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12、4机械能和内能复习教学案
【复习目标】
1．能用实例说明物体的动能和势能以及他们的转化，能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
2.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
3.从能量转化的角度认识燃料的热值。
4.了解热机的工作原理，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
5.了解热量的概念。
【基础知识】
一、机械能
1．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。
2．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，形变物体可靠的弹性势能就越大。
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．
和
统称为机械能，它们之间可以相互转化。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，则机械能的总量保持不变。
二、内能
1．物体内所有分子做无规则运动的_____
和________的总和，叫做物体的内能。
2．任何一个物体都___
_内能。同一物体温度越高,内能_____。
3.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________。
4．改变物体内能的方式是_______和______,它们在改变物体内能上是_____
的。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______。在热传递过程中，物体吸收热量，内能_____，物体放出热量，内能_____。
三、热量
1.物体在热传递过程中_______________
叫做热量,其符号是___，国际单位是_____。
2．物体吸热公式：
；物体放热公式：
。
四、热值
1.________某种燃料________放出的热量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
。
4.
焦炭的热值是3×107J/kg，表示：
。
5．燃料完全燃烧放热公式为：
。
6．燃料燃烧是获得
的重要途径之一，在此过程中燃料的
能转化为
能。
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
装置。
2.
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。
3.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。
4内能的利用途径：直接通过
对物体加热；通过热机将
能转化为
能对外做功。
5．内能的利用与环境保护：热机的利用会带来对环境的污染、大气污染（烟尘废气、燃料中含杂质、生成SO2、氮氧化合物，生成粉尘、一氧化碳）和噪声污染。
【例题分析】
【例1】．北京时间2005年10月12日9时，我国自主研制的“神舟六号”载人飞船由“长征二号F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10月17日凌晨，绕地球飞行了5天77圈的“神舟六号”飞船载着巡天归来的航天员成功着陆！
现在请回答下列问题：
（1）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的热值_______（填“大”或“小”）。
（2）火箭在加速上升过程中机械能_________（选填：“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由_______能转化过来的。
（3）飞船在轨道上离地面最近点200km，最远点350km。从远地点到近地点运行的过程中，飞船的速度______，势能_____。
（4）飞船返回大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球（如图），将________能转化为_______能。因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量。
【例2】某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图13所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
步骤一：让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置B。
步骤二：让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置C。
步骤三：换一铁球乙（m乙﹥m甲）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D。
分析步骤一、二，得出的结论是：_________________________________________
.
分析步骤一、三，得出的结论是：_______________________________________
.
【例3】关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　
）
A．物体的温度越高，它含的热量越多
B．物体内能增加，一定要吸收热量
C．物体内能越多，放热一定越多
D．物体的温度升高，它的内能就增加
【例4】某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×106J.
若一热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，那么：
（1）它一天中接收的太阳能（E）约为多少？
型
号
JL—88
水
容
量/L
80
自身质量/kg
40
（2）若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
(3)若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气(热值q＝4.2×107J/kg)来获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？
(4)请你：①从能源和可持续发展的角度,说出提倡开发利用太阳能的两点主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）.
【同步精练】　
1．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中（
）
A．动能一定增大
B．机械能一定不变
C．重力势能一定减小
D．机械能一定增加
2．为了使快速降落的“神舟六号”飞船返回舱安全着陆，在距离地面几米高处时，开始向下高速喷出高温高压气体，返回舱在从开始喷气到安全着陆的过程中（
）
A、动能增大，重力势能减小，机械能不变
B、动能不变，重力势能减小，机械能减小
C、动能减小，重力势能减小，机械能减小
D、动能减小，重力势能增大，机械能不变
3.
通过内能、热机内容的学习，可知：(
)
A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能
B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次
D．在做功冲程中，是机械能转化为内能
4．小孩从滑梯上滑下的过程中，小孩的（
）
A．机械能增加，内能减小
B．机械能减小，内能增加
C．机械能减小，内能不变
D．机械能不变，内能增加
5．
下列关于热量的说法中正确的是:
(
)
A.温度高的物体会有的热量多
B.质量大的物体放出的热量多
C.温度低的物体吸收的热量多
D.一个物体温度升高得越多,吸收的热量越多
6．有甲、乙两个物体，它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1，升
高的温度之比是5：3，则甲、乙两物质的比热之比是
（
）
A．10:1
B．1:10
C．2:5
D．5:2
7．一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s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
8．跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能
________，势能_______；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能________，势能__________，机械能总量____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
9．人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为________能，由此我们可以判断人造地球卫星在______处动能最大，速度最快。
10.
日常生活中有许多物体内能发生改变的现象，请写出以下现象中改变物体内能的方式.
(1）用打气筒打气时，筒壁发热：_________；（2）金属汤勺一端放在热汤中，另一端变烫：_________；（3）双手互相搓，感觉暖和：_________.
11.
汽油的热值是4.6×107焦/千克，其物理意义是_____________________，完全燃烧___________克汽油所放出的热量为2.3×106焦。
12.铜的比热是3.9×102焦/(千克·℃)，它表示的物理意义是___________________________，若把一铜块切掉一半，则它的比热将____________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
13.
.从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在下边的空线上：
⑴热水放热的“热”是指________。⑵热水太热的“热”是指________。
⑶摩擦生热的“热”是指________。
14.
火柴可以点燃，也可以擦燃。前者是用__________方法改变物体内能的；
而后者又是用__________方法改变物体内能的，且在此过程中________能转化为__________能。
15.
无烟煤的热值是3.4×107焦/千克，20
克无烟煤充分燃烧时可放出多少
热量？若这些热量中的80%被2千克的水吸收，在1标准大气压下，可以使水的温度从30℃升高到多少摄氏度？
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