1、第 12 章 机械能和内能（一）动能、势能、机械能 1、能量：一个物体能够对另一个物体做功，这这个物体就具有能量。 理解：能量表示物体做功本领大小的物理量，能量可以通过能做功多少来衡量。 一个物体“能够做功”不代表“一定要做功” 、 “正在做功” 、 “已经做功” 。 动能：物体由于运动而具有的能量 物体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。 3、探究动能大小与哪些因素有关的实验：P31 研究方法：控制变量法。 4、势能：常见的两种势能是弹性势能、重力势能 弹性势能：发生弹性形变的物体所具有的势能。形变越大，形变物体的弹性势能越大。重力势能：被举高的物
2、体所具有的势能。物体的重力势能的大小与其质量和高度有关，质量越大、高度越高，其重力势能越大。 5、机械能：动能与势能的统称。 动能和势能可以相互转化。（二）内能、热传递 1、物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 2、分子存在动能与势能（由于分子间存在引力与斥力） 3、内能：物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。内能的存在不需要条件，任何物体都具有内能，物体的内能不会等于或小于零。 4、影响物体内能大小的因素：温度；物体温度越高内能越大。 质量；物体质量越大内能越大。 材料；物体材料不同，其内能也可能不相同。 存在状态；物体在不同状态下其具有的内能也不相同。 5、内
3、能与机械能 内能是微观状态（分子）下物体所具有的能量。其反映分子在物体内部做无规则热运动，而不是物体的整体运动。 机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。6、改变物体内能的方法：做功与热传递 热传递：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 做功：对物体做功（摩擦、压缩等） ，物体内能增加。 7、热量 Q：物体在热传递过程中转移能量的多少叫热量。 单位：焦耳； 符号：J。 8、温度、热量、内能（三）物质的比热容 1、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
4、种物质的比热容。 2、比热容是物质的一种物理属性，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。 3、比热容的单位是：焦耳/(千克)，读作：焦耳每千克摄氏度。 kgJ 4、水的比热是：C=4.2103 焦耳/(千克)。它表示的物理意义是：1 千克的水当温度升高（或降低）1时，吸收（或放出）的热量是 4.2103 焦耳。 5、热传递过程中吸收或放出的热量的计算： 单位：J （四）机械能与内能的相互转化 1、做功是改变物体内能的另一种方式。 通过做功，机械能与内能相互转化。 2、汽油机工作原理：P48 汽油机的 4 个工作循环：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
5、压缩过程中，机械能转化为内能；做功过程中，内能转化为机械能。 3、热值 q：单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。 单位：J/。4、质量为 m 的燃料完全燃烧放出的热量为： mqQ 放。物理单元测试（机械能和内能） 一、填空题(每空 1 分,共 20 分 ) 1在汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是_冲程，将内能转化为机械能的是_冲程. 2冬天在室外用双手互相摩擦或者用嘴对着手呵气均可使手发热，前者是通过_的方式增加了手的内能；后者是通过_的方式增加了手的内能。 3酒精的热值是 3107J/kg，若要获得 9107J 的热量，至少需要燃烧_kg 的酒精。 4.酒精的热
6、值是 3107J/kg,它的物理意义是 _ ,C 水4.2103J/kg,它的物理意义是_. 5炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用_的方法减少了气体的内能食物放进冰箱后温度降低，是用_的方法减少了食物的内能 6夏天，水泥马路的温度往往比湖水高得多，这是由于_为此，市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温，这是利用了_的道理。若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动，则车的牵引力_（选填“ ” 、 “ ”或“= ” ） 车所受的摩擦力，洒水车的动能将_（选填“增大” 、 “减小”或“不变” ） 。 7质量为 2kg 的水在太阳的照射下，温度升高 5，水吸收的热量为_J。这是通过_的方法
7、改变了水的内能。 （C 水4.2103J/kg） 8以同样速度行驶的大卡车和小轿车，_的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车_（填“大”或“小” ）9比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容_（填“相同”或“不同” ） 。质量均为 1kg 的铜块 c 铜 = 3.9102 J / (kg ) 和铅块 c 铅 = 1.3102 J / ( kg ) ，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为_；若铜块温度升高了 100，则它吸收了_J 的热。二、选择题(每题 2 分,共 20 分 ) 10下列事例中，用做功方法改
8、变物体内能的是 A酒精涂在手上觉得凉 B冬天晒太阳，人感到暖和 C锯木头时，锯条会发烫 D烧红的铁块温度逐渐降低 11上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时 A弹性势能减小，动能增大 B弹性势能增大，动能减小 C弹性势能不变，动能减小 D弹性势能减小，动能不变 12铜的比热容是铅的比热容的 3 倍。质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为12，则它们吸热之比为 A23 B32 C61 D16 13现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有 A较大的比热 B较低的沸点 C较大的热值 D较高的凝固点 14苹果从树上加速下落时，下列说法中正确的是 A它的重力势能减少，动能增加 B它的重力势能减少，动能
9、减小 C它的重力势能减少，动能不变 D它的重力势能不变，动能不变 15神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦” ，当飞船减速着陆时，航天英雄杨利伟的 A动能增加，重力势能减少 B动能不变，重力势能减少 C动能减少，重力势能不变 D动能减少，重力势能减少16 “跳远”是一项常见的体育运动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做 A.增大了跑远运动员的惯性 B.减小了跳远运动员的惯性 C.增大了跳远运动员的动能 D.减小了跳远运动员的动能 17.如图所示的是一种叫做蹦极的游戏，游戏者将一根要有弹性的橡皮绳子系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中 a 点是弹性绳
10、下垂时下端的位置，b 点是游戏者所能到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程中，下列说法中正确的是： A. 游戏者的动能一直在增加。 B. 游戏者减小的重力势能全部转化为动能。 C. 游戏者通过 a 点之后，绳子具有弹性势能。 D. 游戏者到 b 点时，他的重力势能为零。 18关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法 在做功冲程中，是机械能转化为内能 在做功冲程中，是内能转化为机械能 只有做功冲程是燃气对外做功 汽油机和柴油机的点火方式相同 以上说法中正确的是 A只有 B只有 C只有 D只有 19蹦床运动是运动员从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动。当运动员离开蹦床弹向空中的过程中，
11、运动员具有的 A.动能增加，势能减少 B.动能增加，势能增加 C.动能减少，动能减少 D.动能减少，势能增加 202004 年 12 月底，印度洋海底发生强烈地震，引发的海啸破坏性极强，造成几十万人死亡和无数财产损失，海啸之所以有这样大的破坏性，是因为海啸具有很大的 A 内能 B 重力势能 C 弹性势能 D机械能 21在使用打气筒给自行车轮胎打气时，当用力向下压活塞，对于筒内的气体来说，可以增大的物理量是： A 体积 B 热量 C 内能 D 质量 22下列事例中，属于内能转化为机械能的是 A用大气筒打气，气筒壁发热 B内燃机做功冲程中，燃气对外做功 C冬天对手哈气，手的温度升高 D锯木头时，锯
12、条发热 23下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 A冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B闭合开关后，灯泡发光 C烧水时，水蒸气顶起壶盖 D给电动自行车的蓄电池充电 24在下列过程中利用热传递改变物体内能的是 A 钻木取火 B 用锯锯木板，锯条发热 C 用热水袋取暖 D 两手互相搓搓觉得暖和 三实验题(每空 2 分,27 题第三空 4 分) 25.如图 2 所示,图(a)中的小球是木质的 ,图(b)中的小球与图(a)中的小球体积相等,但是是铁质的.请问:设计这个实验的目的是 _;此实验中让小球从同高度滑下的目的是_;试猜想: 小球滑下到静止时 ,_图中的木块被撞得远些;这个
13、实验中得到的结论是 _ 26.如图 3 所示,若图中 m1 和 m2 的质量相等,m3 的质量最大,则通过实验(a)和(b)得到的结论是_,由实验(a)和(c) 可以得到的结论是 _. 27物理课上，同学们观察了右图所示的实验：用细线将一金属小球悬挂起来，把小球拉到一定的高度（此时细线偏离竖直方向的角度为 ，小球离开最低位置的距离为 S） ，然后释放，小球将左右摆动。 （1）此实验说明：_. （2）课后小宁同学提出这样的问题：小球来回摆动一次的时间（或 摆动的快慢）跟哪些因素有关呢？对此，同学们进行了探究。小宁提出猜想：小球摆动的快慢可能跟细线的长度（L）有关。于是小宁和小军来到实验室，找来了
14、以下器材：A.秒表 B.长为 0.8m 的细线 C.长为 1.0m 的细线 D.铜球 E.铝球（D、E 两球体积相等，都有相同的小孔，便于系线） 为了验证小宁的猜想，请你帮他们设计出简要的实验步骤。 选用的器材是（选填上列器材前的字母）：_具体操作：_（3）对小宁提出的问题，除了他的猜想外，请你再提出两个猜想： _ 四计算题(28 题 6 分,29 题 10 分,30 题 10 分) 28质量为 500g 的金属块，温度从 100降低到 20共放出了 3.52104J 的热量，求金属块的比热容。29某中学锅炉房每天要将 3t 水从 20加热到 100。问： (1) 这些水要吸收热量为多少？ (
15、2)“西气东输”实现后，可用天然气作为燃料来烧水，设天然气完全燃烧释放热量的 75%被水吸收，学校每天因烧水要消耗天然气的体积是多少 m3？（天然气的热值q=8.4107J/m3。气体完全燃烧放出热量的公式是 Q=qV，式中 V 表示气体燃烧的体积） 30小明家新安装了一台容积为 05m3 的太阳能热水器，加满水后，经过 4h 阳光的照射，水温由原来的 20升高到了 40 问：在这 4h 内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为 20的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭?水的比热容 c 水=4 2103J(kg)、焦炭的热值 q=30107Jkg 与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点
16、？（写出两点即可）答案： 一填空题 1压缩 做功 2、做功 热传递 3、3 4、1 千克酒精完全燃烧所放出的热量为 30000000J 1 千克的水温度升高 1 摄氏度所吸收的热量为 4200J 5、做功 热传递 6、水泥的比热容小于水的比热容 水蒸发吸热 7、42000J 热传递8、大卡车 小 9、相同 1：3 39000 2选择题 题目 10 C 11 A 12 B 13 C 14 A 15 D 16 C 17 C 18 A 19 D 20 D 21 C 22 B 23 A 24 C三.实验题 25、研究动能大小与质量之间的关系 使小球到水平面时有相同的速度 B 小于速度相同时，质量越大，动能就越大 26、物体质量相同时，高度越高，重力势能就越大 物体的高度相同时，质量越大，重力势能就越大 27、动能和势能的相互转化 ABCD（或 E） 用长，0.8 米和 1.0 米的细线分别系住小球,让它们抬起相同的高度,放下,看它们摆动 10 次所用的时间,算出一次所用的时间,比较大小. 小球运动的快慢与抬起的角度是否有关 小球运动的快慢与小球的质量是否有关 四计算题 28、880 J / (kg 29、1.008109 J 16 30、42107 J 7Kg 节约资源，无污染，省钱
