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1、2020届九年级中考复习浙教版科学讲义：九年级上册13能的转化和守恒第13课时能的转化与守恒知识架构回归教材夯实基础 回扣教材本真巩固基础屈惧 一r回归教材一、机械能（a）1.动能和势能动能是物体由于运动而具有的能。动能的大小与物体的质量和运动速度有关， 物体的质量越大，运动速度越快，其动能越大。重力势能是物体由于被举高而具有的能。重力势能的大小与物体的重力和被 举高的高度有关，物体的重力越大（质量越大），被举高的高度越高，其重力势能 越大。弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能。同一物体在一定限度内弹性 形变越大，弹性势能越大。在相同的形变程度下，不同的物体弹性势能不同。（4）动能和势能之
2、和称为机械能。【知识拓展】1 .物体具有能，但不一定要做功。2 .动能和重力势能的大小及其影响因素可分别用公式E动 = mv2/2和E势=6卜= mgh来帮助理解，但这两个公式不要求计算。3 .动能和势能的转化(1)动能和重力势能的转化单摆、滚摆等一定质量的物体加速下降过程中，动能增大，重力势能减小，重力 势能转化为动能；减速上升过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力 势能。(2)动能和弹性势能的转化弹簧的一端固定，另一端带着小球做弹性运动时，弹簧的弹性势能和小球的动能 之间可以相互转化。(3)探究动能与重力势能的大小可利用控制变量法设计对照实验。比较动能和重 力势能的大小可利用转化法
3、进行观察。(4)机械能守恒：一个物体在动能和势能转化过程中，若不考虑因摩擦等因素引 起的能量损失，则机械能守恒。二、分子的热运动与内能(a)1 .含义：分子运动论观点认为：物质是由大量微观粒子(包括分子、原子和离子) 构成的。这些微观粒子都在不停地做 无规则的热运动。微观粒子之间有_间隔，微观粒子之间存在着相互作用力(包括引力和斥力)。分子热运动的快慢宏观上表现为温度的高低， 温度越高热运动越快。物体具有内 能就是因为物体内部大量的微观粒子做无规则运动。 温度越高，微观粒子运动越 快，物体的内能越大。【知识拓展】1 .同一物体，温度越高内能越大。不同物体的内能多少无法比较。2 .物体吸收热量，
4、内能一定增加，但温度不一定升高，如冰块吸热熔化过程中， 内能增加，但温度不变。3 .内能的改变(1)改变物体内能的途径有 做功 J 口热传递_。摩擦生热、压缩气体等都是对物体做功，可以增加物体的内能；高温气体(如水蒸气)将瓶塞冲出，是物体(气体)对外做功，物体的内能减少。对物体加热可以增加物体内能，对物体冷却可以减少物体内能。这是通过热传递 改变物体的内能。(2)热传递的量度热传递是物体间的能量转移，发生转移的能量称为热量，用 Q表示。热量的计算公式：Q = cm At o公式中的c是物质的比热容，简称比热，单位是 J/(kg G )。水的比热容是 _4.2X 103_J/(kg C)_。公式
5、中的 &指物体热传递前后的温差。【知识拓展】内能和热量是完全不同的概念。内能指一个物体内部所有分子运动的动能和势能 总和。热量是指热传递或能量转化过程中， 转移或转化的能量多少。可以类比说 明：一个水库中的总水量可看作是 “内能”，而“热量”可看作是水库水坝放出 来的水量。4 .热值与热机热值_1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量 称为热值。热值是评价一种燃料品质的 重要指标。热值可用q来表示，单位是J/kg（如果是气体燃料时，单位一般用J/m3）。 热值计算时可用：Q= mq（气体燃料计算时用：Q = Vq）（2）汽油机的工作过程汽油机是重要的内燃机之一。所有内燃机的能量转化方式都是将内能转化
6、为机械 能。汽油机的主要结构有汽缸、活塞、连杆、曲轴、火花塞等。汽油机工作过程一个周期分为四个冲程： 气冲程、缩冲程、,故功冲程、排气冲程。其中吸气冲程吸入的是经化油器而来的汽油和空气的混 合气体；压缩冲程时活塞对混合气体做功， 混合气体内能增大温度升高；做功冲 程时火花塞点火，汽油燃烧放热，推动活塞向外运动，该冲程将内能转化为机械 能；排气冲程将燃烧后的废气排出汽油机。【知识拓展】1 .燃料的“完全燃烧”指燃料中的碳元素全部变成二氧化碳，氢元素全部变为水。燃料的热值不需要记忆。2 .汽油机一个工作周期，曲轴转两圈，做功一次。3 .从图中识别汽油机工作过程的四个冲程，要注意观察的细节是：活塞的
7、上下运动情况、进气门和出气门的打开和关闭情况、火花塞是否点燃等。三、核能的利用（a）核能指原子核在转变过程中所释放出的能量。又称为原子能等。核反应包括_重核裂变禾口 轻核聚变两种类型。四、能量的转化与守恒（a）能量可以相互转化或转移。能量的转化过程会改变能量的形式；能量的转移过程 能量的形式不变。能量的转化和守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化过程中，能量的总量保持不变 _。能量的转化和转移都是具有方向性的。题型分类深度剖析方苑熙德深度第析田点难点当堂泅评R归类探究类型一能的转化与守恒定律典例1 2019台州立定
8、跳远时的动作分解如图，在此过程中运动员 （D ）图 13-1A.上升时，动能减小，势能减小B.上升时，动能增大，势能增大C.下落时，势能增大，动能减小D.下落时，势能减小，动能增大【解析】 立定跳远的过程中，运动员上升时，动能减小，重力势能增大；下落时，动能增大，重力势能减小。跟踪训练1 2019杭州富阳区期中如图所示，小球在A点由静止开始释放向右侧摆动，B点是小球摆动的最低点，C点是小球摆到右侧的最高点，且 A、C两点到B点的竖直距离hAhc。下列说法中不正确的是(C )图 132A. A点的机械能最大B.小球的机械能总量逐渐变小C.小球的机械能总量保持不变D .小球的动能和重力势能可以相互
9、转化类型二探究动能大小的影响因素典例2 2019杭州押题某同学在探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验中，所用的实验装置如下图所示。 A为小球，B为木块。图 133次数小球的质量m小球卜落 的高度h小球到达底端的速度v木块移动的距离s(cm)小球的动能Ek1大hovo60.8最大2中hovo48.2大3小hovo24.5较小根据该同学设计的实验数据表格，可以看出，他的猜想是：物体动能大小与质重_有关0(2)本实验中，小球下落的高度 h都放置为ho的目的是空制小球刚进入水平面 时的(初)速度相同。(3)如果第1次实验中，木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，解决的办法是： 一
10、降低小球开始下落时的高度(h)。跟踪训练2 2019嘉兴秀洲区校级一模小明用如图所示的装置探究“动能的大 小与哪些因素有关”，实验步骤如下：I .将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放，滚下后与放在水平面上的 木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图甲所示。13 / 16图 134H .将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的 木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。田.将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放，滚下后与放在水平面上的 木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止，如图内所示。根据上述三次实验，回答下列问题:(1)本实验采
11、用转换法，实验中是通过观察动能大小。小木块移动的距离来判断小球的(2)选用甲、乙两图来分析，是为了探究动能大小与 速度的关系。分析乙、内两图，得到的实验结论是 速度相等时，质量越大动能越大类型三 探究势能大小的影响因素 典例3 2019金华校级一模某学校“牛顿小组”的同学在探究重力势能的实验中用到三个体积相同的小球，它们的质量关系为mi|图 136猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关。为此，小明选用长度和粗细分别相同，但材料不同的两根弹簧A和B、小球、木块等器材，利用如图所示的实验装置进行实验。实验数据记录如表：在舁 厅P弹簧簧长度(cm)被压缩后弹木块移动距离s(cm)A5A8B5B8为探
12、究猜想二，可选用实验序号和 记录的数据进行比较。两次木块移动的距离不同 ，则说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。小金认为为了减小木块与水平面之间的摩擦，应该尽可能用光滑的材料做实验，你认为他的观点对吗？为什么？答:不对，因为光滑水平面上木块不能停止运动,得不到实验结果_。若在第、次实验中采用了质量不同的光滑的小球， 能得到正确的实验结论吗？ 为什么？答：能，因为小球的动能是由弹簧的弹性势能转化来的， 所以小球的 动能大小取决于弹簧的弹性势能，与小球的质量大小无关 。类型四机械能的转化 典例4 2019绍兴某工厂发货传输分拣线示意如图，等间距排列的相同货物先被传送带匀速运送到工作台，在工作台 A
13、B上匀速下滑时被扫描，后滑至水平工作 台BC,最后在C点静止时被机械手臂取走进行分类。传送带与 AB、AB与BC 都平滑连接，AB与BC材料相同，且长度均为1m,空气阻力忽略不计。图 13-7(1)若货物对AB的压力小于对BC的压力，则货物在AB上减小的机械能小于_(选填“大于” “等于”或“小于”)在BC上减小的机械能。(2)若机械手臂每隔3s取走一件货物，传送带运动的速度为 0.8m/s,为防止货物 的碰撞与堆积，货物之间的距离 d至少为_2.4_m。【解析】(1)货物对AB压力小于对BC的压力，所以货物在AB段受到的摩擦力 小于在BC段受到的摩擦力，AB=BC,根据W= fs可知，货物在AB段克服摩擦 做的功小于BC段，即货物在AB上减小的机械能小于在BC上减小的机械能。(2)货物之间的间距至少为3s内传送带移动的距离，d = vt=0.8m/sX3s= 2.4m。跟踪训练4 2019平阳,K拟如图甲所示原长为l的橡皮筋一端固定在。点，另一 端悬挂一个质量为m的小钢球，将钢球从 O点释放，钢球运动到A点后开始向 上返回，O、A两点间距离为21。钢球从。
