1、物理SK,第14课时 机械能与内能 能源,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,考点1 动能和势能,1. 能 一个物体能对另一个物体_,就表示这个物体具有能量,做功,考 点 聚 焦,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,2. 动能和势能,质量,速度,高度,质量,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,1机械能 动能和势能统称为机械能 单位:_,简称_,符号是_,考点2 机械能及其转化,J,焦耳,焦,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,2. 动能与势能的转化,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,考点3 内能及其改变,1内能,
2、所有,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,说明 物体在任何情况下都有内能,无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块,内能均不为零,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,2. 内能改变的外部表现 物体温度升高(降低)物体内能增大(减小) 物体存在状态改变(固态、液态、气态)内能改变,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,3. 改变内能的两种方法,转移,转移,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,注意 (1)外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减少 (2)热量是过程量,不能说“具有”或“含有”热量,更不能说“比较”两物体热量的多少
3、,只能说物体“吸收”或“放出”了热量 (3)热传递过程中传递的是内能(热量),而不是温度,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,考点4 能源的分类,煤,石油,电能,煤气,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,风能,太阳能,石油,天然气,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,太阳能,煤,石油,核能,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,考点5 能量的转化和守恒,1. 能量的转化和转移 在自然界中,一定条件下,各种形式的能量可以相互_和_能的转化和转移都是有方向性的 2. 能量守恒定律 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式_为
4、其他形式,或者从一个物体_到其他物体,而在转化和转移的过程中,总量保持_,转化,转移,不变,转化,转移,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,温度、热量、内能的比较,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,探究1 动能、势能及其影响因素,例1 2016徐州月球表面有很多陨石撞击造成的大大小小的陨石坑,关于造成陨石坑大小不一的因素,下列猜测不合理的是( ) A陨石的质量 B陨石的撞击速度 C被撞击处的硬度 D被撞击处是否在阴影中,考 向 探 究,D,变式1 2017扬州 扬州城区的高层建筑越来越多,但高空抛物却存在巨大
5、的安全隐患,因为高处的物体具有较大的( ) A弹性势能 B重力势能 C体积 D阻力,第14课时 机械能与内能 能源,B,考点聚焦,考向探究,变式2 2017东营 如图141为某道路交通标志牌:小型车的最高行驶速度不得超过100 km/h,而大型客车、载货汽车的最高行驶速度则不得超过80 km/h。请用动能的知识解释这样规定的原因是 _。,第14课时 机械能与内能 能源,图141,车的行驶速度相同,质量越大,动能越大,行驶时危险性越大,考点聚焦,考向探究,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式3 2016南京小明利用如图142所示的装置来验证影响物体动能大小的因素甲、乙两图装置
6、相同,分别是同一小球先后从A、B两处由静止滚下,钻入并推动纸盒运动一段距离后静止时的情景,图142,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,(1)纸盒被推得越远,小球对纸盒_越多,表明小球的动能越大 (2)对比图甲和图乙可知,小球的动能与_有关 (3)若要验证动能大小与另外一个因素的关系,需要添加的一个器材是_,做功,速度,质量不同的小球,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 (1)纸盒被推得越远,表明小球传递给纸盒的能量越多,即小球对纸盒做功越多 (2)图甲中小球的初位置高,滚到水平面时速度大,对纸盒做的功多,图乙中小球的初位置低,滚到水平面时速度小,对纸盒做
7、的功少,所以可得出动能与物体的速度有关 (3)动能还与物体的质量有关,所以还需要添加一个质量不同的小球,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,例2 2017常州我国火箭的回收方式是:火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船,借助降落伞落回地面,如图143所示,匀速下落过程中,火箭的动能_(选填“变小”“不变”或“变大”),机械能_(选填“变小”“不变”或“变大”),图143,探究2 机械能及其转化,不变,变小,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 匀速下落过程中,火箭的质量不变,速度不变,因而动能不变;下落过程中,火箭高度变小,因而重力势能变小,机械能变小,第14课时
8、机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式1 2017南通2017年4月,我国成功发射“天舟一号”飞船,“天舟一号”关闭发动机后,从椭圆形轨道上离地球较近的P点向离地球较远的Q点运动,如图144所示,该过程中“天舟一号”( ) A相对地球静止 B受到平衡力的作用 C动能转化为势能 D不受力的作用,图144,C,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式2 2016泰州如图145所示,将摆球从A点静止释放,摆球在A、C两点间来回摆动,B为最低点,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A从A点到B点,摆球的动能增大,机械能增大 B从B点到C点,摆球动能减小,机械能减小 C摆球在摆动
9、过程中所经各点的机械能均相等 D摆球在B点的机械能最大,在A、C两点的机械能最小,图145,C,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 从A点到B点,摆球高度减小,速度增大,重力势能转化为动能,动能增大,机械能不变,故A错误;从B点到C点,摆球动能减小,重力势能增大,机械能不变,故B错误;不计空气阻力,摆球在摆动过程中,所经各点的机械能均相等,故C正确、D错误,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式3 如图146所示,质量为m的小球静止从O点下落,落在与A点等高处、竖直放置的静止的轻弹簧上,当小球到达与B点等高处时其重力与弹簧的弹力大小相等,图中与C点等高处
10、是小球到达的最低点(不计空气阻力)下列说法正确的是( ) A下落过程中,小球重力势能减小、动能增大、小球与弹簧机械能不守恒 B下落过程中,小球重力势能一直减小、动能先增大后减小、小球与弹簧机械能守恒 C到达C点时,小球的动能为零,受到的重力大于弹簧的弹力 D从点B到点C,小球重力势能减小,动能增大,重力势能转化成弹性势能和动能,图146,B,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 下落过程中,小球高度减小,重力势能减小;在OA段,小球的重力势能转化为动能,动能增大;在AB段,向下的重力大于向上的弹力,合力向下,小球做加速运动,动能逐渐增大,同时弹簧的弹性势能增加;在BC段,向
11、上的弹力大于向下的重力,合力向上,小球做减速运动,动能逐渐减小,同时弹簧的弹性势能增加综上所述,下落过程中小球的动能先增大后减小;不计空气阻力,整个过程中无能量损耗,则小球与弹簧机械能守恒,故A错误、B正确;到达C点时,小球的动能为零,由于小球在B点时的重力等于弹力,C点的弹性形变程度大于B点的弹性程度,所以C点的弹力大于B点的弹力,即C点的弹力大于小球的重力,故C错误;从B点到C点,小球高度减小,重力势能减小,速度减小,动能减小,减小的动能和重力势能转化成弹簧的弹性势能,故D错误,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,例3 2017无锡以下关于内能的说法正确的是( ) A0 的
12、物体没有内能 B做功和热传递都可以改变物体的内能 C汽油机的做功冲程将机械能转化为内能 D热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递,探究3 内能及其改变,B,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 一切物体在任何状态下都有内能,故A错误;做功和热传递是改变物体内能的两种方式,故B正确;汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,故C错误;热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错误,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式1 2017南京小明将铁丝快速弯折十余次,铁丝弯折处的温度会升高,如图147,以下四个实例中能量转化与之相同的是( ),A甲、丙 B甲、丁 C
13、乙、丙 D乙、丁,A,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 将铁丝快速弯折,对铁丝做功,铁丝的内能增加,温度升高,机械能转化为内能甲图中,活塞迅速下压,对桶内空气做功,内能增加,温度升高,机械能转化为内能;乙图中,电火花放电,点燃燃料,燃料燃烧产生高温高压气体,气体膨胀,推动盒盖对外做功,燃气内能减少,温度降低,内能转化为机械能;丙、丁图中,汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,故A正确,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式2 2017宿迁如图148所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻
14、璃筒内的空气温度升高,空气的内能_(选填“增加”或“减少”),空气的内能是通过_的方式改变的;筒内的棉花由于温度升高到达着火点而燃烧,棉花的内能是通过_的方式改变的,图148,增加,做功,热传递,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变内能的;棉花被点燃,是通过热传递的方式改变棉花的内能,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,例42016无锡关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( ) A物体的温度升高,内能增大 B物体的温度越高,所含的热量越多 C物体内能增大,一定是从外界吸收了热量
15、D物体的温度不变,其内能就一定不变,探究4 温度、热量、内能的相关辨析,A,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 物体的温度升高,内能一定增大,故A正确;热量是物体在热传递的过程中,吸收或放出能量的多少,离开热传递无法谈热量,不能说物体含有热量,故B错误;物体内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故C错误;物体的温度不变,其内能也可能变化,如正处于熔化或凝固过程中的晶体,温度不变,但内能变化,故D错误,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,例5 2017淮安人类社会的进步与能源的利用息息相关,下列能源中,属于可再生能源的是( ) A天然气
16、B太阳能 C核能 D石油,探究5 能源的分类和利用 能量的转化和转移,B,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式1 2017绵阳目前世界上很多国家把核能发电当作解决能源危机的主要措施下列关于核能的认识,正确的是( ) A核能是可再生能源 B核能发电是利用原子核裂变释放的核能 C核能发电是利用原子核聚变或裂变释放的核能 D核能发电释放核能的过程与原子弹爆炸释放核能的过程相同,B,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式2 2017成都成都正全面加强人居环境建设,让市民“望得见山,看得见水,记得住乡愁”,要实现这样的愿景,节能减排,使用新能源势在必行下列说法不正确
17、的是( ) A生物能、地热能、海洋能、太阳能都是新能源 B氢燃料发动机能够将化学能全部转化为机械能 C能源的大量消耗使人类面临严重的能源危机 D节能问题的核心是提高能量利用中的转化效率,B,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式3 “神舟七号”飞船完成各项任务后,在返回的过程中,返回舱进入大气层将通过一段黑障区,这一段时间飞船将“烧成”一个大火球,如图149所示,而飞船内的宇航员和设备则安然无恙,下列说法正确的是( ),图149,A飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦,机械能转化为内能 B飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦,内能转化为机械能 C飞船“燃烧”是
18、航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施 D飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化,从而放出了大量的热保护了飞船,A,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式4 2016泰州汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能,内能散失到空气中,此过程能量的总和_(选填“增大”“不变”或“减小”)散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有_性,不变,方向,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,变式5 2016丽水央视二套是真的吗?栏目播出:人站在风车下就能让它转动(如图1410所示)原理是人体可以加热周围空气,热空气密度变小会上升,导致风车
19、转动.,(1)人体加热周围空气,导致风车转动,其实质是内能转化为_ (2)风车正下方站的人越多,风车转动得越_,图1410,机械能,快,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,解析 (1)人体加热周围空气,使空气的内能增加,导致风车转动,该过程是将内能转化为机械能 (2)风车正下方站的人越多,则空气增加的内能越多,风车得到的机械能就越多,风车转动得也就越快,【实验突破】,突破 探究物体的动能跟哪些因素有关,考点归纳 1水平面上放置木块的作用:通过木块被撞后移动距离的远近反映物体动能的大小(转换法)。 2控制变量法:实验中探究动能与小球质量的关系时,必须保持小球到达斜面底部的速度相同
20、;探究动能与小球速度的关系时,必须保持小球的质量相同。 3让不同质量的小球从斜面的同一高度由静止释放,目的是使小球到达水平面时具有相同的速度。,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向探究,4小球下滑过程中机械能的变化:机械能减少,重力势能转化为动能。在水平面上滚动时,因为受到摩擦阻力,最后静止,机械能转化为内能。 5影响动能大小的因素:物体的质量和物体运动的速度。质量越大、运动速度越大,动能越大。 6水平面绝对光滑不能完成实验:木块将一直做匀速直线运动,无法比较木块移动的距离。 7超速、超载问题的判断:超速问题质量不变,超载问题速度不变。,第14课时 机械能与内能 能源,考点聚焦,考向
21、探究,例 2017泰州如图1411所示,在探究物体动能的大小与哪些因素有关时,让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击水平面上的同一木块。,第14课时 机械能与内能 能源,(1)本实验探究的是_(选填“木块”“小车”或“斜面”)的动能与_的关系,实验中是通过观察_来比较动能大小的。 (2)第一次实验的情景如图甲所示,在进行第二次实验前,应先将撞出的木块_。 (3)若操作正确,第二次实验中木块最终的位置如图乙所示,则此实验的结论是_。,小车,速度,木块被撞后移动距离的远近,放回原来的位置,质量相同时,物体的速度越大,动能越大,图1411,考点聚焦,考向探究,【实验拓展】 (4)小车从斜面上滑下到接触木块前,速度_(选填“增大”“减小”或“不变”),原因是小车的_转化为_。 (5)若水平面光滑,本实验_(选填“能”或“不能”)达到目的,原因:_。 (6)小明认为小车和木块最后都要停下来,是因为受到_的作用,他认为机械能消失了。你认为他的观点正确吗?_,理由是_。 (7)此实验也告诉了我们汽车行驶时_(选填“超载”或“超速”)易带来危害。,第14课时 机械能与内能 能源,增大,重力势能,动能,水平面光滑时小车和木块将做匀速直线运动,不能通过木块被撞后移动的距离来比较动能的大小,不能,摩擦力,不正确,小车和木块会停下来是因为机械能转化为内能,超速,考点聚焦,考向探究,