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九年级物理复习基本知识点 机械能和内能.doc

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九年级物理复习基本知识点 机械能和内能.doc
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1机械能和内能 知识点一、机械能(一个物体如果能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量)动能1、动能:物体由于 而具有的能量。2、影响动能大小的因素: 和 。 (要求会探究,注意控制变量法)(质量不同的小车从同一斜面的同一高度自由滑下,到达水平面时速度大小相等)势能1、弹性势能:物体由于发生 而具有的能量。2、在一定限度内,形变物体的 越大,其 能就越大。3、重力势能: 的物体具有的的能量。 4、影响重力势能大小的因素: 和 。 (要求会探究,注意控制变量法)机械能(要求会指出物体具有什么形式的机械能) 统称为机械能。动能和势能的转化(会从例子中指出能量的转化)二、内能1、内能:物体内所有 做无规则运动的 和 的总和。一切物体在任何时候,内能都不可能为零。2、内能与温度的关系:物体的温度升高,其内能 ,反之内能 。物体的内能不只与温度有关:对于同一个物体,可以说温度越高,内能越大;但“温度越高的物体,内能就越大”这种说法是错误的。3、热运动:物体内部大量分子的无规则运动。“墨水在冷热水中的扩散”实验表明:温度越高,分子无规则运动得越快。4、内能和机械能的关系:任何情况下,物体都具有内能;而在有的情况下,物体的机械能可能为零。物体的内能与分子动能和分子势能有关;而机械能与物体的机械运动情况有关。三、改变内能的两种方法1、热传递(能量的转移)①发生的条件:有温度差。停止的条件:温度相等。②热传递传递的是能量,而不是温度。2③当物体由于热传递改变它的内能时:内能若增大,则它的温度可能升高,也可能不变(晶体的熔化、液体的沸腾) ;内能若减小,则它的温度可能降低,也可能不变(晶体的凝固) 。④ 叫热量。( 热量是一个过程量,一般说“吸收多少热量” 、 “放出 /释放多少热量” ,而不能说“有多少热量” 、 “含有/具有多少热量 ”、 “···的热量是多少” 。 )A、单位:焦(J)B、计算公式: Qcmt2、做功(能量的转化)①机械能→内能:对物体做功,物体的内能增加;内能→机械能:物体膨胀对外做功,物体本身的内能减少。②应用:热机——将 能转化为 能的装置。汽油机:一个工作循环, 个冲程,曲轴旋转 圈,活塞往复 次,对外做功 次。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, 能→ 能。点燃混合气体。做功冲程:高温高压的燃气推动活塞向下运动, 能→ 能 。机器动力来源。排气冲程:活塞向上运动,将废气排出气缸。四、燃料的热值1、燃料燃烧的过程: 能→ 能。2、燃料的热值(q): kg 某种燃料 燃料放出的热量。3、燃料燃烧放出热量的计算公式: 单位: 焦炭的热值是 3×107J/kg,表示: 。4、热值是燃料本身的属性,不同的燃料一般热值不同。热值只与燃料的种类有关,与质量、燃烧的程度无关。3温度、 内能、热量把三者的区别和联系总结如下:1. 温度表示物体的冷热程度,从分子运动理论的观点来看,温度是分子热运动激烈程度的标志,对同一物体而言,温度只能说“是多少“ 或“达到多少“,不能说“ 有““没有“ 或“含有“等。2. 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 内能只能说“有“ ,不能说 “无“。只有当物体内能改变 ,并与做功或热传递相联系时,才有数量上的意义。3. 热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连,离开了热传递就无热量可言。对热量只能说“吸收多少“ 或“放出多少“,不能在热量名词前加“有“ 或“没有““含有“。1. 内能和温度的关系物体内能的变化,不一定引起温度的变化。这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化。物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化。如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变。温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢。因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小。因此,物体温度的变化一定会引起内能的变化。例 1 下列说 法中不正确的是(ABC )(A)温度 为 0℃的物体没有内能(B)温度高的物体内能一定多(C)物体的内能增加,它的温度一定升高(D)一个物体温度升高,内能一定增加2. 内能与热 量的关系物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递。即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功) 。而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度。物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少。因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化。热量的实质是内能的转移过程。例如两个物体之间发生热传递,高温物体放出了 50J 的热4量,表示它的内能减少了 50J;同样低温物体吸收了 50J 的热量,则内能增加了 50J,实际上就是 50J 的内能从高温物体 传给了低温物体。物体吸收热量,分子运动剧烈,内能增加,但内能的增加不仅可以通过吸热来实现,还可以通过对物体做功来实现。在不清楚内能变化的过程时,我们不能肯定究竟是通过哪种方式实现的。另外要注意的是热量是一个过程量,而内能是状态量,因此我们不能说物体含有热量。例 2 下列说 法中正确的是( A)(A)物体吸收 热量,内能一定增加(B)物体的温度升高,内能一定增加(C)物体的内能增加,一定吸收了热量(D)温度很低的物体没有内能3. 热量与温度的关系物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固) 。这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变。物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了。例 3 下列说 法中正确的是( CD)(A)物体温度升高,它一定吸收了热量(B)物体吸收了热量,温度一定升高(C)物体吸收了热量,它的内能就会增加(D)物体温度升高,它的内能一定增加例 4 关于物体的温度、 热量、内能的说法中,正确的是(B )(A)物体的内能增大 时 ,其温度就会升高(B)物体的温度升高时,其内能就增大(C)物体的温度升高时,物体的热量就增加(D)物体的内能越大,物体的热量就越多例 5 关于热 量、温度、内能的关系,下列说法中正确的是( D)(A)物体吸收了 热量,它的温度一定升高,内能一定增加(B)物体温度升高,它的内能一定增加,一定是吸收了热量5(C)物体内能增加了,它一定吸收了热量,温度一定升高(D)物体吸收了热量,它的内能一定增加,温度可能升高关于温度和热量的关系,可以从两个方面来理解:一方面,物体吸收或放出热量,但温度不一定改变。例如晶体熔化和液体沸腾,物体吸热,但不升温;液体凝固成晶体和气体液化,物体放热,但不降温。另一方面,物体温度发生变化,不一定是由于吸热或放热。因为做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。五、知识强化1. 温度高的物体,它的内能一定大错。物体内能是物体内部所有做无规则运动分子的动能和分子势能的总和。物体内能大小不但与物体的温度有关,还与物体内分子个数有关。温度高的物体由于其他情况不清楚,所以它的内能也就不一定大。例如一小杯 100℃的沸水,温度 虽高,但不一定比一大桶 80℃的水的内能多。因为水的内能的大小还与水的质量有关。2. 温度高的物体,它含有的热量多错。温度与热量是两个不同的物理概念。温度表示物体的冷热程度,是分子运动剧烈程度的标志,是一个状态量。热量是表明热传递过程中内能转移的多少,是一个过程量。不讲热传递的过程,只讲“某物体含有多少 热量“ 、“温度高的物体含有的热量多“是毫无意义的。只不过对于同一物体,温度越高,降到同一温度时,△t 越大,放出的热量越多。3. 物体温度升高,它的内能一定增加对。对于同一个物体来说,质量不变,内能跟物体内部分子的无规则运动有关,一个物体的温度升高,它的分子热运动会变得越来越剧烈,使物体内部分子无规则运动所具有的动能增加。所以物体的内能跟温度有关,物体温度升高,它的内能一定增加。4. 物体内能增加,温度一定升高错。物体吸收了热量,或外界对物体做了功。物体的内能增加了,但物体的温度不一定升高。物体的内能与物体的温度之间不是总存在着你大我小的关系。如晶体的熔化与凝固过程和液体的沸腾过程,都是内能发生了变化,而温度并没有发生变化。5. 物体温度升高,一定吸收了热量错。改变物体内能的方法有两个:一是做功,二是热传递。因此,物体温度升高可能是因为吸收热量,但也可能是对物体做了功。钻木取火、用锯锯木头就是通过做功的方式使物体的温度升高的。因此物体温度升高,不一定是吸收了热量。6. 物体吸收了 热量,它的温度一定升高6错。物体吸收热量,在不对外做功的情况下,内能一定增大,但温度不一定升高。如晶体熔化时,吸收热量,内能增加,而温度保持不变。它吸收的热量是用来增加分子势能,而分子的平均动能没有增加,所以温度不变。同样,水在沸腾过程中,吸收了热量,但温度保持在沸点不变。因此物体吸收热量,温度不一定升高。同理,不能说“物体放出热量,温度一定降低“。7. 物体吸收 热量,内能一定增加错。物体吸收热量时,内能不一定增加,因为物体吸收了热量,同时又对外做功,物体的内能可能增加,也可能减小或不变。要确定物体的内能是否变化,还要看物体与外界有无热量交换,有无做功而定。8. 物体内能增加,一定吸收了热量错。改变物体的内能可以通过“做功“ 和“热传递“两种途径,而且做功与 热传递在改变物体的内能效果上是一样的。因此,物体的内能增加,可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,也可能是吸热的同时外界对物体做了功。7巩固练习:1.唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样的两句诗“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来” ,从物理学的角度来说, “不尽长江滚滚来”所揭示的机械能的转化关系是_____________能转化为_____________能。2.如图是人造地球卫星的轨道示意图,人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中,它在近地点的动能__________(选填:大于、小于、等于)它在远地点的动能;它从近地点向远地点运行的过程中,机械能的变化情况是_________(选填:变大、变小、不变) 。3.人类的太空旅游已不是梦想。2007 年 4 月,世界第五位太空游客查尔斯·希莫尼成功完成了又一次太空旅行。在飞船加速上升时,其动能____________,重力势能___________,机械能___________(填“增大” 、 “减小”或“不受” )4.图 6 是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与______________________有关;若橡皮筋被拉的长度相同,而所用“子弹”的质量不同,则质量大的“子弹”射出的距离较小,原因是质量大的“子弹”射出时的_________小。5.小孩在玩唧筒时, “活塞”压缩空气。压缩空气把“子弹”推射出去(图 12) ,说明被压缩的空气内能增加,转化为“子弹”的_____能.这个过程说明通过________可以改变物体内能。6.麦秸杆燃烧时化学能转化为 能,利用率很低。秸秆煤的热值为 2.2×107J/kg 完全燃烧 1㎏秸秆煤可以放出 J 的热量。7. “嫦娥一号”卫星在绕月飞行的 1 年时间里,可能会遭遇两次月食,月食期间没有太阳光照射,卫星表面的温度会急剧下降,内能 (选填“增大” 、 “减小”或“不变”),这是通过 的方式改变物体的内能.8.如同 6 所示,体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都是把物体斜向上抛出的运动。不计空气阻力,这些物体从被抛出到落地的过程中( )A.物体的动能一直增大,重力势能一直减小8B.物体的动能一直减小,重力势能一直增大C.物体的动能先减小后增大,重力势能先增大后减小D.物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大9.现代火箭用液态氢作燃料,是因为它具有( )A.较大的比热容 B.较低的沸点C.较高的凝固点 D.较大的热值10.一茶杯开水,从刚倒入到可以喝的这段时间内,放出的热量大约是( )A、5×10 2J B、5×10 3J C、5×10 4J D、5×10 5J 11.我们小时候都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞…… ,你知道其中能量的转化吗?对于图中荡秋千的小孩,下列分析错误的是A.小孩在 A 点具有最大动能 C.小孩从 B 荡到 C 的过程中,动能转化为势能B.小孩在 B 点势能最小 D.如果没有能量损失,他将一直荡下去12.在进行如图所示的实验或有关装置工作时,能量转化由机械能转化为内能的是( )13.为探究影响物体动能大小的因素,某同学利用钢球、斜面、木块做了如图所示的实验。让钢球从 h 高处由静止滚下,为了将水平面上的木块撞得更远,他可采用的办法是( )A.保持其它条件不变,换一个质量较小的钢球 B.保持其它条件不变,换一个质量较大的钢球C.保持其它条件不变,降低钢球离地面的高度D.保持其它条件不变,增加斜面的倾角 理由: A B C D (电暖炉)914.为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了图 2l 所示的实验:在2 个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质_______________。(2)分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (大于/小于) 沙子吸收的热量。(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (沙子/水)升高的温度更高.(4)实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(3)结论不符,你认为可能的原因是: 。 质量/g温度升高 20℃所需要的时间/s温度升高 10℃所需要的时间/s温度升高 30℃所需要的时间/s沙子 30 64 89 124水 30 96 163 22015.小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为 8.4×107J/m 3,放出的热量有 50%被有效利用,现要将质量为 4kg,初温为 25℃的水加热到 100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
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