【备战中考】2021年物理 知识点汇总 专题十 机械能和内能(PDF版含解析)

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专 题 十 机 械 能 和 内 能
102
   
??????的 动 能 之 和 保 持 不 变 ,故 正 确 。

?????? 注 意 题 中 O 点 是 弹 簧 保 持 原 长 时 小 球
 
考 点 一   机 械 能 ??????的 位 置 ,说 明 小 球 在 O点 时 ,弹 簧 的 弹 性 势 能 为 零 。 水 平
一 、动 能 和 势 能 的 影 响 因 素 ??????台 面 光 滑 ,没 有 外 力 对 小 球 和 弹 簧 做 功 ,所 以 整 个 系 统 能
??????
项 目 定 义 影 响 因 素 量 守 恒 。
?????? ( )动 能 的 大 小 与 物 体 的 质 量 、速 度 有
动 能 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 质 量 速 度 ??????   1
, 关 ,质 量 越 大 、速 度 越 大 ,则 动 能 越 大
?????? 。 ( )同 一 弹 簧 弹 性

重 力 势 能 物 体 由 于 被 举 高 而 具 有 的 能 质 量 高 度 ??????势 能 的 大 小 与 弹 簧 的 弹 性 形 变 程 度 有 关 ,形 变 程 度 越 大 ,

??????弹 性 势 能 越 大 。
物 体 由 于 发 生 弹 性 形 变 而 具 有
弹 性 势 能 弹 性 形 变 量 同 一 物 体 ??????
的 能 ( ) 考 点 二   内 能 及 其 应 用
??????
一 、内 能
二 、动 能 和 势 能 之 间 的 相 互 转 化 ??????
(不 计 能 量 损 失 )
微 观 解 释 宏 观 影 响 因 素 量 值
总 机 械 能 守 恒 ??????
???????????í???????????ì ?????? 物 体 内 部 分 子 由
重 力 速 度 增 大 高 度 减 小 动 速 度 增 大 弹 性 形 变 减 小 弹 性 温 度 温 度 越 高 分 子 的 无
, , ??????分 子 于 永 不 停 息 地 做 ——— , 永 远 不
势 能 ????????????高 ??????度 ??????增 ??????大 ??????速 ??????度 ??????减 小 ????????????弹 性 形 变 增 大 速 度 减 小
, ????????????能 ????????????????????????????????????
例 1 安 徽 , ????????????????????????势 能 规 则 运 动 越 激 烈 分 子 平 均 动
??????动 能 无 规 则 运 动 而 具 , 等 于 零
( , , 分 )如 图 所 示 在 光 滑 的 水 平 能 越 大
 台  面 上 一 轻 20弹19簧 左 端 1固2 定3 有 的 能
右 端 连 接 一 ,金 属 小 球 O??????点
是 弹 簧 ,保 持 原 长 时 小 球 的 位 ,置 压 缩 弹 簧 使 小 球 至 ,A??????位 物 态 和 体 积 反 映 在 分 子
置 然 后 释 放 小 球 小 球 就 在 AB。间 做 往 复 运 动 已 知 AO ———
OB, 小 球 从 A位 ,置 运 动 到 B位 置 的 过 程 中 下( ?????? 间 作 用 力 大 小 和 分 子 间 距 离
列 判 断 正 =
分 子 势 能 是 由 于
确 的)。是 , ??????分 子 的 大 小 上 当 体 积 变 化 不 显 可 能 等
(    ) 分 子 间 相 互 作 用 。
??????势 能 著 时 从 物 态 去 判 断 分 子 势 于 零
而 产 生 的 能 量 ,
?????? 能 例 如 的 冰 熔 化 成
, :0 ℃
?????? 的 水 分 子 势 能 是 增 加 的
0℃ ,
小 球 的 动 能 不 断 增 加
A. ?????? 物 体 内 部 所 有 分
弹 簧 的 弹 性 势 能 不 断 减 少 ??????物 体 的 子 做 无 规 则 运 动 永 远 不
B.
温 度 体 积 和 物 质 的 量
小 球 运 动 到 O点 时 的 动 能 与 此 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 内 能 的 动 能 和 分 子 势 、 等 于 零
C. ??????
相 等 ?????? 能 的 总 和
在 任 一 位 置 弹 簧 的 弹 性 势 能 和 小 球 的 动 能 之 和 ??????保 二 、改 变 内 能 的 两 种 方 式
D.
持 不 变 ??????
??????
??????
??????
??????
??????
??????
答 案 D 小 球 在 做 往 复 运 动 的 过 程 中 ,弹 簧 的 弹 性
        ??????
势 能 与 小 球 的 动 能 相 互 转 化 。 由 题 知 ,O 点 是 弹 簧 保 ??????持
原 长 时 小 球 的 位 置 ,则 AO段 弹 簧 处 于 压 缩 状 态 ,OB段 ??????弹
簧 处 于 拉 伸 状 态 ;小 球 从 A运 动 到 O的 过 程 中 ,弹 簧 逐 ??????渐
恢 复 原 状 ,形 变 程 度 变 小 ,弹 性 势 能 变 小 ,小 球 所 受 弹 ??????力
方 向 向 右 、速 度 不 断 增 大 ,动 能 变 大 ,此 过 程 中 弹 簧 的 ??????弹
性 势 能 转 化 为 小 球 的 动 能 ;到 达 O 点 时 ,弹 簧 恢 复 原 长 ??????,
弹 簧 的 弹 性 势 能 为 零 ,小 球 所 受 弹 力 为 零 ,此 时 小 球 的 ??????速 三 、温 度 、内 能 、热 量 三 者 的 区 别 与 联 系
度 最 大 ,动 能 最 大 ;小 球 从 O 运 动 到 B 的 过 程 中 ,弹 簧 ??????被 1.区 别
??????
拉 长 ,形 变 程 度 变 大 ,弹 性 势 能 变 大 ,此 时 小 球 所 受 弹 力 方 向
?????? 从 分 子 动 理 存 在
向 左 、速 度 不 断 减 小 ,动 能 减 小 ,此 过 程 中 小 球 的 动 能 转 化 为 概 念 辨 别 表 达 方 式 单 位
?????? 论 的 观 点 看 形 式
弹 簧 的 弹 性 势 能 ,小 球 从 A位 置 运 动 到 B位 置 的 过 程 中 ,小
??????
球 的 动 能 先 增 大 后 减 小 ,弹 簧 的 弹 性 势 能 先 减 小 后 增 大 ,故 不 能 说 传
?????? “

、 错 误 。 小 球 运 动 到 O点 时 的 动 能 最 大 ,此 时 弹 簧 的 弹 性 温 分 子 热 运 动 的 剧 烈 物 体 的 冷 递 和 转
A B ??????度 ” “ 态
程 度 的 标 志 热 程 度 移 只 能 说 ℃
势 能 为 零 ,所 以 两 者 不 相 等 ,故 错 误 。 “光 滑 的 水 平 台 面 ??????” ”, 量

是 多 少
表 示 小 球 不 受 摩 擦 力 ,因 为 不 受 摩 擦 力 ,所 以 小 球 和 弹 簧 ??????组 “ ”  
成 的 系 统 机 械 能 守 恒 ,则 在 任 一 位 置 弹 簧 的 弹 性 势 能 和 小 ??????球
  
续 表
物 体 内 所 有 分 子 做 ??????
内 能 量 的 一 状
能 无 规 则 运 动 的 动 能 具 有 态 ?????? 沿 海 地 区 昼 夜 温 差 小 内 陆 地 区 昼 夜 温 差
种 形 式 “ ” J
和 分 子 势 能 的 总 和 量 ① ,
?????? 大 形 成 海 陆 风
调 节 温 度 ,
?????? 在 秧 田 里 灌 一 些 水 在 夜 晚 降 温 时 使 秧 苗
在 热 传 递 水 的 比 热 ② , ,
?????? 的 温 度 变 化 不 大 对 秧 苗 起 了 保 护 作 用
热 在 热 传 递 过 程 中 内 过 程 中 传 吸 收 或 过 容 较 大 的 ,
量 , “ ” 程
能 转 移 的 数 量 递 内 能 的 放 出 J??????应 用
“ ” 量 ?????? 汽 车 的 发 动 机 发 电 厂 的 发 电 机 的 冷 却 系
多 少 作 为 冷 却 ① 、
统 用 水 作 为 冷 却 剂
?????? 剂 或 取 暖
2.联 系 冬 季 供 热 用 的 散 热 器 暖 水 袋
    ?????? ② 、
同 一 物 体 温 度 变 化 物 体 的 内 能 一 定 发 生 变 化
(1) , 。??????二 、机 械 效 率 、热 效 率 、热 机 效 率 的 对 比
内 能 变 化 有 可 能 是 热 传 递 的 结 果 也 可 能 是 做 ??????功
(2) , 项 目 计 算 公 式 影 响 因 素
的 结 果 ??????
。 滑 轮 组 W有 用 Gh G G G f
物 体 吸 收 或 放 出 热 量 一 定 是 发 生 了 热 传 递 ?????? η % % 物 动 绳
机 械 效 率 = W总 ×100 =Fs×100 , , ,
(3) 。
物 体 只 吸 收 或 放 出 热 量 它 的 内 能 一 定 变 化 ??????但 W有 用 Q吸
(4) , , η % %
温 度 不 一 定 改 变 如 冰 熔 化 时 吸 收 热 量 内 能 增 加 但 ??????温 = Q放 ×100 =Q放 ×100 = 散 失 到 空 气 中 热 量 的
。 , , 热 效 率
度 却 保 持 在 不 变 同 样 物 体 放 出 热 量 温 度 也 不 ??????一 cm t 多 少
0 ℃ 。 , , Δ %
?????? m燃 q×100
定 降 低 。 ?????? W有 用 fs 燃 料 燃 烧 的 充 分 与
例 2 ( 北 京 , , 分 )如 图 所 示 在 试 管 内 装 适 热 机 效 率 η % %
    2019 13 2 , ?????? = Q放 ×100 =m燃 q×100 否 热 量 损 失 摩 擦 等
量 水 用 橡 胶 塞 塞 住 管 口 将 水 加 热 至 沸 腾 一 段 时 间 后 ; ;
, , ??????, 例 3 ( 四 川 成 都 , , 分 )小 李 家 使 用 的 燃 气 热
橡 胶 塞 被 推 出 管 口 出 现 大 量 白 气 此 实 验 中 主 要 是     2018 B3 2
, “ ”。 , ??????水 器 将 的 水 从 加 热 到 消 耗 了 . 3 的 天
通 过 做 功 改 变 物 体 内 能 的 过 程 是 , 30kg 20℃ 45℃, 015 m
(   ??????) 然 气 已 知 水 的 比 热 容 为 . 3 天 然 气 的 热
?????? 。 42×10 J/(kg·℃),
值 为 7 3 则 下 列 与 该 过 程 有 关 的 计 算 结 果 和 分 析 正
?????? 4×10 J/m ,
??????确 的 是 (    )
?????? 水 吸 收 的 热 量 与 水 的 末 温 成 正 比
A.
?????? 水 吸 收 的 热 量 是 . 5
B. 3 15×10 J
?????? 热 水 器 的 能 量 转 化 效 率 是 . %
试 管 变 热 的 过 程 C. 52 5
A. ?????? 热 水 器 的 能 量 转 化 效 率 与 环 境 温 度 无 关
水 变 热 的 过 程 D.
B. ??????
水 变 成 水 蒸 气 的 过 程
C. ??????
水 蒸 气 推 出 橡 胶 塞 的 同 时 变 成 白 气 的 过 程
D. “ ” ??????
答 案 D 水 蒸 气 膨 胀 对 橡 胶 塞 做 功 ,水 蒸 气 的 内 能
    ??????
转 化 为 橡 胶 塞 的 机 械 能 ,水 蒸 气 的 内 能 减 少 ,温 度 降 低 ??????,
液 化 成 “白 气 ”, 正 确 。 ??????
D 答 案 C 根 据 公 式 Q吸 cm t可 知 水 吸 收 的 热 量 与
??????        = Δ
考 点 三   物 质 的 比 热 容 及 热 量 的 计 算 水 温 度 的 变 化 量 成 正 比 ,故 错 误 ;水 吸 收 的 热 量 Q吸
?????? A =
一 、比 热 容 cm t . 3 ( · ) ( ) .
?????? Δ =4 2×10 J/ kg ℃ ×30 kg× 45 ℃-20 ℃ = 3 15×
6 ,故 错 误 ;Q放 Vq . 3 7 3 6 ,
一 定 质 量 的 某 种 物 质 在 温 度 升 高 时 吸 收 的 热 量 与 它 的??????10 J B = =0 15 m ×4×10 J/m =6×10 J
定 义 , Q吸 . 6
质 量 和 升 高 的 温 度 乘 积 之 比 叫 作 这 种 物 质 的 比 热 容 ??????
, η % 3 15×10 J % . %,所 以 正 确 ;
??????=Q放 ×100 = 6 ×100 =52 5 C
6×10 J
意 义 表 示 物 质 吸 热 或 放 热 能 力 的 物 理 量 ??????热 水 器 的 转 化 效 率 和 环 境 温 度 有 关 ,故 错 误 。
( ) D
?????? 当 水 的 质 量 和 初 温 一 定 时 ,随 着 末 温 的
单 位  
J/(kg·℃) ??????升 高 ,水 吸 收 的 热 量 增 大 ,不 能 错 误 地 认 为 水 吸 收 的 热 量
??????
公 式 Q吸 =cm t t Q
( -0 cm t t 可 简 写 为 Q cm t 与 末 温 成 正 比
)、 放 = ( 0 。
-), : = Δ ?????? 掌 握 吸 收 热 量 的 计 算 公 式 ,知 道 水 吸 收
比 热 容 是 反 映 物 质 自 身 性 质 的 物 理 量 不 同 物 质 的 比??????  
① , 的 热 量 为 有 用 能 量 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 热 量 为 总 能 量
热 容 一 般 不 同 因 此 可 以 用 比 热 容 的 不 同 来 粗 略 地 鉴?????? ,
; , ( )
别 不 同 的 物 质 ??????是 解 答 本 题 的 关 键 。
特 点 同 一 种 物 质 的 比 热 容 一 般 不 随 质 量 形 状 的 变 化 而 变
② 、 ??????
化 如 一 杯 水 与 一 桶 水 它 们 的 比 热 容 相 同
。 , ??????
对 同 一 种 物 质 比 热 容 大 小 与 物 态 有 关 例 如 水 的 比 热
③ , , ??????
容 与 冰 的 不 同 ??????
   
104
方 法   区 分 内 燃 机 的 四 个 冲 程 的 方 法 ?????? 甲 乙 丙 丁
A. B. C. D.
一 要 看 进 气 门 排 气 门 的 开 闭 状 态 二 要 看 活 塞 的 ??????运 答 案 C 甲 图 中 两 气 门 都 关 闭 ,活 塞 上 行 ,汽 缸 容
、 ,    
动 方 向 在 此 基 础 上 进 行 综 合 分 析 ??????积 变 小 ,是 压 缩 冲 程 ,故 不 符 合 题 意 ;乙 图 中 进 气 门 开
, 。 A
具 体 情 况 如 表 所 示 ??????启 ,活 塞 下 行 ,气 体 流 入 汽 缸 ,是 吸 气 冲 程 ,故 不 符 合 题
: B
冲 程 进 气 门 排 气 门 活 塞 运 动 方 向 ??????意 ;丙 图 中 排 气 门 开 启 ,活 塞 上 行 ,气 体 流 出 汽 缸 ,是 排 气
吸 气 冲 程 打 开 关 闭 向 下 运 动 ??????冲 程 ,故 符 合 题 意 ;丁 图 中 两 气 门 都 关 闭 ,活 塞 下 行 ,汽
?????? C
压 缩 冲 程 关 闭 关 闭 向 上 运 动 缸 容 积 变 大 ,火 花 塞 喷 出 电 火 花 ,是 做 功 冲 程 ,故 不 符
?????? D
做 功 冲 程 关 闭 关 闭 向 下 运 动 合 题 意 。
??????
排 气 冲 程 关 闭 打 开 向 上 运 动 ?????? 汽 油 机 的 四 个 冲 程 中 只 有 排 气 冲 程 的
 
例 ( 云 南 昆 明 排 气 门 打 开 针 对 本 题 快 速 选 出 答 案
, , 分 )如 图 是 汽 油 机 工 作 的 ??????四 , 。

    2019 5 3
个 冲 程 其 中 表 示 排 气 冲 程 的 是 ?????? 汽 油 机 的 四 个 冲 程 中 ,只 有 吸 气 冲 程 中
, (    )  
??????进 气 门 打 开 ,只 有 做 功 冲 程 火 花 塞 打 火 ,只 有 排 气 冲 程 排
??????气 门 打 开 ,在 判 断 属 于 哪 个 冲 程 时 ,只 要 找 到 对 应 的 特 点
??????即 可 解 题 。
??????
??????
??????
105
实 验   探 究 物 质 的 吸 热 本 领 续 表
??????
实 验 ?????? 器 材 自 下 而 上 进 行 安 装 由 酒 精 灯 外 焰 的 高 度 确 定 铁 圈
比 较 不 同 物 质 的 吸 热 能 力 ,
目 的 ?????? 安 装 的 位 置 再 由 温 度 计 的 位 置 确 定 铁 夹 的 高 度

控 制 控 制 物 体 的 质 量 升 高 的 温 度 相 同 时 探 究 物 体 吸 收?????? 取 质 量 相 同 的 水 和 煤 油 分 别 倒 入 两 只 烧 杯 中 按
探 究 、 , ① ,
变 量 法 的 热 量 与 物 质 的 种 类 是 否 有 关 ?????? 图 组 装 实 验 器 材
方 法 ?????? 观 察 并 记 录 加 热 前 两 液 体 的 初 温 度 t初 预 先 设 定
转 换 法 物 体 吸 收 热 量 的 多 少 转 换 为 加 热 时 间 的 长 短 ② ,
?????? 好 液 体 加 热 的 末 温 度 t末
探 究
采 用 相 同 的 热 源 相 同 的 时 间 内 放 出 的 热 量 相 等 ?????? 操 作 分 别 给 两 液 体 加 热 记 下 加 热 的 开 始 时 刻 加 热
条 件 ( ) ③ , 。
?????? 过 程 时 上 下 反 复 缓 慢 地 提 拉 搅 拌 器
实 验 ,
温 度 计 酒 精 灯 铁 架 台 带 铁 圈 铁 夹 石 棉 网 搅 拌 器 使 被?????? 当 一 种 液 体 温 度 达 到 t末 时 记 录 该 液 体 加 热 的 最
器 材 、 、 ( 、 )、 、 (
过 程 ④ ,
测 液 体 受 热 均 匀 ?????? 终 时 刻 计 算 该 液 体 加 热 的 时 间 对 另 一 液 体 做 同
) , 。
?????? 样 的 观 察 操 作 和 记 录

?????? 比 较 加 热 时 间 的 大 小

?????? 数 据 分 析 加 热 时 间 t水 t
≠煤 油
??????
探 究 注 意 温 度 计 不 能 碰 到 容 器 底 和 容 器 壁 读 数 时 视 线 要 与
, ,
??????
装 置 事 项 温 度 计 内 液 柱 的 液 面 相 平
??????
实 验 相 同 质 量 的 水 和 煤 油 升 高 相 同 的 温 度 吸 收 的 热 量
?????? , ,
结 论 不 同
??????
由 于 上 述 实 验 过 程 采 用 了 两 个 酒 精 灯 加 热 且 由 于 热 量 损 失
?????? ,
等 原 因 故 很 难 控 制 在 相 同 的 加 热 时 间 内 水 和 煤 油 吸 收 的 热
??????实 验 ,
量 相 同 为 此 可 以 将 热 源 更 换 为 两 个 规 格 相 同 的 电 加 热 器
??????改 进 。 , ,
并 将 它 们 浸 在 水 和 煤 油 中 这 样 可 以 大 大 减 小 热 量 损 失 可 保
?????? , ,
证 在 相 同 的 加 热 时 间 内 水 和 煤 油 吸 收 的 热 量 相 等

?????? 例 ( 云 南 昆 明 , , 分 )在 探 究 物 质 吸 热 规
??????    2018 20 7 “
律 的 实 验 中
?????? ” :
取 质 量 的 水 和 煤 油 放 入 两 个 相 同 的 容
?????? (1)        
??????器 里 用 同 样 的 两 个 酒 精 灯 对 它 们 加 热 如 图 所 示 加
, ( )。
 
热 时 上 下 缓 慢 地 提 拉 搅 拌 器 这 是 为 了 水 和 煤 油 受 热 由 中 两 个 结 论 发 现 不 同 物 质 吸 热 的 本
, , ?????? (3) (2) ①、② ,
??????领 大 小 为 了 描 述 物 质 吸 热 本 领 大 小 引 入 了 一
        。         , ,
??????个 物 理 量 它 就 是
,         。
?????? 春 城 昆 明 之 所 以 冬 无 严 寒 夏 无 酷 暑 一 个 原 因
(4) , ,
??????是 高 原 明 珠 滇 池 对 气 温 起 到 了 调 节 作 用 因 为 水 的
?????? “ ” ,
较 大 当 水 吸 收 或 放 出 相 同 的 热 量 温 度 变 化
??????        , ,
较 小
?????? 。
??????
??????
??????
实 验 中 加 热 时 间 相 同 水 和 煤 油 吸 收 的 热 量 可 ??????以
(2) ,
认 为 是 相 同 的 假 设 加 热 时 间 吸 收 的 热 量 为 Q ??????经
, 1 min 。
过 实 验 得 到 了 以 下 两 组 数 据 ??????

液 体 名 称 质 量 / 初 温 / 末 温 / 加 热 时 间 / 吸 收 的 热 量 ?????? 答 案 ( )相 同 均 匀 ( ) 相 同 不 相 同
g ℃ ℃ min       1     2 ①   ②  
??????
Q ( )不 相 同 比 热 容 ( )比 热 容
20 27 1 3     4
?????? 解 析 ( )研 究 物 质 吸 热 升 温 的 规 律 要 控 制 质 量 和 初
水 Q
200 27 35 1 ??????   1
温 相 同 ;水 和 煤 油 都 是 热 的 不 良 导 体 ,故 需 要 用 搅 拌 器 使 其

35 42 1 ??????受 热 均 匀 。

20 35 1 ?????? ( )从 表 中 可 以 看 出 :相 同 质 量 的 水 或 煤 油 ,物 质 种
煤 油 Q ?????? 2
200 35 51 1 类 相 同 ,吸 收 相 同 热 量 ,升 高 的 温 度 几 乎 是 相 同 的 ;相 同
Q ??????
51 66 1 质 量 的 水 和 煤 油 ,物 质 种 类 不 同 ,吸 收 相 同 热 量
?????? ,升 高 的
从 表 中 的 数 据 可 以 得 到 温 度 不 同 。
    : ??????
相 同 质 量 的 水 或 者 煤 油 它 们 吸 收 相 同 的 热 量 ??????后 ( )比 热 容 是 用 来 描 述 物 质 吸 热 本 领 大 小 的 物 理 量 。
① , 3
升 高 的 温 度 几 乎 是 的 ?????? ( )水 的 比 热 容 较 大 ,水 和 相 同 质 量 的 泥 土 相 比 ,吸
        ; 4
相 同 质 量 的 水 和 煤 油 它 们 吸 收 相 同 的 热 量 后 ??????升 收 或 放 出 相 同 的 热 量 时 ,水 的 温 度 变 化 小 。
② ,
高 的 温 度 是 的 ??????
        。

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