内容正文:
2021-2022学年九年级上册科学期末难点大闯关
第8关 机械能与内能
知识点一:常见的能量
(1) 电能:电具有的能量叫做电能
(2) 化学能:化学物质都具有化学能
(3) 光能:光具有的能量叫做光能
(4) 动能:物体由于运动具有的能量叫做动能,动能的大小与物体的速度和质量有关。
①质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。
②运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
(5) 势能
①重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
a.物体的质量越大,被举得越高,具有的重力势能就越大。
②弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能
b.弹性势能的大小跟物体形变的大小有关,物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。
(6)机械能=动能+势能
【注意】在忽略阻力的情况下,动能和势能可以相互转化,并且机械能不变;若不忽略阻力,则部分机械能转化为其它形式的能
知识点二:内能(不同于机械能的另一种形式的能)
(1)定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)组成:物体分子的无规则热运动动能+分子间相互作用(引力与斥力)势能=内能
(3)特点:物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
(4)影响因素:
①温度:物体的内能跟物体的温度有关,同一个物体温度升高,内能增大;温度降低,内
能减小。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
(6) 判断物体的内能增加还是减少
A. 物体的温度升高,内能增加.
B. 物体的状态改变,内能改变.
(7) 改变内能的方法:热传递和做功
A.对物体做功,物体的内能增大,温度升高;物体对外做功,自身内能减小,温度降低,比如钻木取火和摩擦生热等
B.热传递发生的条件是:两个物体有温度差;
C.热传递的方式有:传导、对流和辐射
【难点刨析】
1. 温度相同时,分子的平均动能相同,但平均速率不同?
答:正确,分子的动能与温度有关,当温度相同时,分子的平均动能是相同的,但是由于分子的质量不同,所以分子的速率也不相同.
2. 物体的内能增加,温度一定升高?
答:错的,物体内能增加,吸收热量,有可能改变温度,也有可能改变状态.比如:晶体在熔化过程中不断吸热,内能增加,但是温度不变)。
知识点三:比热容
(1)比热容:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
(2)比热容是物质的一种特性,只与物体的种类、状态有关,与质量、温度、吸热放热等无
关。
(3)水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。;常见物质中水的比热容最大。
(4)两个重要规律:
①质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容小的升温快,且升温高。
②质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的吸收热量多。
(5) 计算公式:Q吸=cm(t-t0),Q放=cm(t0-t)
注意:以Q表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体质量,t0表示物体加热前的温度,t表示物体加热后的温度
知识点四:热机
难点1:弹簧类型动能与势能之间的转化
【例1】如图将一小球置于一弹簧的上方,放手后,小球向下运动,到达A位置小球刚好与弹簧接触,到达B位置小球的速度变为零。则对于此过程的分析,下列说法错误的是( )
A.从A到B位置过程,小球的部分机械能转化为弹簧的弹性势能
B.从A到B位罟过程,小球受到弹力一直变大
C.从A到B位置过程,小球的速度一直在变小,到B位置为零
D.从A到B位罟过程,小球开始时受到的弹力小于重力,后来受到的弹力大于重力
【例2】如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变多压力传感器在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下竭的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示,不计空气阻力,则( )
A. 运动过程中小球的机械能守恒
B. t1~t2这段时间内,小球的动能与重力势能一直在增加
C. t时刻小球的速度为最大
D. t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
难点2:动能与势能的转化
【例3】国庆假期时,蹦床主题公园引得青少年纷纷“打卡”。如图,玩家从空中下落至蹦床,从他们刚好接触蹦床到刚好离开蹦床的过程中