九年级物理全册第十章机械能、内能及其转化课件(新版)北师大版

工作 冲程
做功
排气
进气 门
关
_关__
排气 门 _关__
_开__
活塞运 动方向 _向__下__
向上
能量转化
_内__能__转化为_机__ _械__能__
(2)工作过程:一个工作循环,活塞往复_两__次__,曲轴转动_两__周__, 对外做功_一__次__。 3.火箭:使用的是_喷__气__式__发动机,燃料燃烧产生的高温高压气 体从尾部高速喷出,产生很大的反作用力推动机身向前运动。
。
参考答案：(1)大 (2)热传递 机械能 做功
(3)重力势 动 增大 内
(4)4.62×106 11 (5)25%
高频考点1
机能及其转化
中考题眼
①机械能大小 ②动能与势能之间 的相互转化 ③机械能守恒
1.机械能之间的相互转化:在只有动能和势能相互转化时,相互 转化情况如下:
2.机械能与其他形式能之间的转化:机械能之间可以相互转化, 机械能与其他形式的能之间也可以转化。若机械能转化为其他 形式的能(如内能),机械能减小。若其他形式的能转化为机械 能,机械能增加。 3.守恒:在分析机械能是否守恒时,关键看是否只有动能和势能 之间相互转化,若只有动能与势能之间相互转化,则机械能守恒, 否则机械能不守恒。
【典例1】(多选)(2013·潍坊中考)如图所示 是某建筑工地用起重机起吊货物的情景。货 物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方向匀速上 升,再水平移动到卸货地点。若不计摩擦和 空气阻力,则货物在匀速上升过程中( ) A.重力势能增加,动能减少 B.重力势能增加,机械能增加 C.动能不变,机械能增加 D.动能减少,机械能减少
4.固体、液体、气体的特性:
物质 形态
固体
液体
模型
分子间 距离
分子间 作用力
有无确 定体积
有无固 定形状
很近 _很__大__
_有__ _有__
较近 较大 _有__ _无__
气体
较远 很小 _无__ _无__
分子运动状态与温度有关,温度升高,分子运动变_激__烈__,分子间 距离_变__大__,物体体积会_膨__胀__。
高频考点2
分子热运动
中考题眼
①分子间的作用力特点及宏观表现 ②扩散现象及影响快慢的因素 ③利用分子热运动理论解释现象
1.物质结构的基本图像: (1)常见的物质是由大量的分子组成的。 (2)物质内的分子在不停地做无规则运动。 (3)分子之间存在引力和斥力。 2.扩散现象: (1)条件:扩散现象发生在不同的物质之间,同种物质之间不发 生扩散现象。 (2)影响扩散快慢的主要因素: ①物质的种类:气体之间扩散最快,其次是液体之间的扩散,固 体之间的扩散最慢。 ②物质的温度:温度越高,扩散越快。
3.分子间相互作用的斥力与引力的特点: (1)同时性:二者同时存在。 (2)一致性:二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很 大时(约大于10倍分子直径),二者均可忽略不计。二者又都随 着分子间距的减小而增大。 (3)差异性:二者随分子间距离变化的快慢不同。 ①当分子间距增大时,斥力减小得更快,分子间表现为引力; ②当分子间距减小时,斥力增大得更快,分子间表现为斥力。
的快速运转,其温度将会升得很高。
(1)汽车发动机上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的比
热容
的特性。
(2)发动机的内能主要是通过
而减小的;在发动机的做
功冲程中,燃料燃烧产生的内能转化为
,高温燃气的内
能减少,这是通过
改变内能的。
(3)当汽车上坡时,汽车的
能增大,当加速下坡时,_____
能增大;当在平直公路加速行驶时,汽车的机械能 ,_____
【思路导引】解答本题的思路如下:
【精讲精析】选B、C。本题考查动能、重力势能以及机械能 大小变化的判断。质量越大,速度越大,物体的动能就越大;质量 越大,高度越高,物体的重力势能就越大。本题中,货物的质量不 变,在匀速上升过程中,货物的速度不变,所以动能不变,而高度增 加,所以货物的重力势能在增加,又因为机械能为动能和重力势 能之和,所以机械能增加,故B、C选项正确。
【失误档案】(1)扩散现象不仅发生在同种状态的物质之间,不 同种状态的物质之间也会发生。 (2)注意区分分子运动与机械运动:分子运动用肉眼看不到,机械 运动可以用肉眼看到。
(2012·泰安中考)人骑自行车下坡时,不用蹬车自由滑行的过程 中速度也会越来越快,下列关于这一运动过程的说法中,正确的 是( ) A.人与车的动能增大,重力势能增大 B.人与车的动能增大,重力势能减小 C.人与车的动能减少,重力势能增大 D.人与车的动能不变,重力势能不变 【解析】选B。本题考查动能和重力势能的转化。自行车下坡 时,速度越来越快,质量不变,动能增加,高度减小,重力势能减小。 故选B。
能转化为机械能。
(4)完全燃烧0.1 kg的高能汽油,放出的热量为
J;如果
这些热量被质量为100 kg、初温为20℃的水完全吸收,可以使
水的温度升高 103J/(kg·℃)]
℃。[q油=4.62×107J/kg,c水=4.2×
(5)若内燃机工作过程中燃料燃烧放出的热量中,废气带走35%,
散热损失30%,机械损失10%,则热机的效率是
知识点6
燃料的热值与有效利用
课标要求
从能量转化的角度认识燃料的热值。知 道内能的利用在人类社会发展史上的重 要意义。
1.热值:
燃料 种类
固体和液体燃料
气体燃料
某种燃料完全燃烧时化__学___能转化为内___能的
定义 单位
量
热量
质量
J/kg
J/m3
(放出的_____)与其_____之比
___m_q_
比热容 通过实验,了解比热容,尝试用比热 容说明简单的自然现象。
1.定义:某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的_热__量__与 物质的质量和温度变化量_乘__积__的比。
Q
2.公式:c=__m__t_。
3.水的比热容： (1)数值：_4_._2_×__1_0_3 _J_/_(_k_g_·__K_)_或_4_._2_×__1_0_3_J_/_(_k_g_·__℃__)_。 (2)应用：水的比热容较_大__，冬天可以用水取暖，汽车发动机
【方法归纳】分析动能与势能相互转化的一般步骤 (1)明确研究对象和所研究过程。 (2)根据物体在初始状态的位置、速度、形变情况,确定物体具 有的动能、势能。 (3)根据物体在最终状态的位置、速度、形变情况,确定物体具 有的动能、势能。 (4)分析运动过程中是否受摩擦力,如果不考虑摩擦力,动能与势 能总和不变,一种能量减少,另一种能量增加,能量发生相互转化。
分类
概念
影响因素
动能
物体由于_运__动__而具 _质__量__越大,_速__度__越
有的能
大,动能越大
机
械
重力 受到重力的物体_被__ _质__量__越大,_位__置__越
能 势 势能 _举__高__后具有的能 高,重力势能越大
能 弹性 弹性物体发生_弹__性__ _弹__性__形__变__越大,弹 势能 _形__变__而具有的能 性势能越大
(2)热传递: ①规律:物体吸热,内能_增__加__;物体放热,内能_减__少__。例如,酒 精灯的火焰把热量传给试管中的水,水的内能_增__加__。 ②条件:物体之间有_温__度__差__。 ③热量:物体吸收或放出_热__的多少。 ④实质:能量(内能)从高温物体向低温物体的_转__移__。
知识点4 课标要求
第十章 机械能、内能及其转化
知识点1
机械能
课标要求
知道动能、势能和机械能。通过实验,了 解动能和势能的相互转化。举例说明机械 能和其他形式能量的相互转化。
1.能量:物体能_对__外__做__功__,我们就说这个物体具有能量,简称 能。物体能够做的功_越__多__,它具有的能就越大。 2.机械能:
知识点2
物质结构的基本图像
课标要求
知道常见的物质是由分子、原子构成的。 通过自然界和生活中的一些简单热现象,了 解分子热运动的一些特点。知道分子动理 论的基本观点。
1.物质的构成: (1)构成:常见的物质是由大量_分__子__组成的。 (2)大小:人们通常以_1_0_-_10_m为单位来度量分子。 2.分子热运动: (1)扩散现象:两种不同的物质可以自发地彼此进入_对__方__的现 象,如荷花飘香。 (2)热运动: ①定义:一切物质的分子都在永不停息地_无__规__则__运动。 ②影响因素:温度。温度_越__高__,分子热运动越剧烈。如中午荷 花的香味变浓,是因为中午温度升高,分子的热运动更_剧__烈__。
知识点3 课标要求
内能 了解内能和热量。
1.内能:物体内所有分子的_分__子__动__能__与_分__子__势__能__的总和。 (1)分子动能:分子由于_热__运__动__具有的能。 (2)分子势能:分子之间由于存在_相__互__作__用__力__而具有的能。 2.物体内能改变的两种方式: (1)做功: ①规律:外界对物体做功,物体内能_增__加__,物体对外界做功,物 体内能_减__少__。 ②实质:内能和其他形式能的_相__互__转__化__。
【变式训练】(2012·揭阳中考)刘明乘电梯上楼,在电梯匀速上 升的过程中,刘明的( ) A.动能不断增大 B.重力势能不断增大 C.动能转化为重力势能 D.重力势能转化为动能 【解析】选B。本题考查动能和重力势能的变化。动能的大小 与物体的质量和速度有关,电梯匀速运动,速度不变,质量不变,所 以动能不变;重力势能的大小与物体的质量和高度有关,电梯上 升,高度增加,质量不变,所以重力势能增大。由于电梯在上升过 程中,动能不变,没有动能和重力势能相互转化的过程。
用水降温。
知识点5
热机
课标要求 了解热机的工作原理。
1.热机:把燃料燃烧产生的高温高压气体的_内__能__转化为_机__械__能__ 的机器。 2.汽油机工作过程及特点: (1)四冲程特点:
工作 冲程 吸气
压缩
进气 门 _开__
关
排气 门 _关__
关
活塞运 动方向
向下
_向__上__
能量转化
_机__械__能__转化为 _内__能__
3.动能和势能的转化: (1)转化:_动__能__和_势__能__可以相互转化,如图,当小球从A摆到B 时,_重__力__势__能转化为_动__能,当小球从B摆到C时,_动__能转化为 _重__力__势__能。
(2)守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和_不__变__, 如不计空气阻力,小球在摆动的过程中机械能_保__持__不__变__。
【拓展延伸】分子之间既有引力又有斥力,当分子间距发生变化 时,对外表现有时是斥力作用,有时是引力作用。分子间的平衡 距离r0通常以10-10m来量度。当分子间距小于r0时,斥力起主要 作用;当分子间距大于r0时,引力起主要作用。引力和斥力都会 随着分子间距的增大而减小,斥力减小得更快;引力和斥力又都 随着分子间距的减小而增大,斥力增大得更快。
3.分子间的相互作用力: (1)分子间存在着_引__力__和__斥__力__且同时存在。如图,两铅块 “粘”在一起,是因为分子之间有_引__力__。 (2)变化特点: ①当物体受到压缩时,分子间距离变小时, 分子间_斥__力__作用更为显著; ②当物体受到拉伸时,分子间距离变大时, 分子间_引__力__作用更为显著。
【典例2】(2012·泰安中考)下列事例中不能用“分子热运动” 解释的是( ) A.环境恶化,尘土满天飞 B.炒菜时加盐使菜变咸 C.室内喷清新剂,香气四溢 D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味 【思路导引】区分分子热运动的步骤如下:
【精讲精析】选A。本题主要考查微观分子运动与宏观物体运 动间的区别。分子在永不停息地做无规则运动,分子的体积很小, 用肉眼观察不到,我们所能用肉眼直接看到的物体都不属于分子。 在A选项中尘土满天飞,不是分子的运动,尘土是由大量分子组成 的物体,虽然体积小,但不是分子,故不能用“分子热运动”解释, 其他三个选项中的事例都属于扩散现象,所以都可以用“分子热 运动”来解释。故选A。
__V_q_
放热 公式
Q=___
Q=___
2.燃料的有效利用: (1)锅炉效率:锅炉_有__效__利__用__的热量与燃料_完__全__燃__烧__放出的热 量之比。 (2)燃料的燃烧与环保:提高燃料的_利__用__率__是节约能源、保护 环境的重要措施。
汽车发动机是汽油机,它在工作过程中,由于燃料的燃烧和机械