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景泰四中九年级物理第十章机械能、内能及其转化导学案
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教研组长(签字)
学校领导(审核)
王桂俊
一、 机械能
NO:13—01
个性修改
学习流程及学法指导
备注
学生活动
教师活动
学习目标:1.理解动能、重力势能,知道弹性势能。 2.知道动能、重力势能的大小分别与哪些因素有关,并能对一些简单的现象做出判断。3.通过学习有关动能、势能及相互转化知识的应用,激发学生学习物理的兴趣,培养学生理论联系实际的能力。
重 点:探究动能、重力势能和弹性势能的影响因素,让学生体验探究的过程。
难 点:学生设计完成探究试验。
教学流程:1.课前阅读课本P2-5“动能、势能”并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
1.怎样的物体具有能?(举例)
2.怎样的物体具有动能?影响动能大小的因素是什么?
3.怎样的物体具有重力势能?影响重力势能大小的因素是什么?
4. 怎样的物体具有弹性势能?影响弹性势能大小的因素是什么?
探究案
探究点一:(小组讨论完成)
探究影响动能大小的因素。(实验猜想、方法、步骤)
结论:
探究点二:(小组讨论完成)
探究影响重力势能大小的因素。(实验猜想、方法、步骤)
结论:
探究点一:(小组讨论完成)
探究影响弹性势能大小的因素。(实验猜想、方法、步骤)
结论
训练案
检测题:
分析下列物体分别具有什么能。
1.空中飞行的飞机 2.被压缩的弹簧 3.飞流直下的瀑布
4.阳台上的花盆 5.橡皮筋
收获与反思:
机械能:
教师依据学生的回答点拨。
演示实验一:影响动能大小的因素
演示实验二:影响重力势能大小的因素。
演示实验四:影响弹性势能大小的因素
教师点评及时给予鼓励
景泰四中八年级物理第十章机械能、内能及其转化导学案
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一、 机械能
NO:13—02
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教师活动
学习目标:1.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化,知道在相互转化的过程中能的总量保持不变。2.了解水能和风能的应用。
重 点:动能和势能的相互转化。
难 点:在具体实例中描述动能和势能的相互转化。
教学流程:1.课前阅读课本P5-8“机械能及其转化、实践活动、潮汐能与潮汐发电”并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
思考:从手中自由下落的乒乓球(或篮球),撞击地面又弹起的过程。
1.在下落的过程中,动能、势能如何变化?
2.在弹起的过程中,动能和势能有如何变化?
探究案
探究点一:教师演示单摆。
学生分析各个阶段具有的能量及其转化情况。(最高点、最低点)
探究点二:滚摆。
学生分析各个阶段具有的能量及其转化情况。
探究点三:小组交流自己所知道的能及其转化情况。总结动、势能之间的转化规律。
总结:
训练案
检测题:
1.小球的单摆实验小球在向下摆动时,它的速度越来越大, 能增加,势能 , 当摆球到达最低点时,它的动能最 ,势能最 在此过程中,摆球的重力势能转变成 。小球在向上摆动时,它的速度越来越小, 能减少,势能 , 当摆球到达最高点时,它的动能最 ,势能最 在此过程中,摆球的动能转变成 。
2.如图,人造球卫星,绕着地球不停地转动,当卫星处于近地点时, 能最大 能最小;当卫星处于远地点时 能最大 能最小。所以卫星由远地点向近地点运动时是 能转化为 能。
收获与反思:
教师依据学生的回答点拨。
演示实验一:演示单摆
演示实验二:演示滚摆。
教师点评那个组举例恰当、举例多及时给予鼓励。
当堂检测教师要求
当堂订正,小组长批阅。
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二、内能
NO:13—03
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学生活动
教师活动
学习目标:1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。
2.知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变。
重 点:对内能的认识
难 点:分子间力的作用。
教学流程:1.课前阅读课本P9-12并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
思考:1.在墙角堆一堆煤,过一段时间再去看,发现地面和墙角都有厚厚的一层变黑了,这说明了什么?
2.用打气筒给自行车打气,一会儿摸摸打气筒发现有什么不同?
3.从课本所给数据试举例描述分子的大小。
探究案
探究点一:扩散现象
由P10观察与思考分析总结()
1.两种不同的物质在 时,彼此进入对方的现象叫扩散。
2.扩散现象还说明了: 。
探究点二:内能与温度的关系
总结:温度越高扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。因此:物体的内能跟 有关。温度升高时,物体的内能 。温度降低时,物体的内能 。
探究点三:分子间力的作用
总结:分子间存在相互作用的 和 ,这种作用力好似分子间连着一个看不见的弹簧一样,在物体被压缩时,分子间距离 ,分子间 力更为显著。在物体被压缩时,分子间距离 ,分子间 力更为显著。
总结:分子运动论内容
探究点四:内能
一切物体都有 ,这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有 。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有 。
由此可知影响内能的因素是:
训练案
检测题:
1.下列关于内能的说法中正确的是( )。
A.0℃以下的物体没有内能 B.静止的物体没有内能
C.内能和机械能是同一种形式的能量 D.内能与物体的温度有关
2.荷叶上的两滴小露珠相互接触时,自动融为一滴大露珠,这一现象表明( )。
A.分子之间存在着引力 B.分子之间存在着斥力
C.分子之间同时存在着引力和斥力 D.分子之间存在着空隙
3.下列现象中,是由分子的无规则运动引起的是( )。
A.扫地时,教室里的灰尘四处弥漫
B.放入水中的糖块慢慢变小。最后全部溶入水里
C.做饭时,烟囱中冒出的青烟随风飘荡
D.一阵秋风吹过,落叶漫天飞舞
收获与反思:
教师依据学生的回答点拨。
教师引导、点拨
演示实验一:分子间存在间隙
演示实验二:内能与温度的关系
演示实验四:分子间力的作用
教师补充解释
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二、内能
NO:13—04
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教师活动
学习目标:1.知道热传递能够改变物体的内能,知道做功能够改变物体的内能。2.能简单描述温度和内能的关系。
重 点:改变内能的两种方法
难 点:温度与内能的关系
教学流程:1.课前阅读课本P13-15并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
1.热传递:使 不同的物体相互接触, 物体温度升高, 物体温度降低,这个过程叫做热传递。物体间存在 是发生热传递的条件,直到物体的温度 为止。发生热传递时 温度降低, 温度升高。
探究案
探究点一:热传递改变物体的内能
1.热传递现象的实质是:
2.热量:热传递过程中传递 的多少叫做热量。由于热传递过程中,内能总是从 传向 ,所以 的内能减少,叫做放出了热量; 的内能增加,叫做吸收了热量。在热传递过程中,总是存在着放热物体和吸热物体,物体放出或吸收的热量越多,它的内能的改变越大。
探究点二:做功改变物体的内能
1.演示实验:压缩空气引火实验。观察发生的现象 。
说明: 。
2.演示实验:做功改变物体的内能实验。观察到的现象是 。
说明了: 。
总结:
探究点三:要使一段铁丝的温度升高了,我们可以采用哪些办法?
总结:
训练案
检测题:
1.如右图所示,若液化气钢瓶放在烈日下曝晒,将通过______的方法使它的内能______(填“增加”或“减少”),具有一定的危险性,因此液化气钢瓶严禁曝晒。
2.过春节时,同学们总喜欢燃放鞭炮。其中有一种鞭炮,不需用火点燃,.只要稍用力将它甩向地面,鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时,通过_______的方式,使它的内能_______。3.下列现象中,通过做功改变内能的有_______,通过热传递改变内能的有____。
A.冬天,对着手哈气取暖 B.冬天,用力搓手取暖
C.放在火炉上烧的冷水变热了 D.锯片在锯木头的过程中变热了
E.用热水泡脚,脚变暖和了 F.急刹车时,轮胎与地面摩擦而变热了
收获与反思:
教师依据学生的回答点拨。
教师引导学生举例
教师点评那个组举例恰当、举例多及时给予鼓励。
演示实验一:压缩空气引火实验
演示实验一:做功改变物体的内能
要求学生实验
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三、探究—物质的比热容
NO:13—05
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学生活动
教师活动
学习目标:1.知道比热容的概念,会用比热容的知识分析、判断有关问题。2.理解比热容探究实验的方法和过程。
重 点:比热容的探究,概念的得出。
难 点:比热容的探究过程。
教学流程:1.课前阅读课本P16-17并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
1.烧开一壶水与烧开半壶水需要吸收的热量一样多吗? 说明物体吸热与 有关。
2.把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗? 说明物体吸热与 有关。
总结:水在温度升高时吸收的热量,跟水的 有关,和 有关 。
探究案
探究点一:不同物质的吸热本领
相同质量的不同物质吸收相同的热量,温度升高相同吗?(举例)
物质的种类
质量/g
升高温度
加热时间/min(吸收的热量)
水
200
20℃
煤油
200
20℃
总结:说明物体吸热与 有关。
探究点二:比热容的定义、单位、公式、物理意义。
(先小组内讨论熟悉后教师检查)
训练案
检测题:
5.在探究“不同物质的吸热本领”时:
(1)要得到相同质量的水和煤油,应使用的测量仪器是________;
(2)为了使水和煤油吸收相同的热量,必须使用相同的电热器,且加热时间应__ ____;
(3)相同质量的煤油和水,吸收了相同的热量后,煤油升高的温度__ ___;
(4)相同质量的煤油和水,要使它们上升的温度相等,煤油吸收的热量_ ___。
收获与反思:
教师依据学生的回答点拨。
演示实验一:加热水和煤油
教师点评及时给予鼓励。
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三、探究——物质的比热容
NO:13—06
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备注
学生活动
教师活动
学习目标:1.会查比热容表。2.会进行基本的计算。3.会用比热容的大小解释生活中的有关现象。
重 点:用比热容解释生活中有关现象。
难 点:比热容的相关计算。
教学流程:1.课前阅读课本P18-19并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
1.对 来讲,比热容是一个确定的数值(相等的),跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的 和状态有关。对不同物质来讲,比热容一般是 的。
探究案
探究点一:比热容的计算
1.质量为2kg的沸水(100℃),温度降低了20℃,水放出了多少热量?
2.质量是2Kg的水,温度从50℃降低到30℃,能够放出多少热量?
3.使40g 、0℃的冰温度降低到-10℃,能放出多少热量?如果这些热量用来给水加热,可使多少g 5℃的水温度升高10℃?
探究点二:解释现象
1. 冬天供暖用的(暖气)用水做工作物质,换做煤油好吗?
2.新疆有“早穿皮袄,午披纱,晚上围着火炉吃西瓜”的说法,你知道其中的物理道理吗?
总结:水的比热容大可用来
训练案
检测题:
1.水的比热容是4.2×10。J/(kg·℃),它表示的物理意义是_____________________
1 。质量为1 kg的水与质量为10 kg的水的比热容是________的。
2.下列关于热量的描述中,正确的是( )
A.热量就是指物体具有多少的内能
B.温度越高的物体,具有的热量越大
C.热量是指物体在热传递过程中内能的改变量
D.热量是从内能大的物体传给内能小的物体
3.煤油和水的比热容不同,这表示( )。
A.质量相同的煤油和水的温度不同
B.质量相同的煤油和水含有的内能不同
C.质量相同的煤油和水升高的温度不同
D.质量相同的煤油和水,吸收相同的热量,升高的温度不同
4.我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量,水温升高2℃。若这些热量被同等质量的砂石吸收,则砂石升高的温度将______2℃。(填“大于”、“小于”或“等于”)
收获与反思:
教师依据学生的回答点拨。
学生练习、教师安排展示
教师安排小组讨论、展示
教师补充
当堂检测教师要求
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教师点评
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四、热机
NO:13—07
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学生活动
教师活动
学习目标:1.知道热机的概念,了解内燃机是热机的一种。2.了解汽油机、柴油机的构造。各冲程的工作状态和能量转化。3.区分汽油机和柴油机。
重 点:区分汽油机和柴油机。
难 点:汽油机各冲程的工作状态和能量转化。
教学流程:1.课前阅读课本P21-24并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
预习案
你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
1.依据P13图10-21的实验回答下列问题:
(1)看到什么现象?
(2)木塞被顶开,是谁对它做了功?
(3)水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能?
(4)在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的?
(5)在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化?
上面的装置就是一个简单原始的热机。
2.热机是指把燃料燃烧时释放的__________转变为_________的装置。热机应用历史上从蒸汽机到内燃机,内燃机有________及________等,大多数交通工具都使用它们。
3.汽油机的工作过程有: 冲程 、 冲程、 冲程、 冲程 。
探究案
探究点一:汽油机
(小组讨论)汽油机的结构、燃料、工作过程、点火方式。
总结:一个工作循环有 个冲程,飞轮转动 周,对外做功 次,活塞往复 次,其他冲程靠飞轮的 完成。
探究点二:汽油机和柴油机的主要区分:
不
同
点
汽油机
柴油机
构造
燃料
吸气冲程吸进的物质
点火方式
优缺点
应用
相
同
点
1.结构都有 、 、 、 、 、 。
2.工作过程都分为 、 、 、 四个冲程。
训练案
检测题:
1.汽油机工作时,活塞在汽缸内从____ ___运动到__ _____叫做一个冲程。四冲程汽油机 的一个工作循环由____ ___、___ ____、____ ___和_____ __四个冲程组成。汽油机工作的四个冲程中,只有_____ __冲程燃气对外做功,其他三个冲程都是____ ___冲程,要靠安装在曲轴上飞轮的___ ____来完成。
2.从能量转化的角度看,汽油机的压缩冲程中,活塞的____ ___转化为气缸内混合气体的_____ __,使混合气体的温度升高;做功冲程中,燃气的____ ___转化为活塞的__ _____ 推动活塞向下运动,并通过连杆驱使曲轴转动。
3.如下图为汽油机工作时各冲程的示意图。按吸气、压缩、做功、排气四个冲程倾序排
列正确的是( )。
收获与反思:
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教师展示实物点拨、演示
要求小组展示
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五、火箭
NO:13—08
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备注
学生活动
教师活动
学习目标:1.了解现代火箭的原理 、火箭工作的能量转化。2.火箭的种类 3.知道火箭是热机的一种。
重 点:现代火箭的原理
难 点:火箭的工作过程
教学流程:1.课前阅读课本P26-28并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
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1.火箭的起源在_______ 国,火箭是我国古代的重大发明.例如宋代的神火飞鸦等.
2.火箭是靠什么升空的?火箭工作的如何能量转化?
3.喷气式发动机与内燃机有什么不同?喷气式发动机分为_________ 发动机和 ________ 发动机.
4.火箭的结构是由哪几部分?
5.现代火箭有什么特点?
探究案
探究点一:火箭的种类
根据火箭所用燃料、氧化剂的不同,分为 火箭和 火箭.
探究点二:多级火箭
现代火箭在很多时候使用的是多级火箭.每一级火箭完成工作后就会被抛掉,点燃下一级火箭.
现代火箭使用的燃料多为 燃料。液体火箭的推进剂为液体,燃料和氧化剂的组合情况很多,如:酒精和液态氧、煤油和液态氧、液态氢和液态氧等。
液体火箭燃烧时间长,便于控制,控制推进剂的输送,可以使火箭停火、重新点燃,从而控制火箭的飞行速度,操纵很方便。液体火箭的燃料不易储藏,成本很高。
训练案
检测题:
1.火箭是靠燃料在燃烧室内燃烧后产生_______、_______的气体,这种气体从尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的_______推动机身向前运动的。
2.喷气式发动机分为_______喷气发动机和_______喷气发动机两类。前者本身只携带燃料,它需要利用外界的_______来助燃,因此不宜在空气稀薄的高空飞行;而后者本身带有燃料和氧化剂,不需要依靠外界的_______来助燃,因此,飞行高度不受限制。
收获与反思
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学生自学教师点拨
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六、燃料的利用和环境保护
NO:13—09
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学生活动
教师活动
学习目标:1。知道在燃烧过程中能量的转化。知道热值的定义、符号、单位。知道炉子的效率。2.如何提高炉子的效率。如何提高热机的效率。3.热机效率的计算公式。
重 点:知道热值的定义、炉子的效率。
难 点:如何提高热机的效率。
教学方法:引导分析 预习交流展示
教学流程:1.课前阅读课本P29-31并查阅资料,自主完成预习案问题;2.将觉得有还需补充的内容和疑问,记录下来,课上组内交流;
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你通过学习,已经掌握了哪些内容?还有疑惑么?请记录下来,让我们上课时,共同研究。
1.燃料的种类很多,有固体燃料、液体燃料和_________燃料。燃料在燃烧的过程中,_________能转化为_________能。
2.热值的单位是___________,有些气体燃料的热值单位也用______________。
3.火箭的燃料用液态氢,是因为氢的___________大。
4.炉子有效利用的热量与____________________________________之比,叫炉子的效率。
探究案
探究点一:燃料的热值
1.1Kg某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量(放出的热量)叫这种 。
2.热值的符号是q,热值的计算公式是q= Q放∕m
q氢=_________,表示的物理意义是__________________________________。
总结:热值反应了:
探究点二:炉子的效率
1.炉子效率的计算公式是η=Q有效利用∕Q放
2.影响炉子效率的因素:一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧时放出的热量散失很多,只有一小部分被有效利用。
3.提高炉子效率(燃料利用率)的方法:①让燃料尽可能充分燃烧。②加大_________面积,减少各种热量的损失。
4.提高燃料的______________,是节约能源、保护环境的重要措施。例如,将煤转化为__________再进行燃烧,既可以提高燃料的____________,又可以减少燃烧时产生的_____________气体对大气的污染。
训练案
检测题:
1.酒精的热值是3.O×107J/kg,下列说法中错误的是( )。
A.燃烧1 kg酒精一定能放出3.O×107J的热量
B.燃烧1 kg酒精可能放出少于3.0×107J的热量
C.燃烧1 kg酒精最多能放出3.O×107J的热量
D.完全燃烧1 kg酒精能放出3.O×107J的热量
2.下列关于热值的说法中正确的是( )。
A.燃料越多,它的热值就越大
B.燃料燃烧时放出的热量越多,它的热值就越大
C.相同质量的燃料,完全燃烧时放出的热量越多,热值越大
D.同一种燃料,燃烧的情况不同,它的热值就不一样
3.为保护环境,减少大气污染,在普及使用煤气和天然气的同时,更要注意安全,若门窗紧闭的厨房或澡房一旦发生煤气或天然气大量泄漏,极易引起爆炸或中毒。当你从室外进入室内闻到浓重的煤气异味时,下列操作中,你认为最合理的是( )。
A.立即开启电风扇排出煤气,关闭煤气源
B.立即打开电灯,寻找泄漏源
C.立即打开门窗,关闭煤气源
D.把煤气引燃,免得污染环境
4.已知煤的热值为3.0×107J/kg,完全燃烧2 kg的煤能放出多少热量?
收获与反思:
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第十章小结
NO:13—10
个性修改
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备注
学生活动
教师活动
学习目标:1.将本章知识点整合,使之更有条理性。2.对概念的认识更进一步。
重 点:对机械能、内能的认识;有关热计算。
难 点:对内能的理解;热计算。
学生总结本章知识点:
探究点一:机械能
1.正在飞行的两架飞机具有相同的重力势能,甲的质量大,则( )。
A.甲飞机飞行得快 B.甲飞机飞行得慢 C.甲飞机飞行得高 D.甲飞机飞行得低
2.小明乘超市的自动扶梯匀速上升的过程中,小明的( )。
A.动能转化为势能,机械能不变 B.动能转化为势能,机械能增大
C.动能不变,势能增大,机械能增大 D.动能不变,势能不变,机械能不变
3.钢球从斜面上由静止滚下,打到一个木块上,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,被撞得越远,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,看哪次木块被撞得更远。
(1) 设计本实验的目的是研究:
(2)
_________________________________________________________________________;
(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了使钢球达到斜面底端时具有相同的__________。
探究点二:内能
1.从分子的动理论观点看,组成物质的大量分子不会一个个“散开”,是由于分子间存在
着______作用;物体能够被压缩,是由于分子间存在着______;物体不能够无限制地被
压缩,是由于分子间存在着______作用。
2.下列关于内能的说法中正确的是( )。
A.0℃以下的物体没有内能 B.静止的物体没有内能
C.内能和机械能是同一种形式的能量 D.内能与物体的温度有关
3.两个物体之间发生热传递时,热量是从( )。
A.质量大的物体传给质量小的物体 B.内能大的物体传给内能小的物体
C.温度高的物体传给温度低的物体 D.热量大的物体传给热量小的物体
探究点三:热计算
1.汽油机的活塞面积是50 cm2,活塞一个冲程的路程是25 cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×103Pa。飞轮的转速是60O r/min。求:
(1)做功冲程活塞受到的平均压力;
(2)在一个工作循环中,燃气对活塞所做的功;
(3)燃气在1 min内对活塞所做的总功。
2.已知石油气热值为3.5×107J/kg,烧水时,设石油气燃烧放出的热量只有60%被水吸收,问:
(1)将质量为5,初温为20的水加热到100,需要完全燃烧液化石油气多少克?
(2)当发现家中钢瓶内的液化石油气泄露时,为防止事故的发生你应采取哪些措施?
收获与反思:
以小组为单位完成
教师点评及时给予鼓励。
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