第十二章机械能和内能复习2.docx
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第十二章机械能和内能复习2
第十二章机械能和内能复习
(2)
(二)、比热容热量
1、比热容:
叫该物质的比热容;(比热容与密度一样是物质本身的属性,与物体的质量、体积等无关)
2、水的比热容是,表示的物理意义是;(水的比热容较大,同等情况下,升高相同的温度吸收的热量多,反之降低相同的温度放出的热量也多)
3、用冷水冷却发动机、沿海地区比内陆地区昼夜温差大,都是因为的缘故。
4、热量:
(1)热量是在热传递过程中;其单位是;(热量是过程量,只
说吸收、放出多少热量,不能讲含有、具有多少热量,且热量是从温度高的物体传给
度低的物体)
(2)热量的计算:
吸热公式,放热公式。
(三)、内能改变内能的方式
1、内能:
物体内的总和叫做物体的内能。
(一切物体都有内能,一个物体可能没有机械能,但绝对有内能)
2、对同一物体而言,物体的温度越高,其内能越,温度是物体内能的标志。
(对物体内能的影响初中还要求大家知道的是质量)
3、改变物体内能的方式有和;它们改变物体效果是的,但实质有所区别。
是能量的转移,物体吸收热量,内能,放出热量,内能;另一种改变内能的方式的实质是内能与机械能的转化,对物体做功,内能,物体对外做功,内能。
4、下面利用热传递改变内能的是,用做功改变内能的是;(并分析内能如何变化)
(四)、热机
1、汽油机的一个工作循环由、、、四个冲程组成。
每个工作循环活塞往复运动次,飞轮转动圈,对外做功次。
2、在压缩冲程中,能转化为能;在做功冲程中,能转化为能。
3、右边a、b两图中,a图属于冲程,b图属于冲程,其中a图的冲程能量是由能转化为能,其中图的冲程是靠飞轮的惯性完成的。
(五)、热值
1、热值:
的某种燃料放出的热量叫做这种燃料的热值,其单位是。
(热值与密度、比热容一样是物质本身的属性,与质量、体积无关)
2、燃料完全燃烧放出热量的公式:
。
(燃料燃烧放出的热量不能与物体升温、降温时吸收和放出的热量要区分开来)
考点六:
内能
要点:
1.内能的定义2.内能和温度、热量之间的关系
例10、关于温度、热量、内能间的关系,下列说法中正确的是()
A、物体吸收了热量,它的温度一定升高,内能一定增加
B、物体温度升高了,它的内能一定增加,一定是吸收了热量
C、温度高的物体具有的热量就多
D、同一个物体温度升高,则内能增加
分析:
温度越高,分子无规则运动越剧烈,物体的内能越大,温度是物体内能的标志,所以同一物体温度越高内能越大,则D正确;对于A中物体吸热,温度不一下升高,如冰熔化时吸热,温度不变;对于B而言,温度升高内能增加,但是做功也能使物体的内能增加,如钻木取火等等;对于C中的热量,热量是过程量,只能讲吸收、放出热量,不可以说停含有多少热量、具有多少热量等。
解答:
D
考点七:
改变内能的方式
要点:
1.改变内能的方式及其实质2.热传递的条件、方向、结果、应用
3.对物体做功和物体对外做功内能的变化
例11、下列现象中,通过热传递改变物体内能的是()
A.两手相互摩擦,手发热B.用火炉烧水,水的温度升高
C.用锯锯木头,锯条发热D.用砂轮磨菜刀,菜刀的温度升高
分析:
改变物体的内能有做功和热传递,判断是否是做功过程主要是看过程中有没有相关的动词,如:
压缩体积、摩擦生热、煅打物体、弯曲物体等都是对物体做功,物体内能增加;其中A、C、D都是做功的方式改变了物体的内能。
解答:
B
例12、如图所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,管里放一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动;
(1)过一段时间后,看到的现象是,是能转化为能,里面燃气的温度;
(2)拉动绳子克服摩擦做功,是将机械能转化为__________能;
(3)请说出该实验中的某一现象并简述其原因。
现象:
_______________________;原因:
________________________。
分析:
拉绳子,要克服绳子与金属管的摩擦做功,机械能转化为内能,使绳子和金属管的温度升高,内能增加,通过热传递的方式,里面的酒精内能增加,温度升向,汽化加剧,压强变大到一定程度,对塞子做功,酒精气体的内能转化为塞子的机械能,管中气体内能减不,温度降低。
要注意的是燃气膨胀对处做功,内能减小,温度降低。
解答:
(1)塞子飞起来内能机械能降低
(2)内能(3)金属管热做功使物体内能增加或塞子飞起来管中气体内能转化为塞子的机械能
例13、2009年3月29日,中国女子冰壶队今天在韩国江陵举行的世锦赛决赛中,以八比六战胜冬奥会冠军瑞典队,首次夺得该项赛事的冠军,比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过的方式改变冰的内能,使表面的冰成薄薄的一层水(填物态变化名称),这样就能够减小冰壶与冰面之间的,使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动,冰壶出手后仍然会向前是在确作用下运动的。
分析:
用冰刷不断地刷冰,通过做功的方式使冰的内能增大并熔化,在冰壶的前方形成一层薄薄的水,水减小了冰壶与冰面的摩擦,从而按预计路线运动。
出手后冰壶是靠自身的惯性向前运动,最终要停止是因为摩擦力的作用,说明力是改变物体运动状态的原因。
解答:
做功熔化摩擦惯性
【典例分析】
考点五:
考点3:
热机
要点:
1.汽油机的一个工作循环的四个冲程:
2.四个冲程中的能量转化情况:
3.汽油机一个工作循环,飞轮转 圈,活塞往复次,对外做次功。
例14、汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,右图是冲程,其中在压缩冲程
中,气体的温度升高,是通过方式增加内能的。
为了降低汽缸体的温度,
汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过热传递的方式减少
汽缸内能的,用水来包围汽缸是因为水的。
分析:
汽油机的四个冲程的判断,根据进气门和排气门的开闭情况和活塞运动情形,好比用针筒抽气、压缩、排气一样,如图两个门都关闭,活塞向下运动,看出是做功冲程,内能转化为机械能,四个冲程中只有这一个做功冲程,其余三个冲程靠飞轮的惯性完的的,用水为气缸降温是利用热传递的方式,用水不用油是因为水的比热容大,升高相同的温度,水吸收的热量多。
解答:
做功做功热传递水的比热容大
例15、“豪爵110”摩托车使用的是自发研制的单缸汽油机,其转速为1800r/min,则汽油机每秒钟完成冲程,对外做功次。
分析:
一个工作循环中有四个冲程,四个冲程活塞往复两次(飞轮两转),对应一次功,简称1421.如果是多缸发动机,做功次数还要看缸的个数。
解答:
6015
考点六:
比热容
要点:
1.比热容是物质的物理属性:
2.比热容的物理意义:
3.比热容的应用:
例16、小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热,以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。
(1)比较沙子和水吸热升温快慢的方法有两种:
①;
②。
(2)实验中小明猜想:
沙子吸热升温比水快。
如果他的猜想是正确的,则应该观察到的现象是;
(3)由于物体吸热的多少不便用仪器测量,本实验中把吸热的多少转换成加热时间的长短。
在探究活动中常用到这种方法。
运用这种方法设计一个方案来较电磁铁磁性的强弱。
分析:
比较两种物质的吸热能力,因为物体吸收热量的多少无法直接观察,可以考虑用两种相同的加热器对相同容器中的相同质量的不同物质(水和沙子)进行加热(转换法),比较升温快慢的方法常用两种方案:
一是让它们升高相同的温度比较加热的时间,二是加热相同的时间,比较它们升高的温度。
解答:
(1)升高相同的温度比加热的时间加热相同的时间比升高的温度
(2)加热相同的温度,沙子的温度比水的温度要高
(3)电磁铁吸引大头针的数量或转化为指针偏转的角度
例17、下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是()
A.在河流上建水电站,用水发电B.汽车发动机用循环水冷却
C.让流动的热水流过散热器取暖D.晚上向秧苗田里放水,以防冻坏秧苗
分析:
水的比热容较大,在质量相等的情况下,升高相同的温度,吸收的热量更多,降温效果好,所以汽车的发动机常用水来降温,反之比热量大,降低相同的温度,放出的热量也多,保温效果也好,人们用它来作为传热物质或为秧苗保温,以及内陆比沿海地区温差大等也是水的比热容比沙石大的缘故。
故B、C、D都是利用水比热大的原因,而建水电站发电,是利用水的机械能。
解答:
D
考点七:
热量
要点:
1、物体升温要吸热、降温要放热的计算2、热值的物理意义
3、燃料完全燃烧放出的热量的计算
例18、两个质量相同的不同种金属做成的金属块,放在沸水中煮了很长的时间,然后将它们放在两只非常大的冰块上,足够长的时间后,熔化的冰多的是()
A.含有热量多的金属块B.比热容大的物体C.内能大的物体D.温度高的物体
分析:
冰熔化时要吸热,吸收的热量越多熔化的冰越多,而质量相同的两不同的金属放在沸水中煮了很长的时间,它们的初温度相同,均为100摄氏度,将它们放在冰块上足够长的时间后,它们的末温度也相同,由Q放=cm(t0-t)可知,放出热量大的必定比热容大。
解答:
B
例19、煤炭是一种重要能源。
区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量()
A.比热容B.密度C.热值D.温度
分析:
热值是单位质量的某种燃料在完全燃烧量所放出的热量,它是物质的物理属性,与质量、体积等无关,对于燃料来讲优劣之分就是燃烧放出热量的多少。
解答:
C
例20、小洪同学家中原来用液化气烧水,每天约用60℃的热水100kg,她家今年春节买了一台“皇明”太阳能热水器。
(1)这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收了多少热量?
(2)若石油液化气燃烧放出的热量有70%被水吸收,她家改用太阳能热水器后,平均每个月节约多少kg液化气(液化气的热值为8.0×107J/kg,每个月按30天计算)
(3)请你说说使用太阳能热水器的优点。
(至少说出两点)
分析:
第
(1)问求水吸收的热量,利用Q吸=cm(t-t0)计算,利用热量公式计算时,要弄清初末温度,特别可能隐藏的条件要能挖掘出来,如将水加热到沸腾,表示的是末温度为100摄氏度等,第
(2)问是燃料燃烧放出热量的百分之七十被水吸收,前后关系容易弄倒,引起注意,结合Q放=mq和第
(1)问中的水吸收的热量列式。
第(3)问对于目前的能源现状及对环境带来的影响,太阳能属于清洁能源,又可以节约将要枯寂的化石能源,并且是取之不尽用之不竭的能源宝藏,但它会受到天气、季节的影响。
解答:
(1)1.68×107J
(2)9
(3)太阳能属于清洁能源、节约能源、取之不尽用之不竭的能源
【能力提升】
1、“跳远”是一项常见的体育运动,跳远运动员在比赛过程中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做的目的是()
A.增大了跳远运动员的惯性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
2、如图所示,小刚对子弹击穿木板靶心前后子弹能量变化的问题进行了思考,有如下四点看法:
(1)动能减少,是因为有部分机械能转化为内能
(2)动能减少,是因为子弹的机械能增加了
(3)动能减少,是因为子弹克服摩擦做了功
(4)子弹机械能不变
在他的看法中,正确的有()
A.1点B.2点C.3点D.4点
3、下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是()
4、为了探究能量转化,小明将小铁块绑在橡皮筋中部,并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上,实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下,发现橡皮筋被郑紧了,接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去!
以下有关能量转化的判断,正确的是()
A.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是重力势能转化为动能
B.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处,主要是弹性势能转化为动能
C.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是动能转化为重力势能
D.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处,主要是弹性势能转化为重力势能
5、如右图,先用绳子把一个铁锁悬挂起来,然后把铁锁拿近到自己的鼻子,松手后,铁锁向前摆动又摆回来。
有关铁锁在摆动过程中的能量转化,下列说法正确的是()
A.铁锁回摆后能碰到鼻子,因为铁锁的机械能始终不变
B.铁锁下降过程中,重力势能转化为动能
C.铁锁上升到最高点,重力势能最小
D.铁锁下降到最低点,动能最小
6、在大型游乐场里,小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”,正在向最高点运动,对此过程,下列说法正确的是()
A.小明的重力势能保持不变B.小明的动能保持不变
C.小明的机械能守恒D.小明的机械减少
7、如图所示的情景是一种游戏,叫蹦极,游戏者将一根有弹性的绳的一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下,图中a点是弹性绳自然下垂绳下端的位置,c点的游戏者所到达的最低点,对于游戏者离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是()
A.游戏者的动能一直在增加
B.游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C.游戏者通过a点后,他具有弹性势能
D.游戏者到c点时,他的动能为零
8、关于物体内能的下列说法,正确的是
A.晒太阳使身体变暖,是通过做功改变内能的
B.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
C.一块0℃的冰融化成0℃的水,内能增加
D.物体吸收热量,内能变大,温度一定升高
9、下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是()
A.把冰块放在鲜榨的果汁里,喝时感觉很凉快B.利用太阳能热水器"烧水"
C.汽车的发动机启动一段时间后,排气管热得发烫 D.在野外生存时,钻木取火
10、关于热机,下列说法正确的是()
A.随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%
B.四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率
D.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
11、下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是()
A.热机排出的尾气没有内能B.热机的效率能达到100%
C.热机都是利用汽油作燃料D.热机的大量使用会造成环境污染
12、下列关于功、能和热量的描述中正确的是()
A.“嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中,机械能的总量保持不变
B.汶川地震形成的“堰塞湖”之所以危险是因为这些高处的湖水积蓄了很大的重力势能
C.物体的温度越高,具有的热量就越多
D.物体的内能越大,具有的功就越多
13、水具有比热容大的特点,下列现象中与此特点无关的是()
14、2008年4月19日,俄“联盟”号飞船返回舱着陆时出现严重错误,返回舱进入地球大气层后,朝地面飞行的前端不是隔热罩,而是舱门和天线,导致舱门被烧焦,天线遭焚毁,宇航员的生命受到严重威胁.在这一过程中,返回舱能量转化的方式是()
A.重力势能→动能→内能B.动能→重力势能→内能
C.内能→重力势能→动能D.内能→动能→重力势能
15、爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成了玉米花。
下列说法正确的是:
()
A、玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加
B、玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加
C、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变
D、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加
16、2009年4月5日中午10∶30朝鲜发射了“光明星二号”试验卫星,一度引起美国及其盟友韩国、日本的恐慌,怀疑朝鲜发射的是“大浦洞二型”远程导弹,在其发射的第一阶段,“光明星二号”加速上升的过程中,其动能,重力势能,机械能(填“增大”、“减小”或“不变”)
17、唐朝诗人杜甫的诗作《登高》中有这样的两名诗:
“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”,从物理学角度来说,“落木萧萧”是以为参照物,而“不尽长江滚滚来”揭示着一种能量的转化关系,即能转化为能。
18、在八百多年前,我国就发明了图示这种流行于民间的玩具式走马灯,它的工作原理和近代的燃气轮机相同。
如果点燃走马灯内的蜡烛,燃烧产生的高温气体将
(选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”),运动的
热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。
这种走马灯工作时
将内能转化为能。
19、美国《大众科学》杂志评出2006~2007年度奇思妙想十大发明,其中最引人注意的是“六冲程引擎”,这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水,其中第五冲程相当于四冲程内燃机的冲程,能量是能转化能;在第六冲程中发生的物态变化是;请你指出该“六冲程引擎”的一个优点:
。
20、目前,一污泥发电厂在南昌投入运行,它是将收集到的污水处理厂的污泥,在热电厂与煤掺烧发电,经测算,在完全燃烧的情况下,10吨污泥相当于1.4吨烟煤产生的热量,那么,完全燃烧500吨污泥可以产生J的热量(烟煤的热值为2.9×107J·Kg-1),这些热量用来发电的效率为65%,能产生kwh的电能。
21、太阳能是一种清洁能源。
某太阳能热水器每天能使500Kg的水温度升高30℃,那么这些水吸收的热量为J,这些热量相当于完全燃烧m3的天然气放出的热量。
(天然气的热值取7×107J/m3,水的比热容p水=4.2×103J/(kg·℃))
22、小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路.他思考:
物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
(1)他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长.这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中增加的___________就越大.
(2)他进而又提出两个猜想:
猜想一:
物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:
物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关.
为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,如图甲所示.实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:
________________________________________.
(3)小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同.这说明猜想一是___________(选填“正确”或“错误”)的.
(4)在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如下表:
次数
1
2
3
4
5
木板倾角θ
10°
30°
53°
75°
85°
向上滑行的最大距离s/m
0.50
0.40
0.36
0.39
0.43
根据表中数据,请在图乙中描点作出s—θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的定性关系是_________________________________
23、某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下实验:
用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.1m2,经过太阳光垂直照射15min,水温升高了5℃.问:
(1)实验时6kg的水15min内吸收了多少热能?
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少?
吸热功率是多少?
(3)太阳能热水器的吸热管为什么都在做成黑色或深蓝色?
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