对物体做功，它的内能可能减小
D．物体既吸收热量，又对外做了功，它的内能一定不变
1．在下列过程中，由于做功使物体内能增加的是（ ）
A．动车运动使轨道温度升高 B．小明家用太阳能热水器给水加热
C．小柯家三餐用液化气烧饭 D．寒冷的冬天向手哈气取暖
2．下列对一些事实的微观解释错误的是（ ）
事实
解释
A
固体碘和碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色
同种分子性质相同
B
炎热的夏天自行车胎容易爆裂
分子间隔变大
C
氢气在氧气中燃烧生成水
分子是可以再分的
D
物体的热胀冷缩
分子大小随温度改变而改变
3．两暖室取暖装置，分别有散热器甲和乙，甲通过100℃水蒸气，乙通过100℃的水，若流出的都是90℃的水，若两暖室散热器完全相同，则它们放出的热量（ ）
A．甲比乙多 B．乙比甲多 C．甲乙一样多 D．不能确定
4．下列说法中错误的是（ ）
A．固体很难被压缩，是由于分子间存在斥力
B．水和酒精升高相同的温度，水吸收的热量较多
C．用干手器吹出的热风吹刚洗过的手，可以加快手上的水蒸发
D．打开酒精瓶的瓶塞后，教室里弥漫着酒精味，这说明酒精分子不停地运动
5．如图所示是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内产生的热量Q甲、Q乙，以下关系中正确的是（ ）
A．U甲=U乙，Q甲=Q乙 B．U甲Q乙
C．U甲U乙，Q甲
（第5题） （第6题）
甲站在0．5米/秒匀速上行的自动扶梯上，乙站在0．7 米/秒匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲上行过程中动能 （填“增加”“不变”或“减少”）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能 （填“大于”“等于”或“小于”，下同）乙的重力势能，甲的机械能 乙的机械能。扶梯匀速上升或下降时，人 （选填“受到”“不受”）扶梯的摩擦力。
7．捣臼是以前在永嘉各农村常见的一种工具（如图所示），你的爷爷奶奶可能就用它做过年糕。捣年糕时，脚踩B端，A端上升；抬起脚，A端下落，石槌撞击蒸熟的米粉，如此反复，可使年糕变得有韧性。若木杆AB长3.6米，A端离支撑点O的距离为0.9米，不计木杆AB自重。则：
（1）木杆其实就是一个杠杆，它属于___________（填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆
（2）要将石槌抬起，在B端需要100N 竖直 向下的压力，石槌的重力为 。
（3）在过去，捣臼也用来捣碎坚果。在捣的过程中坚果的温度往往会略有升高，这说明____________可以改变物体的内能。
8．为了探究不同物质在温度升高时吸收热量的多少和什么因素有关，某同学做了几组实验，结果如下。请根据实验结果分析。
实验组
物质
质量/克
初温/℃
末温/℃
加热时间/分
l
煤油
400
10
15
5
2
煤油
400
10
20
10
3
水
400
10
20
20
4
水
200
lO
20
10
（1）比较实验组3、4可以得出结论：升高相同温度，质量越大，吸收热量_______，这说明温度升高快慢和物质的_______有关。
（2）通过分析_______两组实验数据，可以说明：在质量和升高温度相同的情况下，不同物质吸收的热量是不同的。这说明两种物质的_______不同。

1．下列现象中物体动能和重力势能都发生变化的是（ ）
A．水平轨道上正在进站的列车
B．站在观光电梯上匀速下降的游客
C．站在商场自动扶梯上匀速上升的顾客
D．体育考试时，抛出的实心球从高处下落的过程
2．一块飞着的石头具有的能量叫（ ）
A．飞能 B．生命能 C．冲击能 D．机械能
3．一名普通中学生从地上拿起一个鸡蛋，并把它缓缓举过头顶，此过程中他对鸡蛋做的功约为（ ）
A．0．lJ B．1J C．10J D．100J
4．对高速公路上行驶的汽车进行限速，其实质是限制了汽车的（ ）
A．摩擦力 B．势能 C．动能 D．惯性
6．把一铁块放在火炉上加热一段时间后，下列物理量中不变的是（ ）
A．铁块的体积 B．铁块的比热容
C．铁块的内能 D．铁块的密度
7．水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（ ）
A．让流动的热水流过散热器取暖 B．汽车发动机用循环水冷却
C．冬季晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗 D．在较大的河流上建水电站，用水发电
8．以下是用热传递的方法改变物体内能的是（ ）
①划火柴 ②踢毽子 ③放在手心的雪球会慢慢融化 ④把袋装牛奶放在开水中加热
⑤量体温时，要将体温计紧贴腋下 ⑥砂轮磨刀溅出火星
A．①④⑥ B．①②⑥ C．③④⑤ D．④⑤⑥
9．我国北方的冬季气温很低，到处都是冰天雪地，人们有时会将冰雪融化取水，把冰雪放在水壶里加热取水的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．冰在0 ℃时，内能为0
B．这是通过做功的方式改变物体的内能
C．在加热过程中，壶内的温度一直在上升
D．水的温度越高，水分子运动越剧烈
10．如图所示，一个直立的长气缸内用质量为m的无摩擦活塞封有一定质量气体，这时活塞处于平衡状态。现在活塞上再放一个大质量的砝码，设气缸内气体与外界没有热交换，则（ ）
A. 密封气体的温度不变
B. 密封气体的热能增大
C. 密封气体的压强不变
D. 砝码的机械能增大
11．下面是小明同学的“科学学习笔记”中的摘录，其中正确的是（ ）
A．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能不变
C．不停弯折铁丝，铁丝温度升高，是通过热传递改变物体内能
D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高
12．小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系，设计了如图甲、乙所示的实验。
实验甲：质量相同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动，然后与放
在水平面上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。
实验乙：质量不同的两个小球，沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面
上的木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
（1）要探究物体动能的大小与速度的关系应选用 图。（填“甲”、“乙”）
（2）甲、乙两组实验可以得出的结论是 。
（3）这个实验中，利用木块被碰撞后移动的 来比较物体的动能大小。下列实例中与此实验方法相同的有 。（填编号）
①认识电流大小时，用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性