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1、 学乐教育内部讲义学乐教育2012年秋季九年级物理一对一课程讲义第2/3讲 机械能和内能 姓名： （10月 日）一、动能 势能 机械能学习要求1通过实例分析，理解运动的物体能做功，具有动能。2认识到动能的大小与物体的质量和运动速度有关，并能解释简单的现象。3理解弹性势能和重力势能的概念和决定因素，并能解释简单的现象。4通过观察和实验理解动能和势能的转化过程，能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单的物理现象。5能够运用控制变量法进行实验设计；逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。学习指导1知识结构：机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的因素：物体的
2、质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生弹性形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：物体的弹性形变越大、弹性越强，弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体的速度越大、质量越大，动能就越大2对能量的理解：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。能量是表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”，如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功3对机械能的理解：动能和势能统称为机械能。（1）有动能的物体具有机械能；（2）有势能的物体具有机械能；（3）同时具有动能和势能的物体具
3、有机械能。4动能与势能转化问题的分析：首先明确决定动能大小的因素、决定重力势能（或弹性势能）大小的因素，再看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。要注意动能和势能相互转化过程中能量的损失和增大，如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能与势能转化过程中机械能不变。典型范例例1 跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（）A动能增加，重力势能减少，机械能不变B动能不变，重力势能减少，机械能减少C动能减少，重力势能增加，机械能增加D动能不变，重力势能不变，机械能不变精析:从动能、重力势能、机械能的概念出发去分析问题匀速下落的跳伞运动员，质量和速度不变，动能不变；
4、下落过程中，相对地面的高度减小，重力势能减少；机械能动能势能，动能不变、势能减少，故机械能减少全解：B点评： 对于这类问题的判断主要是抓住描述物体运动状态的关键词“匀速下落”匀速反映了速度不变，下落反映了相对于地面的高度的变化。例2 如图所示，用绳子拴住一个苹果并悬挂起来，把苹果拉近自己的鼻子静止，松手后，苹果将向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，苹果会打到你的鼻子吗？为什么？精析: 苹果从靠近鼻子的A处松手后，由A到B的过程中，苹果的高度逐渐降低，速度加快，即重力势能转化为动能；同理，苹果由B点到C点的过程中动能转化为重力势能。苹果返回由C经B到A的过程中，只是重力势能与动能的相互转化，
5、其机械能没有增加，所以，最后摆起的高度不会高于原来松开的高度，故不会打到鼻子全解：不会打到鼻子。因为苹果拉到一定高度，所具有的重力势能是一定的，在与动能转化的过程中机械能不会增加，故不会打到原来的高度，也不会打到鼻子。点评：通过对这类问题的研究让学生感受物理知识有用，养成用科学知识解决问题的习惯，而不是想当然。思考与练习 一、填空题1李白曾用“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的诗句描述庐山瀑布的壮观。从物理学的角度来看，飞流直下的瀑布蕴藏着巨大的_2物体由于而具有的能量叫动能；物体由于被举高而具有的能量叫；物体由于发生弹性形变而具有的能量叫 。3投向空中的篮球具有 能和 能，落下时，它的 能减
6、小。从落地到被弹离地面时它具有 能4下列物体中：A挂在屋顶上的电灯；B被拉开的弹簧门；C空中飞行的小鸟；D在溜冰场上滑行的运动员；E从斜坡上滚下的石头；F在平直公路上行驶的汽车。只具有动能的是 ；只具有势能的是 ；既具有动能，又具有势能的是 二、选择题5下面关于能的说法正确的是 ( )A只有正在做功的物体才具有能量； B具有能的物体都在做功；C不做功的物体就不具有能； D能够做功的物体，它一定具有能；第6题图6在如图所示的滚摆上升、下降的实验中，以下说法正确的是 （ ） A上升时，滚摆机械能在增加B上升时，滚摆动能转化为重力势能C下降时，滚摆动能转化为重力势能D上升、下降时，其他形式的能转化为
7、机械能7以同样速度行驶的载重汽车和小轿车，它们的动能相比 （ ） A载重汽车的动能大 B小轿车的动能较大 C它们的动能一样大 D无法比较8皮球从手中竖直落到地上，从撞击地面到发生形变的过程中 （ ）A弹性势能转化为动能 B动能转化为弹性势能C重力势能转化为弹性势能 D动能转化为重力势能第9题图9如图所示，小明从滑梯上下滑的过程中，下列说法中正确的是（）A重力势能减少，动能增加B重力势能增加，动能减少C重力势能增加，动能不变D重力势能减少，动能不变10骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了 （ ）A.增大惯性B.增大动能C.增大势能D.增大冲力三、论述题11过山车是一项富有刺激性的娱乐工具。
8、那种风驰电掣、有惊无险的快感令不少人着迷。在开始旅行时，过山车是靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了，它却能带着人们爬过一个又一个的“小山丘”，而且它设计成随后的小山丘比开始时的小山丘要低。请你就该短文提出两个与物理有关的问题，并简要解释。二、内能 热量学习要求1了解内能的概念，通过类比的方法，知道任何一个物体都具有内能。2能简单描述温度与内能之间的关系。3结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。4了解热量的概念，知道热量的单位，能正确使用“热量”这一术语。5会进行关于物体吸、放热的简单计算。6了解用热传递来改变物体内
9、能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。学习指导1怎样理解物体的内能？（1）物理学中把“物体内部所有分子做无规则运动的动能和相互作用的势能的总和叫做物体的内能”.这里有两点要注意：一是“物体内部所有分子”的含义，是指所研究物体内部的全部分子，而不是该物体内部的一部分分子；二是“总和”的含义，这里的总和指的是该物体内部全部分子所具有的动能和全部分子具有的势能之和。（2）一切物体都有内能.物体不论大小、温度高低，物体内分子都在做无规则运动，具有分子动能，因此任何一个物体都具有内能，内能不会为零。（3）内能与温度的关系同一个物体，它的温度越高，分子无规则运动的速度越大，因此分子的动
10、能变大，导致物体内部分子动能和势能的总和增加.例如，一个铁块在烧红时的内能比它冷却时的内能大.对于内能与温度的关系不能错误地理解为温度越高的物体内能越大，内能的大小除了与温度有关，还与其他因素有关，而其他因素将在我们以后的物理学习中介绍.但对同一个物体而言，温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。2热量计算公式的应用。物体在热传递过程，吸收或放出热量的计算公式可以合并成一个表达式Q = cmt,式中t为物体在热传递过程中温度的改变量，解题时要特别注意.另外，公式只适用于物体温度升高（或降低）时吸收（或放出）热量的计算，对物态变化过程中的吸热、放热就不适用了。曲型范例例1下列说法中正确的是 （
11、）A100的水比50的水所含的热量多B温度升高得多的物体吸收的热量一定多C热传递时高温物体将温度传给低温物体D热传递时高温物体将热量传给低温物体精析：物体之间没有热传递就谈不上热量，因此说物体含有多少热量是错误的；物体在热传递过程中，吸收或放出热量的多少，不仅与温度的变化有关，还与其他因素有关；温度是分子无规则运动剧烈程度的标志，热传递过程中传递的不是温度而是能量，所以A、B、C的说法都是错误的. 全解：选D点评：本题考查了三个知识点，对热量这个过程量的理解；热传递过程中吸收、放出热量的多少与哪些因素有关；热传递过程中伴随着的是能量的转移，不是温度的转移。例2质量为1Kg的铝壶中装有500g1
12、0的水，给壶加热，使水温度升高到100，需要吸收多少热量？精析：本题中水升高温度吸热，铝壶也要吸热,铝壶的初温、末温和里面水的初温、末温应相同，求需要的热量就是铝壶和水吸收的热量之和全解：已知：m铝 =1Kgm水=500g =0.5Kgt=100-10=90C铝=8.8×102J/（Kg·）C水=.×10J/（Kg·）解：Q吸=Q铝Q水=C铝·m铝·t C水·m水·t=8.8×102J/（Kg·）×1Kg×90+ 4.2×103J/（Kg·）×0
13、.5Kg×90=2.682× 105J点评： 对该题的求解要注意两个方面：一是需要吸收的热量是水和铝壶吸收的热量之和；二是水和铝的比热容不同要分别计算思考与练习一、填空题1质量相等的水和煤油，升高相同的温度， 吸收的热量多；若质量相等的水和煤油吸收了相等的热量，则 的温度升得高。2物体内部 和 的总和叫做物体的内能。物体温度升高， 必定增加，因而这个物体的内能 。3食物放进冰箱后温度降低，是用_的方法减少了食物的内能。4在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴红墨水，可以看到墨水在 中扩散得快，由此说明分子运动的快慢与 有关系。5牛奶最好在低温环境中存放，否则容易变质。一只纸盒内装有0.25的牛奶，放入电冰箱前的温度为25；放入电冰箱的冷藏室后，牛奶的温度降低到5。已知牛奶的比热容为4.0×103J/（·）。在这过程中，牛奶放出的热量为 J。6太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会 ，水的内能 （选填“减少”、“不变”或“增加”），这是通过 的方法改变了它的内能。某太阳能热水器盛有l00kg的水，若水温由20升高到70，则水箱里的水吸收了 J的热量。c水4.2×103J/(Kg? )二、选择题 7关于比热容、温度和热量，下列说法K 正确
