初三科学动能和势能内能.docx
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初三科学动能和势能内能
中考一轮复习（九）---动能和势能，内能
教学内容
一、专题检测
1、下列过程中，属于动能转化为势能的是（ ）
A．向上抛出的小球上升过程中速度越来越小
B．雪橇从山坡上滑下
C．弹簧门在推开后自动关门
D．玩具弹簧枪将“子弹”射出去
2、下列过程中，属于弹性势能转化为动能的是（ ）
A.推开弹簧门的过程
B.用力拉长弹弓橡皮条的过程
C.弹簧枪将“子弹”射出去的过程
D.跳水运动员将跳板踏弯的过程
3、同一物体的内能取决于（ ）
A．物体的温度
B．物体体积的大小
C．物体运动的速度
D．物体离地面的高度
4、冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利用的方式增加了手的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利用的方式增加了手的内能．
5、在晴朗的天气里，某个太阳能热水器1s内可将1200J的太阳能直接转化为内能，该热水器在5h里获得的内能，能将多少千克的水从20℃加热到8O℃？
二、知识梳理
动能和势能
1、动能：
物体由于运动而具有的能
影响动能的因素是物体的质量和速度。
质量相同时，速度大的物体具有的动能大；速度相同时，质量大的物体具有的动能大。
2、重力势能：
物体由于被举高而具有的能。
影响重力势能的因素是物体的质量和高度。
质量相同时，高度大的物体重力势能大；高度相同时，质量大的物体重力势能大。
3、弹性势能：
物体由于发生弹性形变而具有的能。
同一物体的弹性形变越大，其弹性势能越大。
4、动能和势能的相互转化
动能转化为重力势能时，物体的速度不断减小，高度不断增加；重力势能转化为动能时，高度降低，速度增大。
动能转化为弹性势能时，速度减小，弹性形变增大；弹性势能转化为动能时，弹性形变减小，速度增大。
5、机械能：
机械能是动能与势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。
机械能守恒
（1）物体通常既具有动能，又具有势能。
（2）当物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能总量保持不变。
即动能减小了多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就增加多少。
物体的内能
1、热运动：
物体内部大量微粒的无规则运动。
温度越高，微粒的无规则运动越剧烈。
2、内能：
物体内部大量微粒作无规则运动时具有的能。
任何物体都具有内能
物体内能包括所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能
内能的单位：
焦耳。
物体所含的粒子数
影响内能的因素
物体的温度
3、物体内能的改变
做功
改变物体内能的方法：
热传递
（1）做功改变物体的内能；对物体做功，可以使物体的内能增加；物体对外做功，本身的内能会减小。
压缩气体，即对气体做功，气体内能增加；气体膨胀，即气体对外做功，气体内能减小
（2）热传递改变物体的内能：
物体从外界吸收热量，内能就增加；物体向外界放出热量，内能就会减小。
热传递：
热量从高温物体向低温物体或从同一物体高温部分向低温部分传递的现象。
（1）热传递的三种方式：
传导、对流、辐射。
（2）热传递总是由高温物体指向低温物体，高温物体放出热量温度降低，低温物体吸收热量温度升高，直到两物体温度相等为止。
4、热量，内能与温度之间的关系
热量：
在热传递中，传递的能量的多少。
物体内能增加或减小，则物体的温度不一定上升或下降（比如晶体的熔化和凝固的过程）
物体温度上升或下降，则物体的内能一定上升或下降。
物体吸热，内能不一定增加。
（还可以是同时对外做功了）
内能增加，不一定吸收了热量（还可能是有外界对物体做了功）
5、热量的计算
（1）比热容，简称比热，是单位质量物质的热容量，即是单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的热量。
比热容是表示物质热性质的物理量。
通常用符号c表示。
比热容与物质的状态和物质的种类有关。
它不随温度而改变，是物质的特性。
热量的计算：
Q=cm△t
Q表示热量、c表示物体的比热、m表示物体的质量、△t表示变化的温度;
c水=4.2×103焦/（千克·℃）表示每千克的水温度升高1摄氏度，所吸收的热量为4.2×103焦.
燃烧的热值：
1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。
（2）热值的单位：
焦/千克。
燃料完全燃烧时放出的热量=燃料的热值×燃料的质量,即Q=mq
3、题型突破
题型一：
动能和势能
例题1：
如图所示关于势能和动能相互转化的事例，下列说法中正确是（ ）
A、甲图弹簧将小车向右推开过程中，动能转化为弹簧的弹性势能
B、乙图中小明脚踩滑板从高处向下滑动越来越快，是重力势能转化为动能
C、丙图中地铁列车进站时从坡底滑到坡顶过程中，重力势能转化为动能
D、丁图中小球从A摆到O′时，动能转化为重力势能
例题2：
如图是“探究动能大小与哪些因素有关的实验．
（1）实验中是通过观察来判断动能大小．
（2）若要探究动能大小与质量的关系，是通过实验和实验．
题型二：
内能
例题3：
关于温度、热量、内能，说法正确的是（ ）
A．相互接触的两个物体，热量总是从内能多的物体传向内能少的物体
B．物体吸收了热量，它的温度一定升高
C．质量相同时，温度升高较多的物体吸收的热量一定多
D．物体内能减小时，不一定是物体放出了热量
例题4：
小明家购买了太阳能热水器，该设备可以把太阳能转化为内能．若该热水器里装有100㎏温度为15℃的热水，经过一天的阳光照射，水吸收12.6×106焦耳热量后温度将升高到多少？
[水的比热容是4.2×103J/（㎏•℃）]．
例题5：
铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热至沸腾（在1个标准大气压下），煤气灶共燃烧了48g煤气，在此过程中：
（1）铝壶中的水吸收了多少热量？
（水的比热c=4.2×lO3J/（kg•℃）
（2）完全燃烧48g煤气可以放出多少热量？
（煤气的热值q=3×107J/kg）
（3）该煤气灶的效率是多少？
（4）如果煤气灶效率没有达到100%，请写出一种原因．
4、专题过关
一（动能和势能）
1.关于运动的物体具有的动能,下列说法正确的是（）
A速度大的物体动能一定大B质量大的物体动能一定大
C速度和质量都大的物体动能一定大D动能是运动物体本身的性质,与质量、速度无关
2.关于能的概念,下列说法中正确的是（）
A高山上静止的石头不具有能B物体已做的功越多,说明物体具有的能量越多
C只要物体能够做功,说明物体具有能D只有正在做功的物体才具有能
3.下列说法中正确的是（）
A质量大的物体重力势能一定大B所处的高度大的物体重力势能一定大
C高山的石头没有重力势能D放在同一高度的物体,质量大的物体重力势能大
4.下列物体中重力势能最大的是（）
A放在一楼窗台上的质量是4kg的石块B放在三楼窗台上的质量是4kg的陶罐
C放在五楼窗台上质量是4kg的一盆花D晾晒在五楼窗台上的质量是1.5kg的球鞋
5.下列物体既具有动能又具有重力势能的是（）
A在轨道上行驶的火车B从坡顶向坡下跑的运动员
C江河中的流水D空中静止的飞机
6.以下各物体中不具有重力势能的是（）
A被拉伸了的橡皮筋B正在高空飞行的火箭
C树上的苹果D高山上的流水
7.修筑上游的拦河坝主要用于（）
A提高上游水位B蓄水C养鱼D提高河流通航能力
8.在下列情况中,物体既具有动能又具有势能的是（）
A海上航行的轮船B空中飞行的子弹C吊在天棚上的电灯D拉长的橡皮条
9.空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是（）
A动能和重力势能都增大B动能和重力势能都减小
C动能减小,重力势能增大D动能增大,重力势能减小
10.物体的质量和速度都能影响物体的动能,下表给出了一些物体的动能,分析比较表中的数据可以看出,质量和速度相比,对动能影响较大的是物体的________.
抛出去的篮球
约30J
跑百米的运动员
约3×103J
行走的牛
约60J
飞行的步枪子弹
约5×103J
从10m高处落下的砖块
约2.5×102J
行驶的小汽车
约2×105J
11.研究动能跟哪些因素有关的实验过程中需要让同一钢球从不同高度滚下,这是为了探究物体动能与_______之间的关系;还要换用_______不同的钢球,让他们从_______高度滚下,这是为了探究物体动能与_______之间的关系.
12.如图所示,让钢球从斜面上由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离,放在同一水平面上相同位置的木块,被撞地越远,表示钢球的动能越大.现用质量不同的钢球从同一高度滚下,看哪次木块被推得远,回答以下问题:
（1）设计本实验的目的是研究_____________.
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了_____________________.
（3）此实验得出的结论是____________________.
（4）下表给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的数据.
物体
质量m（kg）
速度v（m/s）
动能E（J）
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据,可以看出,对物体动能大小影响较大的因素是____,你这样判断的依据是__________________________.
13.如图所示,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB）,推动纸盒运动一小段距离后停止.
（1）要研究动能与质量的关系,我们应选择_______两图来进行比较.
（2）从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,_____球动能最大.
14.有一辆汽车和一列火车,若以相同的速度行驶,则______具有的动能大;处在同一高度以相同的速度飞行的子弹和炮弹相比较,_______的重力势能大.
15.洒水车匀速行驶在平直路面上洒水,则在此过程中洒水车的动能逐渐_____,
16.跳水运动员从最高点向水面下落的过程中,他的速度逐渐_______,所以动能逐渐_______,重力势能逐渐______（填“增大”、“不变”或“减小”）
17.自行车下坡时速度越来越大,它的动能逐渐_______,重力势能逐渐______.
18.在研究物体的重力势能与哪些因素有关的试验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,在此实验中,我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小?
答:
_________________________________________.
若A,B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是hA_____hB;若A,C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量的关系是mA_____mC;实验得出的结论是:
物体重力势能的大小与___________________有关.
二（内能）
1．冬天，双手反复摩擦，手会感到暖和；用嘴对着双手“呵气”，手也会感到暖和。
前者是利用方式增加了手的内能，后者是利用方式增加了手的内能。
2．下列现象中，利用做功改变物体内能的是．（填序号）
（1）冬天，人们用两只手掌相互摩擦取暖
（2）在古代，人类钻木取火
（3）冬天，人们往手心中呵气取暖（4）把烧红的铁块放到冷水中，冷水变热
（5）晒太阳时感到很热（6）用锤子反复打击一些铁片，它的温度升高
（7）多次弯折一根铁丝，弯折处会发烫
3．关于物体的内能，下列说法不正确的是（）
A．烧开的水有内能B．在草地上滚动的足球有内能
C．物体的温度升高时，内能会增大D．水结冰时温度不变，所以内能不变
4．下列事例中，属于用做功的方法改变物体内能的是（）
A．秧田中的水被晒热B．将牛奶放进冰箱冷冻制棒
C．磨刀时刀刃发热D．热开水变凉
5．下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）
C．锯木材锯子发烫
P
D．钻木取火
A．双手摩擦能发热
B．烧水时水温升高
6．关于物体的内能，下列说法错误的是（）
A．0℃的物体没有内能B．内能和其他形式的能之间可以互相转化
C．物体间的内能可以转移D．一切物体都具有内能
7．以下的日常生活事例，通过做功来增加物体内能的是（）
A．给自行车车胎打气，气筒发烫 B．放进太阳能热水器中的水,温度升高
C．点燃的爆竹腾空而起D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起
8．如图15-3所示，一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了，在这个过程中，是通过_______方式使空气内能，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。
9．2003年10月15日，是中国人最自豪的日子之一，标志着中国的航天工业进入了世界先进行列。
“神舟”五号是10月15日由洒泉卫星发射中心用“长征”二号F型运动火箭发射升入太空的，它绕地球飞行了14圈后安全返回，降落在预定的着陆场——内幕古四子王旗北的阿木古郎牧场上，“神舟”五号飞船在减速降落的过程中，其减小的机械能转化为____能，能量的转化是通过___方式进行的。
10．一把勺子的温度升高了（）
A．它一定吸收了热量B．一定和其他物体发生了热传递
C．它的热量一定增加D．它的内能一定增加
11．下列事例中物体内能减少的是（）
A．金属汤勺放进热汤中后会变得烫手
B．放入电冰箱中的食物温度降低
C．一块0℃的冰全部熔化成0℃的水
D．“神舟”五号飞船返回舱进入大气层后表面升温
12．下列事例中，做功改变物体内能的是（）
A．用酒精灯加热烧杯中的水，B．冬天室内使用暖气取暖
C．用锯锯木板，锯条发热D．盆中的热水温度逐渐降低
13．2003年10月15日，“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。
完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。
返回舱进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运动。
返回舱匀速下降过程中（）
A．重力势能减少，动能增加，内能增加B．机械能减少，动能不变，内能增加
C．重力势能减少，动能增加，内能不变D．机械能不变，动能不变，内能增加
14．小明发现静止在桌面上的茶杯里有自己未喝完的水．他想“杯子静止在桌面上，那么杯内水的动能为零，可杯内水的内能是否也为零呢？
15、太阳能热水器是通过方式改变水箱中水的内能．某型号的太阳能热水器铭牌如右表，若水箱中盛满水温度从20℃升高到50℃内能增加．若用功率为1.5kW、效率为80%的电热水器给水箱中水加热达到同样的效果需时间为s．
采光面积（m2）
1.5
水箱容积L
100
自重kg
30
．
16、小丽家买回来一台功率为1KW的格兰仕微波炉，他想知道微波炉烧水时的效率多大？
于是他将质量为400g、温度为20℃的水放入微波炉专用塑料容器中，启动微波炉加热100秒钟后，测得水温为70℃．在加热这段时间内，水的内能增加了J，其内能增加是由于水吸收微波后，引起了水分子剧烈，因而温度升高．该微波炉的效率为．为了提高微波炉的效率，盛放容器应选用比热容的材料做成．[水的比热容4.2×103J/（kg•℃）]．
五、课后作业
练习1
1.打木桩的重锤自由下落时，关于它的动能和势能的变化，下列说法正确的是（）
A.动能不变，势能不变B.动能增大，势能不变
C.动能增大，势能减小D.动能减小，势能增大
2.质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果它们的动能相等，那么（）
A.燕子比鸽子飞得快B.燕子比鸽子飞得慢
C.燕子与鸽子飞得一样快D.无法比较
3.一个物体在平衡力的作用下（）
A.它的动能一定不变B.它的重力势能一定不变
C.它的弹性势能一定不变D.无法确定
4.关于弹性势能的说法正确的是（）
A.橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大
B.弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大
C.弹簧越长，它具有的弹性势能越大
D.对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大
5.如图15-4-2所示，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（）
图15-4-2
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
6.关于重力势能的说法，正确的是（）
A.质量大的物体，重力势能一定大
B.被举得高的物体，重力势能一定大
C.质量相等的物体，被举得越高，重力势能就越大
D.质量相等的物体，速度越大，重力势能就越大
7.判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
（1）被压缩的弹簧具有弹性势能。
（）
（2）被举高的重锤具有弹性势能。
（）
（3）只有物体做了功，它才具有能。
（）
（4）下落的雨滴既具有动能又具有重力势能。
（）
（5）位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大。
（）
8.装满水的洒水车，在平直的马路上一边洒水，一边匀速前行。
在它洒水的过程中，洒水车的动能将________________________________。
9.如图15-4-3所示，甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，打到同一个木块上。
图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，在粗糙程度不同的平面上运动。
请回答以下问题：
图15-4-3
（1）设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与_______________的关系；设计乙实验的目
的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受____________________的关系。
（2）甲实验是通过木块被推动______________的大小，说明钢球对木块做功的多少，从而判断钢球动能的大小；乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近，推理得出：
在理想情况下，运动的物体如果_________________，将永远做匀速直线运动。
（3）两个实验都涉及到同一种物理方法，叫_________________________。
练习2
1．水电站的水从高处流向低处的过程中（）
A.重力势能不变，动能增加B.重力势能减小，动能增加
C.重力势能增加，动能减小D.重力势能增加，动能不变
2．正在空中飞行的飞机（）
A.势能为零，动能不为零B.势能不为零，动能为零
C.势能和动能均为零D.势能和动能均不为零
3．一滴红墨水在清水中一段时间后,整杯水变红了则正确的是（）
A.0℃的水就不会有这种现象B.这叫扩散只发生在液体中
C.这叫扩散,它说明分子在永不停地运动D.温度越低扩散进行得越快。
4．液体和固体很难被压缩的原因是（）
A.分子间的有相互作用力B.分子间有相互排斥的力
C.分子间没有空隙D.以上说法都不对
5．关于能量转化说法正确的是（）
A.砂轮磨刀有内能转化为动能
B.陨石进入大气层成为流星时内能转化为机械能
C.壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能
D.给自行车打气气筒发热机械能转化为内能
6．关于物体内能的改变，下列正确的是（）
A.物体对外做功物体内能减少B.物体吸收热量物体内能一定减小
C.对物体做功时，物体内能一定减少D.物体放热时，物体内能一定增加
7．将一小球竖直向上抛出忽略空气阻力，小球上升过程中（ ）
A.动能保持不变,势能不断增加B.动能不断减小,势能不断增加
C.机械能不断减小D.机械能保持不变
8．下列各个运动过程中，属于动能转化为势能的是（）
A.从空中匀速下降的跳伞运动员B.向上抛出的小石块
C.拧紧的钟表发条带动指针走动D.滚摆急速下落
9．在下列现象中，通过做机械功来改变物体内能的是（）
A.利用电炉把水烧开B.冬天里两手互相摩擦使手暖和
C.冬天天气寒冷时要生火取暖D.用电焊机焊接金属使金属熔化
10．甲乙两物体质量相等,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热比是（）
A.3:
8B.8:
3C.4:
3D.3:
2
11．在相同条件下，气体比液体容易压缩，主要是由于（）
A、气体分子之间有较大的间隙，而液体分子之间根本没有间隙
B、气体分子之间的引力作用比液体分子之间的引力作用大得多
C、气体分子之间的空隙较大而液体分子之间的空隙非常小
D、气体分子之间的空隙较小，而液体分子之间的空隙较大
12．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则（）
A、甲的质量一定大B、甲的热值一定大
C、甲的比热容一定大D、条件不足无法判断
13．下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是（）
A、两决块相互摩擦，冰块熔化B、水蒸汽推动活塞做功
C、压缩气体，温度升高D、用太阳灶烧水
14．下列各种现象中，可以说明分子之间存在斥力的是（）
A、气体容易被压缩B、铁棒折断后很难再合成整本
C、气体会无限地扩散D、固体、液体很难被压缩
15．从能转化的观点来看，摩擦生热的现象是（）
A、机械能转化为内能B、内能转化为机械能
C、化学能转化为内能D、内能转化为动能
16．有关物质的比热容，下列说法中正确的是（）
A、比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越小
B、比热容跟物体的温度有关，温度越高，比热容越大
C、比热容跟物体吸收或放出的热量有关
D、比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度、质量都无关
17．在下列几种情况中，比热容会发生变化的是（）
A、20℃的水变成4℃的水B、一块钢板压制成钢锅
C、水结成冰D、把开水倒入冷水中
18.跳伞员在空中张伞后匀速下落时,下列说法中正确的是（）
A.动能变大B.势能变大C.动能不变D.机械能不变
19.水和煤油吸收的热量相等，水的比热是煤油的2倍,水升高的温度是煤油的1/3倍，则它们的质
量之比m水:
m油是（）
A.3:
2B.2:
3C.1:
6D.6:
1
20.固体很难被压缩，是因为（）
A.分子之间距离很大B.分子在不停地作无规则运动
C.分子之间存在着引力D.分子之间存在着斥力
21．水的比热是4.2×103焦/（千克·℃），它的意思是指质量1千克的水，温度_____________时
__________是4.2×103焦耳
22．热水和冷水混合时，______水放出热量，一直到热水与冷水的________相同时为止。
23．物体的温度升高，表明物体的内能_________,物体内大量分子无规则运动的速度__________（填“变”“增大”或“减小”）
24．现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块,其比热C铝>C铁>C铜，它们吸收相等的热量后,末温最高是______块，末温最低的是______块
25．物体内部所有分子做无规则运动的动能和___________的总和,叫做物体的______能
26．“八月桂花遍地开”时很远就能闻到桂花的芳香,
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