2020九年級(jí)中考復(fù)習(xí)浙教版科學(xué)講義：九年級(jí)上冊(cè)13能的轉(zhuǎn)化和守恒

1、2020屆九年級(jí)中考復(fù)習(xí)浙教版科學(xué)講義：九年級(jí)上冊(cè)13能的轉(zhuǎn)化和守恒第13課時(shí)能的轉(zhuǎn)化與守恒知識(shí)架構(gòu)回歸教材夯實(shí)基礎(chǔ) 回扣教材本真鞏固基礎(chǔ)屈懼 一r回歸教材一、機(jī)械能（a）1.動(dòng)能和勢(shì)能動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)， 物體的質(zhì)量越大，運(yùn)動(dòng)速度越快，其動(dòng)能越大。重力勢(shì)能是物體由于被舉高而具有的能。重力勢(shì)能的大小與物體的重力和被 舉高的高度有關(guān)，物體的重力越大（質(zhì)量越大），被舉高的高度越高，其重力勢(shì)能 越大。彈性勢(shì)能是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。同一物體在一定限度內(nèi)彈性 形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能越大。在相同的形變程度下，不同的物體彈性勢(shì)能不同。（4）動(dòng)能和勢(shì)能之

2、和稱為機(jī)械能。【知識(shí)拓展】1 .物體具有能，但不一定要做功。2 .動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小及其影響因素可分別用公式E動(dòng) = mv2/2和E勢(shì)=6卜= mgh來(lái)幫助理解，但這兩個(gè)公式不要求計(jì)算。3 .動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化單擺、滾擺等一定質(zhì)量的物體加速下降過程中，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小，重力 勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；減速上升過程中，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力 勢(shì)能。(2)動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化彈簧的一端固定，另一端帶著小球做彈性運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能和小球的動(dòng)能 之間可以相互轉(zhuǎn)化。(3)探究動(dòng)能與重力勢(shì)能的大小可利用控制變量法設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。比較動(dòng)能和重 力勢(shì)能的大小可利用轉(zhuǎn)化法

3、進(jìn)行觀察。(4)機(jī)械能守恒：一個(gè)物體在動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化過程中，若不考慮因摩擦等因素引 起的能量損失，則機(jī)械能守恒。二、分子的熱運(yùn)動(dòng)與內(nèi)能(a)1 .含義：分子運(yùn)動(dòng)論觀點(diǎn)認(rèn)為：物質(zhì)是由大量微觀粒子(包括分子、原子和離子) 構(gòu)成的。這些微觀粒子都在不停地做 無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。微觀粒子之間有_間隔，微觀粒子之間存在著相互作用力(包括引力和斥力)。分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢宏觀上表現(xiàn)為溫度的高低， 溫度越高熱運(yùn)動(dòng)越快。物體具有內(nèi) 能就是因?yàn)槲矬w內(nèi)部大量的微觀粒子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 溫度越高，微觀粒子運(yùn)動(dòng)越 快，物體的內(nèi)能越大?！局R(shí)拓展】1 .同一物體，溫度越高內(nèi)能越大。不同物體的內(nèi)能多少無(wú)法比較。2 .物體吸收熱量，

4、內(nèi)能一定增加，但溫度不一定升高，如冰塊吸熱熔化過程中， 內(nèi)能增加，但溫度不變。3 .內(nèi)能的改變(1)改變物體內(nèi)能的途徑有 做功 J 口熱傳遞_。摩擦生熱、壓縮氣體等都是對(duì)物體做功，可以增加物體的內(nèi)能；高溫氣體(如水蒸氣)將瓶塞沖出，是物體(氣體)對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減少。對(duì)物體加熱可以增加物體內(nèi)能，對(duì)物體冷卻可以減少物體內(nèi)能。這是通過熱傳遞 改變物體的內(nèi)能。(2)熱傳遞的量度熱傳遞是物體間的能量轉(zhuǎn)移，發(fā)生轉(zhuǎn)移的能量稱為熱量，用 Q表示。熱量的計(jì)算公式：Q = cm At o公式中的c是物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)稱比熱，單位是 J/(kg °G )。水的比熱容是 _4.2X 103_J/(kg

5、C)_。公式中的 &指物體熱傳遞前后的溫差。【知識(shí)拓展】?jī)?nèi)能和熱量是完全不同的概念。內(nèi)能指一個(gè)物體內(nèi)部所有分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能 總和。熱量是指熱傳遞或能量轉(zhuǎn)化過程中， 轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化的能量多少?？梢灶惐日f(shuō) 明：一個(gè)水庫(kù)中的總水量可看作是 “內(nèi)能”，而“熱量”可看作是水庫(kù)水壩放出 來(lái)的水量。4 .熱值與熱機(jī)熱值_1kg某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量 稱為熱值。熱值是評(píng)價(jià)一種燃料品質(zhì)的 重要指標(biāo)。熱值可用q來(lái)表示，單位是J/kg（如果是氣體燃料時(shí)，單位一般用J/m3）。 熱值計(jì)算時(shí)可用：Q= mq（氣體燃料計(jì)算時(shí)用：Q = Vq）（2）汽油機(jī)的工作過程汽油機(jī)是重要的內(nèi)燃機(jī)之一。所有內(nèi)燃機(jī)的能量轉(zhuǎn)

6、化方式都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械 能。汽油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)有汽缸、活塞、連桿、曲軸、火花塞等。汽油機(jī)工作過程一個(gè)周期分為四個(gè)沖程： 氣沖程、縮沖程、,故功沖程、排氣沖程。其中吸氣沖程吸入的是經(jīng)化油器而來(lái)的汽油和空氣的混 合氣體；壓縮沖程時(shí)活塞對(duì)混合氣體做功， 混合氣體內(nèi)能增大溫度升高；做功沖 程時(shí)火花塞點(diǎn)火，汽油燃燒放熱，推動(dòng)活塞向外運(yùn)動(dòng)，該沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械 能；排氣沖程將燃燒后的廢氣排出汽油機(jī)?！局R(shí)拓展】1 .燃料的“完全燃燒”指燃料中的碳元素全部變成二氧化碳，氫元素全部變?yōu)樗?。燃料的熱值不需要記憶? .汽油機(jī)一個(gè)工作周期，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，做功一次。3 .從圖中識(shí)別汽油機(jī)工作過程的四個(gè)沖程，要注意

7、觀察的細(xì)節(jié)是：活塞的上下運(yùn)動(dòng)情況、進(jìn)氣門和出氣門的打開和關(guān)閉情況、火花塞是否點(diǎn)燃等。三、核能的利用（a）核能指原子核在轉(zhuǎn)變過程中所釋放出的能量。又稱為原子能等。核反應(yīng)包括_重核裂變禾口 輕核聚變兩種類型。四、能量的轉(zhuǎn)化與守恒（a）能量可以相互轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移。能量的轉(zhuǎn)化過程會(huì)改變能量的形式；能量的轉(zhuǎn)移過程 能量的形式不變。能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程中，能量的總量保持不變 _。能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移都是具有方向性的。題型分類深度剖析方苑熙德深度第析田點(diǎn)難點(diǎn)當(dāng)堂泅評(píng)R歸類探究類型一能的轉(zhuǎn)化與守恒定律典例

8、1 2019臺(tái)州立定跳遠(yuǎn)時(shí)的動(dòng)作分解如圖，在此過程中運(yùn)動(dòng)員 （D ）圖 13-1A.上升時(shí)，動(dòng)能減小，勢(shì)能減小B.上升時(shí)，動(dòng)能增大，勢(shì)能增大C.下落時(shí)，勢(shì)能增大，動(dòng)能減小D.下落時(shí)，勢(shì)能減小，動(dòng)能增大【解析】 立定跳遠(yuǎn)的過程中，運(yùn)動(dòng)員上升時(shí)，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大；下落時(shí)，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小。跟蹤訓(xùn)練1 2019杭州富陽(yáng)區(qū)期中如圖所示，小球在A點(diǎn)由靜止開始釋放向右側(cè)擺動(dòng)，B點(diǎn)是小球擺動(dòng)的最低點(diǎn)，C點(diǎn)是小球擺到右側(cè)的最高點(diǎn)，且 A、C兩點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直距離hA>hc。下列說(shuō)法中不正確的是(C )圖 132A. A點(diǎn)的機(jī)械能最大B.小球的機(jī)械能總量逐漸變小C.小球的機(jī)械能總量保持不變D .

9、小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化類型二探究動(dòng)能大小的影響因素典例2 2019杭州押題某同學(xué)在探究“物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。 A為小球，B為木塊。圖 133次數(shù)小球的質(zhì)量m小球卜落 的高度h小球到達(dá)底端的速度v木塊移動(dòng)的距離s(cm)小球的動(dòng)能Ek1大hovo60.8最大2中hovo48.2大3小hovo24.5較小根據(jù)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，可以看出，他的猜想是：物體動(dòng)能大小與質(zhì)重_有關(guān)0(2)本實(shí)驗(yàn)中，小球下落的高度 h都放置為ho的目的是空制小球剛進(jìn)入水平面 時(shí)的(初)速度相同。(3)如果第1次實(shí)驗(yàn)中，木塊運(yùn)動(dòng)到了長(zhǎng)木板的末端之外，在不更換實(shí)驗(yàn)器材

10、的條件下，解決的辦法是： 一降低小球開始下落時(shí)的高度(h)。跟蹤訓(xùn)練2 2019嘉興秀洲區(qū)校級(jí)一模小明用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能的大 小與哪些因素有關(guān)”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：I .將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面的A處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的 木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖甲所示。13 / 16圖 134H .將質(zhì)量為m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的 木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖乙所示。田.將質(zhì)量為2m的小球從光滑斜面的B處由靜止釋放，滾下后與放在水平面上的 木塊相碰，木塊在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止，如圖內(nèi)所示。根據(jù)上述三次實(shí)驗(yàn)，

11、回答下列問題:(1)本實(shí)驗(yàn)采用轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中是通過觀察動(dòng)能大小。小木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷小球的(2)選用甲、乙兩圖來(lái)分析，是為了探究動(dòng)能大小與 速度的關(guān)系。分析乙、內(nèi)兩圖，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 速度相等時(shí)，質(zhì)量越大動(dòng)能越大類型三 探究勢(shì)能大小的影響因素 典例3 2019金華校級(jí)一模某學(xué)校“牛頓小組”的同學(xué)在探究重力勢(shì)能的實(shí)驗(yàn)中用到三個(gè)體積相同的小球，它們的質(zhì)量關(guān)系為mi<m2=m3,實(shí)驗(yàn)的情景如圖所示(hi = h2Vh3)。圖 135通過觀察小球陷入細(xì)沙的深度來(lái)反映重力勢(shì)能的大小，應(yīng)用的科學(xué)方法是 轉(zhuǎn)換法 (選填“轉(zhuǎn)換法”或“類比法”)分析甲、乙兩種情況可知，重力勢(shì)能的大小與物體的一質(zhì)量 有

12、關(guān)。(3)小鐵球m3落入細(xì)沙后，速度不斷減小直至靜止，它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_區(qū)能。同學(xué)們還發(fā)現(xiàn)小球離地面越高，下落到地面所用的時(shí)間越長(zhǎng)，他們測(cè)出了小球自由下落高度h和下落時(shí)間的平方t2的數(shù)據(jù)如下表，分析數(shù)據(jù)，寫出 h與t2 的關(guān)系式為 h = 4.9t2 o實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456h(m)2.454.97.359.812.2514.7t2(s2)0.51.01.52.02.53.0跟蹤訓(xùn)練3 2019杭州富陽(yáng)區(qū)二模在探究“彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)”時(shí)，小明提出如下猜想： 猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān);6n-4>|圖 136猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。為此，小明選用

13、長(zhǎng)度和粗細(xì)分別相同，但材料不同的兩根彈簧A和B、小球、木塊等器材，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：在舁 廳P彈簧簧長(zhǎng)度(cm)被壓縮后彈木塊移動(dòng)距離s(cm)A5A8B5B8為探究猜想二，可選用實(shí)驗(yàn)序號(hào)和® 記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。兩次木塊移動(dòng)的距離不同 ，則說(shuō)明彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)。小金認(rèn)為為了減小木塊與水平面之間的摩擦，應(yīng)該盡可能用光滑的材料做實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為他的觀點(diǎn)對(duì)嗎？為什么？答:不對(duì)，因?yàn)楣饣矫嫔夏緣K不能停止運(yùn)動(dòng),得不到實(shí)驗(yàn)結(jié)果_。若在第、次實(shí)驗(yàn)中采用了質(zhì)量不同的光滑的小球， 能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論嗎？ 為什么？答：能，因?yàn)樾∏虻膭?dòng)能是由彈簧的彈性勢(shì)能

14、轉(zhuǎn)化來(lái)的， 所以小球的 動(dòng)能大小取決于彈簧的彈性勢(shì)能，與小球的質(zhì)量大小無(wú)關(guān) 。類型四機(jī)械能的轉(zhuǎn)化 典例4 2019紹興某工廠發(fā)貨傳輸分揀線示意如圖，等間距排列的相同貨物先被傳送帶勻速運(yùn)送到工作臺(tái)，在工作臺(tái) AB上勻速下滑時(shí)被掃描，后滑至水平工作 臺(tái)BC,最后在C點(diǎn)靜止時(shí)被機(jī)械手臂取走進(jìn)行分類。傳送帶與 AB、AB與BC 都平滑連接，AB與BC材料相同，且長(zhǎng)度均為1m,空氣阻力忽略不計(jì)。圖 13-7(1)若貨物對(duì)AB的壓力小于對(duì)BC的壓力，則貨物在AB上減小的機(jī)械能小于_(選填“大于” “等于”或“小于”)在BC上減小的機(jī)械能。(2)若機(jī)械手臂每隔3s取走一件貨物，傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度為 0.8m/

15、s,為防止貨物 的碰撞與堆積，貨物之間的距離 d至少為_2.4_m?！窘馕觥?1)貨物對(duì)AB壓力小于對(duì)BC的壓力，所以貨物在AB段受到的摩擦力 小于在BC段受到的摩擦力，AB=BC,根據(jù)W= fs可知，貨物在AB段克服摩擦 做的功小于BC段，即貨物在AB上減小的機(jī)械能小于在BC上減小的機(jī)械能。(2)貨物之間的間距至少為3s內(nèi)傳送帶移動(dòng)的距離，d = vt=0.8m/sX3s= 2.4m。跟蹤訓(xùn)練4 2019平陽(yáng),K擬如圖甲所示原長(zhǎng)為l的橡皮筋一端固定在。點(diǎn)，另一 端懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小鋼球，將鋼球從 O點(diǎn)釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后開始向 上返回，O、A兩點(diǎn)間距離為21。鋼球從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過程中

16、：圖 138重力做功為 2mg1 。能表示其動(dòng)能Ek隨運(yùn)動(dòng)距離s變化關(guān)系的圖像是圖乙中的D類型五內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 典例5 2019寧波下列都是教材中的實(shí)驗(yàn)，其中為了說(shuō)明“對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加”的是（D ）圖 139A.圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開B.圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后，有了磁性C.圖內(nèi)：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管D.圖?。貉杆傧聣夯钊?，浸過乙醴的棉花燃燒【解析】C項(xiàng)水蒸氣把木塞沖開，水蒸氣對(duì)木塞做功，水蒸氣內(nèi)能減小。D項(xiàng)活塞對(duì)內(nèi)部空氣做功，空氣內(nèi)能增加，溫度達(dá)到可燃物的著火點(diǎn)，可燃物燃燒。跟蹤訓(xùn)練5 2019杭州蕭山區(qū)模擬關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是（A ）A.物體的內(nèi)能增

17、加，不一定是從外界吸收了熱量B. 0C的冰熔化成0C的水內(nèi)能不變C.汽油機(jī)的壓縮沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移類型六熱機(jī)與熱值 典例6 2019湖州我們經(jīng)常會(huì)看到一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車， 人們形象地 將它稱為霧炮車（如圖）。噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面，起到凈 化空氣的作用。圖 13-10噴向空中的水霧，有許多在掉向地面之前已經(jīng)在空中散失了，還能起到降溫 作用。其原理是，氣化（蒸發(fā)）吸熱_。（2）該霧炮車的發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油機(jī)。柴油機(jī)四個(gè)沖程中的做功沖程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)霧炮車前進(jìn)?！窘馕觥浚?）水霧散失了，說(shuō)明變?yōu)闅鈶B(tài)的水蒸氣留

18、存在空氣中，因此發(fā)生的是水的蒸發(fā)，蒸發(fā)需要吸收熱量，起到降溫效果。（2）做功沖程中，柴油燃燒釋放熱量，汽缸內(nèi)氣體膨脹，推動(dòng)活塞做功，屬于內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。跟蹤訓(xùn)練6 2019杭州對(duì)于同一物態(tài)的某種物質(zhì)，根據(jù) c=mQ得知（D ）A.比熱跟熱量成正比B .比熱跟質(zhì)量成反比C.比熱跟溫度變化成反比D.吸收或放出的熱量跟質(zhì)量與溫度變化的乘積之比是個(gè)恒量【解析】 比熱容是物質(zhì)的一種特性，只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與其他因素 無(wú)關(guān)。r當(dāng)堂測(cè)評(píng)1 . 2019湖州南濤區(qū)一模2018年3月2日，電影厲害了，我的國(guó)在全國(guó)各大影院火爆上映。特別是作為大國(guó)工程“一帶一路”國(guó)家名片的“華龍一號(hào)”核 電機(jī)組（如圖）

19、，代表創(chuàng)新成果的人造太陽(yáng)，在影片中亮相，再次彰顯了大國(guó)實(shí)力 下列關(guān)于“華龍一號(hào)”核電中核能說(shuō)法正確的是 （C ）圖 13 11A.核能直接轉(zhuǎn)化為電能B.該原理與太陽(yáng)釋放能量的原理相同C.利用核裂變?cè)鞤.核能是原子內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)釋放出來(lái)的能量2. 2019杭州校級(jí)模擬下列關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量的說(shuō)法，正確的是 （D ）A.在物體與外界沒有熱傳遞的情況下，一個(gè)物體對(duì)外做了功，內(nèi)能可能不變2020屆九年級(jí)中考復(fù)習(xí)浙教版科學(xué)講義：九年級(jí)上冊(cè)13能的轉(zhuǎn)化和守恒B.物體溫度越高，所含熱量越多C.物體的機(jī)械能越多，其內(nèi)能就越多D.相同質(zhì)量的兩個(gè)物體，升高相同的溫度，內(nèi)能的增量不一定相同3. 2019德清模擬

20、網(wǎng)球落到水平地面后又會(huì)跳起來(lái)。如圖是用頻閃照相機(jī)拍攝 的記錄一只網(wǎng)球落地后運(yùn)動(dòng)過程的照片， 照片中位置1和位置2高度相等，位置 3高于位置1和2。則（B ）圖 13 12A.該網(wǎng)球在位置1、2和3的機(jī)械能相等B.該網(wǎng)球在位置1、2和3時(shí)，位置3的動(dòng)能最小C.該網(wǎng)球在位置1、2和3時(shí)，位置3的重力勢(shì)能最小D.該網(wǎng)球在位置1、2的機(jī)械能相等，在位置3的機(jī)械能最大4. 2019杭州濱江區(qū)二模在水平地面上鋪一張紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑 A、B,如圖所示。若要判斷哪一 個(gè)圓斑是皮球從較高處落下形成的，正確、合理的分析思路是（C ）圖 13- 13球在和地面接觸的過程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化成的彈性勢(shì)能較大 球的形變量較大，在地面上形成的圓斑較大14 / 162020屆九年級(jí)中考復(fù)習(xí)浙教版科學(xué)講義：九年級(jí)上冊(cè)13能的轉(zhuǎn)化和守恒球下落過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能球在較高處具有較大的重力勢(shì)能球在接觸地面前具有較大的動(dòng)能A.B.C.D,5