资源简介

(共41张PPT)
机械能和内能复习
第十二章
机械能
和内能
九年级物理上册
无论是玩具车还是汽车，都深深地吸引着我们.
为什么有的玩具车不使用电池，它也能向前跑
为什么汽车要加注燃料后才能行驶
为什么要向汽车发动机的水箱中加水
… … … …
这其中的奥秘是什么呢？
发动机中的“秘密”
单元复习
（1）认识到运动的物体能做功，具有动能；知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关；性势能和重力势能的概念和决定因素；机械能及机械能的单位。
（2）了解内能的概念；在热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），物体的内能发生改变。了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
（3）了解比热容的概念；知道比热容的单位；学会查比热表，用比热容解释简单的物理现象。
（4）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。观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理。会进行燃料燃烧放热的简单计算。
复习目标
课前热身练习
1.比热容：物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比。水的比
热容为 ，它表示： .
热量公式Q = ,
2.改变内能的方式有 和 ，这两种方式改变内能是 。其中前者
是能量的 ，后者是能量的 。
3.热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的 能转化为 能的装置。汽油机完
成一个工作循环活塞经历四个冲程，分别为 、 、 、 ，一个工作循
环中，曲轴转动 圈，活塞往复 次，对外做功 次。
4.汽油机工作时，压缩冲程将 能转化为 能，做功冲程将 能
转化为 能。
5.燃料 放出的热量与燃料的 之比叫做这种燃料的热值. 其大小只与燃
料____ 有关，与物体的质量 关。汽油的热值为4.6×107J/kg，表示的物理意义
是 .
做功
热传递
等效的
转化
转移
内
机械
吸气
压缩
做功
排气
2
2
1
机械
内
机械
内
质量
完全燃烧
种类
无
1千克汽油完全燃烧释放出的热量4.6×107J
4.2×103 J/（kg·℃）
1千克的水升高(降低)1℃,吸收(放出)热量4.2×103J
cm△t
机械能
和内能
机械能
内能
燃料
动能
势能
弹性
势能
重力
势能
影响
因素
改变
方式
做功
热传递
热值
放热
公式
知识网络
考点一：内能
1、内能概念的了解与机械能的区别。
2、一切物体都具有内能
3、内能的影响因素
4、热量概念的理解与内能的区别与联系
5、比热容概念的理解，水的比热容最大
6、燃料的热值，比较不同燃料完全燃烧产生热量的实验
7、热量的计算，热效率、热平衡公式
8、热机的工作原理及工作过程
难点突破
微观上，在初步给出分子的动能和势能的基础上，定义物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。单位 焦耳(J)。一切物体都有内能，内能的大小与温度有关。温度越高，内能越大，任何温下的物体都有内能。物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大。改变内能的两种方式：做功和热传递。
当堂练习
1、下列现象中，通过热传递改变物体内能的是(　　)
A．两手相互摩擦，手发热
B．用火炉烧水，水的温度升高
C．用锯锯木头，锯条发热
D．用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高
B
2、下列与内能有关的说法，正确的是(　　)
A．内能的改变必须通过做功才能实现
B．同一物体的机械能增加，其内能也增加
C．内能可以通过做功转变为机械能
D．热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体
3、气体膨胀对外做功的过程是(　　)
A．机械能转化为内能，气体温度越高
B．消耗机械能和内能
C．消耗内能，气体温度降低
D．内能转化为机械能，气体温度升高
C
C
4、关于温度、热量和内能的说法中不正确的是(　　)
A．0 ℃的冰块也有内能
B．温度高的物体，内能一定大
C．物体吸收热量，温度不一定升高
D．物体吸收热量，内能一定增大
5、质量相同的0 ℃的冰、0 ℃的水、0 ℃的水蒸气中，它们的内能(　　)
A．一样大
B．冰的内能最大，水蒸气的内能最小
C．水的内能最大，冰的内能最小
D．水蒸气的内能最大，冰的内能最小
B
D
物体的动能的大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。
考点二：物体动能的影响因素
例1. 在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击斜面底部的木块．
(1) 小车进入水平面时的动能是由_________转化来的．实验时木块被推得越远，小车对木块________越多，表明小车的动能越大．
(2) 同一小车从斜面不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，是探究动能大小与________大小的关系．
重力势能
做功
速度
(3) 换用质量不同的小车从斜面的相同高度由静止释放，目的是探究动能的大小与________的关系．
(4) 实验中，若使用的木块质量较大，为保证较好的实验效果，方法有多种，请说出你的一种方法：________________________．
(5) 木块最终会停下来的主要原因是____________________，在此过程中，木块把________转化为________．
质量
增大小车速度(合理即可)
受到阻力的作用
动能
内能
(三)热量
1. 热量是物体在热传递过程中的 多少，它是个过程量，用 来表示。
2．热量的单位：由于是表示转移了多少能量，所以与能量单位一样，是 。
3. 物体吸热公式： ；物体放热公式： 。
4.理解“物体含有多少热量”这句话是错误所在：热量是热传递过程中才出现的物
理量，对于一个物体，只能说：“ __热量”或“_____热量”，绝对不能说“具有热量”。
转移能量的
Q
焦
Q=Cm(t-t0)
Q=Cm(t0-t)
吸收
放出
(四)热值
1.某种燃料_______放出的热量与 ，叫做这种燃料的热值。
2.热值的大小只与燃料____ 有关，与物体的质量无关。热值是燃料的一种属性。
3.热值的单位是 ,焦炭的热值3×107J/kg，表示： 。
4.燃料完全燃烧放热公式
为： 或 。
完全燃烧
质量的比值
本身
J/kg
Q放=mq
Q放=vq
1kg的焦炭完全燃烧放出的热量为3×107J/kg
(五)热机
1.热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的 转化为 的装置。
2.汽油机的一个工作循环由_______、_______、_______和_______四个冲程组成。每个工作循环活塞上下往复____次，曲轴转动___周,飞轮转过 圈,对外做功___次。
3 . 吸气冲程：活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合气体。
压缩冲程：活塞向上运动，压缩混合气体,由 能转化为 能。点燃混合气体。
做功冲程：高温高压燃气推动活塞向下运动，由 能转化为 能。机器动力来源。
排气冲程：活塞向上运动，将废气排出气缸。
内能
机械能
吸气
压缩
做功
排气
两
两
一
机械能
内能
内
机械
两
考点二：机械能及其相互转化
（1）动能和重力势能间的转化实例：
滚摆 上升： 能转化为 能；
下降： 能转化为 能
单摆 左→中间： 能转化为 能；
中间→右： 能转化为 能
人造地球卫星 近地点→远地点： 能转化为 能；
远地点→近地点： 能转化为 能
动
重力势
重力势
动
重力势
动
动
重力势
动
重力势
重力势
动
（2）机械能守恒定律：在动能和势能相互转化的过程中，如没有摩擦等阻力，机械能的
总量________。
不变
例1. 许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行．离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点．卫星在大气层外运行，不受空气阻力，只有动能和势能的转化，因此________守恒．卫星在远地点时势能最大，当它从远地点向近地点运动时速度________．
机械能
增大
例2. 如图，轻质弹簧顶端固定，另一端连接一个大小不计的重物．用手抓住重物向下拉伸弹簧到a，松手后弹簧拉重物上升依次经过点b、c到最高点d，其中点c是弹簧不挂重物静止时的位置，b是重物连接在弹簧下端静止时的位置．则重物从a运动到点d过程中，在________点重力势能最大，在________点动能最大，在________点机械能最大．(不计空气阻力)
d
b
c
例3：关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(　　)
A．把零下10 ℃的冰块放在0 ℃的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加
B．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能
C．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
A
例4:某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深
度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、
下落高度和运动路径有关．于是他设计了如图所示的
实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，
其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，
让A、B两球从距沙表面高H处静止下落，C球从距沙表面高2H处静止下落，D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)．实验测得A、B两球陷入沙中的深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙中的深度均为h3，且h1＜h2＜h3.
(1)本实验中，铅球的重力势能大小是通过________________________来反映的．
(2)比较A、B两球，发现B球陷入沙中的深度更大，由此可得出结论：当下落高度一定时，___________________________.
铅球下落陷入沙坑的深度
质量越大，重力势能越大
(3)比较________两球，发现C球陷入沙中的深度
更大，由此可得出结论：当物体质量相同时，
下落高度越高，物体的重力势能越大．
(4)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但 陷入沙中的深度相同，由此可得出结论：物体
的重力势能与物体运动的路径________(选填“有关”或“无关”)．
(5)小球在下落过程陷入沙中前，将重力势能转化
为________能，陷入沙中后到小球静止过程中，将机械能转化为________能．
A、C
无关
动
内
考点三：比热容及其实验探究
图甲
图乙
1.这两个实验，分别探究什么问题？
图甲：比较不同物质的比热容大小；
图乙：比较不同燃料的热值大小
2.这两个实验，分别控制哪些物理量不变？
图甲：酒精灯、加热时间、沙子和水的质量等；
图乙：酒精和碎纸片的质量、燃烧程度（完全）、水的质量等。
3.这两个实验，分别用到了哪些研究方法？
控制变量法和转换法
考点二：比热容及其实验探究
例1. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温，然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1 min记录一次温度．实验记录如下表：
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙　子 20 25 29 34 38
水 20 21 22 23 24
考点三：比热容及其实验探究
(1) 实验中，加热时间实质上反映了_________________________．
(2) 根据实验数据，在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图像．
(3) 分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多．该实验中，利用易拉罐的好处是__________________．
水和沙子吸收热量的多少
沙子
水
导热性能好
考点三：热量的计算
常见热效率的计算
①热机效率：η= (W有表示热机做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量);
②电热器热效率：η= (Q有效表示有效利用的热量，W总表示电热器消耗的总电能)；
③燃料热效率：η= (Q吸=cmΔt表示物质吸收的热量，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量)；
④太阳能热效率：η= (Q有效表示有效利用的太阳光热量，Q总表示接收到太阳光的总能量)。
考点三：热量的计算
互动突破
例4. (2019·泰州模拟)2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破．可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源．可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算．求：[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值q＝7.0×107 J/m3]
(1) 体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？
(2) 若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少？
(3) 若这些热量的60%用来对小轿车做功，以1 000 N的动力进行牵引，可使小轿车行驶多远？
考点三：热量的计算
例4.(1) q可燃冰＝15q＝15×7.0×107 J/m3＝1.05×109 J/m3；
Q放＝Vq可燃冰＝0.01 m3×1.05×109 J/m3＝1.05×107 J


吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
示意图
进气门 打开 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 打开
活塞运动方向 向下 向上 向下 向上
能的转化 无 机械能转化为内能 内能转化为机械能 无
汽油机的工作循环及特点
考点四：热机　燃料的热值
例1. 如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于________冲程，此冲程将________能转化为________能，接下来它应该处于________冲程．如果汽油机1s内对外做功20次，则汽油机的转速为________r/min.
压缩
机械
做功
内
2400
例2. (1) 完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的________倍.0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104 J．这些热量全部被100 g的液体A吸收，液体A的温度升高了50 ℃；完全燃烧1.4 g酒精释放的热量全部被200 g的液体A吸收，液体A的温度升高了Δt＝________℃(不考虑散热)．
(2) 现用如图所示装置加热200 g的液体A，燃烧了1.4 g酒精，液体升高的温度小于Δt，有哪些原因会导致这个结果？__________________________________________________．
2
50
加热过程中的各种热损失；燃料没有完全燃烧(合理即可)
热效率
拓展练习
1、运动员站在地面用力竖直下抛乒乓球，球碰地后会弹跳到高于原抛球的位置．下列有关说法中正确的是（　　）
A．球开始下落时动能为零
B．球弹跳到原抛球位置时仍具有动能
C．球离地后的上升过程中势能转化为动能
D．球在整个运动过程中机械能增加。
B
2、下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是（　　）
A．冬天晒太阳人会感到暖和
B．锯木头时锯条会变热
C．饮料放入冰箱冷藏室会变凉
D．烧红的铁块放入水中会变凉
B
3、沿海地区同沙漠地区相比、昼夜温差小，其主要原因是（　　）
A．水的密度比沙石的密度小
B．水的比热容比沙石的比热容大
C．水的热量比沙石的热量大
D．水的内能比沙石的内能大
B
4、从本质上来看，内燃机的工作能量来源于（　　）
A．机械能 B．热能
C．化学能 D．化学能和热能
C
【当堂训练】
1、弯折铁丝，铁丝的温度升高，铁丝的内能 ，这是用的 方式改变物体的内能，放入冰箱的牛奶，温度降低，牛奶的内能 ，这是用的 方式改变物体的内能。
2、水结成冰是 过程（填物态变化名称），水的温度 ，水的内能 。
3、质量为500g的煤油，温度由10℃升高到50℃.煤油吸收的热量是 J.内能增加了 J.（c煤油= 2.1×103 J/(kg·℃) ）
增加
做功
减少
凝固
不变
增加
2.1x104
2.1x104
热传递
4、地震过后往往会伴有泥石流等灾害，泥石流之所以会造成巨大的危害，是因为山石、泥土被雨水从高处冲下来时将 能转化为巨大的 能.灾害发生后，救灾飞机迅速到达灾区上空，当它在一定高度匀速飞行并投下救灾物资后，飞机的机械能将 （选填“变大”“变小”或“不变”）
5、 “歼10”是我国自主研制的新一代轻型战斗机.具有卓越的机动性能。当它在空中加速向下俯冲时，动能______，重力势能______以上两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。
重力势
动
变小
最大
减小
6、把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是 （ ）
A．弹性势能减小，动能增大
B．弹性势能减小，动能减小
C．弹性势能增大，动能增大
D．弹性势能增大，动能减小
A
7、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是 （ ）
一个物体放出热量时，温度就会下降
B. 一个物体内能增加时，温度不一定升高
C. 物体的温度越低，所含的热量越少
D. 对物体做功，物体的温度一定升高
B
8、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．水沸腾时继续吸热，温度保持不变
C．物体的温度越低，所含的热量越多
D．物体的内能与温度有关.只要温度不变， 物体的内能就一定不变
B
用心思索
探物究理
谢谢合作！再见！

展开更多......

收起↑