专题01 功与机械能 内能和热机(期末复习课件)九年级物理上学期新教材沪粤版
2025-12-30
|
89页
|
477人阅读
|
5人下载
精品
摘要:
这是一份沪粤版初中物理九年级上学期期末复习课件,围绕功与机械能、内能和热机专题,构建考情分析、知识串讲、题型串讲、实战演练的学习支架,含思维导图辅助知识梳理,助力学生系统复习。
资料特色突出核心素养培养,考情分析明确高频考点构建科学思维模型,知识串讲通过公式推导与实例解析深化物理观念,题型串讲以“力距同向”口诀等技巧提升科学探究能力,实战演练结合新能源汽车等生活案例渗透科学态度与责任。既帮助学生夯实基础提升解题效率,也为教师提供系统复习框架与丰富教学素材。九年级学生面临升学考试,需重点关注高频考点与综合应用,该资料分层练习与实战演练可针对性提升复习效果。
内容正文:
九年级物理上学期
期末复习大串讲
沪粤版
考情分析
知识串讲
题型串讲
实战演练
专题01 功与机械能 内能和热机
一
考情分析
二
知识串讲
三
题型串讲
四
实战演练
考点导航
考情分析
第一部分
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
功 1.理解功的物理意义,明确做功的两个必要因素;
2.掌握功的计算公式W=Fs及单位,能结合具体情境进行功的计算;
3.能准确判断物体是否做功。 选择题
填空题
计算题 考频较高,题型以选择题、填空题、计算题为主。选择题常考查做功的判断,填空题侧重功的公式应用及单位换算,计算题多与后续功率、机械效率结合,考查功的基础计算,难度中等。
功率 1.理解功率的物理意义;
2.掌握功率的计算公式、P=Fv及单位,能灵活进行公式变形计算;
3.能结合生活实例区分功与功率的不同。 选择题
填空题
计算题 高频考点,题型覆盖选择、填空、计算。常以生活中的机械为背景,考查功率的计算及物理意义理解;与功、速度等知识点结合的综合计算题是重点,难度中等偏上。
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
机械效率 1.理解机械效率的物理意义,明确有用功、额外功、总功的概念及关系;
2.掌握机械效率的计算公式,知道机械效率总小于1的原因;
3.能结合滑轮组、斜面等模型计算机械效率,分析提高机械效率的方法。 选择题
填空题
计算题
实验题 期末必考考点,题型以计算题为主,选择题、填空题为辅。计算题常结合滑轮组或斜面考查机械效率的计算,需先区分有用功和额外功;选择题侧重机械效率的影响因素及提高方法,难度中等偏上。
动能、势能、机械能 1.理解动能、重力势能、弹性势能的概念,掌握影响每种能量大小的因素;
2.能结合具体情境判断物体动能、势能的变化情况;
3.理解机械能的概念,掌握机械能守恒的条件,能分析机械能相互转化的实例。 选择题
填空题
实验题 考频极高,题型以选择题、填空题、实验探究题为主。选择题、填空题常考查能量变化的判断及能量转化实例分析;实验探究题多围绕“影响动能大小的因素”展开,考查控制变量法的应用,难度中等。
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
内能热传递 1.理解内能的概念,知道内能与温度、质量、物质种类等因素的关系;
2.掌握改变物体内能的两种方式,能区分两种方式的本质;
3.理解热传递的条件和方向,知道热量的概念及单位。 选择题
填空题 高频考点,题型以选择题、填空题为主。常考查内能的影响因素、改变内能的方式判断、热传递条件等知识点,偶尔结合生活实例出题,难度较低。
物质的比热容 1.理解比热容的物理意义(反映物质吸热或放热能力的物理量,是物质的一种特性);
2.掌握比热容的定义、单位,知道水的比热容较大及其应用;
3.掌握热量计算公式Q=cmΔt,能结合具体问题进行热量计算。 计算题
选择题
实验题 必考考点,题型以计算题、选择题、实验探究题为主。计算题是重点,常结合比热容计算物体吸收或放出的热量,多与热机效率、热平衡问题结合;实验探究题常考查“比较不同物质的吸热能力”,涉及控制变量法和转换法的应用,难度中等。
考情分析
核心考点 复习目标 考查形式 考情规律
机械能与内能的相互转化 1.能举例说明机械能与内能的相互转化;
2.了解热机的工作原理,知道四冲程汽油机的四个工作冲程及每个冲程的能量转化;
3.理解热机效率的概念,知道提高热机效率的方法及节能、环保的重要性。 选择题
填空题 考频较高,题型以选择题、填空题为主。常考查热机的工作冲程判断及能量转化,偶尔考查热机效率的相关计算,结合环保热点出题是趋势,难度中等。
知识串讲
第二部分
思维导图
知识串讲01 功
1、力学中的功
(1)功的概念:如果一个 作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段 ,就说这个力对物体做了功。
(2)力学中,功等于 与物体沿力的方向移动 的乘积。
(3)表达式: ,F表示力,s表示沿力的方向移动的距离,W表示功。
(4)单位:在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是米,则功的单位是牛米,它有一个专门的名称叫作 ,简称 ,符号是 。1J= N·m。
力
距离
力
距离
W=Fs
焦耳
焦
J
1
知识串讲01 功
(5)变形式: , 。
(6)做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的 ;另一个是物体在力的方向上移动的 。
(7)三种不做功的情况
①有距离无力:物体没有受到力的作用,但由于 移动一段距离;
②有力无距离:物体受到力的作用,但在力的方向上 移动距离;
③力与距离垂直:物体移动的距离方向与力的方向 。
力
距离
惯性
没有
垂直
知识串讲02 功率
1、功率
(1)比较物体做功的快慢
时间相同,比较 的多少,做功多的做功快;做功多少相同,比较所用 ,用时少的做功快。
(2)物理意义:在物理学中,用功率表示做功的 。
(3)定义: 与做功所用 之比叫做功率。
(4)表达式: ,W表示力,t表示做功所用时间,P表示功率。
做功
时间
快慢
功
时间
知识串讲02 功率
(5)单位及换算:由功的单位和时间的单位组合而成的。功的单位是J,时间的单位s,则功率的单位为J/s,它有个专门的名称叫做 ,简称 ,符号 ,1W= J/s。常用单位有kW,1kW= W。
(6)变形式: , 。
2、功率的计算
当物体在力F的作用下,沿力F的方向以速度v做匀速直线运动,功率计算公式 。应用公式计算时,速度的单位必须是m/s,这样得出的功率单位才是W。
瓦特
瓦
W
1
1000
W=Pt
知识串讲03 机械效率
1、有用功和额外功
(1)为了实现做功的目的,不用任何机械而必须做的功,用W有表示;
(2)使用机械时,不是我们需要的但又不得不做的功,用W额表示;
(3)有用功与额外功之和是总共所做的功,用W总表示。
2、机械效率
(1)概念:物理学中,将 跟 的比值叫做机械效率。(比值定义法)
(2)公式: 。
(3)特点:使用任何机械都不可避免地要做额外功,有用功总小于总功,机械效率总小于1。机械效率通常用百分数表示。
(4)提高滑轮组机械效率的方法:①减小机械自重;②减小机械间摩擦;③增加物重。
有用功
总功
知识串讲03 机械效率
3、常见简单机械的机械效率
杠杆 滑轮(组) 斜面
竖直匀速提升 水平匀速拉动
公式 (理想)
(考虑动滑轮) 或
知识串讲04 动能和势能
1、能量
(1)物体能够对外 ,我们就说这个物体具有能量,简称能。
(2)能量的单位与功的单位相同,在国际单位制中,能量的单位是 。
(3)一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大。
2、动能
(1)物体由于 而具有的能叫做动能。一切 的物体都具有动能。
(2)物体动能的大小跟 和 有关。质量相同的物体, 越大,它的动能越大。运动速度相同的物体, 越大,它的动能也越大。
做功
焦耳
运动
运动
质量
速度
速度
质量
知识串讲04 动能和势能
3、重力势能
(1)物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能。
(2)重力势能大小与 和 有关。在质量一定时, 越高,重力势能越大;在高度一定时, 越大,重力势能越大。
4、弹性势能
(1)物体由于 而具有的能量。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。
(2)弹性势能的大小与物体的弹性以及 有关;同一物体, 越大,弹性势能越大。
质量
高度
高度
质量
弹性形变
形变程度
形变程度
知识串讲05 机械能及其转化
1、机械能
(1)机械能: 能、 势能和 势能统称为机械能.
(2)一个物体具有的机械能是动能和势能之 。
(3)动能和势能的相互转化。
2、机械能守恒
(1)如果只有动能和势能的转化,即机械能未与其他形式的能量发生相互转化时,机械能的总量保持不变。在理想情况下(忽略对外所做的功),可以认为在动能和势能相互转化过程中,机械能的总量 。
动
重力
弹性
机械能
保持不变
知识串讲07 比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积 ,叫做这种物质的 。符号 。
2.单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(㎏·℃)。
3.热量的计算:
(1)吸热公式: 。
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。
(2)放热公式: ;式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
之比
比热容
c
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
知识串讲08 热机
1.热机:利用 做功的机械。
2.热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.内燃机:燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。
(1)种类: 和 。
(2)四个冲程:汽油机是由 四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中,汽缸内的活塞往复两次,曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化,在压缩过程中,机械能转化为内能,在做功过程中,内能转化为机械能。
内能
汽油机
柴油机
吸气、压缩、做功、排气
知识串讲08 热机
4.汽油机和柴油机区别
(1)构造区别:汽油机汽缸顶部有 ,而柴油机汽缸顶部有 。
(2)燃料区别:汽油机燃料是汽油,而柴油机燃料是柴油。
(3)工作区别
吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气。
压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气。
做功冲程:汽油机用 (点燃),柴油机用 (压燃)。
火花塞
喷油嘴
火花塞点火
喷油嘴喷油
知识串讲08 热机效率
1.燃料的热值:
(1)定义:把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的 。
(2)单位:焦每千克,符号: 。
(3)热量的计算: ,Q放—燃料完全燃烧后放出的热量,m—质量,q—燃料的热值。
2.热机的效率:
(1)定义:用来做有用功的那部分内里,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做
。
(2)公式:
J/kg
Q放=qm
热机的效率
题型串讲
第三部分
题型一 功的概念和计算
【典例1】(多选题)小阳为了搬运重物,设计了如图所示的甲、乙两种不同的滑轮组,在相同时间内分别将两物体匀速提升相同高度,已知物体受到的重力GA>GB,下列说法正确的是( )
BC
A.甲滑轮组绳端移动的距离短
B.乙滑轮组绳端移动的距离短
C.甲滑轮组做的有用功多
D.乙滑轮组做的有用功多
解|题|技|巧
题型一 功的概念和计算
一、核心概念辨析技巧
做功的两个必要因素(判断“是否做功”的关键);技巧口诀:“力距同向,缺一不可”
具体判断方法(三看原则):
①看是否有作用在物体上的力(F≠0);
②看物体是否在力的方向上移动距离(s≠0,且s与F方向一致);
③排除“劳而无功”情况:力与距离垂直(如提着水桶水平走路,重力不做功)、物体因惯性运动(如踢出的足球在空中飞行,脚的作用力不做功)。
二、功的计算解题技巧
基本公式应用(W=Fs);解题四步法:
①审题:找出已知条件(力F、距离s),明确求“有用功”“总功”还是“额外功”;
②析方向:确认s是“力的方向上的距离”;
③统一单位:F用“N”,s用“m”,结果用“J”;
④代入计算:格式规范(写出公式→代入数据→计算结果→标注单位)。
题型一 功的概念和计算
【即时检测1】如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。以下说法正确的是( )
D
A.0~2s,没有推动物体,是因为推力小于摩擦力
B.2~4s,物体水平方向上合力为0N
C.2~4s,物体受到的摩擦力是3N
D.4~6s,推力对物体做功16J
【即时检测2】如图是一款新能源可无人驾驶汽车,汽车质量为1600kg,速度最大可达108km/h。当该汽车在平直路面上以最大速度匀速行驶时,所受阻力为汽车重力的0.05倍。(取g=10N/kg)求:
题型一 功的概念和计算
(1)若汽车与地面的总接触面积为1000cm2,汽车静止在水平地面上时,对地面压强大小?
(2)该汽车在平直路面上以最大速度行驶时,汽车牵引力大小?
(3)该汽车在平直路面上以最大速度行驶5min,这个过程汽车牵引力所做功的大小?
【即时检测2】
题型一 功的概念和计算
题型二 功率的概念和计算
【典例1】
10
如图甲,工人用200N的拉力将质量30kg的物体从地面运到楼上,每个滑轮重50N。物体上升高度h与时间t的关系如图乙所示,则绳子自由端20s移动 m,工人做功的功率为 W。
100
解|题|技|巧
题型二 功率的概念和计算
一、功率的公式与单位
公式类型 表达式 符号含义 单位换算 适用场景
基本公式 P:功率;W:功(J);t:时间(s) 主单位:瓦特(W),1W=1J/s;常用单位:千瓦(kW),1kW=103W 所有做功场景,已知功和时间求功率
衍生公式 P=Fv F:力(N);v:物体在力的方向上的速度(m/s) 1kW=103N·m/s 匀速直线运动(如水平拉动物体、匀速提升物体),已知力和速度求功率
解|题|技|巧
题型二 功率的概念和计算
易错点提醒:①单位混淆:避免将功率单位“W(瓦特)”与功的单位“J(焦耳)”、能量单位“J”混淆;②公式适用条件:P=Fv必须满足“匀速运动”(二力平衡,F=f或F=G),且v是“力的方向上的速度”。
二、功率计算解题四步法
1.解题流程
①审题定位:明确已知条件(功、力、速度、时间),判断求“总功率”“有用功率”还是“额外功率”;
解|题|技|巧
题型二 功率的概念和计算
解|题|技|巧
题型二 功率的概念和计算
题型二 功率的概念和计算
【即时检测1】建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速起吊重4.2×103N的物体时,物体5s内上升了10m,若滑轮组的机械效率为70%,求此过程中:
(1)物体上升的速度;
(2)拉力F的功率。
题型二 功率的概念和计算
【即时检测2】用如图甲的滑轮组提升重200N的物体,已知拉力F为80N,不计绳重和摩擦,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,反映绳子自由端运动的图线是______(选填“A”或“B”),动滑轮重为______N,3s内拉力做功的功率为______W。
A
40
120
题型三 机械效率
【典例1】如图是汉代画像砖上描绘的《史记》中“泗水取鼎”画面,两边各有数人用绳子通过滑轮拉起掉落水中的鼎。若鼎在水中时,两边绳子对鼎竖直向上的拉力分别为F1、F2。下列说法正确的是( )
A
A.鼎在水中时,鼎受到的拉力为F1+F2
B.图中的滑轮能起到省力的作用
C.图中的滑轮不能改变力的方向
D.当鼎完全从水中提出后,滑轮的机械效率将变小
解|题|技|巧
题型三 机械效率
解|题|技|巧
题型三 机械效率
解|题|技|巧
题型三 机械效率
题型三 机械效率
【即时检测1】如图所示,起重机利用滑轮组提升重物时可以______(选填“省力”或“省功”)。某次作业中,起重机将900N的物体匀速吊起5m高,电动机对钢丝绳自由端的拉力F为400N,则这次作业起重机所做有用功为______J,滑轮组的机械效率为______%。只增大电动机牵引钢丝绳自由端的速度,滑轮组的机械效率将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
省力
4500
75
不变
题型三 机械效率
【即时检测2】
题型四 动能 势能 机械能
【典例1】12月12日,身穿京剧服饰的俱乐部成员们在雪道上滑行。身后的“靠旗”与扬起的雪花一同在空中飞舞,京剧身段与单板特技的有机融合,展现出滑雪运动别样的“国潮”之美,如图所示,关于俱乐部成员从低处向高处跃起后下落的过程中,下列说法正确的是( )
C
A.俱乐部成员从低处运动到高处时,动能不断增加
B.俱乐部成员从高处运动到低处时,动能转化为重力势能
C.俱乐部成员运动到最高点时重力势能最大
D.俱乐部成员运动到最高点时动能最大
解|题|技|巧
题型四 动能 势能 机械能
解|题|技|巧
题型四 动能 势能 机械能
解|题|技|巧
题型四 动能 势能 机械能
题型四 动能 势能 机械能
【即时检测1】
如图所示,在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块向前移动一段距离后停下、完成甲、乙、丙所示的三次实验,其中h1=h3>h2,mA=mB<mC。
题型四 动能 势能 机械能
【即时检测1】
重力势能
(1)小钢球从斜面上由静止滚下斜面的过程中, 转化为动能;小钢球的动能大小是通过木块移动的距离来反映的,此处用到的物理方法是 。
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 。
(3)分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与 的关系。
(4)综上可知,图丁中的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高 。
转换法
大
质量
速度
题型四 动能 势能 机械能
【即时检测2】
重力势
图(甲)是我国古代科技著作《天工开物》中记载着一种以水流作动力,把低处的水提升到高处的机械——筒车,如图(乙)是筒车的简化图。水流冲击水轮转动,取水筒把取水处的水提升到接水槽处倒出,此过程增大水的 能。接水槽比取水处高4m,水轮上有12个取水筒,一个取水筒每次可取水5kg,水轮旋转一周用时2min,忽略接水槽离倒水处的高度,g取10N/kg,则该筒车对水做功的功率为 W。
20
【典例1】“溜溜球”是学生喜爱的一种玩具。图是其结构示意图,使用时将线绕好,然后手持绳的上端自由释放。假如手不提拉,由于空气阻力,“溜溜球”上升的高度将越来越小,这一过程中______能转化为______能;为使“溜溜球”上升的高度不变,在其上升的过程中,人必须提拉绳子,提拉的过程实质上是人通过绳对“溜溜球”______的过程,从而使它的机械能得到不断的补充。
题型五 内能 热传递
机械
内
做功
解|题|技|巧
题型五 内能 热传递
解|题|技|巧
题型五 内能 热传递
解|题|技|巧
题型五 内能 热传递
【即时检测1】关于如图所示的热学实验,下列说法不正确的是( )
题型五 内能 热传递
C
A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于分子之间存在引力
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,内能转化为机械能
C.丙图中,抽去玻璃板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明空气的密度比二氧化氮大
D.丁图中,金属管内装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,在塞子冲出去时,乙醚蒸气的内能减小
【即时检测2】电影《哪吒之魔童闹海》火爆全球,哪吒与申正道的打斗过程中,在空中翻腾,最后落在水面的一根竹竿上,此时竹竿受到的浮力将______(选填“不变”、“变大”或“变小”);哪吒与敖丙联手,用水火之力生成蒸气冲破巨岩,冲破巨岩的过程是________________________(填能的转化过程)。
题型五 内能 热传递
变大
内能转化为机械能
【典例1】下表是一些物质的比热容,下列说法中正确的是( )
题型六 物质的比热容
C
常温常压下几种物质的比热容[单位J/(kg·℃)]
水 4.2×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 水银 0.14×103 铜 0.39×103 砂石 0.92×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.相同质量的铜块和铝块吸收相同的热量,铝块的升温更慢。
D.海边昼夜温差较小是因为水的比热容小
解|题|技|巧
题型六 物质的比热容
解|题|技|巧
题型六 物质的比热容
解|题|技|巧
题型六 物质的比热容
【即时检测1】
题型六 物质的比热容
热值
2022年9月,卫星“夸父一号”使用长征二号运载火箭发射升空,开启对太阳的探测之旅。“夸父一号”主要以偏二甲肼作为燃料,由此判断偏二甲肼的 大;燃料质量为1500kg,它完全燃烧可以产生的热量为 J。这些能量若全部被温度为20℃的水吸收后升高到35℃,则水的质量为 kg。
[q偏二甲肼=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]
6.3×1010
1×106
(1)组装器材时应按照 (选填
“自下而上”或“自上而下”)的顺序
依次安装;
(2)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体,除了图中的器材外,还需要的测量工具是天平和 ;
(3)此实验通过 (选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;
(4)根据实验数据绘制图象如图丙所示,分析可知液体 (选填“A”或“B”)的吸热能力强;
(5)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,因此改进方案并设计了图丁所示的装置。与原方案相比 。
【即时检测2】
题型六 物质的比热容
自下而上
小明为探究“不同物质吸热的性能”设计了如下的实验方案:装置如图;A、B为两种液体,用两个相同的酒精灯同时加热。
质量
秒表
加热时间的长短
B
用同一热源加热,确保相同时间内两种液体吸收的热量相等
【典例1】
题型七 机械能与内能的相互转化
【典例1】
题型七 机械能与内能的相互转化
解|题|技|巧
题型七 机械能与内能的相互转化
解|题|技|巧
题型七 机械能与内能的相互转化
解|题|技|巧
题型七 机械能与内能的相互转化
【即时检测1】
题型七 机械能与内能的相互转化
【即时检测1】
题型七 机械能与内能的相互转化
【即时检测2】
题型七 机械能与内能的相互转化
【即时检测2】
题型七 机械能与内能的相互转化
实战演练
第四部分
基础通关练
1.(24-25八下·山东威海威海经济技术开发区·期末)如图所示的情景中,关于力对物体做功的叙述不正确的是( )
D
A.甲:北极熊在水平冰面滑行,北极熊受到的重力对它不做功
B.乙:运动员做水平支撑静止不动时,地面对运动员的支持力对他不做功
C.丙:射箭运动员将箭射出后,弓弦的弹力不再对箭做功
D.丁:热气球上升过程中,气球受到的重力对它不做功甲
2.(24-25八下·北京朝阳区·期末)甲、乙两位同学进行爬楼梯比赛,他们同时从一楼冲向三楼,结果乙同学首先到达,甲同学随后到达。已知甲、乙两位同学的体重分别为G1和G2,且G1>G2。若甲同学做的功和功率分别为W1和P1,乙同学做的功和功率分别为W2和P2,则下列判断正确的是( )
A.W1>W2
B.W1<W2
C.P1<P2
D.P1>P2
基础通关练
A
3.(24-25八下·湖南湘西州凤凰县·期末)某同学根据如图所示的器材测量滑轮组的机械效率。测量数据如下表。则测量的机械效率约为( )
基础通关练
A
A.70.5% B.80.3% C.66.7% D.57.8%
4.(23-24九上·西藏拉萨尼木县中学·期末)在修路工地上,经常看见工人师傅用切割机切割水泥路面,由于切割时锯片与路面不断摩擦,这是通过 的方式使锯片的内能增加,温度升高;为了保护锯片,就要不断地向锯片上浇水,这是通过热传递的方式使锯片的内能减少,温度降低。用水来降温是利用了水具有较大的 的性质。
基础通关练
做功
比热容
基础通关练
热值
5.(24-25九上·吉林吉林第十三中学·期中)北方城市集中供热,锅炉烧水选用优质煤作燃料,这是因为质量相同的优质煤和劣质煤相比,优质煤的 较大,完全燃烧时放出的热量较多;锅炉烧水是通过 的方式增大水的内能。
热传递
重难突破练
1.晶体和非晶体有很多不同的物理性质,在其物态变化中也有区别。在以下的四个图示中,能体现晶体熔化的图线是( )
B
重难突破练
2.下面关于温度计和体温计的使用方法中,正确的是( )
B
A.体温计有缩口,可以测量一个标准大气压时沸水的温度
B.读温度计示数时,视线要跟温度计的液柱相平
C.测量液体温度时,温度计玻璃泡不需要浸没在液体中
D.体温计读数时为求准确,体温计不能离开人体读数
重难突破练
3.厨房是加工食材的场所,如图所示,煮饺子时( )
C
A.沸腾前用大火能加速水沸腾,沸腾后用大火能加速饺子煮熟
B.沸腾前用大火不能加速水沸腾,沸腾后用大火能加速饺子煮熟
C.沸腾前用大火能加速水沸腾,沸腾后用大火不能加速饺子煮熟
D.沸腾前用大火不能加速水沸腾,沸腾后用大火不能加速饺子煮熟
重难突破练
汽化
4.如图所示是大自然中水循环现象的示意图。在水循环的过程中,江河湖海、土壤、植物中的水,通过 变成水蒸气升入天空,水蒸气在高空遇冷时有的液化成小水珠,有的 (以上两空均填物态变化名称)成小冰晶,形成千姿百态的云。云中的小水滴长大到一定程度后,降落到地面,这就是雨。雨后的天空在太阳的照射下,往往会形成彩虹,这主要是光的 现象。
凝华
色散
重难突破练
升华
5.如图所示,密封的锤形玻璃泡内装有少量碘颗粒,碘的熔点约为114℃。打开电吹风热风挡对玻璃泡加热,温度约为60℃,一段时间后,观察到玻璃泡内弥漫着紫红色的碘蒸气,停止加热,冷却后玻璃泡内又出现碘颗粒。加热时,碘颗粒 成紫红色碘蒸气,冷却时碘蒸气 成碘颗粒(填物态变化名称)。
凝华
重难突破练
6.走进气象站,可以看到如图所示的百叶箱,箱内主要的测量仪器有:干湿泡温度计(绝对湿度计和相对湿度计)和两支温度表(测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计)。
反射
(1)百叶箱的表面涂成白色,是为了 (选填“反射”或“吸收”)太阳光。我国位于北半球,为了避免在打开百叶箱的门时温度计被阳光直接照射而影响示数,百叶箱的门最好朝向 (选填“南”或“北”)。
北
(2)百叶箱中温度计的刻度均匀,这说明测温物质在测温范围内温度改变相同时,测温物质 的改变量相同。
(3)测量最低气温的温度计应采用凝固点较 (选填“高”或“低”)的液体作为测温物质,测量最高气温的温度计和 (选填“体温计”或“实验室温度计”)的结构是相似的。
重难突破练
体积
低
体温计
重难突破练
7.如图是小丽同学“探究固体熔化规律”的实验,请你帮助小丽将实验过程补充完整。
晶体
(1)从丙图所示的图像,从图像可知,这种固体是 (填“晶体”或“非晶体”),它的熔点是 ;
48℃
重难突破练
B
(2)将温度计正确插入被测物体中,观察温度计示数时,视线A、B、C如图乙所示,其中正确的是 ,此时温度计的示数为 ℃;
(3)丙图是小丽绘制的海波的熔化图像,图中BC段表示海波的熔化过程,此次过程中海波 (填“吸收”或“放出”)热,温度 (填“升高”、“降低”或“不变”),第10min海波处于 态,CD段处于 态(均选填“固”、“液”或“固液共存”)。
45
吸收
不变
固液共存
液
如图甲所示,将海波颗粒放入大试管中,在烧杯中倒入热水。根据温度计A和B的示数,绘制出海波和热水的温度随时间变化的图像,如图乙所示,下列说法正确的是( )
综合拓展练
1.
C
A.海波是晶体,其沸点为48℃
B.海波熔化过程持续了10min
C.第10min后,大试管内仍可能有固态海波存在
D.第10min后,将大试管取出并放入冰水混合物中,海波的温度将立即下降
综合拓展练
2.A、B两个实验小组,分别用水浴加热(图甲)和用酒精灯(图乙)加热碘锤的方法观察“固态碘升华”过程。通过查阅资料可知:在标准大气压下。酒精灯外焰的温度约为500℃,碘的熔点为113.7℃。则关于这两组实验说法正确的是( )
C
A.两组实验中出现的紫色碘蒸气,都仅是由固态碘升华形成的
B.两组实验中紫色碘蒸气的形成,都经历了由固态变液态的过程
C.应该采用甲图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
D.应该采用乙图装置加热碘锤,更利于观察固态碘的升华
综合拓展练
气体
3.将一个气球绑在一根玻璃管的一端,通过另一端向气球吹气后插入一杯水中,一个简易的气体温度计就制作完成了,如图所示。它是根据 (选填“气体”或“液体”)热胀冷缩的性质制成的,若发现玻璃管内液柱由B 上升到A,表明气温 (选填“上升”或“下降”)。
下降
综合拓展练
C
4.如图是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据图像信息可判断下列说法不正确的是 ;
A.该物质是晶体,熔点是80℃
B.该物质熔化持续了10min
C.该物质在80℃时是固液共存态
D.该物质在熔化过程中吸收热量,温度不变
选择理由: 。
物质在80℃时可能是固态、固液共存态或液体
感谢聆听
每天解决一个小问题,每周攻克
一个薄弱点,量变终会引发质变。
教师寄语
【答案】(1)1.6×105Pa;(2)800 N;(3)7.2×106 J
【详解】(1)汽车的质量
,该车静止在水平地面上时,对地面的压力为
对地面的压强为
(2)汽车所受阻力
因汽车匀速直线行驶,由二力平衡可知,牵引力
(3)最大行驶速度
5 min内行驶的路程为
汽车牵引力所做的功为
②公式选择:已知W和t:直接用;已知F和v(匀速):用P=Fv;间接条件:需先求W(如W=Gh、W=Fs)或v(如),再代入功率公式;
③单位统一:基本公式:W(J)、t(s)→P(W);衍生公式:F(N)、v(m/s)→P(W);
常用换算:1min=60s,1km/h=m/s,1kW=103W;
④规范作答:写出公式→代入数据(带单位)→计算结果→标注单位。
2.分题型解题技巧与示例
(1)基本公式应用(已知功和时间)
技巧:若题目未直接给出功,需先通过W=Fs、W=Gh等求出功,再代入功率公式。
(2)衍生公式P=Fv应用(匀速运动场景)
技巧:匀速运动时,先通过二力平衡确定力F(如水平匀速时F=f,竖直匀速时F=G),再结合速度v计算功率。
(3)多过程、多力功率问题
技巧:分别计算每个过程的功和时间,再求总功率();或分别求每个力的功率,再求总功率(同向相加,反向相减)。
【答案】(1)2m/s;(2)1.2×104W
【详解】(1)物体上升的速度
(2)根据公式求出有用功
由机械效率公式
可得
拉力F的功率
一、核心概念精准辨析(高频考点)
1.机械效率的定义与本质
定义:机械效率(η)是有用功(W有)与总功(W总)的比值,公式为;
本质:反映机械对能量的利用效率(无单位,取值范围0<η<1,永远小于1,因为额外功不可避免);
2.有用功、额外功、总功的区分(解题关键)
功的类型
定义
常见场景计算方式
有用功(W有)
对人们有价值的功(达到目的所需的功
①提升物体:W有=Gh(克服物体重力做功);
②水平移动物体:W有=f物s物(克服物体摩擦力做功);
③抽水灌溉:W有=G水h(克服水的重力做功)
额外功(W额)
对人们无价值但不得不做的功(克服机械重力、摩擦力等)
W额=W总-W有;
特殊场景:W额=G动h(忽略摩擦的滑轮组)、W额=f摩s(斜面)
总功(W总)
动力对机械做的功(有用功+额外功)
①公式:W总=W有+W额;
②直接计算:W总=Fs(F为动力,s为动力移动的距离)
二、机械效率计算解题四步法(核心题型)
1.解题通用流程
①判断机械类型:明确是滑轮组、斜面、杠杆还是其他机械(重点考查滑轮组和斜面);
②确定“有用功”计算方式:根据目标选择公式(如提升物体→W有=Gh);
③计算“总功”:通过W总=Fs(已知动力和动力移动距离)或W总=W有+W额(已知额外功)求解;
④代入效率公式:,结果用百分数表示(保留1-2位小数)。
(1)滑轮组(高频题型)
关键技巧:①确定绳子段数n(动滑轮上的绳子段数,可通过“奇动偶定”判断,或直接数与动滑轮相连的绳子);②动力移动距离s=nh(h为物体上升高度);③常用推导公式:(忽略摩擦,简化计算);若考虑摩擦,(G动为动滑轮重力)。
(2)斜面(常考基础题型)
关键技巧:①有用功:W有=Gh(G为物体重力,h为斜面高度);②总功:W总=Fs(F为沿斜面的拉力,s为斜面长度);③额外功:W额=f摩s(克服斜面摩擦力做功),推导得。
(3)综合机械(多过程/组合机械,提升题型)
关键技巧:分步骤计算每个机械的有用功和总功,总机械效率(总有用功为最终目的的功,总总功为初始动力做的功)。
如图甲所示是红花湖正门的图片,这是一个大斜坡,图乙是其简图。一辆重为
的小型货车从山底开上山顶,牵引力保持
不变,匀速爬上高
、长
的斜坡,求:
(1)汽车爬坡时有用功;
(2)汽车上坡时的机械效率。
【答案】(1)
;(2)
【详解】(1)汽车爬坡时有用功
(2)总功为
则汽车上坡时的机械效率
一、核心概念精准辨析(高频考点)
1.三种能量的定义与影响因素(判断能量变化的关键)
能量类型
定义
影响因素
动能(Ek)
物体由于运动而具有的能量
①质量(m):质量越大,动能越大;
②速度(v):速度越大,动能越大(速度影响更显著)
重力势能(EP)
物体由于被举高而具有的能量
①质量(m):质量越大,势能越大;
②高度(h):高度越高,势能越大
弹性势能(E弹)
物体由于发生弹性形变而具有的能量
①形变程度:形变越大,势能越大;
②材料弹性:弹性越好,势能越易储存
2.机械能的组成与守恒条件
组成:机械能E机械=动能Ek+势能EP(势能包括重力势能和弹性势能);
守恒条件:不计空气阻力、摩擦阻力时,机械能总量保持不变(只有动能与势能相互转化);
实际情境:存在摩擦或空气阻力时,机械能会转化为内能(如物体下落时速度变慢,机械能减少),但总能量(机械能+内能)仍守恒(仅考查机械能守恒的理想情况)。
二、能量转化判断解题技巧(核心题型)
①定位研究对象:明确分析哪个物体的能量变化(如“下落的苹果”“上升的气球”);
②分析初始状态:判断物体初始时具有的能量类型(动能、重力势能、弹性势能);
③分析变化过程:观察物体的速度、高度、形变是否变化,进而判断每种能量的增减(如“速度变大→动能增大”“高度降低→重力势能减小”);
④总结转化规律:明确能量转化方向(如“重力势能→动能”“动能→弹性势能”),理想情况下补充“机械能守恒”。
一、核心概念精准辨析(高频考点)
1.内能的定义、本质与影响因素
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,是物体的固有属性(一切物体在任何温度下都有内能,0℃的冰也有内能),用符号(E内)表示,单位为焦耳(J)。
影响因素
具体规律
温度
同一物体,温度越高,分子无规则运动越剧烈,内能越大(主要影响分子动能)
质量
温度相同时,质量越大,物体内分子数量越多,内能越大
物质种类
质量、温度相同时,不同物质的内能可能不同(与分子结构有关)
状态
同种物质、质量和温度相同时,状态不同内能不同(主要影响分子势能)
易混点对比:内能≠机械能(机械能是物体宏观运动或位置决定的能量,内能是微观分子运动决定的能量;静止在地面的物体机械能可能为0,但内能一定不为0)。
2.热传递的核心要素(判断热传递是否发生的关键)
核心要素
具体内容
发生条件
物体间存在温度差(高温物体→低温物体,直至温度相同,热传递停止)
传递方向
热量从高温物体传向低温物体(不可逆,不能说“低温传向高温”)
传递实质
传递的是热量(内能的改变量),而非“温度”或“内能”本身
传递方式
传导(固体间,如铁锅传热)、对流(液体/气体,如烧水时水的循环)、辐射(无需介质,如太阳照暖地面)
3.热量的概念与相关公式
定义:在热传递过程中,物体内能改变的多少叫做热量(符号Q,单位J),是“过程量”——只能说“吸收”或“放出”热量,不能说“具有”“含有”热量。
核心公式(计算题重点):
吸热公式:Q吸=cm(t-t0)(c为比热容,m为质量,t为末温,t0为初温)
放热公式:Q放=cm(t0-t)(末温低于初温,用初温减末温保证结果为正)
比热容c:物质的特性,只与物质种类、状态有关,与质量、温度无关,水的比热容最大(c水=4.2×103J/(kg·℃),必考数值)
一、概念理解题解题技巧
抓本质属性:比热容是物质固有属性,与质量、温度变化、吸放热多少无关,只与物质种类和状态有关(直接排除“吸热多→比热容大”“温度变化小→比热容大”等无前提表述)。
关键词判断:题目中出现“相同质量”“相同吸、放热”“温度变化”时,优先用“c与Δt成反比(Q、m相同)”“Q与c成正比(m、Δt相同)”判断。
二、公式计算题解题技巧(Q=cmΔt)
单位统一三步法:
第一步:统一单位(m→kg,Δt→℃,避免g、K直接代入);
第二步:判断吸放热(吸热用Q吸=cm(t-t₀),放热用Q放=cm(t₀-t),Δt取正值);
第三步:公式变形(待求量对应变形:c=Q/(mΔt)、m=Q/(cΔt)、Δt=Q/(cm))。
结果验证技巧:水的比热容为4.2×10³J/(kg・℃),可作为参考值,若计算结果偏离过大,优先检查单位换算或公式选择。
三、图像分析题解题技巧(温度-时间、吸热图像)
斜率判断法:相同加热器(吸热相同),图像斜率越小(温度变化越慢),比热容越大(Q、m相同时,c与Δt成反比)。
关键点提取:关注横坐标(加热时间、吸热量)、纵坐标(温度),找出“相同时间温度变化”或“相同温度变化所需时间”,对比得出比热容大小。
四、特性应用题解题技巧
对比逻辑法:
前提1:质量相同、吸/放热相同→温度变化小的物质比热容大;
前提2:质量相同、温度变化相同→吸/放热多的物质比热容大。
场景对应技巧:题目涉及“供暖介质”“气候调节”“冷却、加热设备”时,直接关联“水的比热容大”的特性,分析“吸/放热多、温差小”的优势。
油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种汽车在内燃机启动时,可以给汽车提供动力的同时,也给动力蓄电池组充电。已知某型号混合动力汽车所用的蓄电池能够储存的最大电能是
,若该车以 80km/h的车速匀速直线行驶了0.5h,此时所受阻力f大小为900N,蓄电池组的电能也增加了最大电能的10%,内燃机共消耗燃油2.5kg。(
)则:
(1)该汽车此次行驶中,若燃油完全燃烧可放出多少热量?
(2)该汽车行驶中牵引力做了多少功?
(3)该汽车内燃机的效率是多大?
【答案】(1)
;(2)
;(3)
【详解】(1)燃油完全燃烧释放的热量
(2)汽车匀速行驶时,汽车处于平衡状态,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,即
行驶距离
牵引力做功
(3)有用功包括牵引力做功和蓄电池组充电电能,蓄电池组充电电能
总有用功
该汽车内燃机的效率
一、转化判断类解题技巧(选择、填空题高频)
关键词定位法:
机械能→内能:题目出现“压缩”“摩擦”“撞击”“刹车”“搓动”等词(如压缩空气引火、搓手取暖、汽车刹车发热),本质是做功使内能增加,机械能减少。
内能→机械能:题目出现“膨胀”“推动”“做功”“喷出”等词(如水蒸气推塞子、柴油机做功冲程、热气球升空),本质是内能对外做功,转化为机械能。
状态变化辅助判断:
温度升高、内能增加,且无热传递描述→机械能→内能(如安徽本地农机刹车时刹车片发热);
物体运动状态改变(由静到动、速度变大),且无外力做功描述→内能→机械能(如试管内水蒸气推塞子飞出)。
二、做功改变内能类解题技巧(简答题高频)
本质逻辑法:
对物体做功→内能增加→温度升高(如压缩打气筒筒壁发热、钻木取火);
物体对外做功→内能减少→温度降低(如气体膨胀对外做功,温度降低导致水蒸气液化)。
答题模板(规范表述):
例:“为什么压缩空气能点燃棉花?”→对空气做功,空气的内能增加,温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧。
例:“水蒸气推塞子后,瓶口出现白雾的原因?”→水蒸气对外做功,内能减少,温度降低,液化成小水滴,形成白雾。
三、综合计算题解题技巧(结合Q=cmΔt,计算压轴常考)
能量转化效率公式(核心):
机械能→内能:η=Q吸/W机(W机为消耗的机械能,Q吸为物体吸收的热量,常用于摩擦生热、压缩生热问题);
内能→机械能:η=W机/Q放(Q放为消耗的内能,W机为获得的机械能,常用于热机、蒸汽机问题)。
解题四步法:
第一步:明确转化方向(判断是“机械能→内能”还是“内能→机械能”);
第二步:提取已知量(区分机械能W、热量Q、质量m、温度变化Δt等,统一单位:W→J,m→kg,Δt→℃);
第三步:选择公式(结合Q=cmΔt和效率公式变形,如W机=Q放×η、Q吸=cmΔt);
第四步:验证结果(确保能量转化效率η<1,数值合理,单位统一)。
如表为某电热水器的铭牌,根据铭牌参数,当该电热水器正常使用时:
精控系列贮水式电热水器
型号:SI80HE2.5-M3
额定电压:220V
容量:80L
额定频率:50Hz
功率:2500W
额定压力:0.8MPa
(1)该电热水器贮水的质量为多少?
(2)将该电热器中的水从15℃加热到35℃,水吸收的热量为多少?
(3)该电热器正常工作时将满箱水从15℃加热到35℃,需要时间50min,则该热水器的加热效率为多少?(水的比热容为4.2×103J/kg·℃)。
【答案】(1)80kg;(2)6.72×106J;(3)89.6%
【详解】(1)由
可知,电热水器贮水的质量
(2)将电热器中的水从15℃加热到35℃,水吸收的热量
(3)由
可知,电热器消耗的电能
则该热水器的加热效率
氢燃料具有清洁和效率高的优点,小华驾驶一辆可自由切换氢气和汽油两种燃料工作的轿车,沿平直的高速公路从抚州至武夷山,已知轿车总质量是1.6t,假设氢气和汽油均完全燃烧,轿车行驶中所受阻力恒定,是车重的0.05倍,全程分为两个阶段,阶段一:轿车从抚州出发经过中途某地以90km/h的速度行驶1h,消耗了氢燃料1kg;阶段二:从中途某地开始切换为汽油,仍以90km/h的速度匀速行驶,此过程发动机的效率为30%,消耗了汽油4kg。(
,
,g取10N/kg)
(1)第一阶段行驶过程中轿车行驶的功率是多少?
(2)在使用氢燃料的情况下,求轿车发动机的效率?(结果保留整数)
(3)抚州与武夷山两地间的距离是多少?
【答案】(1)20000W;(2)51%;(3)157.5km
【详解】(1)第一阶段行驶过程中轿车处于平衡状态,轿车所受牵引力
第一阶段行驶过程中轿车行驶的功率是
(2)氢燃料完全燃烧放出的热量
第一阶段行驶的路程
牵引力做的功
轿车发动机的效率
(3)汽油完全燃烧放出的热量
有用功
汽车运动的路程
抚州与武夷山两地间的距离
钩码重力G/N
提升高度h/m
拉力F/N
绳自由端移动的距离s/m
机械效率
1.0
0.1
0.5
0.3
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。