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《机械能和内能》复习与练习
【梳理知识】
（一）能量
一个物体如果能够对另一个物体________，那么这个物体就具有能量。
一个物体能够_______越多，它具有的能量就越_____。（能量的单位是_____）
（二）机械能
1．机械能的分类
_______能和_______能是常见的势能， ______和______统称为机械能。
机械能
获得能量的原因
影响大小的因素
能量大小的结论
动 能
由于_____
_____和_____
.
重力势能
由于_______
_____和_____
.
弹性势能
由于发生________
.
.
2．机械能的转化
动能和势能是可以相互_______的，如果在物体的动能和势能转化过程中，机械能没有与其他形式的能发生转化，则机械能的总量_____________。
（三）内能
1．热学概念
名称
定 义
符号
单位
影响因素
温度
物体的___________叫做温度
.
.

内能
物体内所有分子做无规则运动的_______和___________的总和叫做物体的内能。
.
.
与________有关与________有关
热量
物体在_______过程中___________的多少叫做热量。
.
.
与_______有关与_______有关与_______有关
比热
______的某种物质温度升高（降低）___所吸收（放出）的叫这种物质的比热容
.
.
由物质的_____决定
热值
__________的某种燃料__________放出的热量叫做这种燃料的热值。
.
.
由燃料的_____决定
2．热学规律
（1）关于物体的内能
由于物体里的分子在作永不停息的无规则运动，所以一切物体都具有___能。
（2）内能与温度有关
同一物体温度升高，内能_______；温度降低，内能_______。
（3）改变内能的方式
方式
实 质
内 能 改 变
注 意
热传递
能量_______
物体吸收热量，内能_____；物体放出热量，内能_____。
1． 热传递的条件是有_________
2． 改变物体内能，做功和热传递是______的
做 功
能量_______
对物体做功时，内能_____；物体对外做功，内能_____。
（4）关于水的比热容
水具有比热容_____（大/小）的特点，水的比热容是________________。
（5）获得内能的途径
燃料燃烧是获得______能的重要途径，在燃烧过程中，燃料的_______能转化为_______能。
（6）热量的计算方法
①热传递过程
吸热 Q吸 = ___________；放热 Q放 = ___________；统一 Q = _________
②在热传递过程中，如果物体没有和外界发生热传递，也没有做功，则一定有________
③燃料燃烧的放热公式
Q放 = _________（若热值的单位是J/m3，则Q放 = _________）
（7）比热的两个比例
条 件
依 据
结 论
相同质量的不同物质 升高或降低相同的温度

比热容大的吸收或放出的热量____（多/少）
相同质量的不同物质吸收或放出相同的热量

比热容大的升高或降低的温度____（多/少）
（8）热机的共同特点
热机是利用______能来的机器（将_______能转化为_______能），热机的共同特点是将燃料燃烧时释放的_______能转化为_______能，又通过_______，把_______能转化为_______能。
（9）汽油机工作过程
①工作循环：每个工作循环由______、______、______和______四个冲程组成。
每个工作循环活塞上下往复____次，曲轴转动____周，对外做功____次。
②能量转化：在压缩冲程，_______能转化为_______能；在做功冲程，_______能转化为_______能。
③热机效率：用来做________的那部分能量与燃料完全燃烧时放出的_______之比，叫做热机的效率，即 ×100﹪
【分析例题】
1． 为什么要规定汽车在公路上的最大行驶速度？
答：因为同一辆汽车的车速越快，车的______能越大，在其他条件相同的情况下，_______力越大，发生事故碰撞时后果越_______，可见超速行驶是“隐形杀手”。另外，超速行驶导致视力下降、判断不准，使反应距离延长，制动距离延长，还会干扰正常车流，所以要规定汽车在公路上的最大速度。
2． 运动员脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快？
答：运动员在高处具有__________能，脚踩滑板从高处滑下时，要克服_______做功，有一小部分机械能转化为______能，大部分重力势能转化成了______能，所以运动员动能_______，速度_______，会越来越快。
3． 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度，电车到达A点便切断电源。请你从节能的角度，分析这种设计的优点。

答：车到水平的站台的停下来时，车的动能就会全部转化为______能而不能再被利用。但如果站台连接的轨道有一个小的坡度，车进站时就可以把一部分动能转化为_______能，车子启动时又可以把储存的______能再转化为______能，这样就可以提高能量的利用率，从而达到______的目的。
4．根据温度、热量、内能的关系，判断下列说法的对错。
（1）温度高的物体含有的热量多。 （ ）_________________________
（2）物体温度升高，一定吸收热量。 （ ）_________________________
（3）物体放出热量，温度一定降低。 （ ）_________________________
（4）物体吸收热量，内能增加。 （ ）_________________________
（5）物体内能减少，一定放出热量。 （ ）_________________________
（6）物体温度升高，内能增加。 （ ）_________________________
（7）物体内能减少，温度一定降低。 （ ）_________________________
（8）冰化成同温度的水，内能增加。 （ ）_________________________
（9）温度高的物体内能大。 （ ）_________________________
（10）内能大的物体温度高。 （ ）_________________________
【反馈练习】
一、选择题（每题2分，共30分）
1．如图所示，静止的叠石．给人以危险的感觉，原因是叠石具有较大的（ ）
A．重力势能 B．内能 C．弹性势能 D．动能
2．如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关”实验的示意图。小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下。下列判断正确的是（ ）
A．从a到b，小球的势能不变，动能增大
B．从b到c，小球的势能增大，动能增大
C．到达c处，小球的势能最小，动能最大
D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大
3．飞机投放的抢灾物品在空中匀速下落的过程中，其动能和重力势能的变化是（ ）
A．动能增加，重力势能增加 B．动能减少，重力势能减少
C．动能不变，重力势能减小 D．动能不变，重力势能增加
4．荡秋千是我国民族运动会的一个比赛项目。如图，小华荡秋千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中，小华的 （ ）
A．重力势能一直减小 B．动能一直增大
C．动能先减小后增大 D．重力势能先减小后增大
5．如图所示，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不动，铁锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是（ ）

A．铁锁摆回后会撞到鼻子
B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能
C．铁锁的机械能始终不变
D．铁锁摆动到最低点时，动能最小
6．李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的（ ）
A．动能增加，重力势能增加 B．动能减小，重力势能增加
C．动能减小，重力势能减小 D．动能增加，重力势能减小
7．我国“嫦娥二号”探月卫星沿椭圆轨道绕月球运行，有近月点和远月点．当卫星从远月点向近月点运动过程中，卫星的（ ）
A．动能减小．势能增大 B．动能减小．势能减小
C．动能增大．势能减小 D．动能增大．势能增大
8．下列场景中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）
A．冬天人们搓手取暖 B．小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热
C．加剧的温室效应使得多年的积雪融化 D．古代的人钻木取火
9．下列实例中，属于机械能转化为内能的是（ ）
A．内燃机的活塞在燃气推动下运动 B．点燃的火箭飞向太空
C．夏天，广场上的石凳被晒得发烫 D．陨石坠入地球大气层成为流星
10．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ ）
A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B．物体内能增加，温度一定升高
C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
D．物体温度升高，它的热量一定增加
11．有甲、乙两个物体，它们的质量之比是3:1,吸收的热量之比是2:1，升高的温度之比是5:3，则甲、乙两物质的比热之比是（ ）
A．10:1 B．1:10 C．2:5 D．5:2
12．今年五一，小明在父母的协助下，从早上8:00开始每隔半小时分别对镇江金山公园的气温和金山湖的水温进行了测量，图是他根据记录的数据绘成温度t1随时间t2变化的图线。据图可以判断（ ）

A．实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较大
B．实线是水温图线，虚线是气温图线，因为水的比热容较小
C．实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较大
D．实线是气温图线，虚线是水温图线，因为水的比热容较小
13．质量相同的水和铁块吸收相同的热量后，将铁块投入水中，则（ ）
A．铁块向水传热 B．水向铁块传热
C．铁块和水之间不发生热传递 D．以上情况都有可能
14．将一把重锤从相同的高度落下敲击质量和温度分别相同的钢块和铅块（钢比铅的比热容大），重锤打在钢块上时，重锤会跳起，打在铅块上时，重锤没有弹起，这时（ ）
A．钢块的温度比铅块高 B．铅块的温度比钢块高
C．钢块与铅块的温度一样高 D．无法判断谁的温度高
15．柴油机燃烧相同的燃料，输出的机械能越多，表明柴油机越节能。是否节能，是衡量机器性能好坏的重要指标，关干柴油机尾气的温度跟柴油机性能之间的关系，你认为正确的是（ ）
A．尾气的温度越高，柴油机性能越好
B．尾气的温度越低，柴油机性能越好
C．尾气的温度高低与柴油机性能好坏无关
D．以上说法都不正确
二、填空题（每空1分，共30分）
16．撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成如图所示的三个阶段：持

杆助跑、起跳上升、越杆下落。到达最高点的过程中是动能和能转化为_____能；下落过程中______能逐渐增大。
17．成熟的苹果从树上自由落下时（不计阻力），它的_______能转化为_______能，机械能将_______（变大/不变/变小）。
18．如图所示，火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，从能量转化的角度讲，是将_____能转化为_______能，这是通过________的方式实现的。
19．如图是小明 探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据图给的信息，小明观察的时间是________（中午 / 夜晚），产生这一现象的原因是水的__________比沙石的大。
20．甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上，乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上。甲、乙两人质量相等，甲在上行中动能________（增加/不变/减少）。某时刻他们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能________（大于/等于/小于）乙的重力势能，甲的机械_______（大于/等于/小于）乙的机械能。
21．图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过_______方式使玻璃筒内的空气_______增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。图乙是通过________方式把试管里的水加热至沸腾，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的_______能转化成为塞子的________能。
22．小华用“清洁球”打磨铁锅底的锈迹，隔一会儿感觉铁锅发烫。此过程是_______能转化为_______能。
23．如图，火山爆发是由于炽热的岩浆在极大的压力下，突破地壳，喷涌而出。说明流出的岩浆具有动能，它是由______能转化来的。炽热的岩浆向四周流动，越过山坡，淹没村庄。岩浆冲上山坡，把动能转化为______能。

24．如图所示是甲、乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，两种晶体熔化前后温度随时间变化的图像。则单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较，Q甲_____Q乙；液态甲的比热容______液态乙的比热容。（均选填：大于/小于/等于）
25．汽油机飞轮转速为1800r/min，它1s完成了____个冲程，其中对外做功_____次。若其效率为40%，消耗5kg的柴油转化成的机械能是_________J(q柴油=4.3×107J/kg)。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过_______的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的________较大。
三、解答题（26～27题每题5分，28～32题每题6分，共40分）
26．在学习势能的知识时，小明猜想物体重力势能的大小可能与以下两个因素有关：A．物体的高度；B。物体的质量。为了证明自己的猜想，他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一小球从不同高度自由下落，记录结果如下表。
实验次数
球离橡皮泥的高度
球在橡皮泥中陷入的程度
1
1．0
较浅
2
2．0
较深
3
3．0
很深
（1）由记录结果可以得到什么实验结论？
（2）若想对另一个因素进行验证，你认为小明应怎么做？
27．用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为_____℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾的时间长，说明食盐水吸收的热量比水______（多/少）
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
28．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示。
（1）根据图像，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？请说明理由。

（2）甲、乙两种液体，谁的吸热能力强？

（3）已知甲的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则乙的比热容是多大？
29．如图是太阳能热水器的装置图。它主要由太阳能吸热板和补水箱等组成，它利用水的对流与循环把水加热。补水箱内装40kg水，若每分钟吸收太阳辐射的能量为8.4×104J，其中60%被水吸收。求：（1）请说出太阳能热水器的工作原理。
（2）将补水箱里20℃的水经吸热板加热1小时水温为多少度？

30．2010年上海世博会通过大面积推广应用太阳能等以低能耗、低污染、低排放为特点的绿色环保技术，来体现“城市，让生活更美好”的主题．如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P=1400W．如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么：（1）一箱水需要吸收的热量是多少？（2）热水器上集热器的面积至少要多大？

31．在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水，把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却．其温度随时间变化的关系如图所示．现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌，电动机的功率为900瓦，其做的功有80%转化为水的内能．若不考虑容器的内能变化，已知水的比热容是4.2×103J/（kg℃）求：
（1）若不考虑室温下的自动冷却，搅拌机每秒钟能使水温上升多少℃？
（2）在考虑室温的自动冷却的情况下，水最终的温度是多少℃？

32．下表是1千克晶体在吸热过程中从固态变到气态的实验数据记录表。由表可知：（1）该物质在熔化过程中吸收的热量是多少？（2）这物质在液态时的比热是多大?

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