(共33张PPT)
12章
机械能与内能总复习
复习目标:
1、知道动能、势能、机械能的概念,理解影响动能势能大小的因素,知道动势能可以相互转化。
2、知道内能的定义影响内能大小的因素以及改变内能的两种方式。
3、知道比热容的意义,理解比热容在生活中的应用,会利用公式进行物体的吸热和放热计算。
4、知道机械能和内能之间可以相互转化,知道热机的工作原理。会计算热机的效率。
动能复习:
1、动能的定义:物体由于运动而具有的能叫动能。
2、影响动能大小的因素:质量与速度
3、质量相同时,速度越大,物体具有的动能就越大。
4、速度相同时,质量越大,物体具有的动能就越大。
5、研究方法:控制变量法
转化法
重力势能复习:
6、重力势能定义:物体由于被举高而具有的能。
7、影响重力势能的因素:被举的高度
和物体的质量
8、高度相同时,质量越大,物体具有的重力势能越大。
9、质量相同时,物体的高度越高,物体具有的动能越大。
研究方法:控制变量
物体的质量
弹性势能复习:
10、弹性势能:
物体由于发生弹性形变具有的能量,称为弹性势能。
11、影响弹性势能大小的因素:材料与形变大小
材料相同时,形变越大,物体的弹性势能越大
形变相同时,材料不同,物体具有的弹性势能
也不同。
9.机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:J
10.
动能和势能之间可以互相转化的。
11、不考虑能量损失,能量在转化过程中,机械能总量保持不变,如果考虑损失,机械能总量保持不变。
内能复习:
1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。(内能也称热能)
2.物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。
3.热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
4.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。
5.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。
6.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。
7.所有能量的单位都是:J。
8.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的)
9、改变内能的方式:做功和热传递
做功:克服摩擦做功
,压缩空气做功
比热容复习:
10、比热容(c
):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容。
11.比热容是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热容就相同。
12.比热容的单位是:J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
13.水的比热容是:c水=4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
14.热量的计算:
①
Q吸=cm(t-t0)=cm△t升
(Q吸是吸收热量,单位是焦耳;c
是物体比热容,单位是:J/(kg·℃);m是质量;t0是初始温度;t
是后来的温度。
②
Q放
=cm(t0-t)=cm△t降
15.热值(q
):1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。单位是:J/kg。
16.燃料燃烧放出热量计算:Q放=qm;(Q放是热量,单位是:J;q是热值,单位是:J/kg;m
是质量,单位是:kg。)
17.利用内能可以加热,也可以做功。
热机与热值
17.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周。做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮的惯性完成。
18.热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。
拓展练习:
1.如图小明和同学一起荡秋千,下列说法正确的是( C )
A.下降过程中的动能不变
B.通过最低点时的动能为零
C.到达最高点的重力势能最大
D.上升过程中的重力势能转化为动能
2、2020年1月14日,新春佳节来临之际,在唐山纪念碑广场用无人机上演了一场酷炫十足的编队表演,引来市民驻足观看。当无人机在空中匀速上升过程中,它的( B )
A.动能增加,势能增加,机械能增加
B.动能不变,势能增加,机械能增加
C.动能变小,势能变小,机械能变小
D.动能不变,势能不变,机械能不变
3、如图所示,在一个罐子的底和盖各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用竹签固定。做好后将它从不太陡的斜面滚下,会看到它又从斜面底部滚向斜面顶部。下列解释正确的是(A )
A.罐子向上滚动时,弹性势能转化为动能和重力势能
B.罐子向下滚动时,重力势能全部转化为动能
C.罐子滚到斜面的底端时,橡皮筋的弹性势能最小
D.如果不用手拦住罐子,它可以一直来回滚动
4.为缓解旱情,4月份以来滇西地区多次利用直升机进行人工降雨,直升机飞在某一高度匀速直线飞行时,不断向空中抛洒
“干冰”(固态二氧化碳),此时直升机的动能和重力势能变化情况是( )
A.动能变大,重力势能变小
B.动能变小,重力势能变大
C.动能变小,重力势能不变
D.动能变小,重力势能变小
5、关于内能、温度和热量的下列说法中,正确的是( C )
A.高温物体具有的内能一定比低温物体多
B.物体的温度越高,含有的热量越多
C.物体的内能增加,可能是发生了热传递
D.物体的内能增加,一定是对物体做了功
6、初温相同的金属A和B,它们的比热容之比是3:1,质量之比是2:3,若它们吸收相等的热量,金属A升高的温度与金属B升高的温度之比是( A )
A.1:2
B.2:1
C.2:9
D.9:2
7、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得的数据分别画出两液体温度随加热时间变化的图像(如图乙)。不计热量损失,则下列推断正确的是( B )
A.加热相同时间,a液体升高温度多,吸收热量多
B.若两种液体质量相等,则b液体的比热容较大
C.若两种液体比热容相等,则a液体的质量较大
D.若吸收相同的热量,b液体升高温度较大
8.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的,如图所示,将机械能转化为内能的冲程是( B )
A.
B.
C.
D.
9、由公式可知
,下列说法正确的是( C )
A.若质量增大一倍,则燃料的热值减小一半
B.若放出的热量增大一倍,则燃料的热值增大一倍
C.燃料的热值与燃料燃烧的质量多少、放热的多少都无关
D.若同种燃料燃烧充分一些,其热值会增大一些
10、某台单缸四冲程汽油机在1min内完成了1200个工作循环,那么该汽油机在1s内可做功( B )
A.1200次
B.20次
C.40次
D.2400次
11.如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点运动到B点的过程中,它的_______转化为动能;弹性小球在B点的机械能_______(选填“大于”“小于”或“等于”)它在C点的机械能。
12、(1)如图甲所示,图中的装置相当于一个______(填一种简单机械的名称);
(2)如图乙所示,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,就做成了能自动回头的“魔罐”。当将“魔罐”在水平地面上滚出后,还能自动滚回来,在滚回来的过程中______能转化为______能。
13、如图所示,为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值的实验,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料均为10g。
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的______(质量/初温,下同)要相同;______可以不同;
(2)比较a、b两种液体的比热容,应选择______两图进行实验,该实验吸热的多少是通过______来反映的(温度计示数/加热时间);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择______两图进行实验,该实验燃料的热值是通过______
来反映的(温度计示数/加热时间)。
质量
初温
甲丙
加热时间
甲乙
温度计示数
14.如图,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”。
(1)实验中是通过比较___________来比较动能大小;
(2)比较图A、B是为了研究动能大小与______有关;
(3)本实验研究的动能是指______;(填字母序号)
A.小球在斜面上时的动能
B.小球刚撞击木块时刻的动能
C.小球撞击木块后木块的动能
木块移动的距离
速度
B
(4)若在研究动能与质量的关系时发现木块运动到了长木板的末端之外,在不更换实验器材的条件下,最方便的解决的办法是:______;
(5)若水平面绝对光滑,本实验______(能/不能)达到探究目的;
(6)忽略小球撞击木块时的能量损失,A、B两次实验中小球和木块在水平长木板上克服摩擦做功分别为WA和WB,则WA______(大于/小于/等于)WB。
降低高度
不能
小于
15、跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的真发。在某次跳伞训练过程中,一位体重为600N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,再匀速直线下落15s.求:
(1)运动员在这30s内下落的总高度;
(2)这30s内重力做的功;
(3)匀速下降时重力做功的功率;
(4)
0-30s过程中人的动能、重力势能、机械能如何变化?
(1)由题可知,运动员在0?15s下落的路程为s1=210m,由图象可知,15s后运动员以6m/s的速度做匀速直线运动,则运动员在15?30s通过的路程为:
s2=vt2=6m/s×15s=90m;
运动员在这30s内下落的总高度为:
h=
210m+90m=300m;
(2)重力做的功为:
W=Gh=600N×300m=1.8×105J;
(3)匀速下降时,重力做功的功率为:
P=Fv=Gv=600N×6m/s=3.6×103W。
(4)
由图知0到30s人的速度先增加后不变,动能也是先增加再不变,高度一直减小,重力势能也一直减小,由于空气阻力的影响,机械能会转化为内能,所以机械能减小。
16、某中学为学生供应开水,用锅炉将体积为200L的水从25℃加热到100℃,燃烧了6kg的无烟煤.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),无烟煤的热值是3.4×l07J/kg.求:
(1)锅炉内的水质量及水吸收的热量是多少?
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)此锅炉的效率是多少?
(1)锅炉内的水的质量
锅炉内的水吸收的热量:
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量:
(3)锅炉的效率