内容正文:
第2章
能的转化与能量守恒
单元复习课件
科学浙教版 九年级上册
单元复习目标
01
单元知识图谱
02
考点串讲
03
考点剖析
04
针对训练
05
课堂总结
06
目录
单元复习目标
复习要点 1.理解功、功率概念,牢记做功要素与对应计算公式;理解动能、重力势能、弹性势能及相互转化;掌握内能概念,熟悉做功和热传递改变内能;掌握比热容、热值,会热量相关计算,了解燃料燃烧能量转化。
2.知道电功、电能含义,会读电能表,掌握电功、电功率、焦耳定律公式,区分额定功率与实际功率,熟悉测小灯泡电功率实验;了解核裂变、核聚变,知晓核能利弊;会分析能量转化转移,理解能量守恒定律,知道能量转化具有方向性。
3.会运用控制变量法、转换法开展动能、焦耳定律等探究实验,能够分析实验现象。
重难点 1.杠杆平衡条件;滑轮组相关计算;机械效率;串并联电路规律;欧姆定律计算;电磁铁;电动机与发电机原理。
2.杠杆力臂作图;滑轮组综合计算;机械效率计算;动态电路分析;电路故障判断;电磁相关实验探究。
单元知识图谱
考点串讲
1、力对物体做功的两个必要因素:① ;② 。
【特别提醒】不做功的情况
图示
人用力搬石头,没有搬动 足球踢出后,在草地上滚动了一段距离 人提书包在水平路面上匀速通过一段距离
原因 ①有力无距离 ②有距离无力 ③力的方向与距离的方向垂直
作用在物体上的力F
物体在力的方向上通过一段距离
考点串讲
2、功的计算
W=Fs 定义式:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积
W=Gh 克服重力做功
W=fs 克服摩擦力做功
W=Pt 已知功率和做功时间求功
3、功率(P)——描述做功快慢的物理量
(1)公式:P= = 。
(2)单位
物理量 单位
功(W) J(焦)
功率(P) W(瓦)
路程s m(米)
时间t s(秒)
速度v m/s(米每秒)
W/t
Fv
考点剖析 考点一、功和功率
【例1】快递在现代物流中发挥着重要作用,给我们的生活带来很大便利。下列工作中快递小哥对货物做了功的是( )
A.用力搬货物但未搬动
B.提着货物爬楼梯上楼
C.提着货物在水平路面上匀速直线前进
D.抱着货物在原地等待签收
B
【解析】
A.货物受到力但没有移动距离,不满足做功条件,故A不符合题意;
B.搬运货物上楼时,货物受到向上的作用力并沿该力方向移动了距离,快递员对货物做功,故B符合题意;C.水平匀速移动时,快递员对货物主要施加竖直向上的支持力,货物沿力的方向没有移动距离,故C不符合题意;D.抱着货物在原地等待时,虽然施加了力,但货物在力的方向上没有移动距离,因此不做功,故D不符合题意。
针对训练
【解析】ABC.克服重力做功(有用功)W有=Gh=500N×1.5m=750J
推力做的总功 W总=Fs=300N×3m=900J
克服摩擦做的额外功W额=W总−W有=900J−750J=150J
物体受到的摩擦力f=W额/s=150J/3m=50N
推物体时,推力的功率为P=W总/t=900J/10s=90W
D.使用任何机械都不省功,使用斜面可以省力,不可以省功,故D错误。
1.工人用平行于斜面的300N恒力,10s钟内将重为500N的物体从斜面底端匀速推到了顶端,已知斜面高为1.5m,长为3m。下列讨论正确的是( )
A.物体受到的摩擦力为50N
B.克服物体重力做功为1500J
C.推物体时,推力的功率为45W
D.使用斜面可以省力也可以省功
A
考点串讲
1、动能和势能
动能 势能
重力势能 弹性势能
概念 由于运动而具有的能量 由于被举高而具有的能量 由于发生弹性形变而具有的能量
影响因素 形变的程度
2、机械能:动能和势能的总和。
【机械能守恒的判断方法】当 时,机械能守恒。
①若有能量供给(比如通电、燃料燃烧等),则机械能增加;
②若存在摩擦或空气阻力,则机械能减少。
速度和质量
高度和质量
只有动能和势能相互转化
考点剖析 考点二、机械能
【例2】小红在操场上将一皮球抛出,皮球被抛出后的运动轨迹如图所示,a、c两点处于同一高度。则下列判断中正确的是( )
①皮球由a到b时,动能逐渐增大 ②皮球在d点时的机械能最大 ③皮球由a到d,机械能不变④皮球在a、c两点时动能相等 ⑤皮球在最高点b点时速度为零
A.①②⑤ B.③④⑤
C.①②③④ D.以上判断全错
D
【解析】①皮球从a到b是上升过程,速度逐渐减小,质量不变,因此动能逐渐减小,故①错误;
②皮球运动过程中需要克服空气阻力、落地碰撞损耗能量,机械能持续减小,因此最靠近抛出点的a点机械能才是最大的,故②错误;③从a到d的过程中,皮球不断克服空气阻力做功,落地时还会有能量损耗,机械能是不断减小的,故③错误;④a、c两点高度相同,因此重力势能相等;但皮球从a运动到c的过程中机械能因阻力损耗变小,因此c点的动能小于a点的动能,故④错误;⑤b是皮球斜抛运动的最高点,此时皮球竖直方向速度为0,但仍有水平方向的运动速度,整体速度不为零,故⑤错误;所有判断全部错误,故选D。
针对训练
2.关于能的概念,说法正确的是( )
A.速度大的物体的动能一定大
B.质量大的物体的重力势能大
C.空中飞行的子弹有动能又有势能
D.用线吊在高处的小球没有机械能
【解析】
A.动能的大小除了跟速度大小有关外,还跟物体的质量有关,因此不能说速度大的物体的动能一定大,故A错误;
B.重力势能的大小除了跟物体的质量有关外,还跟举高的高度有关,因此不能说质量大的物体的重力势能大,故B错误;
C.空中飞行的子弹具有一定的速度和高度,所以说同时具有动能和重力势能,故C正确;
D.用线吊在高处的小球具有一定的重力势能,所以说有一定的机械能,故D错误。
C
考点串讲
1、内能的定义
物体内部所有分子热运动的动能和和势能的总和,叫做物体的内能,俗称热能,内能的单位是焦耳(J)。
2、影响内能大小的因素:物体的 、质量、状态、种类等。
3、改变物体内能的方式
(1)
温度高的物体放出热量,温度降低,内能减少;温度低的物体吸收热量,温度升高,内能增加。
(2)
①外界对物体做功,物体的内能 。(摩擦生热)
②物体对外做功,物体的内能会 。
4、热量的计算公式: 。
温度
热传递
做功
增加
减少
Q吸=cm(t-t0)
考点剖析 考点三、物体的内能
【例3】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.温度高的物体含有的热量多
C.物体吸收热量,内能一定增大
D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
【解析】
A.一切的物体都有内能,0℃的冰块内能不为0,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.物体吸收热量,如果同时对外做功,内能不一定增大,故C错误;
D.热量从高温物体传给低温物体,两个发生热传递的物体之间一定存在温度差,故D正确。
D
针对训练
3.如图是某学校举行消防演练灭火时的情景,对涉及的科学知识分析正确的是( )
A.室外温度为0℃时,木柴的内能为零
B.木柴燃烧放出的热量越多,木柴的热值越大
C.若未燃烧的木柴温度升高,内能增加
D.灭火器在使用过程中对外做功,内能不变
C
【解析】
A.一切物体都有内能,0℃木柴依然具有内能,A错误。
B.热值是燃料固有属性,只和燃料种类有关,和放出热量多少无关,B错误。
C.对于同一物体,温度升高,分子热运动加剧,内能增加,C正确。
D.灭火器内部气体对外做功,自身内能减小,D错误。
考点串讲
一、电功(消耗的电能)
1、定义:电流所做的功叫做电功,用字母W表示。
2、单位:焦耳(J)或千瓦时(kW·h),俗称“度”;换算关系为1kW·h= J。
二、电功率
1、定义:电流在单位时间内做的功,用字母P表示,电功率描述的是电流做功的快慢。
2、单位:瓦(W)或千瓦(kW),换算关系为1千瓦= 瓦。
三、电功和电功率的计算
电功 电功率
所有电路 W=Pt=UIt P=W/t=UI
纯电阻电路 W=Pt=UIt=I2Rt=U2t/R P=W/t=UI=I2R=U2/R
3.6×106
1000
考点串讲
四、电热器与焦耳定律
1、电流的热效应:电流通过导体发热的现象。
(1)实质:电能转化为 能。
(2)应用:各种各样的电热器都是利用 工作的,如电熨斗、电热毯、电热壶、电饭煲等。电热器的主要组成部分是发热体,发热体一般是由电阻大、熔点高的金属导体制成的。
2、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。(1)焦耳定律是由英国科学家焦耳最先发现的。
(2)公式:Q= 。
内
电流的热效应
I2Rt
考点剖析 考点四、电能
【例4】甲、乙两灯的规格分别为“6V3W”和“6V6W”,忽略灯丝电阻受温度的影响,下列说法正确的是( )
A.两灯串联在6V的电路中,乙灯比甲灯亮 B.两灯并联在6V的电路中,甲灯比乙灯亮
C.两灯均正常发光时,乙灯消耗的电能较多 D.将乙灯接入3V的电路中,它的实际功率为1.5W
【解析】根据甲乙两灯泡的规格可得两灯泡的电阻分别为 R甲=U甲²/P甲=(6V)²/3W=12Ω,R乙=U乙²/P乙=(6V)²/6W=6Ω
A.两灯串联在的电路中,根据串联电路电流处处相等,由P=I²R可知,在电流相同的情况下,电阻越大,实际功率越大。因为R甲大于R乙,所以甲灯的实际功率大于乙灯的实际功率,即甲灯比乙灯亮,故A错误;
B.两灯并联在的电路中,此时两灯两端的电压都等于额定电压,两灯都正常发光。两灯泡的实际电功率都等于额定电功率,甲灯的实际功率小于乙灯的实际功率,所以乙灯比甲灯亮,故B错误;
C.两灯均正常发光时,实际功率等于额定功率,消耗电能的多少不仅与功率有关,还与时间有关,由于不确定两灯正常发光的时间,所以无法比较两灯消耗电能的多少,故C错误;
D.将乙灯接入的电路中,根据,此时乙灯的实际功率 P=U²/R乙=(3V)²/6Ω=1.5W,故D正确。
D
针对训练
4.某同学用如图所示的电路探究“电流通过导体产生热量多少与电阻的关系”,下列正确的是( )
A.玻璃管越粗液柱上升越明显
B.两烧瓶中分别装等质量的水和煤油
C.该装置还可研究导体产生的热量与电流大小的关系
D.需控制两烧瓶中电阻丝的长度、横截面积、材料均相同
【解析】
A.玻璃管越粗,相同体积液体膨胀时,液面上升高度越小,现象越不明显。故A错误;
B.实验要控制变量,两瓶内液体必须是同种、等质量的液体(通常用煤油,比热容小,升温明显);如果一个装水、一个装煤油,液体比热容不同,吸热升温差异会干扰实验,无法对比热量。故B错误;
C.本装置可以通过改变电源电压,多次实验,对比同一根电阻丝(电阻不变)在不同电流下液柱上升高度,控制电阻、时间不变,改变电流,就能探究热量与电流大小的关系。故C正确;
D.本实验自变量是电阻,因此两根电阻丝材料、长度、横截面积不能全部相同(全部相同则电阻相等,无法对比);需要改变其中一个量,使两电阻阻值不同。故D错误。
C
课堂总结
第2章
能的转化与能量守恒
科学浙教版 九年级上册
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