中考复习课《内能热量机械能和内能的相互转化》

机械能和内能的相互转化引言在物理学中，机械能和内能是两个重要的概念，它们描述了系统中储存的能量以及能量的转化过程。

机械能是指系统的动能和势能之和，而内能则是指系统分子及组成部分的能量。

在一定条件下，机械能和内能可以相互转化，这在工程和科学研究中具有重要的应用价值。

本文将重点讨论机械能和内能之间的相互转化过程及其相关原理。

机械能的表示和转化机械能是指系统的动能和势能之和。

动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度平方成正比。

势能是物体由于位置而具有的能量，其大小与物体的质量、重力加速度和高度成正比。

在任何给定的系统中，机械能的总量保持不变。

当系统中的动能增加时，势能相应减少；反之，当势能增加时，动能相应减少。

机械能可以通过各种方式进行转化，最常见的是由动能转化为势能或者由势能转化为动能。

例如，当抛出一个物体时，物体的动能随着速度的增加而增加，而势能随着高度的增加而增加。

当物体下落回到地面时，动能减少，势能转化为动能，最终化为热能散失。

机械能的转化也可以通过杠杆、滑轮等简单机械装置实现。

例如，在一个杠杆上施加力可以使一个物体随着杠杆的旋转而提高位置，从而增加物体的势能。

同样地，利用滑轮和绳子可以改变物体的高度，实现机械能的转化。

内能的表示和转化内能是指系统中分子和组成部分的能量。

它包括分子的热运动、旋转和振动以及分子之间的相互作用。

内能的大小取决于系统的温度、压力和组成成分。

内能可以通过吸热或放热的方式进行转化，也可以通过化学反应或核反应进行能量的转化。

在系统的热力学平衡状态下，内能是一个守恒量，即内能的总量保持不变。

当系统吸收热量时，内能增加；反之，当系统放出热量时，内能减少。

内能的转化可以通过传导、对流和辐射等方式进行。

例如，当我们加热水时，热能通过传导从加热源传递给水，使水分子的热运动增强，从而增加了水的内能。

机械能和内能的相互转化在一定条件下，机械能和内能可以相互转化。

最常见的情况是机械能转化为内能或内能转化为机械能。

《12.3机械能与内能的相互转化》说课稿一．教材分析（一）.地位和作用本节是本章的一个重要内容，它是学生在学习内能，热传递，热量的基础上，继续认识内能的改变及其非常重要的应用――热机，可以说它是上节知识的延伸与拓展．通过＂热机＂教学，拓宽学生的视野，在＂热值＂教学中培养学生环保意识．（二）教学目标1.知识与技能（1）知道做功是改变物体内能的另一种方式。

（2）了解热机基本结构和工作原理。

（3）知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化。

2．过程与方法（1）通过探究实验，了解做功是改变物体内能的另一种方式。

（2）通过观察和分析，了解热机基本结构和工作原理。

3．情感、态度与价值观。

通过探索性实验，提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力，培养学生实事求是的科学态度。

（三）重点难点重点：做功和内能改变的关系，热机．难点：热机的工作原理（四）教具与学具教具：细铁丝、棉线、空气压缩引火仪，电子式火花发生器、汽油机模型实物及其挂图学具：铁丝、棉线二学情分析通过上节的学习，学生对内能热量热传递与内能的改变已经有了一定的理解，有一定的观察能力和实验能力，也具备了较强的独立形象思维能力，但抽象思维能力还很稚嫩,，以感性知识为依托，通过多媒体课件、实验、推理、类比获取新知识，发展抽象思维能力．根据学生实际，结合本节特点，选择合适的资源．一是多媒体课件；二是自制教具，深入浅出；三是扩充实验，拓宽加深；四是紧抓动态教学资源．三教法与学法：实验观察法、亲身体验法、自学讨论法四教学过程（一）、创设情景导入新课同学们，汽车高速行驶时，为什么轮胎的温度会升得很高？（投影插图）通过本节课的学习，我们就会知道其中的缘由。

（板书：机械能与内能的相互转化）（二）、合作学习进行新课1.做功可以改变物体的内能利用课件播出：轮胎的温度为何会升得很高，要弄清原因，我们首先要了解做功能否改变物体的内能？先请同学们认真看书自学P42活动12.5，边看书边用桌上器材完成实验。

第22课时机械能与内能的相互转化【考点归纳】考点一内能热量1．某物体具有的动能为aJ，分子总动能为bJ，重力势能为cJ，弹性势能为dJ，内能为eJ，则它的机械能是_______J；分子的总势能是_______J．2．（2014．衡阳）冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用_______的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用______的方式增加手的内能．3．（2014．无锡）下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是 ( )A．0℃的冰没有内能B．同一物体，温度越高内能越大C．物体温度越高，所含热量越多D．物体内能减少，一定对外做功考点二比热容4．（2014．宁夏）炎热的夏天，沙湖岸边的沙子热的烫脚，而湖水却很凉；从白天到夜晚，沙子比湖水的温度降低得_____（快／慢）．这是因为_____（沙子／水）的吸热能力较强．5．（2014．南京）下表是—些物质的比热容D／(kg．℃)]：根据表中数据，下列判断正确的是 ( )A．物质的比热容与物质的状态无关B．100g水的比热容是50 g水的比热容的两倍C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大6．（2014．泰州）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温，然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1 min记录一次温度，实验记录如下表：(1)实验中，加热时间实质上反映了_____________________．(2)根据实验数据，在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图像．(3)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是_______；若使两者升高相同的温度，则_______吸收的热量较多．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做_______．考点三热值热量的计算7．(2014．广东)一杯酒精用掉一半，剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是 ( )A．质量、密度、比热容和热值不变B．质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变C．质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变D．质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变8．（2014．聊城）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150 m3／h．[p 水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg．℃)，天然气的热值为4×107 J／m3](1)求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量．(2)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？考点四热机9．（2014．白银）如图所示是四冲程汽油机的两个冲程，甲图显示的是汽油机的_______冲程，乙图中是_______能转化为_______能．10.一个四冲程热机的飞轮转速为1800 r／min，它1s完成了 ( )A．30个冲程，做了30次功B．60个冲程，做了60次功C．120个冲程，做了30次功D．60个冲程，做了15次功11．（2014．齐齐哈尔）今年“五一”期间，爸爸开车带着鲁鲁去旅游，汽车（包括车上的人和物品）质量为1.6×103kg，汽车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶230 km，所受的平均阻力是汽车总重的0.05倍，汽车发动机的效率为25%，汽油的热值是4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧)．(g取10 N/kg)(1)汽车以90 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，汽车发动机的牵引力是多少？(2)汽车行驶230 km牵引力做了多少功？(3)汽车全程消耗汽油多少千克？【反馈练习】1．（2014．无锡）在冰熔化成水的过程中，下列物理量质量、体积、密度、温度、内能、比热容中，变小的物理量有_______，不变的物理量有_______．2．(2014．淮安)如图所示，汽车沿水平路面高速行驶，车轮与地面之间摩擦做功，将_______能转化为内能，轮胎的温度会_______．3．（2014．南京）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外_______，燃气的_____能转化为盒盖的_______能，这与四冲程汽油机的_______冲程的能量转化相同．4．（2014．黄冈）关于物体的内能，下列说法正确的是 ( )A．温度为0℃的物体没有内能B．物体内能增加，一定是通过外界对物体做功C．正在沸腾的水吸收热量，温度增加，内能不变D．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少5．（2014．上海）关于比热容，下列说法中错误的是( )A．比热容可用来鉴别物质B．水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂C．沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大D．－桶水的比热容比一杯水的比热容大6．（2014．常州）2013年11月27日，ACN新闻报道，日本早稻田大学的内藤健教授发现了一种全新的压缩燃烧原理，可使汽油发动机的效率达60%，所谓发动机效率是指发动机牵引汽车前进所需能量与汽油完全燃烧产生内能的比值，当前汽油发动机的最高效率是30%.假期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上匀速行驶225 km，所用时间是2.5 h，消耗汽油20 1(汽油完全燃烧)，汽车发动机在这段时间内产生牵引力的功率为20 kW.求：(已知p汽油＝0.8×103 kg/m3，q汽油＝4.5×107 J/kg)(1)该汽车行驶过程的牵引力是多大？(2)该汽车发动机的效率是多少？(3)假如小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理，效率达60%，则20 L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？参考答案[考点归纳]1．a＋c＋d e－b 2．做功热传递3．B 4．快水5．C 6．(1)水和沙子吸收热量的多少 (2)如图所示 (3)沙子水比热容7．D 8．(1)2.52×1010 J (2)700m3 9．压缩内机械10.D 11．(1)800 N (2)1.84×108 J (3)16kg[反馈练习]1．体积质量、温度2．机械上升3．做功内机械做功4．D 5．D 6．(1)800 N (2)25% (3)5.4×105 m。

第十二章 机械能和内能 （2课时）第2课时 内能 热量 机械能与内能的相互转化一、中考要求1、了解内能和热量；2、通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象；3、从能量转化的角度认识燃料的热值；4、了解热机的工作原理．二、知识要点梳理三、直击中考考点一 内能基本概念【典题演示】 关于内能，下列说法中正确的是（ ）A ．温度低的物体比温度高的物体内能少B ．物体的内能增大，一定是吸收了热量C ．物体温度升高，内能一定增大D ．运动着的物体一定比静止的物体的内能大【思维点拨】 1．如何比较内能的大小及变化？内能和＿＿＿、＿＿＿有关，物体的温度升高，内能会＿＿＿。

只讲其中一个因素，＿＿（能/不能）比较内能的大小或变化，如：温度高的物体内能大（ ）。

（×/√）2．内能和机械能＿＿＿（无/有）关。

物体＿＿＿有内能，＿＿＿有机械能（一定/不一定），物体的运动速度越大，则它的＿＿＿（内/机械）能越大。

3．改变内能的方法有＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿，它们在改变内能上是＿＿＿＿的。

物体的内能增大了，可能是由于＿＿＿＿＿＿＿，也可能是由于＿＿＿＿＿＿＿。

【名题选练】如图12－19所示在厚玻璃筒中放一小团棉花，迅速向下压活塞，现象是：＿＿＿＿＿。

原因是：向下压活塞，压缩玻璃内的空气，活塞对空气＿＿＿＿＿，使得空气的内能＿＿＿，温度升高，达到棉花的燃点，棉花自燃。

这个现象说明＿＿＿能和内能可以相互转化，还说明＿＿＿可以改 变物体的内能。

内能内能 定义：物体内部所有分子＿＿＿＿＿＿＿＿能和＿＿＿＿能的总和。

热传递内能的影响因素：内能和＿＿＿、＿＿＿有关。

发生条件：两个物体要具有不同的＿＿＿。

热量定义：热传递过程中＿＿＿能量的多少。

改变内能的方法 做功 对物体做功，物体的内能会＿＿＿＿。

汽油机 物体对外做功，物体的内能会＿＿＿＿。

四个冲程：＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。

一个循环，四个冲程，曲轴旋转＿＿圈，活塞往复＿＿次，对外做功＿＿次。