内容正文:
第三篇物质科学(二)全景解读
第12讲1
能与能源
课前考点热身
√☑知识架构
含义
动能
影响因素
机械能
含义
重力势能
势能
影响因素
弹性势能
能的转化
核能等其他形式能
(能的转化与守恒
方向性
能的转移
热传递
内能内能改变
等效性
做功
☑考点解读
考点一机械能(a)
考点二分子的热运动与内能(a)
1.动能:物体由于运动而具有的能量。物体的动能
1.分子运动论观点:物质是由大量微观粒子(包括分
大小与物体质量和物体速度有关,质量越大,速度
子、原子和离子)构成的。这些微观粒子都在不停
越大,动能就越大。
地做
的热运动。微观粒子之间有
2.重力势能:物体由于被举高而具有的能量。物体
,微观粒子之间存在着
的重力势能大小与物体质量和物体所处高度有
(包括引力和斥力)。分子热运动的快慢宏观上表
关,质量越大,高度越高,重力势能就越大。
现为温度的高低,温度越高热运动越快。
3.弹性势能:是物体由于发生弹性形变而具有的能。
2.内能
同一物体在一定限度内弹性形变越大,弹性势能
(1)含义:构成物质的大量微粒(如分子、原子、离
越大。
子等)做
而具有的能,俗称热能。
4.机械能:动能和势能之和称为机械能。
都有内能。
【知识拓展】
(2)物体温度越高,微观粒子运动越快,物体的内
1.物体具有能,但不一定要做功。
能越大。
2.动能和重力势能的大小及其影响因素可分别
(3)克服摩擦做功,能使物体的内能增加。
1
用公式Ew=之m心和E=Gh=mgh来帮助理解,
【知识拓展】
但这两个公式不要求计算。
同一物体,温度越高内能越大。不同物体的内能
5.动能和势能的转化
多少无法比较。
(1)动能和重力势能的转化:单摆、滚摆等一定质
物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定
量的物体加速下降过程中,动能增大,重力势能减
升高,如冰块吸热熔化过程中,内能增加,但温度
小,重力势能转化为动能;减速上升过程中,动能
不变。
减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3.改变物体内能的途径:和
(2)动能和弹性势能的转化:弹簧的一端固定,
(1)摩擦生热、压缩气体等都是对物体做功,可以
一端带着小球做弹性运动时,弹簧的弹性势能和
增加物体的内能;高温气体(如水蒸气)将瓶塞冲
小球的动能之间可以相互转化。
出,是物体(气体)对外做功,物体的内能减少。
6.机械能守恒:一个物体在动能和势能转化过程中,
(2)对物体加热可以增加物体内能,对物体冷却可
若不考虑因摩棕等因素引起的能量损失,则机械
以减少物体内能。这是通过热传递改变物体的
能守恒。
内能。
<159
全景解读
中考复习全景解读·科学·HIS
4.比热容
进气口
(①)物理意义:描述物质吸热、散热能力的物理量。
(2)定义:单位质量的物质,温度每升高(或降低)
活塞
1℃,吸收(或放出)的热量。
(3)单位:焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度,
符号J/(kg·℃)。
吸气冲程活塞落下,
压缩冲程活塞升起
(4)热量的计算公式:
将空气和汽油吸入
将汽油和空气的混
汽缸。
合物压缩。
【知识拓展】
.火花塞
出气口
内能和热量是完全不同的概念。内能指一个
物体内部所有分子运动的动能和势能总和。热量
是指热传递或能量转化过程中,转移或转化的能
量多少。可以类比说明:一个水库中的总水量可
看作是“内能”,而“热量”可看作是水库水坝放出
做功冲程:火花点燃汽
排气冲程:活塞升
来的水量。
油和空气,将活塞推下。
起,将废气排出。
5.热值
汽油机的四冲程工作简图
(1)物理意义:描述燃料完全燃烧时释放热量的
【知识拓展】
能力。
燃料的“完全燃烧”指燃料中的碳元素全部变成二
(2)定义:单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。
氧化碳,氢元素全部变为水。燃料的热值不需要记忆。
(3)单位:焦/千克,读作焦每千克,符号J/kg。
汽油机一个工作周期,曲轴转两圈,做功一次。
(4)计算公式:Q=mg(气体燃料计算时用:Q=Vg)
从图中识别汽油机工作过程的四个冲程,要注意
6.热机:汽油机是重要的内燃机之一。所有内燃机
观察的细节是:活塞的上下运动情况、进气门和出气
的能量转化方式都是将内能转化为机械能。汽油
门的打开和关闭情况、火花塞是否点燃等。
机的主要结构有汽缸、活塞、连杆、曲轴、火花
考点三核能的利用(a)
塞等。
核能指原子核在转变过程中所释放出的能量,又称
汽油机工作过程一个周期分为四个冲程:
为原子能。核反应包括
和
两种类型。
冲程、
冲程、冲程、
考点四能量的转化与守恒(a)
冲程。其中吸气冲程吸入的是汽油和空气的
1.能量的转化和守恒定律:
混合气体;压缩冲程时活塞对混合气体做功,混合
气体内能增大温度升高;做功冲程时火花塞点火,
能量的转化和转移都是具有
的。
汽油燃烧放热,推动活塞向外运动,该冲程将内能
2.
能量转化和守恒是自然科学最基本的规律。“永
转化为机械能;排气冲程将燃烧后的废气排出汽
动机”是不可能成功的,因为它违背了
油机。
课中探究巩固
☑归类探究
◆类型一机械能守恒
A.va>v>V
B.Uh>V>Va
例1[2020·嘉兴]乒乓球发球机在同一高度以相同
C.v,>v.>
D.v=v=v
的初速度朝不同方向分别发出a、b、c三个球,若不
跟踪训练1[2019·台州]立定跳远时的动作分解
计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关
如图,在此过程中运动员
()
系是
A.上升时,动能减小,势能减小
B.上升时,动能增大,势能增大
160》>
第三篇物质科学(二)全景解读
C.下落时,势能增大,动能减小
C.半导体是制成集成电路俗称芯片的主要材料
D.下落时,势能减小,动能增大
之一
◆类型二内能的转化
D.电饭锅煮饭时把电能转化为内能
例2[2020·杭州]如图,一只瓶子,内装一些铁屑。
◆类型四能的转化与守恒定律
我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的
例4[2020·衢州]下列用电器把电能主要转化为机
温度升高,内能增大。从改变物体内能的方法来
械能的是
()
看,前者是通过
方法,后者是通过
A.电风扇B.电灯C.电饭煲D.电熨斗
方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能
跟踪训练4[2019·甘肃金昌]2020年2月,某品
改变的过程,仅凭铁屑温度的改变能否确定采用了
牌混动版全球首款“太阳能动力”量产汽车首发
什么方法改变了铁屑的内能?
(填“能”或
上市,这是首次将太阳能光伏发电车顶搭载到
“不能”),这是因为
混动车型上。关于太阳能汽车,下列说法正确
的是
()
跟踪训练2「2019·宁波]下列都是教材中的实验,其
中为了说明“对物体做功,物体内能增加”的是()
A.太阳能是一种不可再生能源
B.图中车顶太阳能电池可将太阳能转化为电能
C.车内电动机的工作原理是电磁感应现象
D.太阳能汽车外形呈流线形,快速行驶时对地面
甲
乙
丙
的压力比静止时大
A.图甲:手帕摩擦塑料丝后,塑料丝散开
B.图乙:缝衣针与磁铁摩擦后,有了磁性
☑及时巩固
C.图丙:加热后,水蒸气把木塞冲出试管
1.关于内能及其利用,下列说法正确的是(
D.图丁:迅速下压活塞后,浸过乙醚的棉花燃烧
A.温度高的物体内能一定大
◆类型三核能的开发与利用
B.做功和热传递都可以改变物体的内能
例3[2020·湖州]下图表示用中子轰击轴一235原
C.汽油机工作时一个工作循环有两个冲程
子核产生氪核和钡核模型。下列叙述正确的是
D.汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能
(
2.如图所示是蹦极运动的简化示意图,弹性绳一端
固定在O点,另一端系住运动员,运动员从O点
自由下落,到A点处弹性绳自然伸直,B点是运动
中子
露→中子
员受到的重力与弹性绳对运动员拉力大小相等的
雕
。
点,C点是蹦极运动员到达的最低点(忽略空气阻
力),下列说法正确的是
()
A.该模型表示的是核聚变
B.该反应产生的中子可继续轰击其他铀核形成
链式反应
C.该反应不会产生放射性物质
D.不能用该反应获得能量的方式来发电
B
C
跟踪训练3[2019·广西贵港]能源、信息和材料是
现代化社会发展的三大支柱,下列关于能源、材料、
A.从O点到C点,运动员速度一直减小
信息说法错误的是
()
B.从O点到C点,运动员的机械能一直在增大
A.太阳能、风能、石油都是可再生能源
C.从O点到C点,运动员的机械能一直在减小
B.手机话简的主要作用是把声音信号变成电信号
D.从O点到A点,运动员的机械能不变
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全景解读中考复习全景解读·科学·HS
3.下列关于核能说法正确的是
小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程
A.核反应堆中发生的链式反应是不可控制的
中,机械能
;小物块压缩弹簧的过程中,
B.核电站利用核裂变释放的核能发电
弹簧的弹性势能
。(均填“变大”“变小”
C.核反应堆可将核能直接转化成电能
或“不变”)
D.我国已建成可控核聚变反应堆
8.如图所示,在“探究影响重力势能大小的因素”实
4.[2018·温州门某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能
验中,有三个实心的、大小相同的铁球A、铁球B
板,在光照时发电,给电动机供电以调节百叶窗的
和塑料球C。球A、C离沙地高度相同。现让三
开合。该过程中发生的能量转换是
个球同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图
A.电能→机械能→光能
中虚线所示。
B.光能→机械能→电能
4
C.光能→电能→机械能
D.机械能→电能光能
5.[2020·黄石]中国是一个负责任的大国,为构建
沙地
人类命运共同体而不懈努力,实现可持续发展已
(1)根据
可以判断出
成为21世纪各国的任务。能源可按不同方式分
球释放前的重力势能最大。
类,如图,下列四组能源中,能归入图中阴影部分
(2)比较球A、C可得出影响重力势能大小的因素
的一组是
)
是
(3)球在空中下落时减少的重力势能主要转化为
来自太阳辐
射的能源
9.在“探究影响动能大小因素”的实验中,如图所示,
新能源
让小球从同一光滑斜面上由静止滚下,小球撞击放
在水平面上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块
可再生
能源
滑动一段距离后静止的位置。(已知h<h2<h)
A.煤炭、沼气
B.太阳能、风能
m
C.水能、天然气
D.石油、核能
6.[2020·广州门某地区把多余电能E送往制氢装
:
()m
置产生氢气,电能不足时,通过发电装置把这部分
h3.
氢气燃烧释放的能量转化为电能E送回电网。
(1)球从斜面上滚下的过程中,小球的
(1)氢气的热值是1.4×108J/kg,20kg氢气完全
能转化为小球的
能。
燃烧放出的热量是
J。
(2)本实验是通过
比较小球动
(2)下列属于可再生能源的是
能的大小。
①风能②煤③太阳能
(3)分析图中的三次实验可以得出的结论是:物体
(3)E1
(填“>”“=”“<”)E2。
的
一定时,越大,它的动能越
7.[2018·云南]如图所示,光滑斜面PM与水平面
大。通过实验结论可知,开车时要注意不能
MN平滑连接,弹簧左端固定。
(填“超载”或“超速”)。
000000
M
课后高分集训
(见《作业手册》A本P65)
162》>