动能势能和内能.docx

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动能势能和内能

动能、势能和内能

一、机械能

1、动能：

物体因为运动而具有的能量称之为动能。

2、势能：

势能包括重力势能和弹性势能。

重力势能：

物体被举高而具有的能量。

弹性势能：

物体由于发生弹性形变而具有的能量。

3、机械能：

机械能是动能和势能的总合。

经典考例

1、判断以下物体分别都具有那种机械能〔即说明是具有动能、重力势能还是弹性势能〕

马路上形式的汽车被压缩的弹簧高空悬挂的广告牌

空中飞行的飞机飞流直下的瀑布路面上凹凸的坑洼

2、以下物体各具有哪些能？

沿平直轨道上行驶的火车，______；被拉长的橡皮筋，______；被拦河坝挡住的河水，______；正在空中下落的伞兵，______；正在上坡的自行车，______。

3、从斜面滚下的钢球撞在纸盒上，能将纸盒推动一段距离，说明滚动的钢球______；物体的势能只有当物体______或者弹性形变的大小发生______的时候才表现出来。

二、影响动能和势能大小的因素

1、影响动能的大小因素：

速度和质量

速度：

在质量相同的情况下，速度越快，动能越大。

质量：

在速度相同的情况下，质量越大，动能越大。

2、影响重力势能的大小因素：

相对高度和质量

相对高度

质量

3、弹性势能的大小因素：

和弹性形变程度有关，弹性形变越厉害，弹性势能越大。

经典考例

4、如图是研究物体的动能大小与哪些因素有关的实验。

本实验是通过观察来比拟物体动能的大小。

要研究动能的大小与质量是否有关，应选用质量________的两个球从________的高度下落〔选填“相同〞或“不同〞〕。

与此类似，要研究动能的大小与速度的关系，应采用的方法是_________________________。

5、如下图，在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁，其中甲和乙为铅制的，丙和丁为铁制的.那么甲和乙相比，_________的重力势能大；丙和乙相比，________的重力势能大；四个金属盒中，重力势能最小的是________。

〔ρ铅>ρ铁〕

6、今年入春以来，菜，我市黄陂区局部松林发生虫灾，为了灭虫，市政府屡次调动直升飞机在重灾区上空喷洒生物农药，当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的过程中，飞机的〔〕

A、动能减小，重力势能减小B、动能不变，重力势能不变

C、动能减小，重力势能增大D、动能不变，重力势能减小

7、以下图是研究影响动能大小因素的实验装置示意图。

〔1〕将一只木球放在E点，，由静止释放，木球可将斜面底部的小木块撞到A处停下；假设该木球放在F点释放，可将斜面底部的小块撞到B处停下，比拟A、B两图可得出结论：

相同质量的物体，。

〔2〕将大小相同的铁球放在E点释放时可将斜面底部的小木块撞到C点，甚至更远的地方，比拟A、C两次实验现象得出结论：

。

〔3〕本实验是通过得出小球动能大小的。

采用的是方法。

三、动能和势能的相互转化

1、动能和重力势能的相互转化：

物体在不断下降的过程中高度降低，重力势能减小；速度越来越快，动能增大，所以是将重力势能转化为动能。

篮球从地上弹起后向上飞的过程中，向上的速度逐渐减小，动能减小；高度增加，重力势能增大，所以是将动能转化为重力势能。

2、动能和弹性势能的相互转化：

拉弯的弓在恢复形状时，弹性形变越来越小，弹性势能变小；却使得弦上的箭疾射出去，速度增大，动能增大，此时是将弹性势能转化为动能。

篮球下落开始撞击地面直到准备弹起的这一阶段，速度不断减小，动能变小；但篮球的弹性形变增大，弹性势能变大，所以是将动能转化为弹性势能。

经典考例

8、2003年10月16日，“神舟〞五号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天〞梦，2005年10月“神舟〞六号又实现了多人多天，有人参与空间科学实验的航天壮举，当飞船减速着陆时，飞船的〔〕

A、动能增加，重力势能减少B、动能减少，重力势能减少

C、动能不变，重力势能不变D、动能不变，重力势能减少

9、如下图10-1-8，某木块沿斜面从A匀速运动到B的过程中〔〕

A、动能减小，重力势能增加，机械能不变

B、动能增大，重力势能减小，机械能不变

C、动能不变，重力势能减小，机械能减小

D、动能不变，重力势能增加，机械能变大

10、如下图，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是〔〕

A、重力势能减小，弹性势能增大B、重力势能增大，弹性势能增大

C、重力势能减小，弹性势能减小D、重力势能增大，弹性势能减小

11、在空中匀速水平飞行的飞机，在投放救灾物资的过程中〔〕

A、飞机的重力势能不变，动能不变B、飞机的重力势能减小，动能不变

C、飞机的重力势能减小，动能减小D、飞机的重力势能增加，动能减小

12、以下是跳水运发动从跳板起跳后至入水前过程中的三个瞬间状态：

①往上起跳的瞬间；②到达最高点的瞬间；③下落时的状态。

在①→②→③两个过程中发生的能量转化分别是〔〕

A、势能→动能，势能→动能B、势能→动能，动能→势能

C、动能→势能，势能→动能D、动能→势能，动能→势能

13、由于各种需要，目前人类已向外太空中发射很多枚人造卫星，人造卫星在绕地球转动时有近地点和远地点的区分，在近地点时速度大，远地点时速度小，以下说法正确的选项是〔〕

A、人造卫星从远地点向远近点飞行时，动能减小，重力势能增大

B、人造卫星从近地点向远地点飞行时，重力势能减小，动能增大

C、人造卫星从远地点向近地点飞行时，是将动能转化为重力势能

D、人造卫星从近地点向远地点飞行时，是将动能转化为重力势能

四、机械能守恒

机械能是动能和势能的能量总合相加。

在理想情况下忽略摩擦，物体的动能和重力势能可以完全转化，整体机械能守恒。

经典考例

14如下图，AB、AC、AD是三个高度相同、长度不同的光滑斜面，现有物体G先后从三个斜面顶端从静止开始沿斜面滑下，它滑到斜面底端时的速度分别是V1、V2、V3，那么以下说法正确的选项是〔〕

A、V1最大

B、V2最大

C、V3最大

D、V1、V2、V3一样大

15降落伞兵在起跳的一段时间内，伞是没有翻开的。

此时可以忽略自身和空气的摩擦，在一段时间内，机械能〔守恒/不守恒〕。

翻开降落伞以后，下降的速度在不断减小，最终以较低的速度匀速下落。

此过程中重力势能，动能，整体机械能〔守恒/不守恒〕。

16、如图是跳水运发动跳板跳水时的情景，从运发动腾空跳起向上运动后再向下落入水中，假设不计空气阻力，那么在整个过程中〔〕

A、运发动的动能一直增大，机械能不变

B、运发动的重力势能一直减小，机械能减小

C、运发动的动能先减小后增大，机械能不变

D、运发动的重力势能先减小后增大，机械能增大

五、内能

1、热运动：

物体内部大量分子的无规那么运动，叫做热运动。

分子的无规那么运动的速度和温度有关，温度越高，分子无规那么运动的色度越大，扩散得越快。

2、内能：

内能是所有分子无规那么运动的分子动能和分子势能的总和，任何物体内部的分子都在不停的做无规那么运动，且分子和分子间总有势能。

因此，一切物体都具有内能。

分子动能：

分子动能和分子无规那么运动的速度有关，而温度越高，分子运动越快，分子动能越大，物体的内能也就越大。

分子势能：

由于分子之间有一定的距离，也有一定的作用力，因而分子具有势能，称之为分子势能。

分子势能也是内部的一局部。

通常晶体三态变化的过程中吸收/放出能量就是为了改变其内部的分子势能。

经典考例

17、我们把物体内    分子    叫做热运动。

温度越高，物体分子的就越剧烈，内能就越。

18、把一小滴红墨水滴入一杯清水中，过一会儿，整个杯子都红了，这种现象叫做      现象。

液体与液体之间，固体与固体之间发生扩散现象。

〔填“能〞或“不能〞〕。

19、关于热运动和内能的说法，正确的选项是〔〕

A、温度很低的物体内部的分子不发生热运动

B、温度高的物体内能大

C、冰在融化的过程中，温度没有增加，内能不变

D、一切物体都具有内能

20、关于内能的变化，些列说法正确的选项是〔〕

A、改变物体的内能，温度一定跟着改变B、物体温度不变，内能不变

C、增加物体的内能，温度可能不变

D、物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高

二、改变内能的方式：

做功和热传递

1、对物体做功：

外界对物体做功，物体的内能会增加。

2、物体对外做功：

物体对外做功，物体的内能会减小。

3、热传递：

物体之间或同一物体不同部位间存在温度差，会发生热传递，直到温度变得相同为止。

经典考例

21、课本中“空气被压缩内能增大〞的演示实验，把活塞迅速压下去，观察到浸有乙醚的棉花       ，这是因为    做功，空气的内能    ，温度       的缘故。

22、改变物体内能的方式有      和      。

23、冬天双手对搓一会儿感到暖和，这是因为。

在炉旁烤火身体感到暖和，这是利用的方法使人体温度升高。

24、在以下过程中，由于做功而使物体内能增加的是〔〕

A、把铁丝反复弯曲，弯曲处变热B、用酒精灯对烧杯中的水加热

C、把钢球放入炉火中烧一段时间D、烧开水时，蒸汽将壶盖顶起

25、以下属于热传递改变物体内能的是〔〕

A、弯曲铁丝后，弯曲处温度很高B、冬天双手摩擦取暖

C、大火烹饪食物D、锯条锯木头，木头发热

三、热量

1、热量：

物体通过热传递方式所改变的内能称为热量，热量通常用字母Q表示。

在热传递中，高温物体放出热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量，内能增大，温度升高。

热量单位是焦耳，简称焦，符号是J。

经典考例

26、关于温度、热量和内能，以下说法正确的选项是〔〕

A、发生热传递的两个物体最后温度会相同，所以传递的是温度

B、内能会从高温物体传递上下温物体

C、同一物体温度越高，内能越大，所含的热量越大

D、热量和热能相同

27、关于温度、热量和内能的关系，以下说法正确的选项是〔〕

A、温度高的物体，内能一定大B、物体温度升高，一定吸收了热量

C、物体吸收了热量，温度一定升高D、物体温度升高，内能一定增加

四、热量的计算

1、计算公式：

Q=m·c·△T

其中：

c表示比热容，其单位是J/Kg·℃，读作焦每千克摄氏度，表示的含义是1Kg的物体每升高/降低1℃所需要吸收/放出多少焦的热量。

例如水的比热是×103J/Kg·℃，表示每千克的水要升高/降低1℃所需要吸收/放出×103J的热量；

m表示质量，单位是Kg；△T表示温度的变化量。

经典考例

28、关于比热容说法正确的选项是〔〕

A、比热容的单位是J/Kg·℃，所以它会随着热量、质量、温度变化而变化

B、比热容越大的相同质量的物体，升高相同的温度，需要吸收的热量越多

C、比热容小的物体，吸收相同的热量，温度变化一定很大

D、水的比热比砂石大，所以同样质量吸收相同的热量，水温变化大

29、相同质量、相同温度的水和铁块吸收同样多的热量后，放在一起，将会发生〔〕

A、内能从铁块传递到水B、内能从水传递到铁块

C、两者之间不会发生热传递D、无法判断

30、锅炉中有10Kg的水，当时室温是20℃。

要将这锅水烧开，至少需要吸收多少热量？

〔c水×103J/Kg·℃〕

五、热值

热值：

单位质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。

单位是焦耳每千克，符号是J/Kg。

经典考例

31、煤油的热值是4.5×107J/Kg，以下说法正确的选项是〔〕

A、表示的是1千克的煤油燃烧时放出的热量是4.5×107J

B、表示的是2千克的煤油完全燃烧时放出的热量是9.0×107J

C、燃烧一半的煤油，其热值也会减为一半

D、热值大的物体完全燃烧时放出的热量一定更多

课堂作业

一.选择题

1、以下关于动能的说法中，正确的选项是〔〕

A、一辆大卡车的动能一定比一辆自行车的动能大

B、以1m/s速度运动的物体一定比另一个2m/s速度运动的物体的动能小

C、一个物体以1m/s速度加速到2m/s时，动能增大

D、一切物体都具有惯性，一切物体也都有动能

2、以下说法中，正确的选项是〔〕

A、高速飞行的子弹一定比缓慢飞行的飞机的动能大

B、一根弹簧被拉长时弹性势能增大，被压缩时弹性势能减少

C、因为天空中一滴雨的高度比被举高的夯高得多，所以雨滴的重力势能一定比被举高的夯重力势能大

D、刚刚离开了飞机的跳伞运发动在下落的某个过程中动能可能不变

3、以下说法中正确的选项是〔〕

A、一个物体具有动能的同时也一定具有重力势能B、热气球在匀速上升的过程中，机械能不变

C、匀速登山的运发动，他的动能和势能都增大D、.物体的动能减小，机械能可能增大

4、一个木球与一个铁球的机械能相等，那么〔〕

A、木球肯定比铁球的位置高B、木球的质量肯定比铁球的质量大

C、铁球的运动速度肯定小于木球的运动速度D、无法确定

5、如下图10-1-8，某木块沿斜面从A匀速运动到B的过程中〔〕

A、动能减小，重力势能增加，机械能不变

B、动能增大，重力势能减小，机械能不变

C、动能不变，重力势能减小，机械能减小

D、动能不变，重力势能增加，机械能变大

6、某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，那么车和人的〔〕

A、动能变大，重力势能变大B、动能变小，重力势能变小

C、动能不变，重力势能不变D、动能变小，重力势能变大

7、2002年4月1日16时51分，“神舟〞三号飞船在太空飞行了108圈后，完成了它的太空之旅，顺利返回我国内蒙古中部地区，返回舱下落到地面附近的一段时间内，由于受空气阻力作用做匀速运动，在匀速下降过程中，它的〔〕

A、动能不变，势能减小，内能增加B、动能不变，势能增大，内能减小

C、动能减小，势能不变，内能增加D、动能增大，势能减小，内能不变

8、蹦床运动是运发动从蹦床弹向空中表演技巧动作的一项体育活动。

当运发动离开蹦床弹向空中的过程中，运发动具有的〔〕

A、动能增加，势能减少B、动能增加，势能增加

C、动能减少，动能减少D、动能减少，势能增加

9、对于同一物体,以下说法中正确的选项是〔〕

A、物体的内能较大时,温度一定较高B、物体的内能增大时,分子运动一定更剧烈

C、物体的温度不变时,物体的内能一定不变D、物体的温度升高时,分子运动一定更剧烈

10、以下实例中,属于用热传递方法改变物体内能的是〔〕

A、地球外援石块,坠入地球的大气层灰飞烟灭流星B、凉鸡蛋泡在热水中温度升高

C、两手相互摩擦，手心发热D、锯木头时，锯条变得烫手

11、以下哪些过程，是通过做功改变了物体的内能〔〕

A、用力拉木块使之沿光滑斜面向上运动B、用打气筒打气后筒壁发热

C、用太阳灶加热壶里的水D、汽车刹车后轮胎发热

12、关于温度,热量,内能的关系,以下说法中正确的选项是〔〕

A、物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加

B、物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定减小

C、物体放出热量,温度一定降低,内能一定减小

D、物体温度降低,一定放出热量,但内能不一定减小

13、将一铁块放在炉子里加热一段时间后,以下物理量不发生变化的是〔〕

A、内能B、温度C、密度D、比热容

14、关于燃料的热值，以下说法中正确的选项是〔〕

A、燃料的热值越大，燃烧时到达的温度就越高B、燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越大

C、燃料燃烧越充分，那么燃料的热值就越大D、燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关

15、将热水和冷水混合成温水的过程中,假设不计热量损失,以下四种说法中①热水放出的热量等于冷水吸收的热量,②热水减少的内能等于冷水增加的内能,③热水的比热容等于冷水的比热容,④热水降低的温度等于冷水升高的温度,正确的说法有〔〕

A、①②B、③④C、①②③D、①②③④

16、原来温度相同的甲、乙两块铜块,

现将它们分别加热，使它们吸收相同的热量，然后充分接触，以下说法中正确的选项是〔〕

A、温度由乙传给甲B.热量由甲传给乙

C、温度由甲传给乙D.热量由乙传给甲

二、填空题

17、干木柴的热值是×107J/kg，它的物理意义是，要放出×107J/kg的热量，需要燃烧kg的木材.

18、在我国实施的“西气东输〞工程中，西部地区的天然气被输送到缺乏能源的东部地区.天然气与煤相比，从热学角度分析它突出的优点是，从环保角度分析它突出的优点是〔天然气、煤的热值分别为

〕

19、用热量、温度、内能三个物理量填入下面的空格内：

〔1〕今天天气很热，这里的“热〞是指.

〔2〕物体吸热升温.这里的“热〞是指.

〔3〕摩擦生热，这里的“热〞是指.

20、装满水的洒水车，在环岛路的一段平直公路上匀速前进，它在向公路两旁的花木喷水的过程中，洒水车的总动能将逐渐，机械能将逐渐.〔填“变大〞“变小〞或“不变〞〕

三、计算题

21、太阳能热水器内盛有20kg、25℃的水，在阳光照射下水温升高到55℃.水吸收的热量是多少？

这相当于节省多少千克热值为

的天然气？

22、把质量为500克，温度为40°C的铝块加热到100°C，铝块吸收了多少热量？

如果这些热量用来给水加热，能使多少20°C的水升高到40°C？

〔C铝×J/103kg·℃〕

23、利用太阳能将2000千克的水从15°C加热到50°C，吸收的热量是多少？

相当于完全燃烧多少千克的烟煤？

〔烟煤的燃烧值为×107焦/千克〕

课后作业

一、填空题

1.我国高速公路限速是小型客车120km/h，大型车100km/h.请用动能的知识来解释：

〔1〕为什么要对车辆的行驶速度进行限制?

（2）为什么在同样道路上不同车型的限制车速不同?

2.如图1所示，射箭运发动拉弓的力越大，箭射得越远，这是因为:

.

3.势能可以分为两种.物体由于发生弹性形变而具有的能叫______，物体由于被举高具有的能叫______.

×106J，木材热值为J/kg，完全燃烧5kg木材放出的热量为J.

5.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，卫星运行过程中机械能守恒.当卫星运动到远地点时，能最大，能最小.

6.在运载火箭的推动下，“神舟六号〞载人飞船飞离地面的过程中，速度越来越大，在此过程中，航天英雄所具有的动能　　　，具有的机械能　　　.〔选填“变大〞、“变小〞、“保持不变〞〕

冲程，排出废气的是冲程，在压缩冲程中，是能转化为能.

8.火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用___________的方法使火柴燃烧，后者是用___________的方法使它燃烧.

9.如图2所示，一物体从高处下落到弹簧上，又被弹起到原来高度，物体在此过程中涉及到一些物理知识，请你写出其中的2个物理知识.

（1）；

（2）.

℃，内能增加了，需吸收×103J/（kg·℃）]

二、选择题

10.如图3所示，在盛水的容器中，用力将一木块浸没在水底，撤去力后，木块在水中上浮且能跳出水面，在此过程中，木块的动能和势能都发生变化，以下说法正确的选项是（）.

A.力刚撤去时，木块的势能转化为动能，跳出水后木块的动能转化为势能

B.力刚撤去时，木块的势能和动能都增加

C.木块上外表刚露出水面时，其动能最大

D.木块下外表刚露出水面时，其动能最大

11.下面事例中，由重力势能转化成动能的是〔〕.

12.一个物体在两个平衡力作用下下落，它的〔〕.

Ａ．动能和势能都不变

Ｂ．动能和势能都变大

Ｃ．动能不变，势能变大

Ｄ．动能不变，势能变小

13.以下说法正确的选项是〔〕.

A．甲物体所处的位置比乙物体高，甲物体的势能一定比乙物体大

B．甲物体的速度比乙物体大，甲物体的动能一定比乙物体大

C．钟表里旋紧的发条具有势能

D．举高的重锤，因为对其他物体没有做功，所以不具有能

△Ep1，动能变化量为△Ek1，后10s内势能变化量为△Ep2，动能变化量为△Ek2，那么（）.

A.△Ep1:

△Ep2=3:

1

B.△Ep1:

△Ep2=2:

1

C.△Ek1=△Ek2=0

D.△Ek1=△Ek2>0

15.以下事例中属于做功改变物体内能的是〔〕.

Ａ.在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高

Ｃ.用气筒给自行车打气时，气筒壁变热

Ｄ.在阳光照射下，水盆里的水温度升高

三、计算论述题

16.小球从高处落下，和地面碰撞后又反弹到一定高度，和地面屡次碰撞最后停下来，不考虑空气阻力.在这整个过程中，小球的能量如何变化?

进行了哪些能量转换?

17．如图8所示，松手后让重物将小木桩打入沙中.

（1）让相同的重物甲和乙从不同高度落下，实验结果是什么?

由此能得出什么结论?

（2）假设换一个质量更大的重物丙，让它和甲在同一高度落下，实验结果是什么?

由此能得出什么结论?

×1017×107J/kg〕.