第十二章 机械能和内能-2025-2026学年苏科版物理九年级上册

第十二章　机械能和内能 一、 动能　势能　机械能 第1课时　动能　势能 1. 一个物体能对另一个物体　　　　,就表明这个物体具有能量.能量的单位和功的单 位相同,是　　　　.  2. 物体由于　　　　而具有的能量叫动能.物体的动能越大,它能对其他物体做的功就 越　　　　.物体的　　　　越大,　　　　越大,物体所具有的动能就越大.  3. 物体由于发生　 　　　　　而具有的能量叫弹性势能,物体具有的弹性势能的大小 与物体　　　　　　　　　　有关.  4. 物体由于被　　　　　　　而具有的能量叫重力势能.物体的　　　　　　越大,被 举得越高,那么这个物体的重力势能就越　　　　.  做功 焦耳 运动 多 速度 质量 弹性形变 弹性形变的大小 举高 质量 大 1. 某人跑步时与走路时相比,跑步时的动能　　　　;甲、乙两辆相同的卡车,甲满载, 乙空载,当它们以相同的速度行驶时,空载卡车的动能　　　　.(较大/较小)  2. 下列说法正确的是 (　　) A. 甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的重力势能比乙大 B. 甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙大 C. 一个物体能够做功,说明它具有能量 D. 一个物体具有能量,说明它正在做功 较大 较小 C 3. (2021·兰州)飞机在林场上空某一高度喷洒农药时,水平匀速飞行,关于飞机的动能 和势能变化,下列说法正确的是 (　　) A. 动能减少,势能减少 B. 动能减少,势能增加 C. 动能增加,势能减少 D. 动能不变,势能不变 4. (2022·无锡)用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关,实验时让小车从斜 面上由静止开始下滑,撞击置于水平面上的木块,关于该实验,下列说法中错误的是 (　　) A. 本实验的研究对象是小车 B. 小车撞击木块对木块做功,使木块获得动能 C. 木块被撞击后移动的距离可反映小车的动能大小 D. 本套器材只能探究小车的动能大小与速度的关系 A D 第2课时　机械能　动能和势能的相互转化 1. 在物理学中,　　　　能和　　　　能统称为机械能.  2. 动能和势能可以相互　　　　.  3. 在动能和势能的相互转化过程中,若不计摩擦等阻力,机械能总量将　　　　　　; 若存在摩擦等阻力,机械能总量将　　　　.  动 势 转化 保持不变 减少 1. 静止放在水平桌面上的一叠作业本,具有30J的重力势能,则这些作业本的动能是 　　　　J,机械能是　　　　J.  2. (2022·怀化)如图所示为某运动员在空中加速下落的精彩画面,在此过程中重力势 能　　　　(增大/减小),重力势能转化为　　　　.(不计空气阻力)  　　　 　　　 0 30 减小 动能 3. 如图所示,一个静止的小球从A点沿粗糙程度相同的轨道下滑,经B点到达C点,从A点 到达C点的过程中,小球的动能　　　　,小球的重力势能　　 　　,小球的机械能 　　　　.(填序号)  ① 保持不变　 ② 一直减小　 ③ 先增大后减小　 ④ 一直增大　 ⑤ 先减小后增大 ③ ⑤ ② 4. (2022·常州)小明背着书包从教学楼的一楼匀速爬到三楼,此过程中,以书包为研究 对象,其 (　　) A. 动能增加,重力势能增加,机械能增加 B. 动能增加,重力势能不变,机械能增加 C. 动能不变,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 C 5. 将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所 示.下列说法正确的是 (　　) A. 皮球经过同一高度的A、B两点时动能相等 B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零 C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能 D. 若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑 C 二、 内能　热传递 一、 内能 1. 物体内部　　　　分子的　　 　　运动叫作热运动.  2. 物体内　　　　分子　　　　能和分子　　　　能的总和叫作物体的内能.  3. 　　　　物体都具有内能,内能的大小与物体的　　　　、　　　　和状态有关.  二、 热传递——改变内能的一种方式 1. 当物体或物体的不同部分之间存在　　　　 时,就会发生热传递,热传递时,能量从 　　　　处转移到　　　　处,直至温度相同.  2. 　　　　是改变物体内能的一种方式,其实质是　　　　　　　　　　.  3. 物体在　　　　过程中转移的　　　　叫作热量,用符号　　　　表示,热量的单位 是　　　　.  大量 无规则 所有 动 势 任何 温度 质量 温度差 高温 低温 热传递 内能的转移 热传递 能量 Q 焦耳 1. 如图所示,四个完全相同的烧杯放在同一水平桌面上.甲容器中水的内能　　　　乙 容器中水的内能;丙容器中煤油的内能　　　　丁容器中煤油的内能.(大于/等于/小于)  2. 南极洲的冰川　　　 　(具有/不具有)内能.用水冷却鸡蛋,鸡蛋的温度降低,内能 　　　　,这是通过　　 　　改变了鸡蛋的内能.  小于 大于 具有 减小 热传递 3. 关于机械能和内能,下列说法正确的是 (　　) A. 机械能大的物体,其内能一定大　 B. 物体具有内能,也可以同时具有机械能 C. 具有机械能的物体不一定具有内能　 D. 内能与机械能是同一种形式的能 4. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 (　　) A. 0℃的物体也具有内能 B. 只要物体放出热量,温度就一定降低 C. 物体温度越高,含有的热量越多 D. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B A 5. (2021·绵阳)实验室有质量为1kg、温度为0℃的冰块和质量为1kg、温度为0℃的水, 下列说法正确的是 (　　) A. 冰块的内能等于水的内能 B. 冰块的内能小于水的内能 C. 将冰块放入水中,能量从水传递给冰块 D. 将冰块放入水中,能量从冰块传递给水 B 三、 物质的比热容 第1课时　认识比热容 1. 不同物质在质量相等、升高(或降低)温度相同的条件下,吸收(或放出)的热量_____ 　　(相等/不相等).  2. 物理学中,将物体温度升高时吸收的　　　　与它的质量和　　　　　　 的乘积之 比,叫作比热容.  3. 比热容在数值上等于　　　　　　的某种物质温度　　 　　　　　　所吸收(或 放出)的热量.  4. 同种物质的比热容　　　　(相同/不同),不同物质的比热容一般　　　　(相同/不 同).比热容是物质的一种　　　　　　.  不相 等 热量 升高温度 单位质量 升高(或降低)1℃ 相同 不同 物理属性 5. 比热容的单位是　　 　　 ,读作　　　　　　　　 ,比热容的计算公式是c= 　　　　. 6. 在生产、生活中,有很多地方都利用了水的比热容　　　　这一特点.例如,在冬天, 人们常常在热水袋中装入热水用来取暖等.  J/(kg·℃) 焦每千克摄氏度 较大 1. 如图所示为某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线.从图 像可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较　　　(大/ 小),根据水的比热容比沙石的比热容　　 　的特点,曲线A表示 的是　　　　(沿海/内陆)城市的年气温变化曲线.  2. 对于同一物态的某种物质,根据c=可知 (　　) A. 比热容跟热量成正比 B. 比热容跟质量成反比 C. 比热容跟温度变化成反比 D. 吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量 大 大 第1题 内陆 D 3. 用如图所示的装置先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热容的 大小.多次实验表明,要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长.下列关于该实验的操作及分析错误的是 (　　) A. 相同的时间内水和煤油吸收的热量相同 B. 加热时用玻璃棒不断搅拌是为了使水和煤油受热均匀 C. 实验中可以不使用温度计,让水和煤油都沸腾后再比较加热时间 D. 相同质量的水和煤油,吸收相同热量后,煤油比水升高的温度高 C 第3题 第2课时　比热容的应用　热量的计算 一、 热传递过程中吸收或放出的热量 1. 温度升高时,物体吸收的热量Q吸=　　　　　　.  2. 温度降低时,物体放出的热量Q放=　　　　　　.  3. 我们可以将以上两个公式合并为一个公式　　　　　　,其中　　　　表示物体温 度的变化量.  二、 海陆风的成因 1. 海风的形成:白天,陆地比大海升温　　　　,地面附近密度较小的热空气　　　　, 海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风.  2. 陆风的形成:夜晚,陆地比大海降温　　　　,海面的　　　　空气　　　　,地面附 近的冷空气就会来补充,于是冷空气沿地面吹向大海,形成陆风.  cm(t-t0) cm(t0-t) Q=cmΔt Δt 快 上升 快 热 上升 1. 两个铝块的质量之比为1∶4,升高的温度之比为2∶1,则两铝块的比热容之比为 　　　　,吸收的热量之比为　　　　.  2. 若将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在同一沸水中煮 较长的一段时间,从沸水中吸热最多的是　 　球.质量是0.5kg的水,水温由20℃升高5℃,则水吸收的热量是　　 　　J,水的内能增加　　　 　J. [c水=4.2×103J/(kg·℃)]  3. 质量和初温都相同的铜块和水吸收了相同的热量后,将铜块投入水中,则 (　　) A. 温度由铜块传给水 B. 热量由铜块传给水 C. 热量由水传给铜块 D. 铜块和水之间无热传递 1∶1 1∶2 铝 1.05×104 1.05×104 B 4. 有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20℃,求铁钉的初温. [c铁=0.46×103J/(kg·℃)] 铁钉放出的热量Q放=c铁mΔt=c铁m(t0-t),即920J=0.46×103 J/(kg·℃)×2×10-3kg ×(t0-20℃),解得t0=1 020℃ 5. 用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5min,水吸收的热量为 4.2×105 J,温度变化如图所示(水的比热容大于煤油的比热容).求: (1) 水的质量. (2) 煤油的比热容. 第5题 (1) 由于水的比热容大于煤油的比热容,质量相同的水和煤油, 吸收相同的热量,水升高的温度值较小,所以B为水的温度—时 间图像,经过5 min,Δt水=30℃-10℃=20℃,由Q=cmΔt可得水 的质量m水===5 kg　 (2) 用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5 min,水和煤油吸收的热量相同,即m=m水,Q油=Q,Δt油=50℃-10℃=40℃,由Q=cmΔt可得煤油的比热容c油===2.1×103 J/(kg·℃) 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 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.  热传递 做功 等效 将其他形式的能(如机械能)转化为内能 内 机械 一个冲程 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 两 一 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　　　　 来改变物体的内能的,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.  　　　　　　　　 做功 机械 内 压缩 2. 如图所示,取一只透明塑料盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针 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,你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.  飞出 内 机械 做功 3. 如图所示为汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图　　　 　是将内能转化为机械 能的冲程.现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为2400r/min,这台汽油机每秒内完成 　　　　个冲程,对外做　　　　次功.  丙 80 20 第2课时　热值　热量的综合计算 1. 燃料的燃烧过程是　　　　能转化为　　　　能的过程.  2. 燃料　　　　燃烧放出的热量与燃料的　　　　之比,叫作这种燃料的热值.   3. 热值用　　　　表示,单位是　　　　.  4. 质量为m的燃料,完全燃烧放出的热量Q放=　　　　.  5. 炉子的热效率是指水吸收的热量Q吸与燃料完全燃烧放出的热量Q放之比,即η= 　　　 　.  化学 内 完全 质量 q J/kg mq ×100% 1. 2022年11月29日23时08分,长征二号F遥十五运载火箭搭载神舟十五号发射成功.火 箭使用的燃料是液态氢,这是利用液态氢　　　 　的特点,装载2000kg的液态氢完全燃烧放出的热量是2.8×1011J,则此液态氢的热值是　　　 　J/kg.液态氢的质量减少,其热值　　　　(变小/不变).  2. 关于燃料的热值,下列说法正确的是 (　　) A. 燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B. 1g汽油和2kg汽油,它们的热值是一样的 C. 煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比干木柴的多 D. 容易燃烧的燃料,热值一定大 热值大 1.4×108 不变 B 3. 利用如图甲、乙所示的装置(燃烧皿内燃料和烧杯内液体未画出),既可以比较不同 液体的比热容,又可以比较不同燃料的热值,则下列关于这两个实验的说法正确的是 (　　) A. 研究的对象都是烧杯中的液体 B. 都要控制燃料燃烧放热快慢相同 C. 结论都能从比较温度计示数的变化量得出 D. 温度计升高温度的多少都反映液体吸收热量的多少 C 4. (2022·大连模拟)用天然气将质量为0.02kg的菜油从室温(20℃)加热到170℃,已 知天然气完全燃烧释放出的热量有60%被菜油吸收.求:[菜油的比热容c=2.0×103J/(kg·℃),天然气的热值q=4×107J/m3] (1) 菜油吸收的热量. (2) 此过程中燃烧天然气的体积. (1) Q吸=cm(t-t0)=2.0×103J/(kg·℃)×0.02kg×(170℃-20℃)=6000J　 (2) 由η=×100%可得,Q放===10000J;由Q放=Vq得V=== 2.5×10-4m3 $$