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第十二章 机械能和内能
第12章《机械能和内能》复习课件
（苏科2024版）九年级
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复习目标
（苏科2024版）九年级
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复习目标
1．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．
2．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．
3．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．
4．知道内能的含义以及影响因素，能区分温度、内能和热量之间的关系．
5．知道任何一个物体都具有内能，能用内能的知识解释相关现象．
6．了解用热传递和做功来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用．
7．知道物质的比热容，会根据水的比热容较大这一特性来解释一些简单现象，会进行吸热、放热计算．
8．知道不同燃料的热值不同，会进行燃料燃烧放热简单计算．
9．知道热机的工作原理，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程．
知识全览
（苏科2024版）九年级
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知识全览
本章知识全览
质量
速度
质量
高度
做功
热传递
Q吸＝cmΔt
Q放＝mq
考点复习
（苏科2024版）九年级
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考点一 动能 势能 机械能
（苏科2024版）九年级
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01
知识结构
02
知识点检测
知识点过关检测
1．一个物体 对另一个物体 ，则物体就具有能量．一个物体具有的能量越多，它做功的本领就越 ．
2．物体 叫做动能．物体的动能大小与 和 有关，
越大， 越大，物体具有的动能就越大．
3.物体由于 叫做重力势能。重力势能的大小与 和 有关， 越大， 越高，重力势能越大．
4.物体由于__________________________ 叫弹性势能．弹性势能的大小与________有关，在一定限度内，___________越大，形变物体具有的弹性势能就越大．
5. 和 统称为机械能，它们之间可以相互转化．
6．如果在物体的动能和势能转化过程中，机械能没有与其他形式的能之间发生转化，则机械能的____________保持不变．
能
做功
大
由于运动而具有的能量
质量
速度
质量
速度
被举高而具有的能
质量
高度
质量
高度
发生弹性形迹而具有的能
形变程度
形变程度
动能
势能
总量
03
典例分析
例1.下列关于功和能的叙述中正确的是（　　）
A．一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
B．吊在天花板上的吊灯静止，所以没有能
C．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多
D．没有做功的物体不具有能
A
03
典例分析
【详解】A.一个物体如果具有了对别的物体做功的本领，我们就说这个物体具有能量，或者说具有能，故A正确；
B.吊在天花板上的吊灯静止，相对于地面具有重力势能，故B错误；
C.物体的具有的能越大，它能够做的功越大；物体已经做的功越多，并不能说明它具有的能就越多，只有物体能够做的功越多，才能说明它做功的能力强，因此它具有的能就越大，故C错误；
D.物体不论有没有做功，只要能够对外做功，这个物体就具有能量，故D错误。
03
典例分析
例2.踢毽子是一项有益的体育活动，毽子被踢出后在空中做斜上抛运动（考虑空气阻力），那么在上升过程中毽子的动能________ ，重力势能________，机械能________（以上三空均选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 减小 增加 减小
【详解】[1][2]升过程中毽子做减速运动，但高度会增加，因此动能会变小，重力势能增加。
[3]上升过程中需要克服空气阻力做功，因此机械能会变小。
减小
增加
减小
03
典例分析
例3.在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，让皮球从不同高度处自由下落撞击纸面。碰撞使得皮球发生________形变并在纸上留下黑色圆斑，此过程能量的转化是________________________；分析图中两个圆斑大小可知：低速碰撞形成的圆斑是________图；反弹时弹性势能更大的是________图。
弹性
动能转化为弹性势能
A
B
03
典例分析
【答案】 弹性 动能转化为弹性势能 A B
【详解】[1][2][3][4]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变；碰撞时，皮球速度减小，形变量变大，能量的转化过程是将动能转化为弹性势能；分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的球所具有的重力势能大，即其所处的高度大，下落时转化出的动能更大，则速度更大，则低速碰撞形成的圆斑是A图；圆斑大的皮球形变量更大，反弹时弹性势能更大，故填B。
03
典例分析
例4．质量相同的甲、乙两个小球，从静止开始自由下落，经过如图所示的位置时恰好机械能相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．两球在落地瞬间的速度相等
B．此时甲、乙两球的动能相等
C．此时甲、乙两球的速度v甲＜v乙
D．两球下落前的初始位置的高度h甲＜h乙
A
03
典例分析
【答案】A
【详解】A．不考虑空气阻力，下落过程中机械能守恒，到达地面时，机械能全部转化为动能，此位置机械能相等，则落地瞬间的动能相等，即落地瞬间的速度是相等的。故A正确；
BC．两个小球质量相等，此时机械能相等。甲的高度小，重力势能小，所以它的动能大于乙的动能，它的速度大于乙的速度。故BC错误；
D．从空中自由下落的物体，受重力作用做加速运动，且在下落的过程中重力势能转化为动能，此时机械能相等，初始速度为零，不计空气阻力，说明初始位置的重力势能是相等的，且二者质量相等，说明它们的初始高度相等。故D错误。
03
典例分析
例5.将小球从离地某一高度O点处水平抛出，球落地后又弹起，它的部分运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．小球经过相同高度的A、B两点时动能相等
B．小球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C．小球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D．小球从O点运动到A点的过程中，减少的重力势能全部转化为动能
C
03
典例分析
【答案】C
【详解】A．由图可知，每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，在A点的机械能大于在B点的机械能；机械能是物体动能与势能的总和，在AB两点高度相同则重力势能相同，所以在A点的动能大于在B点的动能，故A错误；
B．从轨迹来看，小球既有水平方向的速度又有竖直方向的速度。小球在最高点时，竖直方向速度为零，但是仍然能往右运动，说明小球还具有水平方向速度，故B错误；
C．每次小球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低，说明小球受到空气阻力，机械能逐渐变小。C点在D点之前，故在D点的机械能小于在C点的机械能，故C正确；
D．小球受到空气阻力，机械能逐渐变小，因此小球从O点运动到A点的过程中，减少的重力势能除部分转化为动能，还有一部分转化为内能，故D错误。
考点二 内能 热传递
（苏科2024版）九年级
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01
知识结构
02
知识点检测
知识点过关检测
1．物体内所有分子的___________和____________的总和，叫做物体的内能．内能的单位是 ．
2．任何一个物体都_______内能．同一物体温度越高，内能_____．
3．改变物体内能的方式是___________和____________，它们在改变物体内能上是_________ 的．
4．当物体或物体的不同部分之间存在___________时，就会发生热传递．热传递时，能量从_________处转移到________处，直到温度 ，高温物体内能__________，低温物体内能____________．
5．对物体做功，物体的内能会_____；物体对外做功，物体本身的内能会______．
分子动能
分子势能
J
具有
越大
做功
等效
温度差
热传递
高温
低温
相等
减小
增大
增大
减小
03
典例分析
例1．关于物体的内能，下列说法中正确的是 （ ）
A．静止的物体没有内能 B．0℃以下的物体没有内能
C．没有被举高的物体没有内能 D．一切物体都具有内能
【答案】D。
【解析】构成物质的所有分子的分子动能和分子势能之和就是物体的内能，所有物体都具有内能。内能的大小除了和温度有关外，还和物体的质量大小及物体内分子间距离的大小有关，但是内能与物体的宏观运动状态、位置无关。
D
03
典例分析
例2．两个物块如图，甲、乙接触，甲传递热量给乙，则（　　）
A．甲的温度一定高
B．甲的内能一定大
C．乙的内能增加时，其温度一定上升
D．0℃的固态乙没有内能
A
03
典例分析
【答案】A
【详解】A．热传递发生的条件是要有温度差，甲、乙接触，甲传递热量给乙，说明甲的温度一定比乙高，故A符合题意；
B．内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度无法判定内能大小，B不符题意；
C．乙物体内能增加时，它的温度不一定升高，例如晶体的熔化过程中，晶体吸收热量，内能变大，温度不变，故C不符合题意；
D．任何物体在任何温度下都有内能，故D不符合题意。
03
典例分析
例3. 如图所示，是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（??? ?）
A．t4时刻物体内能为零 B．t1时刻物体分子动能比t2时大
C．t2时刻物体内能比t3小 D．t2、t3时刻物体内能相等
【答案】B
【详解】A．任何物体任何时候都具有内能，故A错误；
B．t1时刻比t2时温度高，物体分子热运动更剧烈，所以分子动能更大，故B正确；
CD．物体凝固过程中持续对外放热，内能减少，所以t2时刻物体内能比t3时刻的内能大，故CD错误。
B
03
典例分析
例4. 在快递运输水果、海鲜等易变质产品时，在没有冷源的情况下，为起保鲜作用，经常用水制成冷藏保鲜冰袋使用。冰袋对产品起保鲜作用的过程中，下列分析正确的是（　　）
A．冰袋温度很低，没有内能
B．产品的温度越高，具有的热量越多
C．冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能增大
D．此过程中发生热传递的原因是产品的内能比冰袋大
C
03
典例分析
【答案】C
【详解】A．任何物体在任何温度状态下都具有内能，温度很低的冰块也具有内能，故A错误；
B．热量是过程量，不能说具有或含有热量，故B错误；
C．冰袋中的物质熔化时，吸收热量，温度不变，内能增加，故C正确；
D．热传递的条件是物体间存在温度差，因为产品温度高于冰块的温度，所以热量从产品传向冰块，故D错误。
03
典例分析
例5．关于热量、温度和内能，下列说法中正确的是（?? ?）
①物体的温度越高，含有的热量越多；
②对物体做功，物体内能一定增大；
③物体放出热量，温度不一定降低；
④热量能自发地从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分传向低温部分；
⑤温度相同的物体内能不一定相等；
⑥0℃的冰内能为零。
A．①②⑥ B．②③⑤ C．③④⑤ D．④⑤⑥
C
03
典例分析
【答案】C
【解析】①热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故①错误；
②外界对物体做功，若物体同时放出热量，则物体的内能不一定增加，故②错误；
③物体放出热量，温度不一定降低，晶体在凝固时，放出热量，但温度不变，故③正确；
④热量可以自发地从高温物体传给低温物体，也可以自发地从物体的高温部分传向低温部分，故④正确；
⑤⑥一切物体都有内能，物体的内能与温度、质量和状态有关，只知道温度不能判断内能的大小，故⑤正确、⑥错误。
考点三 物质的比热容
（苏科2024版）九年级
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01
知识结构
02
知识点检测
知识点过关检测
1．________________________________________________________________叫做物质的比热容，比热容是物质的一种性质，它只与___________________有关，与物质的体积和质量等因素无关，比热容的国际单位是_______________．
2．物体在热传递过程中_______________ 叫做热量，其符号是___，国际单位是_____．
3．物体吸热公式： ；物体放热公式： ．
4．自然界中_____ 的比热容最大，为____________________。
将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积
物质的种类和状态
转移能量的多少
Q
J
Q吸=cm△t
Q放=cm△t
J/(kg·℃)
水
4.2×103J/(kg·℃)
03
典例分析
例1．关于比热容，下列说法中正确的是（　　）
A．物体的质量越大，它的比热容越大
B．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．比热容跟物体升高或降低的温度有关
D．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收热量多少无关
D
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性，是物质的基本特性之一，比热容的大小只与物质的种类和状态有关，而与物质吸收（放出）热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系。
03
典例分析
例2．在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（　　）????
A．发生在白天，且陆地温度较高
B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高
D．发生在夜晚，且海水温度较高
D
03
典例分析
【答案】D
【解析】水的比热容较大，同样质量的水和沙石，吸收相同的热量（接受相同的太阳辐射能），沙石的温度升高得多，陆面上空空气迅速增温而上升，海面上空的气温相对较冷，冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面，补充那儿因热空气上升而造成的空缺，形成风。同理，在晚上相同受冷的情况下，陆地的温度低于海洋的温度，从而形成从陆地吹向海洋的风，故这样形成了海陆风。由图可知，风从陆地吹向海洋，则应发生在夜晚，故D符合题意，ABC不符合题意。
03
典例分析
例3．如图，在探究水和沙子升温吸热能力的实验中，下列说法不必要的是（　　）
A．要控制水和沙子的质量相同
B．要控制水和沙子体积相同
C．要用计时器隔一定时间记录温度
D．加热过程中要不停地搅拌
B
03
典例分析
【答案】B
【解析】AB．在探究水和沙子升温吸热能力的实验中，采用的是控制变量法，需要控制水和沙子的质量和初温相同，不需要控制它们的体积相同，故A不符合题意，B符合题意；
C．实验中需要用秒表记录加热的时间，根据加热时间判定吸收热量的多少，故C不符合题意；
D．为了使水和沙子受热均匀，在加热过程中要不停地搅拌，故D不符合题意。
03
典例分析
例4．将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度_________ 。从沸水中吸热最多的是_________球，吸热最少的是 _________球。（已知c铝>c铁>c铜）
相同
铝
铜
【答案】 相同 铝 铜
【解析】[1]达到热平衡时物体的温度相同，煮较长的一段时间后三个球的温度相同。
[2][3]三个球的质量和初温相等，末温相等，所以升高的温度Δt相等，因为
c铝>c铁>c铜
根据热量公式Q=cmΔt可知，铝球吸收的热量最多，铜球吸收的热量最少。
03
典例分析
例5．小明同学在烧杯中装入500g水，测得水的温度为20℃，然后用酒精灯给水加热，直至水温上升到70℃。
（1）在上述过程中，水的内能增加了多少？
（2）他在家中将5kg温度为20℃的水吸收6.3×105J热量后，用温度计测出水的末温是多少？
03
典例分析
【答案】（1）1.05×105J；（2）50℃
【解析】解：（1）在上述过程中，水吸收的热量（水的内能增加量）
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(70℃-20℃)=1.05×105J
（2）由Q吸=cmΔt得水升高的温度
水的末温
t末=20℃+30℃=50℃
考点四 机械能与内能的相互转化
（苏科2024版）九年级
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01
知识结构
02
知识点检测
知识点过关检测
1．热机的共同特点是将燃料燃烧时的________能转化成________能，又通过________ ，把内能转化为___________能．
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，完成_______个冲程，对外做功___次．
3．__________________________________________________叫做这种燃料的热值．热值的大小只与燃料____ 有关，与物体的质量无关．
4．燃料完全燃烧放热公式为： ．
化学
内
做功
机械
吸气
压缩
做功
排气
2
2
2
1
4
燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比
种类
Q放=mq
03
典例分析
例1．2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（　　）
A．汤勺放在热汤中温度升高 B．烧水时水温升高
C．压缩空气温度升高 D．取暖器旁的物体温度升高
03
典例分析
例2．如图所示，在用塞子封闭的瓶内装有少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶内空气内能_______（填“增大”或“减少”），当瓶塞跳起来时，可以看到_______出现了“白雾”，说明水蒸气遇冷 _______（填物态变化）。在这个过程中气体内能______（填“增大”或“减少”）。
增大
瓶内
液化
减少
【答案】增大；瓶内；液化；减少。
【解析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，用打气筒往瓶里打气，压缩气体做功，则瓶内空气的内能增大。
物体对外界做功，物体本身的内能减小,当瓶塞跳起来时，瓶内的空气对瓶塞做功，使瓶内空气的内能减少、温度降低，瓶内水蒸气遇冷液化形成小水滴，所以可看到瓶内出现白雾。
03
典例分析
【答案】C
【解析】神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。
A．汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不符合题意；
B．烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不符合题意；
C．压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大、温度升高，故C符合题意；
D．取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不符合题意。
03
典例分析
例3. 关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（　　）
A．没有燃烧的燃料，其热值等于零
B．燃料的热值与其质量和燃烧状态无关
C．燃料完全燃烧时，它的热值最大
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
B
【答案】B
【详解】ABC.1kg某种燃料完全燃烧放出的能量，叫做这种燃料的热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故AC错误，B正确；
D.由Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，与温度无关，故D错误。
03
典例分析
例4. 如图为单缸四冲程汽油机的_________冲程，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变_________ 。若该汽油机转速为2400r/min，则它每分钟完成________个如图所示的冲程。
压缩
大
1200
03
典例分析
【答案】 压缩 大 1200
【详解】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”，由图可知活塞向上运动，两气门关闭，因此是压缩冲程；压缩冲程过程中，汽缸内部体积变小，压强变大。
热机完成一个工作循环中，飞轮转动2圈，完成压缩冲程1个，若该汽油机转速是2400r/min，表示每分钟飞轮转动2400圈，它每分钟完成1200个压缩冲程。
03
典例分析
例5. 小明将质量为20kg的水从25℃加热到75℃，【水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.5×107J/m3】。求：
（1）这些水吸收的热量；
（2）若天然气燃烧的热量中50%被这些水吸收，则需要多少m3天然气。
03
典例分析
【答案】（1）4.2×106J；（2）0.24m3
【解析】（1）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(75℃-25℃)=4.2×106J
（2）天然气燃烧放出的热量
烧开这壶水需要天然气的体积
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
（苏科2024版）九年级
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