第14讲 机械能与内能实验专题-【暑假自学课】2023年新九年级物理暑假精品课（苏科版）

第14讲 机械能与内能实验专题 1. 探究影响物体动能大小的因素 2. 探究不同物体的吸热能力 3. 探究不同燃料热值 1、机械能和内能： 概念 影响大小的因素 单位 动能 由于运动而具有的能 质量、速度 J 势能 弹性势能 发生弹性形变的物体具有的能 弹性形变量 J 重力势能 物体由于被举高而具有的能 质量、高度 J 机械能 动能和势能 动能、势能 J 内能 物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作分子的内能 温度、质量、体积、状态 J 机械能和内能的区别 机械能是宏观的能量，和物体整体的运动速度与是否受力有关；内能是物体内部分子的能量，是微观的能量，和物体的整体无关；机械能和内能是不同形式的能，它们之间可以互相转化。 2、比热容、热值、热量 概念 单位符号 计算 特点 比热容 温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比 J/（kg·℃） 比热容是物质本身的一种性质，同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。 热值 燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比叫作燃料的热值 J/kg或J/m3 热值是物质本身的一种性质，它的大小与物质的质量和是否完全燃烧没有关系 热量 物体在热传递过程中转移的能量 J 热量是一个过程量，在热传递过程中吸收或放出多少热量，不能说物体具有热量。 知识点一：探究影响动能的因素 【探究重点】 【实验目的】探究影响动能大小的因素。 【实验器材】木板，长方形木块，质量不同的小球。 【实验原理】运动的小球碰到水平桌面上的木块，木块被推的越远，说明小球对木块做的功越多，小球动能越大。 【实验步骤】 1． 实验装置如图。 2． 让小球A从斜面顶端自由滚下，小球碰到木块B后，将B推动一段路程，记录路程大小s1，并计入表格。 3． 让小球A从斜面中间位置自由滚下，小球碰到木块B后，将B推动一段路程，记录路程大小s2，并计入表格。 4． 换另一个质量不同的小球，重复上述两步实验，并记录路程s3、s4；数据并计入表格。 5． 实验表格 6． 整理器材。 【实验结论】物体动能与质量有关，与速度有关。质量越大、速度越大的物体，动能越大。 【例题精讲】 1. （2022·江苏·扬州中学教育集团树人学校一模）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小明让钢球从斜面某一高度处由静止滚下，撞击水平面上的同一木块，如图所示是三次实验的情景，其中hA>hB=hC，mA=mB<mC。 （1）实验中研究的是______（选填“钢球”或“木块”）的动能大小，其动能大小是通过______反映的； （2）比较甲、乙两图，假设图甲中木块克服摩擦力所做的功为W1，图乙中木块克服摩擦力所做的功为W2，则W1______W2。（选填“>”“<”或“=”）； （3）如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验； （4）结合该实验，小明联想到许多交通事故中，造成安全隐患的因素与汽车“超载”和“超速”有关，为探究“超载”的安全隐患，应选择______两图的实验来进行比较。 【巩固训练】 2. （2021温州模拟）小明骑自行车上学途中，要经过一段陡坡路。为了探究自行车冲上陡坡后能达到的最大高度与哪些因素有关，他利用小球代替自行车并提出了以下几个猜想： 猜想一：小球冲上斜面后达到的最大高度h可能与小球在斜面底端的速度v有关： 猜想二：小球冲上斜面后达到的最大高度h可能与小球的质量m有关： 猜想三：小球冲上斜面后达到的最大高度h可能与斜面的粗糙程度有关。 小明准备了木质斜面、50g、100g、150g小球各一个、挡板、弹簧、棉布、毛巾、刻度尺等实验器材，并按如图所示的方法组装好实验装置，水平面和斜面连接良好： （1）器材准备完毕后进行了实验，实验所得到的数据如上表； （2）实验过程中，同一小球到达斜面底端时的不同速度是通过改变　 　来实现的。 （3）通过比较　 　三组实验的数据，可以得出结论：小球冲上斜面后达到的最大高度h与斜面的粗糙程度有关。 （4）通过比较①、④、⑤三组实验的数据，便可以得出猜想二是正确的结论，该做法　 　（选填“合理”或“不合理“），理由是：　 　. 知识点二：探究物质比热容实验 【探究重点】 1． 实验方法有控制变量法、 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。 2． 实验液体的选择：质量相同的不同液体。 3． 选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。 4． 使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。 5． 实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。 6． 描述物体吸热