第十二章 機(jī)械能和內(nèi)能習(xí)題課件 （共4份打包）-2022-2023學(xué)年蘇科版物理九年級(jí)上冊(cè)

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12.4機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

蘇科物理補(bǔ)充習(xí)題

熱傳遞和做功改變物體的內(nèi)能是等效的.

熱傳遞

實(shí)質(zhì)——內(nèi)能的轉(zhuǎn)移

做功

實(shí)質(zhì)——內(nèi)能與其它能的轉(zhuǎn)化

改變內(nèi)能的

兩種方式

熱機(jī)

熱機(jī)原理：是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)?/p>

的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。

吸氣沖程：

壓縮沖程：機(jī)械能——內(nèi)能

做功沖程：內(nèi)能——機(jī)械能

排氣沖程：

汽油機(jī)的一

個(gè)工作循環(huán)

機(jī)

械

能

與

內(nèi)

能

的

相

互

轉(zhuǎn)

化

★知識(shí)回顧

一個(gè)工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)2圈，活塞往復(fù)2次，完成1次做功。

①熱值：燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量與燃料質(zhì)量之比。

是燃料的一種特性。

熱值

③燃料完全燃燒放熱：

②單位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/m3）

★知識(shí)回顧

q

q（氣體）

比值定義法

例1某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置粗測(cè)蠟燭的熱值q。圖中A是一個(gè)裝有水的容器，一根小木棍從其上部沿直徑方向穿過(guò)；B是一個(gè)下部開(kāi)了許多通氣孔的罩子。

★典例分析

例1某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置粗測(cè)蠟燭的熱值q。圖中A是一個(gè)裝有水的容器，一根小木棍從其上部沿直徑方向穿過(guò)；B是一個(gè)下部開(kāi)了許多通氣孔的罩子。

★典例分析

【分析】：燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之比，叫作這種燃料的熱值。要測(cè)量燃料的熱值必須測(cè)量質(zhì)量為m的燃料完全燃燒放出的熱量Q，再利用q=Q/m計(jì)算得出。本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)量水升高的溫度來(lái)反映蠟燭燃燒放出的熱量。水吸收的熱量可以用Q吸=C水m(t-t0)計(jì)算，其中C水=4.2×103J/(kg·℃),蠟燭質(zhì)量的變化測(cè)可以用天平測(cè)量獲得。由于該實(shí)驗(yàn)中存在熱量損失，所以測(cè)出的熱值比真實(shí)值小。

例1某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置粗測(cè)蠟燭的熱值q。圖中A是一個(gè)裝有水的容器，一根小木棍從其上部沿直徑方向穿過(guò)；B是一個(gè)下部開(kāi)了許多通氣孔的罩子。

★典例分析

（1）觀察實(shí)驗(yàn)裝置可知，該實(shí)驗(yàn)小組是通過(guò)測(cè)量間接測(cè)量蠟燭燃燒放出的熱量。

水吸收的熱量

（2）要完成本實(shí)驗(yàn)，除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要的測(cè)量工具是和。

溫度計(jì)

天平

例1某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示裝置粗測(cè)蠟燭的熱值q。圖中A是一個(gè)裝有水的容器，一根小木棍從其上部沿直徑方向穿過(guò)；B是一個(gè)下部開(kāi)了許多通氣孔的罩子。

★典例分析

(1)某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表所示，則測(cè)得這支蠟燭的熱值q=J/kg。

1.575×107

(2)本實(shí)驗(yàn)測(cè)出的熱值會(huì)比真實(shí)值，造成這一偏差的原因是什么？（寫(xiě)出一條即可）

蠟燭燃燒放出的熱量沒(méi)有全部被水吸收。

偏小

1.關(guān)于如圖所示的實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)裝置的作用，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）

A.圖（a）的實(shí)驗(yàn)?zāi)苎菔咀龉梢栽黾游矬w的內(nèi)能

B.圖（b）的裝置能演示機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.圖（c）的裝置能演示做功可以改變空氣的內(nèi)能

D.圖（d）的實(shí)驗(yàn)?zāi)苎菔緝?nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

B

2.關(guān)于如圖所示的男孩和女孩暖手的方式，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.他們都是通過(guò)熱傳遞來(lái)暖手的

B.他們都是通過(guò)做功來(lái)暖手的

C.女孩是通過(guò)熱傳遞來(lái)暖手的，男孩是通過(guò)做功來(lái)暖手的

D.女孩是通過(guò)做功來(lái)暖手的，男孩是通過(guò)熱傳遞來(lái)暖手的

C

3.如圖所示是內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，其中壓縮沖程是（）

B

★典例分析

4.現(xiàn)探明中國(guó)南海海底有大量的可燃冰。已知可燃冰的熱值比煤氣的熱值大得多，由此可知，相等質(zhì)量的可燃冰和煤氣完全燃燒時(shí)，放出的熱量多。1kg可燃冰燃燒一半后，剩余可燃冰的值（變大/減小一半/不變）

可燃冰

不變

5.小華將4kg水由20℃加熱到70℃，消耗了0.07m3天然氣。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值是4.2×103J/m3。

（1）水吸收的熱量是多少焦？

（2）0.07m3天然氣完全燃燒放出的熱量是多少焦？

（3）為什么水吸收的熱量少于天然氣完全燃燒放出的熱量？

5.小華將4kg水由20℃加熱到70℃，消耗了0.07m3天然氣。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值是4.2×103J/m3。

（1）水吸收的熱量是多少焦？

解：Q吸=c水m水△t

=4.2×103J/(kg·℃)×4kg×(70℃-20℃)

=8.4×105J

5.小華將4kg水由20℃加熱到70℃，消耗了0.07m3天然氣。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值是4×107J/m3。

（2）0.07m3天然氣完全燃燒放出的熱量是多少焦？

解：Q放=Vq

=0.07m3×4×107J/m3

=2.8×106J

5.小華將4kg水由20℃加熱到70℃，消耗了0.07m3天然氣。已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，天然氣的熱值是4×107J/m3。

（3）為什么水吸收的熱量少于天然氣完全燃燒放出的熱量？

因?yàn)樵诩訜岬倪^(guò)程中，有熱量的損失，所以水吸收的熱量少于天然氣完全燃燒放出的熱量。

1.將皮球從離地某一高度O點(diǎn)處水平拋出，球落地后又彈起。它的部分運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）

A．皮球經(jīng)過(guò)同一高度的A、B兩點(diǎn)時(shí)動(dòng)能相等

B．皮球第一次反彈后到達(dá)最高點(diǎn)P點(diǎn)時(shí)速度為零

C．皮球在D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能小于在C點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能

D．若將皮球表面涂黑，則會(huì)在地面M、N兩點(diǎn)留下

兩個(gè)大小相等的黑色圓斑

C

2.汽油機(jī)是熱機(jī)的一種，汽油在汽缸內(nèi)燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況是，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過(guò)的方式減少汽缸的內(nèi)能。一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min,該汽油機(jī)每分鐘內(nèi)完成個(gè)工作循環(huán)、個(gè)沖程、活塞往返次、對(duì)外做功次。

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

熱傳遞

600

2400

1200

600

3.小帆在老師指導(dǎo)下,用如圖a所示的同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置分別加熱100g的甲、乙兩種液體(其中一種是水),用測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制了溫度隨時(shí)間變化的圖像(如圖b),乙從20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精(q酒精=3×107J/kg).若單位時(shí)間內(nèi)甲吸收的熱量與乙吸收的熱量相等,c水=4.2×103J/(kg·℃),則下列說(shuō)法中正確的是()

A.c乙=2.4×103J/(kg·℃)

B.乙的吸熱能力大于甲的吸熱能力

C.0-8min乙吸收的熱量為3.36×104J

D.該酒精燈的加熱效率為28%

C(共16張PPT)

12.3物質(zhì)的比熱容

蘇科物理補(bǔ)充習(xí)題

①物質(zhì)吸放熱能力：與物質(zhì)質(zhì)量、變化的溫度、物質(zhì)種類有關(guān)。

物質(zhì)的比熱容

比熱容

②物理意義：描述物質(zhì)的吸放熱能力。

比熱容是物質(zhì)的一種物理屬性。

③定義：物理學(xué)中，將物體溫度升高（或降低）時(shí)吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度的乘積之比，叫做比熱容。

④公式：c=

熱量的計(jì)算

①吸熱公式：

②放熱公式：

Q吸=cm(t-t0)＝cmΔt

Q放=cm(t0-t)＝cmΔt

★知識(shí)回顧

比值定義法

水的比熱容在生活中的應(yīng)用：①用水作冷劑或取暖；②調(diào)節(jié)氣候

感悟新知

1.熱量相關(guān)公式

物理量計(jì)算公式解釋說(shuō)明

熱量Q=cmΔtc為物質(zhì)的比熱容

c的單位是J/（kg·℃）

m為物體的質(zhì)量

m的單位是kg

Δt為升高或降低的溫度

Δt的單位是℃

Q為物體吸收或放出的熱量

Q的單位是J

比熱容c=

質(zhì)量=

升高（或降低）的溫度=

★知識(shí)回顧

例1為了探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。他在兩個(gè)相同的易拉罐中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用相同的酒精燈對(duì)其加熱。

★典例分析

【解析】：該探究是通過(guò)加熱水和沙子來(lái)比較它們的升溫情況，認(rèn)識(shí)到質(zhì)量相等的不同物質(zhì)升高相同溫度時(shí)吸收的熱量不同，從而建立比熱容的概念。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)要控制物質(zhì)的質(zhì)量、初溫相同；實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證熱源相同、受熱均勻，同時(shí)注意控制散熱，準(zhǔn)確測(cè)出升高的溫度和加熱時(shí)間。

例1為了探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。他在兩個(gè)相同的易拉罐中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用相同的酒精燈對(duì)其加熱。

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，除了如圖所示的器材，

還需要的測(cè)量?jī)x器有、。

★典例分析

天平

秒表

例1為了探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。他在兩個(gè)相同的易拉罐中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用相同的酒精燈對(duì)其加熱。

★典例分析

（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示。分析數(shù)據(jù)可知：質(zhì)量相等的水和沙子，升高相同的溫度時(shí)，水吸收的熱量（多于/少于）沙子吸收的熱量。你得出上述結(jié)論的理由是什么？

多于

質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度，水的加熱時(shí)間更長(zhǎng)，水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量。

例1為了探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。他在兩個(gè)相同的易拉罐中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用相同的酒精燈對(duì)其加熱。

（3）結(jié)合你的探究，說(shuō)說(shuō)實(shí)驗(yàn)中的注意點(diǎn)

★典例分析

實(shí)驗(yàn)時(shí)要用玻璃棒攪拌，使受熱均勻；

溫度計(jì)的使用要科學(xué)合理。

1.下列事例中，不是利用水的比熱容較大這一特性的是（）

A.炎熱的夏天，在地面上灑水，人會(huì)感到?jīng)鏊?/p>

B.在城市建人工湖，有助于調(diào)節(jié)氣溫

C.供暖系統(tǒng)中采用熱水循環(huán)供暖

D.汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用循環(huán)流動(dòng)的水進(jìn)行冷卻

A

2.對(duì)質(zhì)量相等的甲、乙兩種固態(tài)物質(zhì)加熱6min，設(shè)它們?cè)诖诉^(guò)程中吸收的熱量相等，它們的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.在3-6min內(nèi)，物質(zhì)甲是液態(tài)

B.物質(zhì)甲是晶體，物質(zhì)乙是非晶體

C.在4-6min內(nèi)，物質(zhì)甲的內(nèi)能保持不變

D.在固態(tài)時(shí)，物質(zhì)甲的比熱容比物質(zhì)乙小

D

3.已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，則2kg水溫度升高1℃需要吸收的熱量為J。已知煤油的比熱容為水的二分之一，則2kg煤油溫度升高1℃需要吸收的熱量為J。

8.4×103

4.2×103

解：Q水=c水m水△t

=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×1/12×（30℃-0℃）

=1050J

Q油=Q水=1050J

4.在完全隔熱的裝置內(nèi)，用同一熱源分別給100g水和100g某種油加熱，其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，試問(wèn)：

（1）100g水和100g這種油每分鐘分別吸收多少熱量？

4.在完全隔熱的裝置內(nèi)，用同一熱源分別給100g水和100g某種油加熱，其溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，試問(wèn)：

（2）這種油的比熱容是多大？

5.某同學(xué)在探究影響物質(zhì)吸熱多少的因素時(shí)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示。

（1）分析第①、③組或第②、④組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可歸納得出結(jié)論：相等的不同物質(zhì)，在相同時(shí)，吸收的熱量不同。

質(zhì)量

（2）分析第①、②組或第③、④組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可歸納得出結(jié)論：同種物質(zhì)升高的溫度相同時(shí)，吸收的熱量與物質(zhì)的有關(guān)。

升高的溫度

質(zhì)量

1.質(zhì)量之比為2﹕3的甲、乙兩種液體，當(dāng)它們吸收的熱量之比為7﹕5時(shí)，升高的溫度之比為6﹕5，則甲、乙的比熱容之比為_(kāi)_______。

7﹕4

2.已知鋁的比熱容大于鐵的比熱容,質(zhì)量相等的鐵塊和鋁塊,在沸水中加熱相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后取出,再讓它們放出相等的熱量,這時(shí)比較鋁塊的末溫t鋁與鐵塊的末溫t鐵，則()

A.t鋁>t鐵B.t鋁<t鐵C.t鋁=t鐵D.無(wú)法確定

A

3.在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,質(zhì)量為2kg、初溫為30℃的水吸收6.3×105J的熱量,最終的溫度是多少[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

解：

因?yàn)橐粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃，所以水的溫度最終是100℃(共15張PPT)

12.2內(nèi)能熱傳遞

蘇科物理補(bǔ)充習(xí)題

①定義：物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和

叫作物體的內(nèi)能。單位是焦（J）。

內(nèi)能

熱傳遞

熱傳遞內(nèi)能

①熱傳遞：當(dāng)物體或物體的不同部分之間存在溫度差時(shí)，就會(huì)發(fā)生熱傳遞。熱傳遞時(shí)，能量從高溫處轉(zhuǎn)移到低溫處，或從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，直至溫度相同。

②影響內(nèi)能大小的因素：物體溫度、質(zhì)量、狀態(tài)。

③熱傳遞：是改變內(nèi)能的一種方式。

②熱量：物體在熱傳遞過(guò)程中轉(zhuǎn)移的能量叫作熱量，

用符號(hào)Q表示，單位是焦（J）。

★知識(shí)回顧

運(yùn)動(dòng)的球具有動(dòng)能

發(fā)生彈性形變的彈簧具有勢(shì)能

構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng)，分子也具有動(dòng)能，叫分子動(dòng)能

分子之間有相互作用的引力和斥力，會(huì)吸引和排斥，分子也具有勢(shì)能，叫分子勢(shì)能

類比法

★知識(shí)回顧

熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)

實(shí)質(zhì):內(nèi)能轉(zhuǎn)移

高溫物體

低溫物體

(不同物體之間)

高溫部分

低溫部分

(同一物體之間)

熱傳遞發(fā)生的條件:

存在溫度差

放出熱量?jī)?nèi)能減少

吸收熱量?jī)?nèi)能增加

★知識(shí)回顧

1.熱傳遞的實(shí)質(zhì)是（）

A.內(nèi)能多的物體把熱量傳遞給內(nèi)能少的物體

B.熱量多的物體把熱量傳遞給熱量少的物體

C.高溫物體把熱量傳遞給低溫物體

D.質(zhì)量大的物體把熱量傳遞給質(zhì)量小的物體

C

★典例分析

【解析】：物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫作物體的內(nèi)能。熱傳遞是改變物體內(nèi)能的一種方式。熱傳遞的條件是物體或物體的不同部分之間存在著溫度差。熱傳遞時(shí)，能量從高溫物體轉(zhuǎn)移至低溫物體，或者從同一物體的高溫部分轉(zhuǎn)移至低溫部分，直到溫度相同。在熱傳遞過(guò)程中轉(zhuǎn)移的能量叫作熱量。

1.關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.熱量總是自發(fā)地從內(nèi)能多的物體向內(nèi)能少的物體傳遞

B.100℃的水比0℃的水內(nèi)能大

C.熱傳遞改變內(nèi)能的方式是溫度的轉(zhuǎn)移

D.物體的溫度升高，內(nèi)能一定增大

D

2.把燒熱的工件放到冷水中，工件會(huì)涼下來(lái)，而冷水會(huì)變熱，在這個(gè)過(guò)程中，（）

A.工件的內(nèi)能增大，冷水的內(nèi)能減小

B.冷水的內(nèi)能增大，工件的內(nèi)能減小

C.工件和冷水的內(nèi)能都增大

D.工件和冷水的內(nèi)能都減小

B

3.如圖所示是某物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程中溫度隨時(shí)間變化的圖像。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.t4時(shí)刻物體的內(nèi)能為零

B.t2、t3時(shí)刻物體的內(nèi)能相等

C.t2時(shí)刻物體的內(nèi)能比t3時(shí)刻小

D.t1時(shí)刻物體的分子動(dòng)能比t2時(shí)刻大

D

4.在一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變紅了。關(guān)于這一現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.0℃的水不會(huì)有這種現(xiàn)象

B.這是擴(kuò)散現(xiàn)象，只發(fā)生在液體中

C.這種現(xiàn)象說(shuō)明分子在永不信息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D.溫度越低，擴(kuò)散進(jìn)行得越快

C

1.如圖是冰的溫度隨時(shí)間變化的圖像。t1到t2過(guò)程中，溫度_____，物質(zhì)的內(nèi)能_______（選填“增大”“減小”“不變”），該過(guò)程需要________（選填“吸收”“放出”）熱量。

不變

增大

吸收

2.如圖甲所示為用1.5kg水來(lái)冷卻熱牛奶的示意圖。如圖乙所示為記錄熱牛奶、水的溫度t溫隨時(shí)間t變化的圖像。圖中表示熱牛奶的溫度t溫隨時(shí)間t變化的曲線應(yīng)是（I/II），圖中A點(diǎn)的物理意義是。

I

牛奶和水最終的共同溫度為18℃

3.如圖所示，該玩具叫愛(ài)心溫度計(jì)。由上下兩個(gè)玻璃瓶和中間一段彎曲的心形細(xì)玻璃管組成，事先在下面的瓶子里裝有乙醚液體（沸點(diǎn)約為34℃）。把熱的手捂在下面瓶底裝有液體部分，一會(huì)兒后，乙醚沸騰起來(lái)，導(dǎo)致下方玻璃瓶上部氣壓增大，使液體順著瓶子里的細(xì)玻璃管向上涌。松開(kāi)手后，液體又會(huì)流回底部。

（1）手握瓶底時(shí)，手掌的熱通過(guò)（熱傳遞/做功）的方法，改變了乙醚的內(nèi)能。

（2）松開(kāi)手后，玻璃瓶上方乙醚蒸氣（填物態(tài)變化）又流回底部。

熱傳遞

液化

4.如圖所示為甲、乙兩種物質(zhì)的熔化圖像.下列說(shuō)法正確的是（）

A.0-4min甲比乙吸熱多

B.4-8min甲不吸熱

C.0-10min甲和乙內(nèi)能不斷增加

D.0-10min甲和乙溫度不斷升高

C

5.比較如圖所示的三杯水的內(nèi)能大小，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

(c)的內(nèi)能最大，其次是(b)，(a)的內(nèi)能最小。

(a)與(b)相比，溫度相同，但(b)中水多，所以(b)中水的內(nèi)能要比(a)中水的內(nèi)能大；(b)與(c)相比，水一樣多，但(c)的溫度比(b)高，分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，內(nèi)能更大一些，因此(c)的內(nèi)能最大。(共17張PPT)

12.1動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能

蘇科物理補(bǔ)充習(xí)題

動(dòng)能

勢(shì)能

物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量

物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能

物體由于被舉高而所具有的能

重力勢(shì)能

彈性勢(shì)能

影響因素：物體的運(yùn)動(dòng)速度和質(zhì)量

影響因素：物體的質(zhì)量和所在的高度

影響因素：物體的彈性形變程度

機(jī)械能

★知識(shí)回顧

研究方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法

例1（1）如圖(a)、(b)所示，讓兩輛相同的小車(chē)分別從不同高度由靜止開(kāi)始下滑，圖中的小車(chē)運(yùn)動(dòng)到水平表面時(shí)速度較大?？梢酝ㄟ^(guò)比較來(lái)比較小車(chē)的動(dòng)能大小。

★典例分析

（2）如圖(c)、(d)所示的實(shí)驗(yàn)是用來(lái)研究動(dòng)能大小與物體的關(guān)系的。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是。

例1（1）如圖(a)、(b)所示，讓兩輛相同的小車(chē)分別從不同高度由靜止開(kāi)始下滑，圖中的小車(chē)運(yùn)動(dòng)到水平表面時(shí)速度較大?？梢酝ㄟ^(guò)比較來(lái)比較小車(chē)的動(dòng)能大小。

★典例分析

【分析】：該實(shí)驗(yàn)采用的物理研究方法有轉(zhuǎn)換法和控制變量法。因?yàn)橛绊憚?dòng)能大小的因素有質(zhì)量和速度，所以在探究其中一個(gè)因素對(duì)動(dòng)能的影響時(shí)，必須保證另一個(gè)影響因素不變。對(duì)于動(dòng)能大小，可以通過(guò)對(duì)木塊做功的多少來(lái)比較，即通過(guò)小車(chē)撞擊木塊后，木塊運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)比較。

（2）如圖(c)、(d)所示的實(shí)驗(yàn)是用來(lái)研究動(dòng)能大小與物體的關(guān)系的。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是。

a

木塊移動(dòng)的距離

質(zhì)量

當(dāng)速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大

例2在蹦極運(yùn)動(dòng)中，如圖所示，運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落，到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈性繩自然伸直；到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員受到的重力與彈性繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力相等；C點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)員到達(dá)的最低點(diǎn)。設(shè)空氣阻力忽略不計(jì)，則（）

★典例分析

A.從O點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能逐漸增大

B.從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能逐漸減小

C.從A點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為繩的彈性勢(shì)能

D.從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為繩的彈性勢(shì)能

【解析】運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)到A點(diǎn)，高度逐漸減小，速度逐漸增大，重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，但是總的機(jī)械能并未增大；從A點(diǎn)到B點(diǎn)，高度逐漸減小，速度仍在增大，動(dòng)能逐漸增大，彈性繩逐漸伸長(zhǎng)，繩的彈性勢(shì)能增大；從B點(diǎn)到C點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的高度逐漸減小，速度逐漸減小，彈性繩逐漸伸長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為繩的彈性勢(shì)能。

D

1.如圖所示是“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)示意圖（B為木塊）

（1）在探究動(dòng)能與的關(guān)系時(shí)，要保持小球的質(zhì)量不變，讓小球從（相同/不同)的高度滾下。

（2）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)來(lái)反映小球的動(dòng)能大小。

木塊移動(dòng)的距離

（2）實(shí)驗(yàn)中通過(guò)來(lái)反映小球的動(dòng)能大小。

速度

不同

2.小華看到運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭時(shí)，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn)，于是她猜想：彈性勢(shì)能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān)。

（1）為驗(yàn)證猜想是否正確，她設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：將小球置于彈簧右端，將同一根彈簧每次壓縮的長(zhǎng)度（彈簧被壓縮后未超過(guò)彈性限度），松開(kāi)后小球被彈開(kāi)，鉆入置于同一位置的相同紙盒，并與紙盒一起運(yùn)動(dòng)。根據(jù)紙盒，可以比較同一彈簧在不同彈性形變時(shí)彈性勢(shì)能的大小。

移動(dòng)的距離

不同

2.小華看到運(yùn)動(dòng)員拉弓射箭時(shí)，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn)，于是她猜想：彈性勢(shì)能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān)。

（2）若水平面絕對(duì)光滑，則本實(shí)驗(yàn)（能/不能）達(dá)到探究目的

不能

3.蕩秋千的人從最高點(diǎn)向最低點(diǎn)擺動(dòng)的過(guò)程中，他的（）

A.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變

B.重力勢(shì)能不變，動(dòng)能增加

C.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加

D.重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小

C

4.如圖所示，用裝有細(xì)沙的容器、三腳小桌和

質(zhì)量不等的木塊探究重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)。

（1）該實(shí)驗(yàn)通過(guò)比較來(lái)間接判斷物體重力勢(shì)能大小。

（2）實(shí)驗(yàn)中，采用質(zhì)量不等的木塊是為了探究物體重力勢(shì)能大小與

的關(guān)系。操作時(shí)，應(yīng)該讓木塊從（相同/不同）的高度自由下落。

（3）若要探究物體重力勢(shì)能與高度的關(guān)系，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明做法。

小桌下陷的深度

質(zhì)量

相同

控制木塊的質(zhì)