机械能内能讲义

复习1．在图1所示的滑轮组中，动滑轮的总重是100N(绳的自重和轮轴间摩擦均不计)。求：(1)当提起400N的物体时，绳自由端拉力F至少应是多少？滑轮组的机械效率是多人？〔2〕绳子能承受的最大拉力是200N时，滑轮组最人的机械效率是多大？第十二章机械能和内能一．知识点一个物体如果能对另一个物体做功，这个物体就具有________。物体由于运动而具有的能叫_________。物体动能的大小与物体的_______和________有关。物体的_______、_______越大，物体的动能就越大。物体由于发生弹性形变而具有的能叫___________，在一定限度内，形变越大，形变物体的弹性势能就越_______。物体由于被举高而具有的能叫____________。重力势能的大小与其_________和________有关。_________越大，_____越高，物体具有的重力势能就越大。物理学中，我们将动能和势能统称为_________，动能和势能可以相互________。8.物体内所有分子做无规那么运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。9.温度升高，物体的内能增大。10.热传递是改变物体内能的一种方式，热传递的条件：有温度差，热传递的方向：从高温处向低温处，热传递的实质：能量〔内能〕的转移。11.比热容〔用C表示〕：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种物质的比热容。比热容的单位：J/(kg·℃)。读作：焦耳每千克摄氏度。12.比热容是物质的一种属性，它只与物质的种类有关，与物质的体积和质量等因素无关。同种物质状态不同时比热容不同。13.水的比热是4.2×103J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高〔或降低〕1℃所吸收〔或放出〕的热量是是4.2×103焦。14.热量计算公式Q＝cmΔt〔式中的Q是吸收或放出的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；Δt是变化的温度，单位是℃。〕15.改变物体内能两种方式〔1〕热传递热传递的实质：是能量的转移过程〔2〕做功做功的实质：是能量的转化过程。对物体做功：机械能转化为内能。物体对外做功：内能转化为机械能。16．热机〔1〕热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置〔2〕汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程叫做一个冲程.〔3〕汽油机的主要部件名称：气缸、活塞；曲轴、连杆；进、排气门；火花塞。〔4〕汽油机完成一个循环:1〕.活塞经历四个冲程,分别为:吸气冲程压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中,做功冲程时燃气对外做功.2〕.曲轴旋转2圈,活塞往复2次.17.燃料的热值1〕探究质量相同的物体燃烧时放出的热量实验说明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后,酒精比碎纸片放出的热量多.2〕更多的实验说明:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是不相同(相同/不相同).3〕燃料的热值：q4〕.定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值.5〕.单位：J/kg。6〕.燃料完全燃烧放出的热量:Q放=mq练习题一．选择题1.以下说法正确的选项是〔〕A.静止的物体一定不具有能B.运动的物体由于没有对别的物体做功，所以不具有能C.只有物体被举高了才具有能D.做功的物体一定具有能2.在以下物体中，只具有动能的是〔〕A.被举高的木凳B.被拉长的松紧带C.飞行着的炮弹D.在光滑水平地面上滑行的钢块从楼上抛出的石头，在飞行的过程中具有的能是〔〕A.只有动能B.只有势能C.有机械能D.不光有动能，还有弹性势能4．关于能的概念，以下说法正确的选项是〔〕A．势能相等的物体一定在同一高度B．悬挂的物体因为没有做功，所以没有能C．在空中飞行的子弹，能够做功，所以具有能D．一个物体具有机械能，那么这个物体一定既具有动能也具有势能5．2007年10月24日“嫦娥一号”卫星发射升空，它在加速上升过程中〔〕A．动能不变，重力势能增加B．动能增加，重力势能增加C．动能不变，重力势能不变D．动能增加，重力势能减小6．2008年5月汶川大地震时，我国政府在第一时间紧急派出飞机为灾区空投救灾物资，从飞机上空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是〔〕A．动能B．重力势能C．重力D．质量7．“神舟六号”载人舱在返回地面附近是，由于受到空气阻力，做匀速运动，那么载人舱在匀速下降过程中，它的〔〕A．动能不变，势能增大B．动能不变，势能减小C．动能减小，势能不变D．动能增加，势能减小8．以下现象中，物体动能和重力势能都发生变化的是〔〕A．跳伞运发动在空中匀速下降B．空中加速下落的冰雹C．匀速上坡的汽车D．在水平轨道上加速行驶的列车9．在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水，以下关于其动能变化的说法中下确的是〔〕A．逐渐减小B．逐渐增大C．不变D．无法确定10．下面的现象中属于动能转化为重力势能的是〔〕A．小刚用弹弓上形变的橡皮条将“子弹”弹射出去B．小明脚踩滑板从高处滑下C．上海“明珠线”上的轻轨车无动力滑上站台D．了弹水平穿过鸡蛋的瞬间11．汶川地震后的5月14日，我空降兵15位勇士不畏牺牲，勇敢地从4999m的高跳伞执行侦察营救任务，为上级决策提供了第一手资料，为组织大规模救援赢得了珍贵时间，受到了中央军委的通令嘉奖，跳伞勇士在空中匀速下落的过程中，他的〔〕A．重力势能增大，机械能增大B．重力势能减小，机械能增大C．重力势能减小，机械能不变D．重力势能减小，机械能减小12．跳水运动是奥运会的正式比赛工程，我国运发动在该工程上一直处于国际领先地位。比赛中，跳水运发动从腾空跳起向上运动后再向下落入水中，假设不计空气阻力，在整个空中运动的过程中，运发动的〔〕A．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能不变B．动能先增大后减小，重力势能先减小后增大，机械能不变C．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能增大D．动能先增大后减小，重力势能先减小后增大，机械能减小13．乒乓球由高处静止下落的过程中，它的机械能的转化情况是〔〕A.弹性势能转化为动能B.重力势能转化为动能C.动能转化为重力势能D.重力势能转化为弹性势能14．以下现象中，物体动能转化为势能的是〔〕A.秋千由最高处向最低处荡去B.张开的弓把箭水平射出去C.骑自行车匀速上坡D.腾空上升的礼花弹15．下面哪种情况动能、重力势能都是增加的〔〕A．跳伞员张开伞后，匀速下降B．汽车沿斜坡匀速向下行驶C．电梯从楼下加速上升D．列车在平直轨道上匀速行驶16．汽车沿斜坡匀速上坡的过程中，它具有的：〔〕A．重力势能增加，动能增加B．动能不变，重力势能增加C．动能不变，机械能减少D．重力势能增加，动能减少17．如下图，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在整个过程中，机械能转化的情况是〔〕A、重力势能→动能→重力势能B、动能→弹性势能→动能C、动能→势能→动能→势能→动能D、重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能18.如下图，人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的，有一近地点和远地点，下面关于卫星的说法正确的选项是〔〕A．当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大B．当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大C．当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小D．当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大19、以下图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是〔〕ABCDABCD20、用酒精灯给试管加热，如下图，试管口软木塞冲出的过程中，以下说法正确的选项是A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同D．试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的21.关于内能，以下说法中正确的选项是〔〕A．温度低于0℃物体不具有内能B．物体具有内能，也可以同时具有机械能C．具有机械能的物体不一定具有内能D．温度相同的物体，其内能的大小也相等22．关于热传递和热量，以下说法中正确的选项是〔〕A．温度高的物体含有热量一定多B．质量比拟大物体含有的热量比拟多C．热量是从热量多的物体传递到热量少的物体D．热量总从高温物体传递到低温物体23．以下说法正确的选项是()A．任何状态下处于任何位置的物体都具有内能B．机械能大的物体内能一定大C．静止在地面上的物体无内能D．空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多24．关于物体内能，以下说法正确的选项是〔〕A．水有内能，冰没有内能B．水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大C．一杯水的温度越高，它具有的内能越大D．一杯水在高处比在低处时具有的内能大有关物质的比热容，以下说法中正确的选项是()

A、比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越小。

B、比热容跟物体的温度有关，温度越高，比热容越大。

C、比热容跟物体吸收或放出的热量有关。

D、比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度、质量都无关。26.在以下几种情况中，比热容会发生变化的是(

)A、20℃的水变成4℃的水

B、一块钢板压制成钢锅C、水结成冰

D、把开水倒入冷水中27.铜的比热容小于铝的比热容，如果两者的质量和初温均相同，它们从外界吸收相同的热量后，两者的末温度()A．相同B．铝＞铜C．铝＜铜D．无法确定28．图6是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置。设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是〔〕A．取相同质量的沙子和水B．盛放沙子和水的容器相同C．采用完全相同的加热方式D．酒精灯里所加的酒精量相同29、用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图2所示，由图线可以看出〔〕A．甲的比热容比乙大

B．甲的比热容比乙小C．甲和乙的比热容相同

D．刚加热时，甲、乙初温相同30、水和煤油的质量之比是5∶4，比热容之比是2∶1，水的初温是18℃，煤油的初温是20℃。假设它们吸收相等的热量，水的温度升高到40℃，那么煤油升高到的温度是〔

〕

A．120℃

B．100℃

C．75℃

D．55℃31、A、B两物体质量相等，温度均为10℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃，现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后，甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，那么A、B两种物理的比热容之比为〔

〕A、2：3。

B、3：5。

C、4：9。

D、1：2。32.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是[]A．内能减少，温度降低B．内能增加，温度升高C．内能减少，温度升高D．内能增加，温度降低33.下面的例子中有物体的内能转化为机械的过程是〔〕A.冬天里人在阳光下晒太阳B.用酒精灯加热杯中的水C.热水里加进冷水D.热水瓶的塞子自动弹起34以下事例中，属于机械能转化成内能的是〔〕火药气体把子弹从枪膛中射出B.电流通过白炽灯发光C.古人用钻木的方法取火D.用酒精灯加热烧杯里的水35.下面关于能量转化的说法中错误的选项是〔〕A.用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，内能转化为机械能B.陨石进入大气层成为流星时，机械能转化为内能C.壶中的水沸腾时，壶盖不停地跳动，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能D.用打气筒给车胎打气时，筒内空气的内能转移到筒上，使筒壁温度升高36.在标准气压下，1kg20℃的水吸收了3.36×105J的热量后，其温度为〔〕A、80℃B、90℃C、100℃D、110℃37.一杯酒精倒掉一半，剩下另一半时〔〕A、热值不变，比热变为原来的一半B、比热不变，热值变为原来的一半C、热值、比热变为原来的一半D、热值、比热都不变38.如下图，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠〔〕A．通过d时的速度比通过c时大B．在c点比在b点的重力势能小C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能D．从b运动到c的过程中，机械能转化为重力势能二．填空实验1、煤油的比热容是2.1×103J/〔kg·℃〕，其物理意义是：，用去一半后，剩余煤油的比热容为J/〔kg·℃〕。煤油的热值是4.6×107J/kg，其物理意义是：，用去一半后，剩余煤油的热值为J/kg。2、图1是研究物体的动能大小与哪些因素有关的实验。本实验是通过观察来比拟物体动能的大小。要研究动能的大小与质量是否有关，应选用质量的两个球从的高度下落〔选填“相同”或“不同”〕。与此类似，要研究动能的大小与速度的关系，应采用的方法是。ACB.图1图23、如图2所示，一根不可伸长的细绳系着一小球在竖直平面内摆动。小球在运动过程中动能最大是在点，小球在运动过程中重力势能最大是在点，小球从A点运动到B点的过程中，能量转化情况是，小球从B点运动到C点的过程中，能量转化情况是。4、在四川邛徕窑遗址中出土了一种唐朝“省油灯”．这种省油灯的灯盏是铜质的，在灯盏下增加了一层夹层，又叫夹层灯．夹层留一小孔，可以从小孔向夹层中加水．灯点燃后，热会由灯盏通过__________方式使油的内能增加，温度升高，加快油的__________，增加耗油量．在夹层中加水，降低油温，到达省油的目的，这是利用水的________________特性．5、一辆洒水车匀速行驶在平直的公路上，在洒水过程中，洒水车的动能_________，机械能_________。〔选填“减小”、“增大”或“不变”〕6、妈妈在厨房炖排骨汤，小雪还没进门就闻到了排骨汤的香味，这是一种_________现象，说明了_________________。妈妈把菜刀放在磨石上磨了几下，发现菜刀的温度升高了，这是用_________的方法在改变物体的内能。7、王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了，这主要是由于两种燃料的_________不同；假设现将44kg初温为20℃的水烧开〔标准大气压下〕，需要吸收的热量为_________J。假设这些热量由天然气提供那么需要_______kg的天然气。〔水的比热容为4.2×103J／〔kg·℃〕，天然气的热值是4.4×107J／kg〕8、汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备。单缸汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是__________________冲程；其他三个冲程是靠___________________来完成的。9、爆米花是同学们喜爱的小食品之一。爆玉米花时，将玉米粒放入铁锅内加热，玉米粒中的水分受热后，温度_________，内能增大；水变成水蒸气后体积迅速增大，将厚实的壳涨破，此过程中内能转化为_________能。10、如图3所示，原长为L的软弹簧，上端固定，下端挂一个小重球，从位置A处释放时，弹簧长仍为L，小球从A运动到最低位置B的过程中，能减小，能和能增加．11、一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟内完成_____冲程，做功_______次，活塞往复运动_______次，_______个工作循环。12、在水平面上固定一竖直弹簧片P〔如上图所示〕，钢球从斜面上滚下，当球碰到钢片后，钢片将发生____________，这是_________能转化为___________能．13、如下图，在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，小球由斜面某位置滚下，撞击水平面上的小木块。〔1〕实验中通过观察___________________________的大小，来判断小球动能的大小；Ah1Ah2Bh1甲乙丙〔2〕让质量不同的小球A和BAh1Ah2Bh1甲乙丙〔3〕为了探究动能大小与速度的关系，应选择_______________两个图进行比拟，理是_____________________________________________。14、在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击后，陷入沙坑中的情况如图6所示．(1)在此实验中，我们是通过______________来比拟各铁块的重力势能大小的．(2)假设A、B两铁块质量相等，那么铁块下落的高度关系是hA_______hB得出的结论是________________________________________；假设B、C两铁块下落的高度相等，那么两铁块质量的关系mB_____mC得出的结论是________________________________________．15、某同学在做“比拟不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高的温度△t/℃加热时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102〔1〕实验中，记录加热时间的目的是：________________________________________。〔2〕分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的________有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，____________________吸收的热量不同。〔3〕如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，___________温度升高的多。〔4〕该实验采用了____________法，以下探究过程中也采用了一这方法的是〔〕A．探究影响压力作用效果的因素B．探究平面镜成像的特点C．探究通电螺线管的磁场是什么样的16．如下图，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下〔mA=mB<mC，hA=hC>hB、〕，推动纸盒运动一段距离后静止。⑴要研究动能与质量的关系，我们应选择两图来进行比拟。⑵要研究动能与速度的关系，我们应选择两图来进行比拟。〔3〕从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达水平面时，球的动能最大。二．计算题1．太阳能热水器内盛有25OC的水20kg，在阳光照射下水温升高到55OC，试计算这些水吸收了多少热量？〔C水=4.2×103J/(kg.OC)2．在质量为0.5kg的铁锅中放入3kg水，把这锅水从20℃加热到90℃。求：〔1〕水吸收的热量；〔2〕铁锅和水总共吸收的热量。[铁的比热容0.46×103J/〔kg·℃〕]3、某校自制一个太阳能热水器，它的反射面的有效面积是2.5m2，太阳光对此镜面辐射的能量平均每小时为2.5×106J/m2，如果整个装置的效率是52%，那么这个热水器每小时可把多少千克15℃的水加热到60℃？4．2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来表达“城市，让生活更美好”的主题。如图21所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球外表上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：〔1〕一箱水需要吸收的热量是多少？〔2〕热水器上集热器的面积至少要多大？

［水的比热容是：4.2×103J/(kg·℃)］5、森林是一巨大的天然“氧吧”，因为绿色植物在光合作用下可以放出大量的氧气.小明同学为测量地球外表植物吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水,水面的外表积为0.1m2，经太阳垂直照射15min，温度升高了5℃.请计算：〔1〕实验时6kg的水吸收了多少热量？〔2〕假设地表植物接收太阳能的能力与水相等，每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳？〔3〕100m2绿地每秒可以放出多少升的氧气？〔假设绿色植物在光合作用下每吸收103J的太阳能可以放出0.05L的氧气〕6、简易太阳能热水器的受光面积1.4m2

,内装80kg水，太阳每分钟辐射到1m2面积上的热量是8×104J,如果60％的热量被水吸收,问:20℃的水晒3h后水温升高到多少摄氏度？〔水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)〕20、热水瓶内有1.5千克水，如果它的温度从100°C下降到30°C，可放出多少热量？假设这些热量全部用来做功，可以做多少功？7、甲、乙两物体的质量之比为，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，〔设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收〕如下图为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线，假设甲的比热容为，那么乙的比热容是多少？8、一支水银温度计中装有2g水银，水银吸收5.6J热量后，温度计的读数由25℃上升到多少摄氏度？[水银的比热容是140J/〔kg・℃〕]9、质量相等、初温相同的水和某种液体，在相同的时间内，相同的条件下同时给它们加热。每隔1min记录一次温度，得到温度随时间变化的图像如下图，求：〔1〕这种液体的比热容〔2〕要使20kg这种液体加热10分钟，需要吸收多少热量？10.完全燃烧42g焦炭所放出的热量，假设有50％被2kg的水吸收，那么水温可升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，焦炭的热值=