机械能和内能教案

机械能和内能知识归纳

1．一个物体能够做功，这个物体就具有能（能量）。

2．动能：物体由于运动而具有的能叫动能。

3．运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。

4．势能分为重力势能和弹性势能。

5．重力势能：物体由于被举高而具有的能。

6．物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。

7．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。

8．物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。

9．机械能：动能和势能的统称。（机械能=动能+势能）单位是：焦耳

10. 动能和势能之间可以互相转化的。

方式有：动能重力势能；动能弹性势能。

11．自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。

1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。（内能也称热能）

2．物体的内能与温度有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。

3．热运动：物体内部大量分子的无规则运动。

4．改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。

5．物体对外做功，物体的内能减小；

外界对物体做功，物体的内能增大。

6．物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；

物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小。

7．所有能量的单位都是：焦耳。

8．热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。（物体含有多少热量的说法是错误的）

9．比热（c ）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热。

10．比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热

就相同。

11．比热的单位是：焦耳/(千克·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。

12．水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。

13．热量的计算：

①Q吸=cm(t-t0)=cm△t升（Q吸是吸收热量，单位是焦耳；c 是物体比热，单位是：焦/(千克·℃)；m是质量；t0是初始温度；t 是后来的温度。

②Q放=cm(t0-t)=cm△t降

1．热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。单位是：焦耳/千克。

2．燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm；（Q放是热量，单位是：焦耳；q是热值，单位是：焦/千克；m 是质量，单位是：千克。

3．利用内能可以加热，也可以做功。

4．内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。

5．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。的热机的效率是热机性能的一个重要指标

6．在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

1、（09安徽）一物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑，物体在下滑的过程中（）

A．动能不变，势能减小，机械能不变 B．动能不变，势能减小，机械能减小

C．动能增大，势能减小，机械能不变 D．动能增大，势能减小，机械能减小

2、（09潍坊）荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小丽同学荡秋千时，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过程中，小丽的（）

A.动能一直增大，重力势能一直减小

B.动能一直减小，重力势能一直增大

C.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小

D.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大

3、（09晋江）在北京奥运会上，我国蹦床运动实现零的突破，如图为蹦床运动员何雯娜从

蹦床弹向空中表演技巧动作的过程中，则运动员具有的（ ）

A.动能增加，势能减少

B.动能增加，势能增加

C.动能减少，势能减少

D.动能减少，势能增加

4、（09德州）正在运动着的物体如果它受到的所有外力同时消失，它的速度将__________,

动能将__________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)

5、（09本溪）如图所示各种现象中,属于动能转化为重力势能的是（ ）

A.苹果自由下落

B.火箭加速上升

C.滚摆上升 D 小孩滑下

6、（09江苏）玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎．老师

要求同学针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，其中较有价值且可探究的

问题是（ ）

A ．“玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬．”

B ．“玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎吗？”

C ．“为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢？”

D ．“玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系？”

7、（09河南七地联考）如图是张博同学在运动场上看到的一些场景，他运用学过的物理知

识进行分析，下列分析正确的是（ ）

A ．王浩同学踢出去的足球在草地上滚动时慢慢停下来，是因为足球没有受到力的作用

B ．张红同学百米冲线后没有立即停下来，是因为受到惯性的作用

C ．张彦同学在做引体向上，当他在单杠上静止不动时，他对单杠的拉力和他的重力是一对

平衡力

D ．李宁同学正在跳高，当他腾跃到最高点时，势能最大

8、（09娄底）娄底市境内煤炭资源丰富，矿山工作车昼夜繁忙，其中金竹山煤矿的空中索

道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道，当运煤车从山下沿索道匀速上升时（ ）

A.动能减少，重力势能增加

B.动能减少，重力势能减少

C.动能不变，重力势能增加

D.动能增加，重力势能减少

9、（09玉林市、防城港市）如图3所示，小孩从滑梯上自由滑下的过

程中，臀部有灼热的感觉，下列说法正确的是

A ．机械能一定变小

B ．机械能一定保持不变

C ．重力势能一定变大

D ．动能一定变小

10、（09河池）安全、清洁、方便的太阳能越来越受到人们的重视 和广泛利用.如图20所

示，一太阳能热水器内装有质量为250kg ，温度为20℃的水，在阳光照射一段时间后，水温

升高到80℃.［c 水=4.2×103J/(kg·℃)］

（1）水吸收的太阳能是多少?

（2）这些能量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量? [q 干木

柴=1.2×107J/kg]

11、（09茂名）下列现象中，通过做功改变物体内能的是（ ）

A ．两手相互摩擦，手发热

B ．用火炉烧水，水的温度升高

C ．阳光照射石板，石板温度升高

D ．用热水泡脚，脚感觉暖和

12、（09达州）关于物体内能，下列说法正确的是（ ）

A.同一物体温度降低，它的内能一定减少

B.热传递是改变物体内能唯一的方法

C.温度为0℃的物体没有内能

D.温度相等的1kg 水和1g 水内能相同

13、（09芜湖）下列说法中，正确的是（ ）

A ．柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内气体的内能

B ．汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水密度大的特点

C ．电动车的核心部件电动机属于热机的一种

D ．液化气是用加压的方法使气体液化后存人储气罐的

14、（09晋江）图中，通过热传递改变物体内能的是（ ）

15、（09济宁）下面的几幅图运用了 的方法说明分子也具有动能和势能。

16、（09临沂）2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运

载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢做

为火箭的燃料，原因是液态氢具有（ ）

A 较大的比热容

B 较低的沸点

C 较大的热值

D 较高的凝固点

图20

17、下列事例中，属于内能转化为机械能的是[ ]

A ．用大气筒打气，气筒壁发热

B ．内燃机做功冲程中，燃气对外做功

C ．冬天对手哈气，手的温度升高

D ．锯木头时，锯条发热

18．下列四种现象中，只发生能的转移．．而不发生能的转化．．

的过程是 [ ] A ．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B ．闭合开关后，灯泡发光

C ．烧水时，水蒸气顶起壶盖

D ．给电动自行车的蓄电池充电

1．下列说法中正确的是 （ ）

A ．海波的熔点和凝固点不同

B ．高压锅内气压大沸点低食物熟得快

C ．物体的温度升高，内能增加

D ．水的温度降低到O ℃就一定会结冰

2．汽车油箱的汽油用掉一半后，关于油箱内汽油的说法正确的是（ ）

A ．它的质量变为原来的一半

B ．它的密度变为原来的一半

C ．它的热值变为原来的一半

D ．它的比热容变为原来的一半

3．以下说法中,正确的是（ ）

A ．温度低的物体吸收的热量一定少

B ．质量为5g,温度为100℃的水含有2.1×104J 的热量

C ．在物体对外做功过程中,物体不断地放出内能

D ．在热传递过程中,物体吸收或放出的热量越多,它的内能变化就越大

4．在进行如图5所示的实验或有关装置工作时，能量转化由机械能转化为内能的是（ ）

5．完全燃烧42g 焦炭所放出的热量，若有50％被2kg ．30℃的水吸收，则水温可升高 [c 水=4．2?103J/(kg ·℃)．q 焦炭=3．0?107J/kg ．此时外界为标准大气压( )

A ．70℃

B ．75℃

C ．100℃

D ．105℃

6．下面是汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（ ）

A ．吸气冲程

B ．压缩冲程

C ．做功冲程

D ．排气冲程

7．下列说法中正确的是（ ）

A ．物体内能增加，一定是外界对物体做了功

B ．液体表面上的气压越小，沸点越高

C ．冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变手的内能的

D ．物体的温度越高，所含的热量越多

8．一茶杯开水，从刚倒入到可以喝的这段时间内，放出的热量大约是（ ）

A ．5×102J

B ．5×103J

C ．5×104J

D ．5×105J

9．由Q ＝cm （t － t o ）可得。c ＝)

(0t t m Q -，关于同一种物质的比热容c ，下列说法正确的是（ ）

A ．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍

B ．若质量增大一倍，则比热容减至一半

A B C D 图5 (电暖炉)

C ．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍

D ．无论质量多大，比热容都一样

10．下列说法中正确的是（ ）

A ．物体在发生物态变化时都要吸热

B ．热量总是自发地从高温物体传给低温物体

C ．物质的比热容与物体的质量有关

D ．0℃的水结成0℃的冰时，其内能将要增加

11．冰在熔化过程中，下列判断正确的是 （ ）

A ．内能不变，比热容不变

B ．吸收热量，温度不变

C ．比热容．内能．温度都不变

D ．比热容变大．内能增加，温度升高

12．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热

时间关系如图6所示．根据图线可知 （ ）

A ．甲液体的比热容大于乙液体的比热容

B ．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同

C ．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量

D ．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多

13．取一个空塑料饮料瓶，将一个温度计放入其中，在瓶盖上装一个自行车的气门芯，然后

将盖子拧紧密封，如图7所示，用打气筒向瓶内打气，那么温度计的示数将会( )

A ．不变

B ．减小

C ．增大

D ．无法确定

14．在相同加热条件下，对甲．乙两个物体加热，设它们的质量分别为m 甲．m 乙，比热容

分别为C 甲．C 乙，甲．乙两物体的温度与加热时间关系如图8所示，则有 （ ）

A ．若C 甲＝C 乙，则m 甲＝m 乙 。

B ．若

C 甲＞C 乙，则m 甲＞m 乙。

C ．若m 甲＝m 乙，则C 甲＞C 乙。

D ．若m 甲＞m 乙，则C 甲＜C 乙

15．由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的

气温昼夜变化显著。因此（ ）

A.白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地

B.白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面

C.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面

D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地

16．（多选）关于物体内能的下列说法，正确的是（ ）

Ａ．晒太阳使身体变暖，是通过热传递改变内能的

Ｂ．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体

Ｃ．一块０℃的冰融化成０℃的水，内能增加

Ｄ．物体吸收热量，内能变大，温度一定升高

图

6 图

7 图8

17．（多选）夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大，下列现象反映

了水的这一特性的是（ ）

A ．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质。

B ．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水。

C ．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质。

D ．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏。

（二）填空题

18．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（c 砂石

于”或“等于”）

19．汽车发动机工作过程中．由于燃料的燃烧和机械的快速运转，其温度将会升得很高．降

低发动机温度是由冷却系统完成的，冷却系统中选择水作为工作物质是因为

____________________，发动机的内能主要是通过________________而减小的．燃料燃烧产

生的内能是通过________________转化为机械能的．

20．（青岛）晓丽在《物理手册》中查到如下数据：

不同温度和压强下液态酒精的比热容c /×103J ·(kg ·℃)－1

（1）图像9中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是_________。

（2）增大压强，既能使酒精的比热容_________，又能提高酒精的___________。

21．如图10所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸

气推出，水蒸气的 能转化为塞子的机械能。图 中汽油机的工作过程与这一实

验过程中能量的转化是一致的。

22．夏天，突然打开汽水瓶时，随着“嘭”一声响，往往可以看到瓶口处冒“白气”，这是

因为当突然打开瓶盖时，瓶内气体迅速膨胀，对外________，内能________，温度_______，

瓶口附近的水蒸气遇冷_______形成大量的小水珠，就是我们看到的“白气”。

23．小孩在玩唧筒时，“活塞”压缩空气。压缩空气把“子弹”推射出去如图11，说明被压

缩的空气内能增加，转化为“子弹”的________能．这个过程说明通过________可以改变物

体内能。

甲

乙 图10 图9 图11 图12

图13

24．如图12所示的是甲．乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量与温度变化情况的图象，请根据图象中提供的信息判断，液体的比热容较大；如果要你在甲．乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择液体更好。

1—5 CADAA 5—10 CCCDB 11—15 BACDB 16—17 AC，ACD

18．大于； 19．水的比热容大．热传递．做功； 20．a．变小．沸点；

21．内．乙； 22．做功．减小．降低．液化； 23．机械．做功；24．乙．乙；

机械能和内能·拓展测试卷

一.填空题：（每空1 分，共26 分）

1．骑自行车下坡，不踩脚踏板，自行车的速度也会越来越____，这是因为自行车和人的________ 逐渐减小，转化成了自行车的____ ，因而速度越来越。2．热机对环境的污染，主要是___________污染和____________污染。

3．甲、乙两物体质量之比是4∶1，用两个相同的酒精灯分

别给它们加热，设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙

两物体温度随时间变化的曲线如图所示，若甲的比热容是

0.4×103J/(kg·℃)，则乙的比热容是_________________.

4．从山坡上往下开的汽车具有________能和________能，若汽车匀速开下山时，它的__________能保持不变，__________能减小，它的机械能将_________________。

5. 如果热传递只在甲、乙二物体之间进行，当甲物体的内能增加了40焦耳，则乙物体的内能一定__________。

6. 在平直的公路上甲、乙两辆质量相同的汽车由北向南行驶，但甲车上的司机却看到乙车向北行驶，可见甲车的动能______ 乙车所具有的动能(填大于、等于、小于)。

7. 改变物体内能的方法有______________，因此可以用______，或用______来量度物体内能的改变。

8. 一个容器内气体的温度升高了，这说明气体的________增大了，这可能是由于__________，或者气体________。

9．四冲程的内燃机，除第三个冲程外，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的_____________来完成，在开始运转时，要靠__________。

10.如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，

加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。在这

个过程中，燃料的_______能转化为________能，

传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸

气的_________能转化为塞子的_______能。

二、选择题(每题3分, 共36 分)

11、冬天，生火炉取暖的燃料是无烟煤，它的热值为3.4×107J/kg，当火炉燃烧了1kg这种煤，则（）

A．屋子将吸收3.4 ×107J的热B．火炉放出了3.4 ×107J热量

C．屋子吸收的热量小于3.4 ×107J热量

D．火炉放出的热量略大于3.4×107J热量

12．如图所示，这是某个内燃机的（）

A．压缩冲程，这时内能转化为机械能

B．压缩冲程，这时机械能转化为内能

C．做功冲程，这时内能转化为机械能

D．做功冲程，这时机械能转化为内能

13．一箱子货物在一对平衡力的作用下运动，则下列说法中正确的是（）

A．该箱子的机械能一定不变，动能一定不变

B．该箱子的机械能可能改变，动能一定不变

C．该箱子的机械能可能改变，动能可能改变

D．该箱子的机械能一定不变，动能可能改变

14．杂技里的蹦床表演，在下列哪一段是动能转化为弹性势能（）

A．从高处下落，到刚接触蹦床

B．从接触蹦床，到蹦床形变最大

C．从蹦床形变最大，到演员离开蹦床

D．从离开蹦床，到上升到最高处

15．有甲、乙两种物质，其质量之比是3∶1，吸收的热量之比是2∶1，那么升高的温度之比和比热容之比分别可能是（）

A、2∶3，10∶1

B、3∶2，1∶10

C、5∶3，2∶5

D、3∶5，5∶2

16．假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的( )

A．动能增加，势能减少，机械能不变

B．动能不变，势能不变，机械能不变

C．动能减少，势能不变，机械能减少

D．动能增加，势能增加，机械能增加

17．在温度均匀的液体中，有一小气泡由液体底层缓缓地上浮到液面过程中，气泡将( )

A．放出热量B．吸收热量

C．不吸热也不放热D．无法确定

18．用打桩机打桩，打桩锤从5m高处自由落下时，锤与桩因冲击力作用表面温度升高，这说明( )

A．机械能守恒B．动能守恒

C．热能守恒D．能量守恒

19．质量相等的铁块和水，吸收相等的热量后，把铁块投入水中，则（）

A．热从铁块传给水B．热从水传给铁块

C．铁块与水间不发生热传递D．无法确定是否发生热传递

20．下列现象中，属于内能转化为机械能的是（）

A．冬天，在阳光下感到暖和B．干木柴燃料发出光和热

C．火药的燃气把子弹从枪膛发射出去

D．锯子锯木头，锯条会变热

21．关于做功、热传递和内能，下列说法中错误的是（）

A、对物体做功一定能使物体内能增加

B、做功和热传递对改变物体内能是等效的

C、0℃的物体也具有内能

D、物体吸热，内能增加，温度可能升高

22．给一定质量的水加热，其温度与时间的关系

如图中a 图线所示，若其它条件不变，仅将水

的质量增加，则温度与时间的关系图式正确的

是（）

A．a B．b C．c D．d

三、计算题(12分+8分+10分+8)

23．2003 年10月中旬，我国首次载人飞船“神舟五号”飞船成功发射和顺利回收，标志着我国载人航天技术的研究已进行世界领先行列。下列有关“神舟五号”发射和回放的问题，请用你所学知识解释：

(1)此次所用运载火箭为“长征二号”捆绑式火箭，其用燃料为液态氢，为什么火箭中用液态氢作燃料？

(2)飞船在太空中沿椭圆轨道绕地球飞行，从远地点向近地点运动时，其动能、重力势能及机械能、速度如何变化？

(3)飞船穿越大气层返回地球，在高空打开巨大的降落伞，在运动到地面附近匀速下落时，其动能、重力势能、机械能、内能如何变化？

(4)在北京船天馆展出的“神舟五号”返回舱有一面是黑的，试解释这一面变黑的原因。在返回地球时，黑的这一面是面向还是背向地面？

24.物理兴趣小组的同学们做了这样的实验，取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中观察水温变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g酒精。

(1)请计算出实验中水吸收了多少热量？

(2)有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值，请你回答这种做法是否可以？并说明理由。

25、把一块质量为4 千克的铁块烧红，放入冷水中一段时间后，经测量，铁块放热后温度下降了75 0℃，水吸热后温度上升了5 0 ℃，如果在热传递过程中热量的损失不计，求水的质量是多少？［已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)］

26．从50m高处落下一水滴，若重力对它所做功的80%转化为它的内能，若不计热损失，则水滴落地后的温度会升高多少？

拓展测试卷

1.快重力势能动能快；

2.废气噪声；

3.0.8×103J/（kg·℃）

4.动重力势动重力势减小；

5.减少40J

6.小于

7.做功热传递功热量

8.内能压缩气体做功吸收热量

9.飞轮的惯性外力启动10.化学内内机械

11.C12.C13.B14.B15.C16.D17.B18.D19.D20.C21.A22.C 23.氢的热值大；动能增大

重力势能减小机械能不变速度增大动能不变重力势能减小机械能减小内能增加；飞船与大气层剧烈摩擦使其烧黑；面向地面24.1.05×105J 不可以

酒精不能完全燃烧有热量损失25. 6.57 kg 26. 0.093℃