内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第______
第十二章 机械能和内能
四、 机械能与内能的相互转化
第1课时 机械能与内能的相互转化
【知识梳理】
1. 改变物体内能有_________和_________两种方式,它们在改变物体内能上是_________的。
2. 做功改变物体内能的实质是_____________________________________________。
3. 热机是将_______能转化为_______能的装置。汽油机的活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫________。
4. 汽油机的一个工作循环分为______个冲程,分别为___________、___________、___________、___________,其中将内能转化为机械能的冲程是___________,将机械能转化为内能的冲程是___________。
5. 汽油机的一个工作循环,曲轴旋转______圈,做功______次。
【随堂练习】
1. 如图所示,将手中的铁丝在同一位置处快速地弯折十余次,用手指触摸一下被弯折的部位,会感觉到弯折部位的温度升高,这是通过______来改变物体内能的,上述过程中______能转化成______能,其能量转化与汽油机______冲程的能量转化相同。
2. 如图所示,取一只透明塑料盒,底部钻一小孔,刚好能将电火花发生器的放电管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按下电火花发生器的按钮。
(1) 实验中,将观察到的现象是盒盖______,同时听到“砰”的一声响。
(2) 在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的______能减少,转化为盒盖的______能。
(3) 此过程相当于汽油机的______冲程。
3. 如图所示是汽油机的一个工作循环,其四个冲程的正确顺序是____________,其中内能转化为机械能的是图______。现有一台四冲程汽油机,曲轴在1min内转了2400r,这台汽油机每秒内完成______个冲程,对外做______次功。
【基础过关】
1. 如图所示,下列实例中属于做功改变物体内能的是 ( )
A. 图甲中,炉火烧水 B. 图乙中,搓手取暖
C. 图丙中,用暖手宝暖手 D. 图丁中,热鸡蛋放在冷水中冷却
2. 下列现象中,属于内能转化为机械能的是( )
A. 冬天,在阳光下感到暖和 B. 干木柴燃烧发出光和热
C. 火药的燃气把子弹从枪膛发射出去 D. 锯子锯木头,锯条会变热
3. 如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( )
A. 一个工作循环的正确顺序是乙、甲、丁、丙 B. 图乙、丙、丁是靠飞轮惯性完成的冲程
C. 图甲是对外输出动力的冲程 D. 图乙是靠做功来完成的冲程
4. 火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃,从能量转化的角度讲,是将______能转化为______能,这是通过______的方式实现的。火柴头也可以用火点燃,这是通过_________的方式实现的。
5. 如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能______(增加/减少),空气的内能是通过______的方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过_________的方式改变的。
6. 如图,试管中的水加热一段时间后,管口橡皮塞被冲出并能看到“白气”,此时试管内水蒸气的______能转化为橡皮塞的______能,能量转化过程与汽油机的______冲程相似。
7. 在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义,请写出下列几种情形中“热”字的含义:
(1) 这盆水很热:_________。 (2) 物体吸热升温:_________。(3) 摩擦生热:_________。(4) 这杯水热得烫手:_________。 (5) 温度不同的两个物体之间可以发生热传递:_________。
8. 汽油机的四个冲程中,吸气冲程吸入汽缸的物质是__________________,压缩冲程将______能转化为______能。进气门和排气门都关闭,活塞远离火花塞的是______冲程。
【能力进阶】
9. 以下关于改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A. 脚冷时跺跺脚,会让脚不感到冷 B. 冬天我们会把手揣到怀里取暖
C. 冷的时候,我们会到太阳下晒晒取暖 D. 手被热水烫到,马上放到冷水里会舒服些
10. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的内能增加,温度一定升高 B. 物体的温度升高,一定吸收了热量
C. 物体的温度降低,内能一定减少 D. 物体吸收了热量,温度一定升高
11. 如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气球向前运动。此过程中( )
A. 气球的弹性势能增大 B. 喷出的气体内能减小
C. 喷出的气体热运动加剧 D. 喷出的气体向外界传递热量
12. 汽油机在压缩冲程中,汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是( )
A. 温度升高,内能增加,体积减小 B. 温度升高,内能增加,体积增大
C. 温度降低,内能减少,体积减小 D. 温度降低,内能减少,体积增大
13. 如图为汽车的四缸发动机工作原理,内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。若在图示状态中,汽缸1正在做功,汽缸3正在排气,则飞轮转动半周后,正在做功的汽缸是( )
A. 汽缸1 B. 汽缸2 C. 汽缸3 D. 汽缸4
14. 如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的______冲程,该过程的能量转化情况与图乙______(相同/不同)。若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴1min转了______圈。为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过_________的方式来减少汽缸内能的。
15. 如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁,特别是筒壁底部附近的温度较高,甚至烫手。导致筒壁发热有两种解释:① 打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能______,升温的气体通过_________使筒壁温度______;② 打气时活塞与筒壁之间不断地______,使筒壁的内能增加、温度______。根据上述筒壁发热现象的描述,解释______(①/②)比较合理。
参考答案
【知识梳理】
1、热传递;做功;等效;2、其他形式的能(如机械能)与内能之间的转化;3、内;机械;一个冲程;
4、四;吸气冲程;压缩冲程;做功冲程;排气冲程;做功冲程;压缩冲程;5、两;一;
【随堂练习】
1、做功;机械;内;压缩;2、飞出;内;机械;做功;3、乙、甲、丁、丙;丁;80;20;
【基础过关】
1、B;2、C;3、D;4、机械;内;做功;热传递;5、增加;做功;热传递;6、内;机械;做功;7、温度;热量;内能;温度;热量;8、燃料和空气的混合物;机械;内;做功;
【能力进阶】
9、A;10、C;11、B;12、A;13、B;14、做功;相同;1800;热传递;15、增加;热传递;升高;摩擦;升高;①;
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