2018-2019學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè) 第十三章 內(nèi)能、比熱容與機(jī)械能講義 （新版）新人教版.doc

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內(nèi)能、比熱容、機(jī)械能 漫畫(huà)釋義 知識(shí)互聯(lián)網(wǎng) 模塊一 機(jī)械能 知識(shí)導(dǎo)航 能的含義 ①能是物體具有的做功本領(lǐng)． ②一個(gè)物體能做多少功, 它就具有多少能．注意“能做功”并不意味著它正做功或一定做功．能的種類(lèi)很多, 如機(jī)械能、內(nèi)能、電能、原子能、化學(xué)能等, 能的國(guó)際單位是“焦”．符號(hào)“J” 機(jī)械能 動(dòng)能 勢(shì)能(包括: 重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能) 動(dòng)能 ①動(dòng)能——物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能． ②動(dòng)能大小的影響因素: 質(zhì)量、速度(物體的質(zhì)量越大, 速度越大, 它的動(dòng)能就越大．) 重力勢(shì)能 ①重力勢(shì)能——物體由于被舉高而具有的能. ②重力勢(shì)能大小的影響因素: 質(zhì)量、被舉的高度 (質(zhì)量越大, 舉得越高, 它的重力勢(shì)能就越大) 彈性勢(shì)能 彈性勢(shì)能——物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能． 彈性物體的彈性越強(qiáng), 形變?cè)酱? 它具有的彈性勢(shì)能就越多 能量的轉(zhuǎn)化 ①在一定條件下, 各種不同形式的能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的 ②在能量轉(zhuǎn)化中, “功”是能量轉(zhuǎn)化的量度, 做功可以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化, 并且做多少功, 就意味著有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化． ③物體的勢(shì)能和動(dòng)能是可以互相轉(zhuǎn)化的．如果沒(méi)有摩擦等阻力, 那么在勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中, 機(jī)械能的總量保持不變． 夯實(shí)基礎(chǔ) 【例1】 說(shuō)明下列物體具有什么形式的機(jī)械能 (1)坦克(玩具)中被卷緊的發(fā)條： ; (2)正在升空的“長(zhǎng)征二號(hào)”火箭： ; (3)葛洲壩大壩內(nèi)上游的水： ． 【答案】 (1)彈性勢(shì)能; (2)動(dòng)能和重力勢(shì)能; (3)重力勢(shì)能． 【例2】 如圖是探究物體動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量、速度的關(guān)系的示意圖. (1)在探究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí), 要保持________不變, 讓小球從________(填“相同”或“不同”)的高度滾下, 以不同的速度推動(dòng)木塊移動(dòng). (2)要探究動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí), 要保持________相同, 就是讓質(zhì)量不同的小球從____________滾下. (3)物理研究方法有許多, 如等效替代法、類(lèi)比法、對(duì)比法、控制變量法等. 本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種研究方法：一是____________法; 二是轉(zhuǎn)換法, 就本題來(lái)說(shuō)用 來(lái)表示小球動(dòng)能大小的方法就是轉(zhuǎn)換法. 【答案】 (1)質(zhì)量;　不同　 (2)速度;　同一高度　(3)控制變量;小球推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離. 【例3】 為探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān), 小華利用帶有四個(gè)鐵釘?shù)男》阶?、沙箱及質(zhì)量不同的重物設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn). (1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察__________________________________來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小. (2)若要探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系應(yīng)選擇圖_________和圖_____進(jìn)行分析比較. (3)圖2和圖3探究的問(wèn)題是_________________________________________________. 【解析】本題考查控制變量法及轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用. 【答案】 (1)小方桌陷入沙中的深度 (2)1 2 (3)重力勢(shì)能大小與質(zhì)量有何關(guān)系 能力提升 【例4】 如圖所示, 一輛在水平路面上勻速行駛的灑水車(chē)正在灑水作業(yè), 關(guān)于該灑水車(chē), 下列說(shuō)法正確的是(　　) A．機(jī)械能不變, 重力勢(shì)能不變 B．機(jī)械能變小, 重力勢(shì)能動(dòng)能變小 C．機(jī)械能不變, 動(dòng)能變小 D．機(jī)械能變小, 動(dòng)能不變 【答案】 B 【例5】 由高性能復(fù)合材料制成的撐桿, 已經(jīng)成為決定撐桿跳高勝負(fù)的關(guān)鍵．這主要是因?yàn)檫@種高性能復(fù)合材料比傳統(tǒng)撐桿材料具有更好的 (填一種物理性質(zhì)); 在撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員越過(guò)橫桿之后下落的過(guò)程中, 他的 轉(zhuǎn)化為動(dòng)能． 【答案】 彈性、重力勢(shì)能 A B C 【例6】 (多選)一個(gè)小球由A點(diǎn)自由下落時(shí), 相繼經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn), 如圖所示, AB=BC(忽略空氣阻力), 則下列分析中正確的是(　　) A．物體在下落過(guò)程中, 一定受非平衡力的作用 B．在AB、BC兩段內(nèi)的平均速度相等 C．在AB、BC兩段內(nèi)重力做功相等 D．在A、B、C三點(diǎn)處物體具有的機(jī)械能相等 【解析】A選項(xiàng): 在忽略空氣阻力的情況下, 小球自由下落的過(guò)程中只受到重力的作用, 合力不為0, 加速下落, 所以A正確. B選項(xiàng): 由于小球加速下落, AB=BC, 在通過(guò)相同的路程所用時(shí)間變短, tAB>tBC , 即AB段平均速度小于BC段平均速度. 所以B錯(cuò)誤. C選項(xiàng): 重力做功=重力豎直方向移動(dòng)的距離, 重力大小不變且AB=BC, 所以?xún)啥巫龉ο嗟? C正確. D選項(xiàng): 由于沒(méi)有阻力做功, 即沒(méi)有機(jī)械能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化, 機(jī)械能守恒即不變, D正確. 故選ACD 【答案】 ACD 【例7】 如圖所示, 小球沿軌道由靜止從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中, 忽略空氣阻力和摩擦力, 僅有動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化．則(　　) A．小球在A處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能 B．小球在A處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能 C．小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能 D． 小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能 【答案】 D 【例8】 (多選)小麗同學(xué)在蹦床上運(yùn)動(dòng), 她從高處落下后又被彈起的過(guò)程中, 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．蹦床形變最大時(shí), 小麗的重力勢(shì)能最小 B．蹦床恢復(fù)原狀時(shí), 蹦床的彈性勢(shì)能最大 C．蹦床形變?cè)龃蟮倪^(guò)程中, 小麗的動(dòng)能先增加后減小 D．蹦床形變減小的過(guò)程中, 小麗的機(jī)械能先減小后增加 【答案】 AC 模塊二 分子動(dòng)理論 知識(shí)導(dǎo)航 分子動(dòng)理論 (1)物質(zhì)是由大量分子所組成; 分子很小, 它的直徑以10-10m來(lái)量度 (2)分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng);(分子動(dòng)能) ①分子的熱運(yùn)動(dòng): 分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)成為分子的熱運(yùn)動(dòng), 溫度越高, 熱運(yùn)動(dòng)越激烈. ②擴(kuò)散現(xiàn)象 (3)分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力．(分子勢(shì)能) 夯實(shí)基礎(chǔ) 【例9】 判斷題： 1. 物質(zhì)的分子之間只存在相互作用的引力(　　) 2. 擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(　　) 3. 陽(yáng)光射入房間內(nèi)看到塵土飛揚(yáng), 可以說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(　　) 4. 在房間抽煙時(shí), 整個(gè)房間都油煙味, 說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)(　　) 5. 鐵絲很難被拉斷, 說(shuō)明分子之間只存在引力(　　) 6. 塑料吸盤(pán)能牢牢地吸附在玻璃上, 主要是由于分子間存在著引力(　　) 7. 橡皮筋被拉長(zhǎng)后, 分子之間只有引力(　　) 8. 建筑工地上, 汽車(chē)駛過(guò)時(shí)塵土飛揚(yáng), 這是一種擴(kuò)散現(xiàn)象(　　) 9. 在花叢旁聞到濃郁的花香屬于擴(kuò)散現(xiàn)象(　　) 10. 固體很難被壓縮, 因此固體之間是不能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象的(　　) 【答案】 1、3、5、6、7、8、10錯(cuò) 2、4、9對(duì) 模塊三 內(nèi)能、熱量、比熱容 知識(shí)導(dǎo)航 內(nèi)能 物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和, 叫做物體的內(nèi)能． 決定物體內(nèi)能的因素有溫度、體積、狀態(tài)、質(zhì)量等． 改變內(nèi)能的方式 (1)改變內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種． (2)熱傳遞的過(guò)程是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過(guò)程, 做功的過(guò)程是內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化過(guò)程． (3)做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的． 熱量 熱傳遞過(guò)程中吸收或放出能量的多少(用Q表示), 國(guó)際單位是焦(J) 比熱容 (1)物理意義: 比熱容是反映物質(zhì)吸熱(或放熱)本領(lǐng)大小的物理量, 是物質(zhì)的特性之一． (2)任何物質(zhì)都有自己的比熱容, 物質(zhì)的比熱容與質(zhì)量、吸收的熱量、溫度的變化等無(wú)關(guān)． (3)單位是J/(kg℃) 即: 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或者降低)1℃所吸收(或者放出) 的熱量為多少焦耳. 熱量計(jì)算 物體在溫度變化過(guò)程中吸收或放出的熱量 其中c、m分別表示該物質(zhì)的比熱容和物體的質(zhì)量, 表示溫度的變化量． 熱值 燃料在完全燃燒時(shí)放出的熱量 m代表燃料的質(zhì)量, 單位是kg; q代表燃料的熱值(燃燒值), 單位是J/kg; Q代表燃燒時(shí)放出的熱量, 單位是J． 熱平衡方程 (1)在熱傳遞過(guò)程中, 如不計(jì)熱損失, 那么高溫物體放出的熱量, 等于低溫物體吸收的熱量, 即; (2)如有熱量損失, 則．熱平衡方程反映了熱傳遞過(guò)程中能量是守恒的． 夯實(shí)基礎(chǔ) 【例10】 (多選)15．下列熱學(xué)現(xiàn)象中, 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是(　　) A．物體溫度不變, 它的內(nèi)能也可能增加 B．現(xiàn)在科學(xué)家可以用一定的技術(shù)手段使一個(gè)物體內(nèi)的所有分子都停止運(yùn)動(dòng) C．把酒精涂在溫度計(jì)的玻璃泡上, 用扇子扇, 溫度計(jì)的讀數(shù)會(huì)降低 D．物體的運(yùn)動(dòng)速度越大, 物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的就越快, 因而物體的內(nèi)能越大 【答案】 AC 【例11】 (多選)15．下列說(shuō)法中, 錯(cuò)誤的是(　　) A．物體吸收了熱量, 溫度一定升高 B．一個(gè)物體溫度越高, 它含有的熱量越多 C．在花叢旁聞到濃郁的花香屬于擴(kuò)散現(xiàn)象 D．溫度和質(zhì)量都相同的兩杯水具有的內(nèi)能也相同 【答案】 ACD 【例12】 (多選)16.關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能, 以下說(shuō)法正確的是(　　) A．0℃的冰也有內(nèi)能 B．物體的溫度越高, 所含的熱量越多 C．水沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱, 溫度保持不變 D．溫度越低的物體, 吸收的熱量越多 【答案】 AC 【例13】 下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說(shuō)法中正確的是(　　) A．零攝氏度的物體, 它可能沒(méi)有內(nèi)能 B．物體溫度不變, 它的內(nèi)能一定不變 C．物體吸收熱量, 它的溫度可能不變 D．物體內(nèi)能增加, 它一定吸收熱量 【答案】 C 【例14】 小明根據(jù)下表所提供的幾種物質(zhì)的比熱容得出以下幾個(gè)結(jié)論, 其中正確的是(　　) 幾種物質(zhì)的比熱容c/[J(kg℃)-1] 水 4.2103 冰 2.1103 酒精 2.4103 砂石 0.92103 煤油 2.1103 鋁 0.88103 水銀 0.14103 銅 0.39103 A．液體的比熱容不一定都比固體大 B．質(zhì)量相等的水和煤油, 吸收相等熱量后, 煤油的溫度變化大 C．同一物質(zhì)發(fā)生物態(tài)變化后, 比熱容不變 D．質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊升高相同的溫度, 鋁塊吸收的熱量多 【答案】 ABD x y 甲 乙 【例15】 (多選)如圖所示, 若x軸表示時(shí)間, y軸表示路程, 則該圖像反映了甲、乙兩物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系. 若x軸和y軸分別表示其它的物理量, 則該圖像又可以反映在某種情況下, 相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系. 根據(jù)表一、表二所提供的幾種物質(zhì)的比熱容和密度, 判斷下列說(shuō)法中正確的是(　　) 物質(zhì) 比熱容 /J(kg℃)-1 物質(zhì) 比熱容 /J(kg℃)-1 物質(zhì) 密度 /kgm-3 物質(zhì) 密度 /kgm-3 水 4.2103 冰 2.1103 純水 1.0103 冰 0.9103 酒精 2.4103 砂石 0.92103 硫酸 1.8103 干松木 0.5103 水銀 0.14103 鐵 0.46103 水銀 13.6103 銅 8.9103 A．x軸表示物體升高的溫度, y軸表示物體吸收的熱量, 在描繪出等質(zhì)量的水和冰吸收熱量和升高溫度關(guān)系的圖像中, 甲應(yīng)為水的關(guān)系圖像 B． x軸表示物體升高的溫度, y軸表示物體吸收的熱量, 在描繪出等質(zhì)量的砂石和鐵吸收熱量和升高溫度關(guān)系的圖像中, 甲應(yīng)為砂石的關(guān)系圖像 C． x軸表示體積, y軸表示質(zhì)量, 在描繪出硫酸和冰的質(zhì)量和體積關(guān)系的圖像中, 甲應(yīng)為冰的關(guān)系圖像 D． x軸表示體積, y軸表示質(zhì)量, 在描繪出純水和干松木的質(zhì)量和體積關(guān)系的圖像中, 甲應(yīng)為純水的關(guān)系圖像 【答案】 ABD t/min 圖10 圖14 甲 T/℃ 乙 【例16】 兩個(gè)相同的容器分別裝有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體. 用同一熱源分別加熱, 液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系圖像如圖所示. 如果升高相同的溫度, 甲液體吸收的熱量 (填“大于”、“小于”或“等于”)乙液體吸收的熱量. 【答案】 小于 【例17】 如圖所示, 用兩個(gè)相同的電加熱器分別給質(zhì)量相同的甲、乙兩種物質(zhì)加熱(不考慮熱損失), 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表, 則在加熱時(shí)間相同的情況下, 甲比乙溫度升高的得 , (選填：“多”或“少”)如果要使質(zhì)量相同的甲和乙升高相同溫度, 吸收的熱量最多. 加熱時(shí)間(min) 1 2 3 4 5 6 升高溫度(℃) 甲 1 2 3 4 5 6 乙 2 4 6 8 10 12 甲 乙 加熱時(shí)間(min) 1 2 3 4 5 6 升高溫度(℃) 甲 2 4 6 8 10 12 乙 1 2 3 4 5 6 【答案】 少; 甲; 煤油 水 【例18】 為了比較水和煤油吸熱本領(lǐng)的大小, 小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn). 在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的水與煤油, 用兩個(gè)相同的酒精燈分別對(duì)其加熱. 在此實(shí)驗(yàn)中, 用加熱時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)表示物質(zhì) 的多少(選填“吸熱”或“溫度升高”). 【答案】 吸熱 【例19】 質(zhì)量是2kg的水, 溫度從20℃升高到60℃, 需要吸收多少熱量? [水的比熱容為4.2103J/(kg℃)] 【答案】 Q吸＝cm(t－t0) ＝4.2103J/(kg℃)2kg(60℃－20℃) ＝3.36105J 【例20】 用功率一定的電加熱器給質(zhì)量一定的某種液體均勻加熱, 研究液體升高的溫度跟吸收熱量的關(guān)系. 下表中是該實(shí)驗(yàn)獲取的部分?jǐn)?shù)據(jù), 請(qǐng)你根據(jù)數(shù)據(jù)歸納出這種液體升高的溫度Dt跟吸收熱量Q的關(guān)系：在這種液體的________時(shí), D t＝________. Q/103 J 25 50 75 100 125 150 175 D t/℃ 12.5 25 37.5 50 62.5 75 87.5 【答案】 質(zhì)量一定; Δt =0.510-3(℃/J) Q 【例21】 小磊同學(xué)在研究水的吸放熱情況時(shí), 測(cè)出了水的質(zhì)量和水的溫度變化的關(guān)系, 他每次實(shí)驗(yàn)都讓水吸收的熱量相同, 并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中, 其中m表示水的質(zhì)量, Δt表示水的溫度變化量. 分析表中數(shù)據(jù), 可以得出水的質(zhì)量和水的溫度變化量的關(guān)系式是：____________ . Δt/℃ 2 5 10 20 25 50 m/kg 0.5 0.2 0.1 0.05 0.04 0.02 【答案】 【例22】 在測(cè)定汽油熱值的實(shí)驗(yàn)中, 記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示. 表中Q為汽油完全燃燒放出的熱量, m為燃燒汽油的質(zhì)量. 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)寫(xiě)出Q與m的關(guān)系式： . Q/J 2.3107 4.6107 6.9107 9.2107 1.15108 1.38108 m/kg 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 【答案】 Q=(4.6107J/kg)m 模塊四 熱機(jī) 知識(shí)導(dǎo)航 熱 機(jī) 四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程由吸氣、壓縮、做功、排氣4個(gè)沖程組成．這4個(gè)沖程組成一個(gè)工作循環(huán), 每一個(gè)循環(huán), 活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)工作, 飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周, 對(duì)外做功一次．做功沖程為主要沖程, 把燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能, 其他3個(gè)沖程為輔助沖程, 靠飛輪的慣性帶動(dòng)曲軸完成, 在壓縮沖程中, 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣缸內(nèi)物質(zhì)的內(nèi)能． 熱機(jī)的功率 功率=做功沖程燃?xì)馄骄鶋簭?qiáng)活塞面積沖程距離每秒做功次數(shù) 熱機(jī)的效率 (1) 熱機(jī)所做的有用功的那部分能量跟燃料完全燃燒所獲得的能量之比叫熱機(jī)的效率． (2) 同容量的柴油機(jī)比汽油機(jī)的效率高, 柴油機(jī)效率一般為28%～40%, 汽油機(jī)效率一般為20%～30%． 夯實(shí)基礎(chǔ) 【例23】 圖為四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程的示意圖．其中表示把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是(　　) 【答案】 B. ☆思考: 哪個(gè)沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能? 哪個(gè)沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能? 【例24】 如圖為汽油機(jī)工作過(guò)程中的一個(gè)沖程的示意圖, 它應(yīng)是(　　) A．壓縮沖程, 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．壓縮沖程, 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．做功沖程, 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．做功沖程, 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 【答案】 D 【例25】 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物質(zhì)的分子之間只存在相互作用的引力 B．熱值大的燃料, 完全燃燒放出的熱量多 C．?dāng)U散現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) D．比熱容越大、質(zhì)量越大、升溫越多的物體吸收熱量就越多 【答案】 CD  實(shí)戰(zhàn)演練 空氣 玻璃板 二氧化氮 【練1】 如圖所示的實(shí)驗(yàn)中, 抽去中間的玻璃板, 過(guò)一會(huì)兒下方玻璃杯中的二氧化氮?dú)怏w顏色變淺, 上方玻璃杯中的空氣顏色變深, 由此現(xiàn)象主要說(shuō)明氣體分子 . 【答案】 是運(yùn)動(dòng)的 【練2】 如圖所示, 將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈, 然后緊緊地壓在一起, 兩鉛塊就會(huì)結(jié)合起來(lái), 甚至下面吊一個(gè)鉤碼都不能把它們拉開(kāi), 這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了分子之間存在 (選填“引力”或 “斥力”) 【答案】 引力 【練3】 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．豎直向上拋出的排球, 在空中豎直向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受合力的方向豎直向下 B．運(yùn)動(dòng)員雙手拉住吊環(huán)在空中靜止, 他對(duì)吊環(huán)的拉力和他所受的重力是一對(duì)平衡力 C．蹦床運(yùn)動(dòng)員在比賽中從蹦床彈向空中的過(guò)程中, 運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能變大 D．做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能保持不變 【答案】 AC 【練4】 下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．20℃的水一定比80℃的水含有的熱量少 B．酒精燈內(nèi)的酒精用去一半后, 酒精的熱值不變 C．用鋸條鋸木板, 鋸條的溫度升高, 是用做功的方式增大了鋸條的內(nèi)能 D．發(fā)生沙塵暴時(shí), 沙塵漫天浮動(dòng), 這種現(xiàn)象說(shuō)明分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 【答案】 BC 【練5】 如圖是探究“物體的動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)? ”的實(shí)驗(yàn)示意圖. (1)該實(shí)驗(yàn)要探究的是物體動(dòng)能的大小與物體_________的關(guān)系. (2)該實(shí)驗(yàn)物體的動(dòng)能是指物體_________(選填 “A”或“B”)的動(dòng)能. (3)該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過(guò)＿＿＿＿＿＿＿來(lái)反映的. (4)該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜面上靜止?jié)L下與物體B碰撞時(shí)＿＿＿＿(選填“碰 前A”、“碰后A”、“碰前B”或“碰后B”)的速度, 它是通過(guò)＿＿＿＿(選填“高度”或“質(zhì)量”) 來(lái)改變的. (5)實(shí)驗(yàn)中多次讓物體從斜面同一高度上靜止?jié)L下時(shí), 應(yīng)改變＿＿＿＿＿(選填“物體A” 或“物體B”)的質(zhì)量, 這是為了研究物體動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系. 【答案】 (1)速度, (2)A, (3)物體B運(yùn)動(dòng)的距離, (4)碰前A, 高度, (5)物體A 水 煤油 【練6】 某同學(xué)在做比較不同物質(zhì)吸熱能力的實(shí)驗(yàn)時(shí), 使用相同的電加熱器加熱水和煤油, 他得到如下數(shù)據(jù)： 物質(zhì) 次數(shù) 質(zhì)量 升高溫度 加熱時(shí)間 水 1 10 2 2 10 4 煤油 3 10 1 4 10 2 (1)數(shù)據(jù)表中用 來(lái)表示物質(zhì)吸收熱量的多少 (2)分析第1、2次或第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 可以得出的初步結(jié)論是：同種物質(zhì)升高的溫度 相同時(shí), 吸收熱量的多少與物質(zhì)的_________有關(guān)． (3)分析第1、3次或第2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 可以初步得出的結(jié)論是： . 【答案】 (1)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短(2)質(zhì)量 (3)質(zhì)量相同的不同種物質(zhì), 升高相同的溫度, 吸收的熱量是不相同的(加熱的時(shí)間是不同)． 【練7】 如圖所示, 把一個(gè)薄壁金屬管牢固地固定在桌上, 里面放一些乙醚, 用塞子塞緊, 使一根繩子在管外繞幾圈并迅速來(lái)回拉動(dòng), 一會(huì)兒看到瓶塞被沖開(kāi), 管口出現(xiàn)霧狀“氣體”, 用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來(lái)解釋上述現(xiàn)象． 【答案】 繩子與管壁反復(fù)摩擦, 克服摩擦力做功, 使管的內(nèi)能增加, 溫度升高, 管通過(guò)熱傳遞使乙醚的內(nèi)能增加, 溫度升高, 直到乙醚沸騰, 產(chǎn)生大量的蒸汽, 蒸汽膨脹把瓶塞沖開(kāi)的過(guò)程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程, 蒸汽內(nèi)能減小, 溫度降低, 液化為小液滴, 出現(xiàn)霧狀氣體． “冒牌”永動(dòng)機(jī) ——愛(ài)因斯坦也吃驚的玩具 飲水鳥(niǎo), 主體由玻璃制成, 它的身體是一根玻璃管, 管的上端是一個(gè)小球, 也就是鳥(niǎo)頭, 管的下端是一個(gè)大球, 也就是鳥(niǎo)的尾部. 球內(nèi)裝有液體, 管的下端浸在液面下. 整個(gè)鳥(niǎo)身是密閉的, 架在一個(gè)類(lèi)似鳥(niǎo)腿的座上. 它的頭部粘有尖尖的嘴, 尾部粘有羽毛. 為了讓人不能看清鳥(niǎo)身體里的秘密, 它的身體被涂上了黑色. 而它的神奇之處就是, 在鳥(niǎo)的面前放上一杯水, 鳥(niǎo)就會(huì)俯下身去, 把嘴浸到水里, “喝”了一口后, 又直立起來(lái). 可是直立一會(huì)兒它又會(huì)俯下身去, 等到鳥(niǎo)嘴浸到了水, “喝”了一口, 有會(huì)直立起來(lái). 就這樣, 它不停地點(diǎn)頭喝水, 就像是一臺(tái)永動(dòng)機(jī). 但是永動(dòng)機(jī)在科學(xué)理論上是不可能的, 那么這到底是怎么回事呢? a.頭部蒸發(fā)吸熱, 受冷, 氣壓下降, 尾部的液體因?yàn)槲?下部氣體氣壓更大)沿頸部上升. 這樣頭的重量在增加, 尾部的重量在減輕, 重心位置發(fā)生變化, 當(dāng)重心超過(guò)腳架支點(diǎn)而移向頭部時(shí), 鳥(niǎo)就俯下身到平衡位置. 這個(gè)位置可以通過(guò)鳥(niǎo)嘴的重量來(lái)調(diào)試. 　　b.頭部降低, 內(nèi)部發(fā)生兩個(gè)變化. 一是“飲水鳥(niǎo)”的嘴浸到了水, 這樣鳥(niǎo)頭被打濕. 二是上下的蒸汽區(qū)域連通, 兩部分氣體混合, 沒(méi)有了氣壓差, 但由于吸收了周?chē)諝獾臒崃? 蒸汽的溫度略有上升. 這時(shí)上升到頭部的液體, 在本身的重量作用下流向下端尾部. 　　c.尾部變重, 頭部向上翹, 液體全部集中到尾部, 同時(shí), 頭部的蒸汽因?yàn)閯傉车降乃珠_(kāi)始冷卻. 原來(lái)“飲水鳥(niǎo)”頭部不斷蒸發(fā)所吸收的周?chē)諝獾臒崃? 就是這奇妙的“飲水鳥(niǎo)”能夠活動(dòng)的原動(dòng)力. 正是因?yàn)樗褂玫氖侵車(chē)煊X(jué)不到的能源, 所以才會(huì)被人誤認(rèn)為是永動(dòng)機(jī).