机械能内能及其转化.doc

机械能内能及其转化复习导学案
姓名 班级 学号
【学习目标】
1．能用实例说明物体的动能和势能以及他们的转化，能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。
2.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
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，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
5.了解热量的概念。
【学习重、难点】
1. 正确理解机械能
2. 正确理解温度、内能、热量之间的区别与联系。
3. 正确理解比热容和热值。
4. 效率问题。
5. 热量的计算。
【知识回顾】
一、机械能
1．一个物体 对另一个物体 ，则物体就具有能量。一个物体 越多，它具有的能量就越 。
2．物体 叫做动能。物体的动能大小与 和 有关， 越大， 越大，物体具有的动能就越大。
3．物体由于 叫弹性势能。弹性势能的大小与 有关，在一定限度内， 越大，形变物体具有的弹性势能就越大。
4．物体由于 叫做重力势能，重力势能的大小与 和—— 有关， 越大， 越高，重力势能越大。
5． 和 统称为机械能，它们之间可以相互转化。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之间发生转化，则机械能的总量保持不变。
二、内能
1．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。内能的单位是 。

2．任何一个物体都___ _内能。同一物体温度越高,内能_____。
3.当物体或物体的不同部分之间存在______时，就会发生热传递。热传递时，能量从_____物体转移到_____物体，直到温度 ，高温物体内能______，低温物体内能________。
4．通过观察和分析可知，热传递是改变物体 的一种方式。

5. 是改变物体内能的另一种方式。
6. 改变物体内能的方式是_______和______,它们在改变物体内能上是_____ 的。对物体做功，物体的内能会_____；物体对外做功，物体本身的内能会______。在热传递过程中，物体吸收热量，内能_____，物体放出热量，内能_____。
三、热量
1.物体在热传递过程中_______________ 叫做热量,其符号是 ，国际单位是_____。
2．物体吸热公式： ；物体放热公式： 。
3．在热传递过程中，如果物体没有和外界发生热传递，也没有对外做功，则一定有：Q吸=Q放。
四、热值
1.________某种燃料 放出的热量叫做这种燃料的热值。
2.热值的大小只与燃料__ 有关，与物体的质量无关。热值是燃料的一种属性。
3.热值的单位是 。
4. 焦炭的热值是3×107J/kg，表示： 。
4．燃料完全燃烧放热公式为： 。
5．燃料燃烧是获得 的重要途径之一，在此过程中燃料的 能转化为 能。
五、热机
1.热机：是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的 转化为 的装置。
2.汽油机的一个工作循环由_______、_______、________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，飞轮转过 圈，对外做功___次。
3.吸气冲程：活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合气体。
压缩冲程：活塞向上运动，压缩混合气体， 能 能。点燃混合气体。
做功冲程：高温高压的燃气推动活塞向下运动， 能 能 。机器动力来源。
排气冲程：活塞向上运动，将废气排出气缸。
5．内能的利用途径：直接通过 对物体加热；通过热机将 能转化为 能对外做功。
6. 内能的利用与环境保护：热机的利用会带来对环境的污染、大气污染（烟尘废气、燃料中含杂质、生成SO2、氮氧化合物，生成粉尘、一氧化碳）和噪声污染。
【课堂活动】
【例1】．北京时间2005年10月12日9时，我国自主研制的“神舟六号”载人飞船由“长征二号F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空，10月17日凌晨，绕地球飞行了5天77圈的“神舟六号”飞船载着巡天归来的航天员成功着陆！
现在请回答下列问题：
（1）火箭的燃料主要使用液态氢是因为它的热值_______（填“大”或“小”）。
（2）火箭在加速上升过程中机械能_________（选填：“增大”、“减小”或“不变”），这个能量是由_______能转化过来的。
（3）飞船在轨道上离地面最近点200km，最远点350km。从远地点到近地点运行的过程中，飞船的速度______，势能_____。
（4）飞船返回大气层时与大气层发生剧烈摩擦，变成一个火球（如图），将________能转化为_______能。因此给飞船降温十分重要。一种重要的降温方式就是“烧蚀防热”：在飞船表面涂有一层高分子固体材料，让这些材料在发生物态变化时吸收热量。
【例2】某同学在探究“物体的动能与什么因素有关”的实验中，设计了如图13所示的实验方案，并进行了以下三步实验操作：
步骤一：让铁球甲从斜面F点滚下打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置B。
步骤二：让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置C。
步骤三：换一铁球乙（m乙﹥m甲）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D。
分析步骤一、二，得出的结论是：___________________________________ .
分析步骤一、三，得出的结论是： __________ _____________________ .
【例3】在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，如图所示，于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”。
（1）请你帮他设计应如何去做。
（2）说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小。
【例4】关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　 ）
A．物体的温度越高，它含的热量越多 B．物体内能增加，一定要吸收热量
C．物体内能越多，放热一定越多 D．物体的温度升高，它的内能就增加
【课堂反馈】
1． 两个相同的篮球，表面潮湿，从不同高度自由落至同一地面,留下的印迹如
图所示.关于初始时篮球的重力势能，下列说法正确的是( )
A.落在a处的大 B.落在b处的大
C.两个一样大 D.无法比较大小
2． 大兴安岭发生火灾，灭火飞机满载着灭火剂飞临火场上空，投下灭火剂后，
灭火飞机仍以原来的高度和速度匀速飞行，则与投下灭火剂之前相比，飞机的( )
A．动能增加，机械能不变 B．动能减少，机械能减少
C．动能不变，机械能不变 D．动能不变，机械能增加
3．通过内能、热机内容的学习，可知：( )
A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能
B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次
D．在做功冲程中，是机械能转化为内能
4. 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
5.一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/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
6.人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为________能，由此我们可以判断人造地球卫星在______处动能最大，速度最快。
7.从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在下边的空线上：
⑴热水放热的“热”是指________。⑵热水太热的“热”是指________。
⑶摩擦生热的“热”是指________。
8．两个相互接触的物体之间没有热传递，是因为具有相同的（ ）
A．热量 B．熔点 C．内能 D．温度
9.太阳能热水器利用太阳能直接给水加热，它安全环保且节约能源，一热水器水箱内装满50kg的水在阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。问：
（1）水吸收额定太阳能是多少焦耳？
（2）设燃气热水器的效率为60%，这相当于节约了热值为4.0×107 J/m³的煤气多少立方米？