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文档简介
1、沪粤版九年级上册初中物理 全册教学课件(知识讲解+框架体系+典例练习)本课件来源于网络只供免费交流使用第十一章 机械功与机械能11.1 怎样才叫做功1课堂讲解2课时流程力学中的功功的计算功的原理课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测思考:请说出下列词语中“功”的含义: 功劳 立功 大功告成 事半功倍在物理学中,什么是力学中“功”的物理概念呢?贡献成效知1导1知识点力学中的功搬而不动拉而不动F没有成效F知1导将货物提高拉小车前进汽车受阻力滑行FFf有成效物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。归 纳如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方 向上移动了一段距离,这个力的作用就显示出 成
2、效,就说这个力对物体做了功。功用符号W表示。知1导定义知1讲起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例,你们知道力为什么做功了吗?有力作用在物体上。物体在力的方向上移动了一段距离。原因知1讲谁能归纳出做功的两个必要因素是什么?(1)作用在物体上的力(2)物体在这个力的方向上移动的距离这两个因素是严格的,缺一不可做功实例知1讲人用力推大石头而没推动举重运动员在把杠铃举起后在高处停留5秒过程中是否做功? 分 析s0F0没有做功(劳而无功)“两个必要因素”的含义是指“缺一不可” 知1讲冰壶在平滑的冰面上滑行分 析s0F0没有做功(不劳无功)“两个必要因素”的含义是指“缺一不可” 知1讲分 析s0F 0没
3、有做功(劳而无功或垂直无功)提箱子在水平路上走Fs“两个必要因素”的含义是指“缺一不可” 知1讲不做功的情况1. 有力,但是在力的方向上通过的距离为零。2. 有距离,但是和距离同一方向上没有力的作用。3. 有力,也有距离,但是力和距离方向是相互垂直的。知1讲如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是() 【例1】 B本题中表述的四种情景,既有力也有距离,但如果力和运动的方向垂直,这种情况下力不做功。【导引】总 结知1讲 力对物体做功,一要有力,二要有距离,三是距离必须在力的方向上。知1练如图所示,一名妇女推着童车轻松地前行;一名男士用很大的力推汽车,但汽车没有被推动。这两人谁
4、做的功多?为什么?1知1练 在台球比赛中,选手推动球杆撞击白球,白球发生运动后碰撞其他球。以下说法正确的是()A在水平桌面滚动的球受到了重力,重力对它做了功B手推动球杆前进时,手对球杆做了功C桌面对球的支持力做了功D白球撞击黑球后没有静止,是因为人的手还在对白球做功22知识点功的计算功有大小,那么怎么来计算功呢?功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积计算公式:W = Fs功的单位:焦耳,简称焦,符号J1J = 1 Nm知2讲计算用1N的力使物体沿着力的方向移动1m的距离,则该力对物体做了1J的功。知2讲说明:1. 使用WFs 时,注意单位的统一。2. 做功的多少只由WFs决定,与物体的质量
5、,速 度,运动方向,是否有摩擦无关。知2讲公式WFs的运用同体性同时性同向性力和物体移动的距离必须对应同一物体。力和物体移动距离必须对应同段时间。初中阶段力和物体移动距离在方向上必须一致。知2讲 晓红的九年级物理课本掉到地面上了,她要将该课本从地面拿到课桌的桌面上,至少需要做的功为()A0.1 JB2 JC10 JD30 J【例2】 B知2讲由功的计算公式WFs可知,要求功必须知道作用 在物体上的力F和物体沿力的方向通过的距离s。拿起物理课本所用的力至少等于物理课本的重力, 估计课本重Gmg0.3 kg10 N/kg3 N;把物理课本从地面拿到桌面上,课本上升的高度约 为s0.7 m,则WFs
6、Gs3 N0.7 m2.1 J, 故应选B。【解析】总 结知2讲 对于估算类问题,不要盲目看结果,要善于与相接近的问题对比,要重视过程的估算,对于力和距离的估算,可以参考常见物体的一些物理量。如中学生体重约为500 N、身高约为1.6 m、一层楼高约为3 m等。知2练1一辆汽车在平直公 路上匀速行驶160 m。在此过程中,汽车牵引力做功 8.0 104 J。这辆汽车的牵引力有多大? 小明将放在水平桌面上的物理课本沿水平方向匀速拉动0.5 m,所用的水平拉力为1 N,则拉力做功为_J。2知3讲3知识点功的原理研究表明:省力的机械必然费距离;省距离的机械则一定费力。而功等于力乘以距离,所以既省力又
7、省距离的机械是不存在的。知3讲使用任何机械都不省功,这就是功的原理。定义回顾与拓展理解知3讲 使用理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)时,人们所做的功(Fs)等于直接用手对重物做的功(Gh)。 使用机械可以给人们带来方便。例如:使用省力杠杆可以省力;使用费力杠杆可以省距离;使用定滑轮可以改变用力的方向等。不过,根据机械功原理:省力的机械一定费距离,省距离的则一定费力;既省力又省距离是不可能的。知3讲如图所示,ACAB,沿光滑斜面AC和AB分别将同一重物从底部匀速推到顶端,所用推力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则 ()AF1F2,W1 W2BF1F2,W1W2CF1F2,W1W2
8、DF1F2,W1W2【例3】 C知3讲 根据机械功原理,在理想情况下,用机械与直接用手做的功相等,同一个物体沿不同斜面上升到同一高度,都是克服物体的重力做功的过程。重力相同,提升高度相同,推力所做的功就相同,故W1W2W。而推力做功WFs,当W一定时,s越长,所需要的推力F就越小,故有F1W额, 可见Ff。1. 某校物理学习小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10 N的物体完成了如图A所示的三次实验:(1)通过比较_两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是:_ _。【同类变式】(2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来“探究斜面的机械效率”。实验前他
9、们分析得出:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力影响。”然后他们又做了图B所示的实验:在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物体,设计表格记录实验数据如下:实验次数斜面倾斜程度物重G/N上升高度h/m拉力F/N移动距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率1较缓5.00.101.60.500.500.8041.7%2较陡5.00.152.20.500.751.1078.1%3最陡5.00.253.20.501.251.6081.4%分析表中的数据可得出:斜面越缓越_(填“省”或“费”)力。对实验数据进行进一步分析,你对斜面机械效
10、率问题可获得的初步结论是: _ _ _ _。3训练角度测量杠杆的机械效率如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景(杠杆的重力忽略不计)。例3(1)请在下表中把相关的数据填写完整。(2)为提高本实验中杠杆的机械效率,请提一条合理的建议:_。物体重G/N物体上升的高度h/m弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的竖直距离s/m有用功W有/J总功W总/J机械效率/%430152.40.60.7283.3选择支点灵活的杠杆1. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位 置,测力计的示数F为_N, 钩码
11、总重G为1.0 N,钩码上升高 度h为0.1 m,测力计移动距离s为0.3 m,则杠杆的机械效率为_%。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:_。【同类变式】(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:实验次数钩码悬挂点钩码总重G/N钩码移动距离h/m拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率/%1A点1.50.100.70.3071.42B点2.00.151.20.3083.3第十一章 机械功与机械能专训2机械效率的计算1. 使用机械使物体升高,有用功W有Gh; 使用机械使物体水平移动,有用功W有fs物。2.
12、使用机械,总功是利用机械所做的功, W总Fs或W总Pt。1训练角度滑轮组机械效率的计算搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m,所用的拉力为50 N,不计绳重及摩擦。求:(1)滑轮组的机械效率;(2)动滑轮的重;(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体, 拉力为多大?例1(1)由图可知,n3, 滑轮组的机械效率(2)动滑轮的重 G动nFG物350 N120 N30 N。(3)物体总重G总120 N4480 N, 拉力F(G总G动)/n(480 N30 N)/3170 N。【解】1. 有一质量为60 kg、底面积是0.5 m2的物体先静置在水平地面上,然后工人用如图所示的装
13、置在20 s内将物体匀速提升2 m,已知拉力F的大小为400 N,在此过程中不计绳重和摩擦。(g取10 N/kg)求:(1)物体静置时对水平地面的压强;(2)滑轮组的机械效率;(3)拉力F的功率。【同类变式】2. 如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0.1倍,物体被匀速拉动的距离为1 m。当物体质量为2 kg时,滑轮组的机械效率为50%,不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。(g取10 N/kg)求:(1)物体质量为2 kg时,在水平面上受 到的滑动摩擦力;(2)动滑轮的重力;(3)物体质量为10 kg,以0.1m/s的速度 匀速运动时,拉力F的功率
14、。2训练角度其他机械机械效率的计算如图甲所示,工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢。货物移动的距离s与时间t的关系如图乙所示。在此期间,工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594 N,此斜面的长为5 m,高为1 m,这箱货物重为1 500 N。例2(1)05 s内,这箱货物处于_状态,工人所做的功为_J。(2)530 s内,这箱货物运动的速度是多少?拉力做功的功率是多大?(3)该斜面的机械效率是多少?静止0【解】(2)这箱货物运动的速度 拉力做的功WFs594 N5 m2 970 J, 拉力做功的功率(3)对这箱货物做的功是有用功 W有Gh1 500 N1 m1 500 J, 拉力做的功是总功
15、W总W2 970 J, 斜面的机械效率1. 某型号挖掘机的实物和作业范围如图所示,部分相关数据如下表所示。挖掘机以最大输出功率工作时,可在t4 s内将一满铲斗的密度为1.6103 kg/m3的泥土从最大挖掘深度处匀速移送到位于最大卸料高度的运渣车上。g取10 N/kg,求:【同类变式】指标数值整机质量m5 000 kg标准斗容V0.5 m3最大输出功率P40 kW最大挖掘深度d3 m最大卸料高度h5 m两履带与地面接触的总面积S4 m2(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时对地面的压强p;(2)移送一满铲斗泥土的过程中,挖掘机对泥土所做的功W;(3)移送一满铲斗泥土的过程中挖掘机的机械效率。2.
16、 如图为我国拥有完全自主知识产权的一种越野车,其越野性能公认已经超越了“悍马”,坦克能去的地方它都能去,最大速度达100 km/h。当越野车匀速爬上一高14 m、长20 m的陡坡时,机械效率为70%(g取10 N/kg,越野车的质量按3 650 kg计算)。求:(1)越野车受到的重力。(2)越野车以最大速度行驶50 km 所需的时间。(3)越野车爬坡时的牵引力。3. 如图所示的电动升降台的机械效率是50%,升降台用60 s把300 kg的重物匀速提升10 m,g取10 N/kg。求这个过程中:(1)升降台对重物做的功。(2)升降台对重物做功的功率。(3)升降台电动机做的总功。3训练角度组合机械
17、机械效率的计算建筑工人要向楼上运送重物,为了省力,他在一个斜面上安装了一个滑轮组,做成如图所示的装置,斜面的倾角为30且固定在水平面上。运送重物时,工人用400 N的力拉绳子,重为500 N的重物在20 s内沿斜面匀速运动6 m,求此过程中:(1)重物的速度大小;(2)工人提升重物做的 有用功;(3)该装置的机械效率。例3第十一章 机械功与机械能专训3机械能及其转化 比较物体动能或势能的大小及其大小变化时,必须同时考虑决定其大小的所有因素,不能只根据其中某一个因素做出判断。 动能和势能可以相互转化,判断两种形式的能是否发生了转化,应该看是否为一种形式的能增大,而另一种形式的能减小,若符合上述条
18、件,则这两种形式的能发生了转化。1训练角度动能和势能的变化下列事例中,由弹性势能转化为动能的是()A风吹动树叶B秋千从高处向低处摆动C汽车沿盘山公路匀速前进D拉弯的弓把箭射出例1D1. 建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向提起,若不计空气阻力及摩擦力,则货物在匀速上升过程中()A动能增加,重力势能增加B动能不变,机械能增加C动能减少,机械能减少D重力势能不变,机械能增加【同类变式】2. 如图所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定在竖直墙壁上,原长时右端在N点。小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点。则()A小物块从P向M运动过程中,重力势能增大B小物块从P向M运动过
19、程中,机械能减少C小物块从N向M运动过程中,动能增加D弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大2训练角度动能和势能的转化如图所示的四种运动中,重力势能转化为动能的是()例2D1. 中国足球发展改革总体方案的发布,将校园足球上升到了“国策”的高度。下列关于踢出去的足球的说法正确的是()A足球上升过程中将动能转化为重力势能B离开脚的足球继续向前运动是因为球受到惯性C空中运动的足球,受到脚的踢力和重力的作用D足球上升到最高点时弹性势能最大【同类变式】2. 2016年 5月 6日,长沙磁悬浮列车试运营,让中国成为世界上少数几个掌握中低速磁悬浮列车技术的国家之一。磁悬浮列车有很多优点,爬坡能力也比传统轨道
20、交通工具强,所以在设计轨道时可以做大“节能坡”,充分利用列车在上下坡时的机械能转化以达到_的目的。当磁悬浮列车从“节能坡”上向下运动时,_能转化为动能。3训练角度动能和势能的转化图像如图所示,物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。在这个过程中,物体的速度v、通过的距离s、机械能E和动能Ek随时间t的变化如图所示,则错误的是()例3C【点评】物体做匀速运动,速度不随时间变化,故A正确;速度不变时,物体通过的路程与时间成正比,图像 为过原点的直线,故B正确;物体下滑过程中,速度、质量不变,高度降低,可知动能不变、重力势能减小,机械能减小,故C错误、D正确。1. 如图所示,小球从距离地面一定高度的O点沿x
21、轴竖直落下,不计空气阻力,图像表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况。E可能表示小球的()A动能 B弹性势能 C机械能 D重力势能【同类变式】第十一章 机械功与机械能专训4探究动能和势能 的影响因素1. 在探究动能、重力势能和弹性势能影响因素的实验 中,应利用控制变量法:每次只改变一个变量,控 制其他变量不变来进行实验。2. 上述实验中,都利用了转换法:根据小木块被推动 的距离来判断动能或弹性势能的大小,或根据小球 砸在沙坑上的凹痕的深浅来判断重力势能的大小。1训练角度探究动能的影响因素小伟猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图所示的实验,让小球沿同一光滑斜面向下运
22、动,与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止。例1(1)图甲是控制两球的_相等,探究的是动能与_的关系,得出的结论是:_ _;(2)图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的_。选用图乙探究的是动能与_的关系,得出的结论是: _。速度相同时,物体的质量越大,动能越大 质量速度速度质量质量相等时,物体的速度越大,动能越大2训练角度探究重力势能的影响因素某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:例2用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、
23、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙坑表面高H处静止下落,C球从距沙坑表面高2H处静止下落,D球从距沙坑表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙坑深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙坑深度均为h3,且h1h2h3。(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过_ _来反映的。铅球陷入沙坑的深度(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙坑深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,_ _。(3)比较_两球,发现C球陷入沙坑深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。(4)比
24、较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙坑深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径_(填“有关”或“无关”)。无关 质量越大,重力势能越大A、C【点评】(4)C、D两球的质量相同,下落高度也相同,两球的 运动路径不同,但陷入沙坑深度相同,由此可见: 物体的重力势能与物体运动的路径无关。3训练角度探究弹性势能的影响因素为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”,小明同学设计了如图所示的装置,并进行了如下实验。将弹簧放在水平面上,一端固定。在弹性限度内,用物块(物块与弹簧不连接)将弹簧压缩,测量并记录弹簧的形变量l。由静止释放物块,测量并记录物块在水平面上滑行的距离s。例3第十
25、二章 内能与热机12.1 认识内能1课堂讲解2课时流程内能及其影响因素物体内能的改变课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测“热”是一种能量吗?它能做功吗?自古以来,人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。知1导1知识点内能及其影响因素那么,不停地热运动的分子也具有动能空中飞行的足球具有动能弹簧形变时由于吸引或排斥具有势能那么,分子间相互吸引和排斥,分子也具有势能知1导归 纳知1导物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。定义单位:焦耳,简称焦,用字母J表示。知1讲要点精析:(1)用类比法理解内能:知1讲(2)用对比法区分内能和机械能:内能机械能概念分子动能与分子势能的总和物体动能
26、和势能的总和实质与物体内部的分子热运动及相互作用情况有关与物体的整体运动情况有关,如物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变大小等(3) 理解:一切物体都具有内能。知1讲(1)同一物体,温度越高,分子 热运动越剧烈,内能越大;(2)同一物体,温度越低,分子 热运动越缓慢,内能越小。温度 影响因素质量物质的种类物质的状态知1讲下列关于内能的说法中正确的是()A0 以下的物体没有内能B体积大的物体一定比体积小的物体内能大C内能与物体的温度有关D温度高的物体一定比温度低的物体内能大 【例1】 C一切物体都有内能,故A错;内能与物体的温度、质量、种类和状态等因素有 关。故B、D错;C正确。【解析】总 结
27、知1讲 内能的大小与多个因素有关,仅由某一个因素的大小无法判断物体内能的大小。如质量大的物体内能不一定大,温度高的物体内能也不一定大。知1讲下列关于内能和机械能的说法中正确的是( )A物体运动越快,物体的内能越大B物体举得越高,物体的内能越大C物体内能的大小与机械能大小无关D物体的内能不可能为零,但机械能可能为零 【例2】 C、D知1讲内能不同于机械能,内能的大小与机械能的大小没 有必然的联系。内能与物体内部分子热运动和分子之间的相互作用 情况有关,而机械能与物体的机械运动情况有关。【解析】总 结知1讲 内能只能说“大”或“小”,不能说“有”或“无”;机械能既可以说“大”或“小”,又可以说“有
28、”或“无”。知1练 下列关于内能的说法中正确的是()A静止的物体没有内能B0 以下的物体没有内能C体积大的物体一定比体积小的物体内能大D内能与物体的温度有关1知1练 同一物体的内能取决于()A物体的温度 B物体的颜色C物体运动的速度 D物体离地面的高度21. 热传递可以改变物体的内能。2. 做功可以改变物体内能。知2导2知识点物体内能的改变你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢?1用火焰加热 2. 太阳晒3. 用手搓 4. 用手焐5. 在地上摩擦 6. 用锤子不断敲击7. 反复弯折 8. 将这些方法分两类,说说你分类的原则是什么?知2讲问 题用温度更高的物体使铁丝温度升高温度升高的过程,往往伴
29、随着运动热传递做功使铁丝温度升高1用火烧2太阳晒4用手焐3用手搓5在地上摩擦6用锤敲7反复弯折知2讲知2讲温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高, 高温物体温度降低,这个过程叫做热传递。定义知2讲1. 对物体做功,物体的内能增大; 物体对外界做功,物体自身的内能减小。 利用做功的方式改变物体的内能,实质上是机械能 和物体的内能之间的“转化”。2. 热传递包括三种方式:热传导、对流和热辐射。 利用热传递的方式改变物体的内能,实质上是内能 在高温物体和低温物体之间、同一物体的高温部分 和低温部分之间的“转移”。知2讲 用锤子反复击打铁块,铁块的温度升高,针对此现象下列说法正确的是()A铁块被击打
30、前分子是静止的B击打时锤子将温度传给铁块C击打时锤子的内能转化为铁块的机械能D铁块温度升高时内能增加【例3】 D知2讲分子永不停息地做无规则运动,不可能静止,故A错;击打时锤子对铁块做功,使其温度升高,而不是将温 度传给铁块,故B错;击打时锤子的机械能转化为铁块的内能,故C错;铁块温度升高时其内能是增加的,D正确。【解析】总 结知2讲 当外界对物体做功时,物体的内能增大;当物体对外界做功时,物体的内能减少。知2讲夏季,在高速公路服务区内,一些重型汽车停在有水的坑里,这是因为汽车在高速行驶过程中,通过_方式增加轮胎的内能,使轮胎的温度_;轮胎停在水中,通过_方式减少内能,降低温度,以保行车安全。
31、【例4】 做功升高热传递知2讲 【解析】汽车行驶时,要克服与地面之间的摩擦做功,所以是 通过做功的方式增加轮胎的内能,轮胎温度升高;当高温轮胎停留在水中时,会通过热传递的方式将内 能传递给水,使轮胎降温。知2练1如图所示,放在热汤中的金属勺子很快变得烫手,金属勺子的内能_(选填“减少”“不变”或“增加”),这是通过_的方式改变了它的内能。(中考广州)如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧。下列说法正确的是()A迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧B此实验只通过热传递改变筒内空气的内能C下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能D硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的
32、温度升高,内能增大知2练2 定义内能改变方式做功热传递影响因素1. 区别内能与热量的关键点: 内能是属于某个物体的能 量,而热量则是热传递过 程中传递的能量,不能说某个物体具有多少热量。2. 影响内能大小的因素: 温度,物体质量、体积和状态等。3. 改变物体内能的方法: 做功和热传递。 两种方法在改变物体内能上是等效的。 仔细观察图中甲、乙两杯水,下列说法正确的是 ( )A. 甲杯中水的内能多B. 乙杯中水的内能多C. 甲杯和乙杯中水的内能一样多D. 无法判断1太阳能热水器、电热水器和燃气热水器,它们分别是用什么方式来改变水的内能的23下列说法中正确的是()A物体运动越慢,物体的内能越大B物体
33、举得越高,物体的内能越小C温度为40 的冰块没有内能D物体的内能不可能为零 (中考北海)因地球环境被破坏,全球气候普遍变得恶劣。今年夏天印度某些区域异常狂热,气温高达50 ,道路开始熔化,如图所示,太阳暴晒后的路面材料温度急升,材料内能_(填“增大”“减小”或“不变”),这是通过_的方式改变了材料的内能。4 (中考龙岩)如图所示,将一根铁丝快速反复弯折数十次,铁丝弯折处会发热,表明铁丝弯折处的_升高,内能增大,说明_可以改变物体的内能。5 12.2 热量与热值 第十二章 内能与热机 1课堂讲解2课时流程热量燃料的热值 课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测柴薪石油煤炭天然气知1导1知识点热量A半杯
34、热水B半杯冷水混合一杯温水知1讲问 题A、B物体温度的变化?内能的变化?A、B物体分别失去或得到什么?这是通过哪种方式改变物体的内能?A温度降低,内能减少;B温度升高,内能增加。热传递改变物体的内能在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。定义知1讲1. 发生热传递的条件是必须存在温度差,热量传递 的方向是热量由高温物体传到低温物体,或者由 物体的高温部分传到物体的低温部分。2. 在热传递过程中,传递的是内能,也可以说传递 的是热量,而不是温度。知1讲关于热传递,下列说法中正确的是()A热传递是温度由温度高的物体转移给温度低的物体B热传递是内能由内能多的物体转移给内能少的物体C热传递是内能由温度高
35、的物体转移给温度低的物体D热传递是温度由内能多的物体转移给内能少的物体【例1】 C【错解】 A、B知1讲错解原因是不理解热传递的实质及发生条件。热传递是内能由温度高的物体转移给温度低的物体,因此C正确。【错解分析】知1练1 关于热量,下列说法中正确的是()A热水比冷水含有的热量多B一大桶水比一小桶水含有的热量多C一个物体内能越多,它具有的热量就越多D热量等于热传递过程中物体内能的改变量知1练 下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是()A物体吸热,温度一定升高 B一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功C某一铁块,温度降低,内能一定减小D温度高的物体把温度传给温度低的物体2知2导2知识点
36、燃料的热值问 题目前,人类使用的能量,大部分是怎样获得的?燃料燃烧知2导燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等)、天燃气等,农村还用草木等植物的秸杆作燃料。燃料可分为三种:固体燃料、气体燃料、液体燃料。知2讲1 kg的某种燃料完全燃烧所释放的热量。定义定义式燃料完全燃烧所释放的热量(J)燃料质量(kg)燃料热值(J/kg)热值知2讲1. 理解:(1)热值反映了燃料在燃烧过程中,化学能转 化为内能本领的大小。(2)热值是燃料本身的一种特性,它与燃料的种类有关, 与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。2. 燃料燃烧,将化学能转化为内
37、能。知2讲常见燃料的热值燃料热值q/(Jkg-1)燃料热值q/(Jkg-1)燃料热值q/(Jkg-1)干木柴1.2107酒精3.0107氢气1.2107烟煤2.9107柴油4.3107天然气1.2107无烟煤3.4107汽油4.6107液化石油气1.2107焦炭3.0107煤油4.6107木炭3.4107石油4.4107煤气1.2107知1讲【例2】 中考恩施向酒精灯内添加适量酒精后,燃料的热值与灯内原来的部分相比较()A变大B不变C变小 D无法确定B【解析】热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关。 总 结知1讲热值q与燃烧放热Q、燃料质量m的关系如同比热容c与热量Q、质量m、温度
38、改变量t,密度与质量m、体积V的关系。知1讲【例3】 宜昌汽油的热值为4.6107 J/kg,现有汽油2 kg,选其中一半完全燃烧,放出的热量是_J,剩余汽油的热值是_J/kg。【解析】汽油完全燃烧放出的热量: Qmq1 kg4.6107 J/kg4.6107 J;由于热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有 关,而与燃料的多少无关,因此剩余汽油的热值仍 是4.6107 J/kg。 4.61074.6107总 结知1讲(1)对于固体和液体燃料的燃烧放热,可用公式Qmq 计算。计算时单位要统一:质量m单位用kg,热值 q单位用J/kg,热量Q单位用J。(2)对于气体燃料的燃烧放热,常用公式QqV
39、计算。 计算时单位要统一:体积V单位用m3,热值q单位 用J/m3,热量Q单位用J。知1练 近期煤价节节攀升,少数不法商贩将煤矸石(矿井下与煤共生一处的石块,不易燃烧)掺在优质煤中高价销售。客户为了不上当,最恰当的方法是检测下列物理量中的()A热值 B比热容 C温度 D质量1知1练 (中考广安)双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点备受人们青睐,已知天然气的热值为7107 J/m3,则气缸内完全燃烧0.1 m3天然气,可以释放出_J热量。2热传递热值燃料燃烧热量计算1. 物体吸收了热量,在不对外做功的情况下,其内能增 加,温度却不一定升高。例如晶体熔化时,吸收了热 量,物体内能增加,
40、但温度却保持不变。2. 物体的内能增加了,不一定是吸收了热量,因为对物 体做功,其内能也可能增加。例如锯条的内能增加了, 会有两种可能:一是由于与高温物体发生了热传递, 吸收了热量;二是由于锯条克服摩擦力做了功,机械 能转化为内能。 下列说法中,正确的是( )A. 物体温度高时比温度低时含的热量多B. 温度从温度高的物体向温度低的物体传递C. 热量从温度高的物体向温度低的物体传递D. 热量从热量多的物体向热量少的物体传递115kg的木炭完全燃烧时能放出多少热量? 200g的酒精完全燃烧时能放出多少热量?2(中考烟台)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()A0 的冰没有内能 B物体的温度越高
41、,物体的内能越大 C物体的温度越低,所含的热量越少 D物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变3 关于燃料的热值,以下说法中正确的是()A燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧状况无关B燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C燃料燃烧时,质量越大,热值越大D燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小4 5受益于“西气东输”工程,天然气在某市广泛使用。天然气的热值高达8.0107 J/m3,8.0107 J/m3的物理意义是_。目前,使用天然气的公交车已在该市投入运营,它将天然气压缩至原体积的1/300存储在钢瓶中作为车载燃料。从微观角度看,天然气容易被压缩是因为_
42、。 温度相同的甲、乙两铜块质量为40 g、80 g,分别用相同的稳定热源同时加热,若不考虑热量的散失,则3 min后,两铜块的温度关系如何()A甲、乙两铜块的温度相等B甲铜块温度是乙铜块温度的两倍C甲铜块升高的温度是乙铜块升高的温度的两倍D甲铜块升高的温度是乙铜块升高的温度的一半612.3 研究物质的比热容第1课时比热容第十二章 内能与热机1课堂讲解2课时流程课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测比热容水的比热容大同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢?1知识点比热容实 验探究物质的吸热本领(1)比什么?拿谁比?怎么比?(2
43、)怎么知道哪种物质吸收热量多?(3)要记录哪些数据?实验准备实验目的知1导比较不同物质吸热能力的方法:(1)使质量相同的不同物质升高相同的温度,看加热 时间的长短。加热时间长的吸热能力强。(2)使质量相同的不同物质加热相同的时间,看升高 温度的多少。升高温度小的吸热能力强。实验方法:(1)转换法:利用加热时间的长短来反映物体吸热的 多少。(2)控制变量法:控制物质的质量、升高的温度或吸 收的热量相同。知1导知1导进行实验等质量的水和食用油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比食用油吸收热量多。由本次实验可以看出,水和食用油吸收热量的差异,是由它们的种类决定的。实验结果归 纳知1导 经过科学
44、测定,发现一般情况下,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,吸收的热量不同。物质的这种性质,用物理量比热容来表示。知1讲一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热 量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这 种物质的比热容。比热容用符号c 表示,它的单位是焦每千克摄 氏度,符号是J/(kg )。定义知1讲1. 物体在热传递过程中吸收(或放出)的热量的多少, 与物体的质量、比热容和升高(或降低)的温度有关。2. 热量计算公式:Qcmt。 物体温度升高时吸收的热量:Q吸cm(t2t1), 物体温度降低时放出的热量:Q放cm(t1t2)。 其中Q吸和Q放代表吸收或放出的热量,单位是J。知1讲武汉,易错
45、题关于比热容,下列说法正确的是()A物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B物体的比热容跟物体的温度有关C物体的质量越大,它的比热容越大D物体的比热容与温度、质量都没有关系【例2】 【解析】比热容是物质本身的一种特性,其大小是由物质本身决定的,与吸热、放热、温度、质量等因素无关。D总 结 比热容是物质本身的一种特性,反映了物质的吸热或放热能力,大小只与物质本身有关,与其他因素无关。知1讲知1讲乐山下表为某一天中央电视台天气预报的数据。表中的四个地方,内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是()A水的比热容比泥土、砂石的比热容大B水的内能比泥土、砂石的内能大C水的密度比泥土、砂
46、石的密度小D水的温度比泥土、砂石的温度低【例3】 A知1讲【解析】上海和台北属于沿海地区水多,水的比热容较大;西宁和拉萨属于内陆地区,地表以砂石、泥土为主,砂石、泥土的比热容较小。白天,相同质量的水和砂石、泥土比较,吸收相同的热量,水的温度升高得少,砂石、泥土的温度升高得多,所以上海和台北升高温度较低,西宁和拉萨升高温度较高;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低得少,砂石、泥土的温度降低得多,所以上海和台北降低温度较少,西宁和拉萨降低温度较多,因此内陆地区的西宁和拉萨的温差比沿海地区的上海和台北的温差大。总 结知1讲一些物质的比热容物质比热容c/J(kg)1物质比热容c/J(kg)1水4.210
47、3铝0.88103酒精2.4103干泥土约0.84103煤油2.1103铁、钢0.46103冰2.1103铜0.39103色拉油1.97103水银0.14103沙石约0.92103铅0.13103关于比热容,下列说法中正确的是()A物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B物体的比热容跟物体的温度有关C物体的质量越大,它的比热容就越大D物体的比热容与物体吸热、放热及温度和质量都没有关系知1练1 知1练 2(中考自贡)冰在熔化过程中,下列判断正确的是()A内能不变,比热容不变B吸收热量,温度不变C比热容、内能、温度都不变D比热容变大,内能增加,温度升高知2导2知识点水的比热容大问 题汽车发动机的冷
48、却系统为什么要用水?北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水?为什么夏天住在海边不觉得热,冬天不觉得冷?为什么沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温 差却比较大?归 纳因为水的比热容较大,一定质量的水升高一定温度可吸收 较多的热量。一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。夏天,太阳照到海面上,海水在升温过程中吸收大量的热, 所以不觉得热;冬天,海水由于外界温度太低而要放出大 量的热,使气温不至于降得太低,所以不觉得冷。沿海水多,内陆砂石、泥土多,水的比热容比泥土、砂石 的大,白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小,砂石、 泥土的温度升高较大;而夜晚放出相同的热量后砂石、泥 土又会降得较多。知2
49、导知2讲 (广安)汽车的正常运行除了要加油外,还需要 加水,水作为冷却剂有其重要的意义,这是因为 水具有() A较低的凝固点 B较大的比热容 C较小的密度 D较高的沸点 【例3】 【解析】利用公式Q吸cmt分析。在m和t一定的情况下,水的比热容c大,则 其吸收的热量Q吸多,冷却效果好。B总 结应用分析致冷根据公式Qcmt可知:相同质量的水和其他液体相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,降温效果好散热根据公式Qcmt可知:相同质量的水和其他液体相比,降低相同的温度,水放出的热量多,取暖效果好调节气温沿海地区的温度变化比内陆地区小,原因:根据公式tQ/cm可知:相同质量的水和沙石相比,吸收相同的热
50、量,水升高的温度小,所以沿海地区的温度变化小运用公式法理解水的比热容大的三种应用:知2讲内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是()A水的比热容比泥土、沙石的比热容大B水的内能比泥土、沙石的内能大C水的密度比泥土、沙石的密度小D水的温度比泥土、沙石的温度低知2练1 知2练 2(中考黄冈)航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的内能,向后喷射出高温高速燃气流。为了避免对舰上人员及其他器材造成危害,甲板上安装了偏流板(如图),偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的_的特性来降低偏流板的温度。含义比热容定义水的比热容大的应用 1. 探究不同物质吸热能力的方法:控制
51、变量法。 实验中要保证所比较的不同物质的质量和初温相 同,还要用相同的加热工具,保证让不同物质在 相同时间内吸收的热量相同。2. 实验方案:(1)比较两种物质吸收相同的热量后升高的温度,温 度升高小的,吸热能力强;(2)让两种物质升高相同的温度,比较它们吸收的热 量,吸收热量多的吸热能力强。从“一些物质的比热容”表中找出比热容最大的物质和比热容最小的 物质,它们的比热容各是多少?“早穿棉袄午披纱,围着火炉吃西瓜”,这是对我国大西北沙漠地区。气候特点的形象写照。试用你学过的知识作出解释。123关于比热容,下列说法错误的是()A单位质量的某种物质,温度降低1 所放出的热量,叫做这种物质的比热容B单
52、位质量的某种物质,温度升高1 所吸收的热量,叫做这种物质的比热容C比热容大的物质温度升高时吸热的能力强D比热容大的物质温度升高时吸收的热量多(中考桂林)桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区。湖水对周围气温起到很好的调节作用,这是由于水的_较大。4将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝c铁c铜),浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度_。从沸水中吸收热量最多的是_球,吸热最少的是_球。512.3 研究物质的比热容第2课时热量计算第十二章 内能与热机1课堂讲解2课时流程课后作业逐点导讲练课堂小结当堂检测吸、放热计算质量、温度和比热容的计算知1导1知识点吸、放热计算问 题知道了水的比热
53、容是4.2103 J/(kg ),你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水,温度从20 升高到70 ,需要吸收的热量吗?吸收的热量=4.2103 J/(kg)0.4 kg(70 -20 ) =8.4104 J归 纳吸收的热量=比热容质量升高的温度Q吸= cm(t1-t0)吸收的热量=比热容质量升高的温度Q放= cm(t0-t1)知1导【例1】 知1讲 净含量为 350 mL (1 mL1106 m3) 的瓶装饮用纯净水的质量为_kg。若将其放入冰箱冷藏,温度降低了20 ,则水放出的热量为_J。已知水的密度 1.0103 kg/m3,水的比热容 c4.2103 J/(kg)。2.941040.
54、35水的质量利用公式mV计算,水放出的热量利用公式Q放 cmt计算。知1讲【解析】水的质量 mV1.0103 kg/m3350106 m30.35 kg,水放出的热量 Q放cmt 4.2103 J/(kg)0.35 kg20 29 400 J。总 结知1讲 公式Qcmt中,只要知道其中任意三个量,就可以求出另外一个未知量。这个公式可以用来计算的物理量有:吸收或放出的热量、升高或降低的温度、物体的质量、物质的比热容。知1练 搓手能使手的温度升高,这是用_的方式使手的内能增加;使用电热水器给水加热,这是用_的方式使水的内能增加。把质量为2 kg、初温是30 的水加热到80 ,这些水吸收的热量是_J
55、。水的比热容是4.2103J/(kg)1知1练 水的比热容较大,生活中,我们常用水来加热或散热,例如:冬天常用热水袋取暖,把质量为2 kg、温度为90 的热水装入热水袋中,到温度降为30 的时候,这些水放出了_J的热量;如果用相同质量、相同温度的沙子来取暖,沙子会冷得_(填“快些”或“慢些”)。22知识点质量、温度和比热容的计算知2讲【例2】 中考长沙水稻是喜温作物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻。当气温降低时,水能放出较多的热量;如果某秧田中水的温度降低了2 ,放出了3.36107 J的热量,则该秧田内水的质量为_kg。已知c水4.2103 J/(kg)4 0
56、00【解析】水的质量mQ/(c水t)3.36107 J/4.2103 J/(kg)2 4 000 kg。【例3】 有一根烧红的铁钉,质量是2 g,放出920 J的热量后,温度降低到20 ,求铁钉的初温。c铁0.46103 J/(kg)已知c铁、Q、m、t,用公式Qcm t的变形式求出t。【解】铁钉温度降低的度数:铁钉的初温:t0tt20 1 000 1 020 。 根据tt0t可求出t0。知2讲总 结 注意公式中各物理量的单位,解题时务必将单位换算正确。知2讲【例4】 质量为500 g的某种物质,温度从20 升高到30 ,吸收了2.1104 J的热量,则这种物质的比热容是多少?【解】Q吸cmt
57、,即2.1104 Jc0.5 kg(30 20 ),则c4.2103 J/(kg)。 知2讲总 结 注意题目中描述温度变化时所用的词语,本题中“升高到30 ”指的是末温,而不是温度的变化。知2讲在冬天为了使房间里保持一定的温度,每小时需要供给4.2106 J的热量。若进入散热器的水的温度是80 ,从散热器流出的水的温度是72 ,问每小时要供给散热器多少80 的水?知2练1 2(中考泰安)质量为10 kg的水,吸收4.2105 J的热量,温度从20 升高到多少摄氏度?水的比热容为4.2103 J/(kg)知2练 质量为500 g的某种物质,温度从20 升高到30 ,吸收了2.1104 J的热量,
58、则这种物质的比热容是多少?3要求量计算公式特别说明热量Qcmtc为物质的比热容c的单位是J/(kg)m为物体的质量m的单位是kgt为升高或降低的温度t的单位是Q为物质吸收或放出的热量Q的单位是J比热容 c质量 m温度 t运用公式时应注意的问题:(1)物体吸热升温时,ttt0; 物体放热降温时,tt0t。(2)运用上述公式进行计算时,一定要注意物理量的一 一对应,且统一各个物理量的单位。(3)比热容的单位不可去掉分母的括号而写成“J/kg”。(4)“升高”“升高了”不同于“升高到”。“升高”和“升高 了”是温度的变化量,即t;“升高到”是末温,即t。 对质量为5kg的水加热,使它的温度升高80,
59、水吸收的热量是多少?太阳能热水器深受广大用户的青睐,图是常见的太阳能热水器。假如该热水器内盛有100kg 、25 的水,在阳光的照射下,水温升高到55 ,那么这些水吸收了多少热量?12人们常用冷水来降温,例如用水作为汽车发动机及发电站发电机线圈 的冷却剂等。试解释其中的道理。3某同学根据在“探究水和砂石吸、放热性能”的活动中取得的实验数据,作出如图所示的图象,请你根据此图象说明水和砂石的吸热性能有何不同。(水和砂石的质量均为100g) 45如图所示,是用电磁炉烧水时的情形。已知该电磁炉每分钟能提供9104 J的热量,壶的容积为2.5 L。水的密度为1.0103 kg/m3,水的比热容为4.21
60、03 J/(kg)求:(1)壶中装满水后,水的质量是多大?(2)在壶中装满25 的水,用这种电 磁炉给水加热9 min 20 s,壶中水 的温度将升高多少?(不计热量损失,当时大气 压为1个标准大气压) 6质量相同的甲、乙两个物体比热容之比是23,吸收的热量之比为21,则它们升高的温度之比是()A21 B31C32 D13 7(中考济宁)小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体(比热容比水的比热容小)进行了实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图像可以得出:_物质为水,另一种液体的比热容为 _J/
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