2019-2020年九年級物理上冊《第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能》知識梳理 蘇科版.doc
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2019-2020年九年級物理上冊《第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能》知識梳理 蘇科版 【知識梳理】 1．機(jī)械能 A.能 a.定義 在物理學(xué)中，把物體做功的本領(lǐng)叫做能． 物體能做多少功，它就具有多少能．具有能的物體不一定做功．能是一個狀態(tài)量． b．單位 在國際單位制中，能的單位與功的單位一樣是焦耳． B.機(jī)械能 a.動能 i．定義 物體由于運(yùn)動而具有的能叫做動能． ii．決定因素 質(zhì)量和速度．運(yùn)動的物體速度越大，質(zhì)量越大，它具有的動能就越多． 式中的υ是相對速度，一般以地面為參照物． b．重力勢能 i．定義 物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能． ii．決定因素 質(zhì)量和高度．物體被舉得越高，質(zhì)量越大，它具有的重力勢能就越多． Ep=mgh． 式中的h是相對高度，一般從地面豎直向上量． c.彈性勢能 i．定義 物體由于發(fā)生彈性形變(外力撤消后完全恢復(fù)原來形狀的形變)而具有的能叫做彈性勢能． ii．決定因素 彈性強(qiáng)弱和形變大?。畯椥晕矬w的彈性越強(qiáng)，形變越大，它具有的彈性勢能就越多． d．機(jī)械能 動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能． 某物體在某狀態(tài)下所具有的機(jī)械能，等于該狀態(tài)下該物體所具有的動能和勢能之和． e.機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒 物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化的過程中，若沒有摩擦等阻力，機(jī)械能的總量保持不變；若有摩擦等阻力，機(jī)械能的總量減少． 2．內(nèi)能 A.定義 物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動． 物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能． 嚴(yán)格地說，內(nèi)能還應(yīng)包括分子內(nèi)部所具有的能，比如核能． B.決定因素 物體的質(zhì)量、溫度、體積、物態(tài)、物質(zhì)種類等． 說明：內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別． 內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能，它們的決定因素不同：內(nèi)能的決定因素如上所述，機(jī)械能是指整個物體所具有的動能和勢能的總和，它由物體的質(zhì)量、速度、高度(或形變)等因素決定．內(nèi)能和機(jī)械能兩者互不包含：一個物體在某一狀態(tài)下可能同時具有機(jī)械能和內(nèi)能，也可能機(jī)械能為零，但內(nèi)能一定不為零． C.改變物體內(nèi)能的兩種方式一熱傳遞和做功 a.熱傳遞 只要物體間或同一物體的不同部分間存在著溫度差，就會發(fā)生熱傳遞．熱從高溫物體傳到低溫物體，或從物體的高溫部分傳到低溫部分，直到溫度相等(熱平衡)時為止． 熱傳遞的三種方式： i．傳導(dǎo) 熱從物體的高溫部分沿著物體傳到低溫部分叫做傳導(dǎo)．它的特征是熱沿著物體傳遞，而傳導(dǎo)熱的物體本身并沒有發(fā)生流動．固體中的熱傳遞以傳導(dǎo)方式為主． 善于傳導(dǎo)熱的物質(zhì)叫做熱的良導(dǎo)體，如各種金屬，其中最善于傳導(dǎo)熱的是銀，其次是銅和鋁．不善于傳導(dǎo)熱的物質(zhì)叫做熱的不良導(dǎo)體，如瓷、紙、木頭、玻璃、皮革、棉花、石棉等，液體(除水銀外)都不善于傳導(dǎo)熱，氣體比液體更不善于傳導(dǎo)熱． ii．對流 靠液體或氣體的流動來傳遞熱的方式叫做對流．它的特征是靠物質(zhì)的流動來傳熱，因此對流是液體和氣體特有的熱傳遞方式． 當(dāng)發(fā)生對流時，密度小的物質(zhì)上升，密度大的物質(zhì)下降，即只有在上部物質(zhì)密度大于下部物質(zhì)密度時才會產(chǎn)生對流．因此用對流的方式對物體加熱時，熱源應(yīng)放在被加熱物體的下方，而用致冷物對物體冷卻時，應(yīng)將致冷物置于被冷卻物體的上方． iii.輻射 熱由物體以電磁波的形式直接向外射出去叫做輻射．它的特征是不需要介質(zhì)，可在真空中進(jìn)行．太陽的熱就是通過輻射的方式傳給地球的． 物體吸收(輻射)熱的本領(lǐng)與它的溫度高低、表面積大小和表面顏色深淺有關(guān)，物體溫度越低(高)、表面積越大、表面顏色越深，越有利于吸收(輻射)熱． 利用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，內(nèi)能改變的多少可用傳遞的熱量來量度． 在沒有做功的條件下，物體放熱，其內(nèi)能減少；物體吸熱，其內(nèi)能增加． b．做功 利用做功的方式改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化，內(nèi)能改變的多少可用做功的多少來量度． 在不發(fā)生熱傳遞的條件下，物體對外做功，其內(nèi)能減少；外界對物體做功，其內(nèi)能增加． 做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的． D．內(nèi)能的利用 利用內(nèi)能來直接加熱物體和利用內(nèi)能來做功． 3．熱量 A.定義 在物理學(xué)中，把物體在熱傳遞過程中放出或吸收能量的多少叫做熱量．用字母Q表示． 熱量是一個過程量．離開了熱傳遞過程，說一個物體含有多少熱量是沒有意義的． B.單位 在國際單位制中，熱量的單位與功和能的單位相同，都是焦耳(J)． C.物體狀態(tài)未變、溫度改變過程中的吸、放熱 i．物體溫度升高時吸收的熱量 ii．物體溫度降低時放出的熱量 公式中的t表示物體的末溫、t0表示物體的初溫、△t表示物體溫度的變化值． 由公式變形可得：，對于混合物 D．物態(tài)變化過程中的吸、放熱 i．熔化熱與凝固熱 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)(晶體)，在熔點(diǎn)時從固態(tài)完全熔化成同溫度的液態(tài)時，所需要吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的熔化熱，用字母λ表示． 定義式： 在國際單位制中，熔化熱的單位是焦／千克(J／kg)． 物質(zhì)在凝固時要放出熱量，這叫凝固熱．在相同的熱學(xué)狀態(tài)下，同一物質(zhì)的凝固熱與熔化熱相同． ii．汽化熱與液化熱 單位質(zhì)量的某種液體，完全變成同溫度的氣體時所需要吸收的熱量，叫做這種物質(zhì)的汽化熱，用字母L表示． 定義式：L=Q/m . 在國際單位制中，汽化熱的單位是焦／千克(J／kg)． 物質(zhì)在液化時要放出熱量，這叫液化熱．在相同的熱學(xué)狀態(tài)下，同一物質(zhì)的液化熱與汽化熱相同．同種物質(zhì)溫度升高時，汽化熱減小． iii．升華熱與凝華熱 單位質(zhì)量的固態(tài)物質(zhì)升華時，所需要吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的升華熱．物質(zhì)在凝華時要放出熱量，這叫凝華熱．在相同的熱學(xué)狀態(tài)下，同種物質(zhì)的凝華熱等于升華熱，且等于相同條件下，它的汽化熱和熔化熱之和． E熱平衡方程 原來溫度不同的物體，經(jīng)過熱傳遞而變得溫度相同，即達(dá)到了熱平衡狀態(tài)． 高、低溫物體組成的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行熱傳遞的過程中，若與外界不發(fā)生熱交換，則Q放=Q吸；若與外界發(fā)生了熱交換，則Q放=Q吸+Q損． 熱平衡方程在整個熱傳遞過程中的任一階段都成立，并不是只有達(dá)到熱平衡時才成立．其實(shí)質(zhì)是能量守恒． 4．．燃料的熱值 A.物理意義 熱值是表示燃料燃燒時釋放熱量多少的物理量． B.定義 單位質(zhì)量(或單位體積)的某種燃料完全燃燒時所放出的熱量叫做這種燃料的熱值．用字母q表示． 熱值是燃料的一種屬性，它的大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量(或體積)、是否燃燒以及燃燒的程度均無關(guān)． C.單位 在國際單位制中，固體和液體燃料熱值的單位是焦／千克(J／kg)，氣體燃料熱值的單位是焦／米3(J／m3)． D．質(zhì)量為m千克(或體積為V米3)的燃料完全燃燒放出的熱量Q=qm或Q=qV 說明：溫度、內(nèi)能、熱量及它們之間的關(guān)系． 從微觀角度看，溫度反映了在某一狀態(tài)下，物體內(nèi)部分子做無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度，一個物體的溫度越高，它內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動就越劇烈，溫度是一個狀態(tài)量．內(nèi)能是物體內(nèi)部所具有的能量，一切物體都具有內(nèi)能，內(nèi)能也是一個狀態(tài)量．對于同一個物體，它的溫度變化可以反映出其內(nèi)能的變化：溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小．但對于不同的物體，溫度高的物體不一定比溫度低的物體內(nèi)能大，這是因?yàn)閮?nèi)能的大小不僅僅由溫度決定．熱量是在熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能的多少，它是一個過程量．在熱傳遞過程中被傳遞的是熱量而不是溫度．當(dāng)物體吸、放熱時，其內(nèi)能發(fā)生變化，但溫度不一定改變，如晶體的熔化和凝固、液體的沸騰等過程．物體內(nèi)能的改變不一定由熱傳遞造成，因?yàn)楦淖兾矬w內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞． 5．熱機(jī) A.所有熱機(jī)的共同特點(diǎn) 將燃料燃燒時獲得的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能． B．內(nèi)燃機(jī) i．定義 燃料直接在氣缸內(nèi)燃燒而推動活塞做功的熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī)． ii．工作原理 內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成．活塞從氣缸一端運(yùn)動到另一端叫做一個沖程．在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．在四個沖程中，只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉Γ溆嗳齻€沖程叫做輔助沖程，都是依靠飛輪的慣性帶動曲軸完成的． 在內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)中，活塞共來回兩次，曲軸共轉(zhuǎn)動兩周． C.熱機(jī)的效率 i．能量損耗的原因 燃料不可能充分燃燒；熱機(jī)部件散熱損耗部分內(nèi)能；克服機(jī)件之間的摩擦做功要損耗部分內(nèi)能；廢氣帶走部分內(nèi)能． ii．熱機(jī)的效率 在熱機(jī)里，用來做有用功的那部分能量跟燃料完全燃燒所獲得的能量之比，叫做熱機(jī)的效率． 式中 iii．提高熱機(jī)效率的主要途徑：在熱機(jī)的設(shè)計和制造上不斷改進(jìn)和革新，以減少各種能量損失；在使用時注意保養(yǎng)，例如加潤滑劑以保證良好的潤滑，以減小摩擦，合理調(diào)整運(yùn)動零部件之間的間隙，以減小摩擦和防止漏氣；充分利用廢氣帶走的內(nèi)能． D．兩種內(nèi)燃機(jī)的不同點(diǎn) 機(jī) 種 項(xiàng) 目 汽油機(jī) 柴油機(jī) 構(gòu) 造 有火花塞，無噴油嘴 有噴油嘴，無火花塞 燃 料 汽油 柴油 吸氣沖程中吸進(jìn)的物質(zhì) 汽油和空氣的燃料混合物 空氣 壓縮沖程末氣缸內(nèi)的溫度 250～300℃ 500～700℃ 點(diǎn)火方式 點(diǎn)燃式 壓燃式 做功沖程開始時燃?xì)獾膲簭?qiáng) 3106～5106 Pa 5106～107 Pa 效 率 20％～30％ 28％～40％ 主要用途 汽車、摩托車等 拖拉機(jī)、坦克、輪船、內(nèi)燃機(jī)車、載重汽車等 柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的效率高的主要原因是：在做功沖程中，柴油機(jī)氣缸內(nèi)燃?xì)獾膲簭?qiáng)較大． E．環(huán)境保護(hù) 煤、石油、天然氣等燃料的利用，使人類獲得大量的內(nèi)能，但同時也造成環(huán)境污染．污染環(huán)境主要有以下幾個方面：(1)燃燒生成有害氣體；(2)燃燒排放大量煙塵、廢氣；(3)內(nèi)燃機(jī)的噪聲． 保護(hù)環(huán)境的途徑：(1)改進(jìn)燃燒設(shè)備；(2)加消塵除塵裝置；(3)集中供熱，提高燃燒率；(4)普及推廣氣體燃料． 【典例剖析】 1. 兩個相同的籃球，表面潮濕，從不同高度自由落至同一地面，留下的印跡如圖所示．關(guān)于初始時籃球的重力勢能，下列說法正確的是 ( ) A. 落在a處的大 B.落在b處的大 C. 兩個一樣大 D．無法比較大小 2. 如圖所示，同一物體分別從三個不同斜面PA、PB、PC的頂端由靜止滑下，已知物體在三個斜面上下滑時受到的摩擦力均為f(f>0)．當(dāng)物體從斜面頂端P滑到底端A或B或C時，速度分別為υ1、υ2、υ3，則 ( ) D. 不能確定 3. 學(xué)生在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)(如圖所示)．一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，c點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)，在小石塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是 A.小石塊動能一直在增加 B.小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能 C.小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時，橡皮筋具有彈性勢能 D.小石塊到達(dá)c點(diǎn)時，動能為零 4. 一個光滑圓管軌道固定在豎直平面內(nèi)，AB是圓管的一條水平直徑，如圖所示，從A點(diǎn)以相同大小的速度同時向上、下拋出甲、乙兩個小球，那么 ( ) A.甲先到B點(diǎn) B.乙先到B點(diǎn) C.兩球同時到達(dá)B點(diǎn) D．無法確定哪個球先到達(dá)B點(diǎn) 5. 分析下列幾種現(xiàn)象中溫度變化的原因，其中一種與其他三種不同，它應(yīng)該是( ) A. 開啤酒蓋瞬間，瓶口的二氧化碳?xì)怏w溫度會降低 B. 化妝品或殺蟲劑之類的自動噴劑，當(dāng)噴了一會兒，罐身溫度會降低 C. 用打氣筒打氣了，過了一會兒就感到筒身發(fā)熱 D．夏天，用嘴向手背快速吹氣，會感到?jīng)鲆? 6. 如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活塞， 可以看到硝化棉燃燒起來，放手后活塞被彈起． (1)活塞壓縮筒內(nèi)氣體做功是將 能轉(zhuǎn)化 能． (2)請在題目中找一現(xiàn)象并簡述原因． 現(xiàn)象： ； 原因： ． 7. 如圖甲、乙分別是兩種小型飲水鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖，從節(jié)能角度看，你認(rèn)為哪一種更合理?請簡要說明理由． 8. 有一堆從河中撈出的濕砂子，測得其比熱為l.2103J／(kg℃)．已知干砂子的比熱為0.9103J／(kg℃)，則按質(zhì)量說，這堆砂子含水的百分比是多少? 9. 質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩個物體，先把甲放在一杯冷水中，熱平衡后水的溫度升高了△t℃；把甲取出后再立即把乙放入此杯水中，熱平衡后水溫又升高了t℃．若忽略熱損失，甲、乙兩種物質(zhì)的比熱哪個大?請加以論證說明． 車 型 某品牌轎車 測試道路 標(biāo)準(zhǔn)水平國道 測試距離 100 km 測試速度 80 km／h勻速行駛 整車質(zhì)量 900 kg 消耗汽油 9 L 受到阻力 整車重的0.08倍 10. 近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，各種新型汽車不斷投放市場．以下是我國某品牌轎車的測試報告． (1)汽油的熱值q=3.3107J／L，燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示燃料的體積．請計算該品牌轎車在測試過程中，汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動機(jī)牽引轎車前進(jìn)的能量的效率．(g取10 N／kg) (2)近年來，我國部分省份開始推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油是由l0％體積的乙醇與90％體積的汽油混合而成，已知乙醇的熱值q=2.4107J／L，設(shè)混合后總體積不變，請計算乙醇汽油的熱值為多少焦每升． (3)乙醇，俗稱酒精．推廣使用乙醇汽油，有何積極意義?(請寫出一點(diǎn)) 型 號 8813 流 量 330 m3／h 揚(yáng) 程 12 m 質(zhì) 量 111 kg 效 率 80％ 11. 有一臺水泵的銘牌如附表所示： (1)水泵連續(xù)正常工作5 h，所做的有用功為多少焦？ (2)此水泵總功率是多少千瓦? (3)如果該水泵的動力由一臺柴油機(jī)提供，并假設(shè)柴油完全燃燒所釋放的內(nèi)能有40％轉(zhuǎn)化為水泵軸的機(jī)械能，則每小時要消耗多少柴油?(柴油熱值3107J／kg，g取10 N／kg) 12. 一單缸汽油機(jī)的飛輪每分鐘轉(zhuǎn)600 r，設(shè)做功沖程中燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng)保持為5105Pa不變，活塞行程為0.2 m，活塞的面積為100cm2．求汽油機(jī)的功率． 13. 如圖所示，東湖中學(xué)想用離心泵將湖中的水抽到C處的養(yǎng)魚池中．要求在30 min內(nèi)至少向養(yǎng)魚池輸水120 m3，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)將以下幾個需要解決的問題交給了科技小組． (1)A、B處各有一個平臺，離心泵應(yīng)放在什么位置，請說明理由． (2)如果某型號離心式水泵的揚(yáng)程為l5 m，功率為l7 kW，效率為0．6，試通過計算說明這臺水泵是否滿足東湖中學(xué)的需求? (3)為了節(jié)約資金，有人提出全部采購比硬質(zhì)管便宜、而且與水泵管徑相符的軟橡皮管配套使用，你認(rèn)為是否可行，為什么?并說出你的正確答案． 型 號 CWNG 0.7-80／60-AⅡ CWNG1.O5-80／60-AⅡ CWNG1.4-80／60-AⅡ 功率／MW ( ) 1.05 1.4 容水量／t 3 3.5 4 耗煤量／(kgh－1) 145 ( ) 290 外型尺寸／m3 2.71.52 3．O1.52.9 3.O1.92.9 煙囪尺寸 φ30015000 φ35015000 φ40015 000 熱效率／％ 75 75 75 出水溫度 80 80 80 回水溫度 60 60 60 總重量／t 5 7.5 9 運(yùn)行壓力 常壓 常壓 常壓 供暖面積／m2 6 000 ( ) 12 000 循環(huán)水量／(m3h－1) ( ) 45 60 14. 下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)表． CWNG系列三種鍋爐主要技術(shù)參數(shù) ` 已知水的比熱容為4.2103J／(kg℃)，假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同，且煤均可達(dá)到完全燃燒． 請根據(jù)上表回答以下問題： (1)根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù)，請在表格中的四個( )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)． (2)按表格中的出水溫度和回水溫度，計算CWNGl．05-80／60-AⅡ型鍋爐每小時向住宅內(nèi)釋放的熱量是多少． (3)根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計算燃煤的熱值為多少． 15. 某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們?yōu)榱颂骄课矬w的動能跟質(zhì)量和速度的關(guān)系，他們用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，撞到一個在水平面上放置的小木塊上，能將木塊撞出一段距離，木塊被撞的越遠(yuǎn)，表示鋼球的動能越大．同學(xué)們進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)，第一組實(shí)驗(yàn)是將質(zhì)量不同的鋼球從斜面上同一高度滾下，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表一．第二組實(shí)驗(yàn)是將質(zhì)量相同的鋼球從斜面上不同的高度滾下，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表二． 表一(鋼球撞擊木塊時的速度v=5cm／s) 表二(質(zhì)量為=10g 的鋼球) (1)在進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)時，讓鋼球從不同高度滾下，其目的是為了 ． (2)分析表一中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是 . (3)分析表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的結(jié)論是 . (4)在整理儀器過程中，愛動腦筋的小麗提出了一個新問題：質(zhì)量和速度這兩個因素對動能大小的影響程度一樣嗎?實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們又馬上對表一和表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合分析，由實(shí)驗(yàn)序號2和5的數(shù)據(jù)得出了結(jié)論：對物體動能大小影響較大的因素是 ． 實(shí)驗(yàn)序號 鋼球質(zhì)量(g) 木塊被撞出的距離(cm) 1 10 6 2 20 12 3 30 18 實(shí)驗(yàn)序號 鋼球撞擊木塊時的速度(cm／s) 木塊被撞出的距離(cm) 4 5 6 5 10 24 6 15 54 16. 小明從電影中看到，古代將軍用力把鐵弓拉滿后，能將箭射得很遠(yuǎn)，聯(lián)想到自己玩耍的竹弓，即使拉得很滿，也只能將箭射得很近．請你分析以上現(xiàn)象，提出一個值得探究的問題，并簡述探究的方法． (1)你提出的探究問題是 ． (2)你探究的方法是 ． 17. 用打氣筒給自行車充氣，打氣筒會發(fā)熱，產(chǎn)生這種現(xiàn)象有兩種可能原因： (1)活塞與筒壁摩擦發(fā)熱； (2)活塞壓縮氣體使氣體溫度升高，然后氣體傳熱給筒壁使其溫度升高． 到底哪一種原因是主要的?請設(shè)計一個解決該問題的實(shí)驗(yàn)方案． 18. 有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴，這不僅能節(jié)省能源，而且很方便．李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大?。簿褪钦f，太陽光垂直照射地球表面時，地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，曬水箱內(nèi)部是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開口并蓋有透明玻璃板． 在估測之前要首先弄清，透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽光反射到墻上的同一個地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多． (1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么? (2)請你幫助他們設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟． (3)請你對這個實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價． 【自主訓(xùn)練】 一、填空題 1. 下圖表示撐桿跳高運(yùn)動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿．在這幾個階段中能量的轉(zhuǎn)化情況是： (1)助跑階段，運(yùn)動員消耗體內(nèi)的化學(xué)能 (填“大于”、“小于’’或“等于”)運(yùn)動員和撐桿獲得的動能． (2)撐桿起跳階段，運(yùn)動員的 能增加． (3)運(yùn)動員越過橫桿后，運(yùn)動員將 能轉(zhuǎn)化 能． 2. 如圖所示，從斜面上滾下來的小球，接觸彈簧后，將彈簧壓縮至最短．在這一過程中，小球的 能轉(zhuǎn)化為 能，又轉(zhuǎn)化為彈簧的 能． 3. 我國“神舟六號”飛船飛行的橢圓軌道，近地點(diǎn)200公里，遠(yuǎn)地點(diǎn)347公里．飛船從遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)運(yùn)行的過程中，飛船的速度 ，勢能 (兩空均填“增大”、“減小”或“不變”)；兩名航天員躺在座椅上，以飛船為參照物，則兩名航天員是 的． 4. 用比熱為130.2J／(kg℃)的鉛粉和比熱為390.6J／(kg℃)的銅粉相混合在一起，混合后的比熱為260.4J／(kg℃)，那么鉛粉和銅粉的質(zhì)量之比為 ． 5. 已知鉛的比熱是130 J／(k9℃)，密度是11.3103kg／m3，銅的比熱容是390J／(kg℃)，密度是8.9103kg／m3，把鉛塊和銅塊放在同一燒杯中加熱．如果它們的質(zhì)量相同，則它們吸收的熱量之比是 ；若它們的體積相同，則它們吸收的熱量之比是 ． 6. 在完全隔熱的裝置內(nèi)，用同一熱源給100g水和100g油分別加熱．其溫度變化隨加熱時問變化關(guān)系如圖所示，l00g水每分鐘吸熱 J，100g油每分鐘吸熱 J，油的比熱容是 J／(kg℃)． 7. 晴天時，若在垂直于陽光的表面上能接受到的熱輻射為1.2103J／(m2s)．現(xiàn)有一臺太陽能熱水器，可將接收到的熱輻射的40％用來升高水溫．如果該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1 m2，晴天曬了1 h，其水箱中50 kg水的溫度最多能升高 ℃．[水的比熱容為4.2103J／(kg℃)] 8. “東坡米線”是黃州特色小吃．制作的第一步是熬湯：在鍋中放入水和雞，用大火將水煮至沸騰，然后轉(zhuǎn)用小火烹煮．不斷給沸騰中的湯加熱，湯的溫度將 ．再將以下食料一起上桌：一碗熱湯，上面浮著一層油；一碟切成薄片的鮮肉；一碗已煮熟的米線．食客先把肉片放進(jìn)湯內(nèi)，稍候再加入米線．碗中油層的作用是 ．現(xiàn)有以下資料：湯的質(zhì)量l.4㎏，初溫97℃，比熱容為4.2l03J／(kg℃)；肉的初溫22℃，比熱容為3.5103J／(kg℃)．基于健康緣故，肉必須最少加熱至82℃．在湯中最多可以放入 kg肉．(不計熱損失) 9. 現(xiàn)有三種不同的液體A、B、C，它們的初溫分別為15℃、25℃、35℃．將A、B混合時，其平衡溫度為21℃；將B、C混合時，其平衡溫度為32℃．那么將A、C混合后的平衡溫度將為 ． 10. 汽油機(jī)的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成．其中在做功部程中燃?xì)鈱钊龉?，?shí)現(xiàn) 能向 能的轉(zhuǎn)化．如圖表示的是汽油機(jī)的 沖程(填沖程的名稱)． 11. 國產(chǎn)l65型單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸直徑為65 mm，活塞沖程長為55 mm，滿負(fù)荷工作時，燃?xì)馄骄鶋簭?qiáng)為9.58105 Pa，飛輪轉(zhuǎn)速為l 500 r／rain，則該汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時的功率為 W．不計摩擦損失，如果滿負(fù)荷工作時每分鐘消耗l5g汽油，這種汽油機(jī)的效率為 ．(q汽油=4.6107 J／kg) 二、選擇題 12. 如圖所示為一高山的等高線圖，某登山運(yùn)動員從A點(diǎn)到8點(diǎn)時，下列說法正確的是( ) A. 運(yùn)動員的體重變大 B．運(yùn)動員的重力勢能減小 C．運(yùn)動員燒水時，水的沸點(diǎn)升高 D．運(yùn)動員攜帶的氣壓計的示數(shù)減小 13. “神舟五號”飛船的返回艙曾在我市平湖展出．據(jù)介紹，返回艙返回地面時，在距地面1.2 m高處，反沖發(fā)動機(jī)向地面噴火，使飛船進(jìn)一步減速；返回艙落地時，堅固的艙體發(fā)生了一些凹陷；落地處形成了一個很大的坑；艙體表面燒得紅紅的．下列對返回艙著落過程的一些說法，不合理的是 ( ) A. 發(fā)動機(jī)向地面噴火使艙體減速，說明力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài) B. 堅固的艙體發(fā)生凹陷，說明了速度越大慣性越大 C. 落地處形成的大坑說明了力能使物體發(fā)生形變 D．艙體表面燒得紅紅的，是因?yàn)槟Σ辽鸁? 14. 如圖，為探究能量轉(zhuǎn)化，小明將小鐵塊綁在橡皮筋中部，并讓橡皮筋穿入鐵罐，兩端分別固定在罐蓋和罐底上．實(shí)驗(yàn)裝置做好后讓它從不太陡的斜面上滾下，發(fā)現(xiàn)橡皮筋被鐵塊卷緊了，接著鐵罐居然能從斜面底部自動滾上去!以下有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的判斷，正確的有 ( ) A. 鐵罐在斜面上從最高處滾到最低處，主要是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能 B. 鐵罐在斜面上從最高處滾到最低處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能 C. 鐵罐在斜面上從最低處滾到最高處，主要是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D．鐵罐在斜面上從最低處滾到最高處，主要是彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能 15. 如圖所示，圖中速度口的方向是小強(qiáng)同學(xué)在體育中考“原地擲實(shí)心球"項(xiàng)目測試中球出手時的飛行方向．對從球出手到落地的過程，下面關(guān)于機(jī)械能的一些說法中正確的是(空氣阻力忽略不計) ( ) A. 球出手時動能最大 B. 球出手時勢能最大 C. 球落地時機(jī)械能最大 D. 球的機(jī)械能保持不變 16. 如圖所示，在滑輪組下掛兩物體，甲為實(shí)心鐵塊，乙為實(shí)心鋁塊，當(dāng)它們都浸沒在水中時，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．若迅速移去盛水容器，則甲、乙兩物體的動能、勢能、機(jī)械能的變化情況是 ( ) A. 甲的勢能增加，動能增加，機(jī)械能增加 B. 甲的勢能增加，動能減少，機(jī)械能不變 C. 乙的動能增加，勢能減少，機(jī)械能不變 D. 乙的動能增加，勢能減少，機(jī)械能增加 17. 陽陽在蹦床上做游戲，從高處落到蹦床上又被彈起．當(dāng)她從接觸蹦床床面到運(yùn)動至最低點(diǎn)的過程中(忽略空氣阻力的影響)，以下說法正確的是 ( ) A. 陽陽的重力勢能逐漸減小 B. 蹦床的彈性勢能逐漸增大 C. 陽陽的動能逐漸減小 D. 陽陽受到的合力先減小后增大 18. 如圖所示，在一弧形光滑軌道的上方搭有一水平光滑直軌道．兩個相同的小球a和b以相同的水平初速度υ0，從同一地點(diǎn)M處同時滑向兩軌道，且始終未離開軌道，則哪一個小球先滑到終點(diǎn)N ( ) A. 小球a先到 B．小球b先到 C. 兩個小球同時到達(dá) D．因不知弧形軌道的具體情況，故無法判斷 19. 炮彈從引爆到射出炮口的過程中，下列說法對的是( ) A. 彈頭的動能增加，內(nèi)能不變，機(jī)械能增加 B．彈頭的動能增加，內(nèi)能增加，機(jī)械能增加 C. 彈頭的動能減小，內(nèi)能增加，機(jī)械能不變 D．彈頭的動能減小，內(nèi)能不變，機(jī)械能減小 20. 質(zhì)量和溫度相同的銅塊和水，使它們分別放出相同的熱量后，將銅塊迅速投入水中后，它們的內(nèi)能變化正確的是 ( ) A. 銅塊的內(nèi)能減小，水的內(nèi)能增大 B．銅塊的內(nèi)能增大，水的內(nèi)能減小 C．銅塊和水的內(nèi)能都增大 D．銅塊和水的內(nèi)能都減小 21. 關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是 ( ) A. 水具有內(nèi)能，冰塊沒有內(nèi)能 B. 水蒸氣具有的內(nèi)能一定比水具有的內(nèi)能大 C. 一杯水的溫度越高，它具有的內(nèi)能越大 D．一杯水放在高處一定比放在低處具有的內(nèi)能大 22. 如圖所示，在粗糙水平表面上的一物體作勻速直線運(yùn)動，要通過測量從而求出物體與粗糙表面相互作用后增加的內(nèi)能，應(yīng)選取的器材為 ( ) A. 溫度計、量熱器 B. 打點(diǎn)計時器、天平 C. 量筒、燒杯 D．彈簧測力計、刻度尺 23. 下列所估測的數(shù)值最接近實(shí)際的是 ( ) A. 一塊橡皮從桌上落到地面所用時間約為5 s B. 把掉在地面上的物理課本撿回桌面，人所做的功約為l0 J C. 一中學(xué)生從一樓跑到四樓用了10 s，他的功率約為100 W D．在常溫下燒開一普通熱水瓶的水需要的熱量約為l06J 24. 第一次在試管里注入溫度為20℃的水，將試管底部浸入溫度為60℃的大量的水中，試管內(nèi)的水經(jīng)過時間t1被加熱到60℃，第二次在試管里注入溫度為60℃的等量的水，將試管底部浸入溫度為20℃的大量水中，試管內(nèi)的水經(jīng)過時間t2冷卻到20℃，不考慮水和空氣間的熱交換，則 ( ) A. tl>t2 B．tl=t2 C tl下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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