中考物理第一轮复习精品教案全集-100421-10能及其转化.doc

第十章 能及其转化一、单元复习目的1、知识与技能目标： （1）知道动能和势能的初步概念以及决定它们大小的因素。了解动能和势能如何转化的。 （2）能用分子动理论解释某些热现象；尝试用比热容解释某些自然现象；能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。（3）知道做功的过程就是能量转化或转移的过程；通过实例了解能量及其存在的不同形式，能简单描述各种各样能量和我们生活的关系；知道能量守恒定律；能举出日常生活中能量守恒的实例。（4）从能量转化的角度认识燃料的热值；通过能量转化和转移，认识效率2、过程与方法目标：（1）通过观察和实验，初步了解分子动理论；通过实验，了解比热容的概念。（2）培养学生的观察能力。3、情感、态度与价值观目标：（1）培养学生严谨的科学态度。（2）培养学生的科学世界观。（3）了解属性（本章特指比热容）对科技进步的影响。了解机械使用的历史，认识机械使用对社会发展的作用。了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。感受各种能量和我们生活的关系。（4）有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识。二、复习的重点和难点重点：机械能的概念；动能和势能的相互转化；能用比热容解释某些自然现象；做功的过程就是能量转化或转移的过程。难点：能用比热容解释某些自然现象。三、知识梳理 m 机 动能 V 重力势能 m械 势能 h 弹性势能形变程度能 转化：动能 势能 四、教学课时：三课时第一课时一、基础练习1、动能是物体运动而具有的能，动能的大小决定物体的质量和速度。2、势能是由于物体被举高或发生弹性形变而具有的能。重力势能的大小由物重和高度决定。弹性势能的大小与物体发生弹性形变的大小等因素有关。3、机械能是动能和势能的总称。4、动能和势能可以相互转化，一个物体如果只有动能和势能的相互转化，在转化过程中动能和势能的大小都会改变，但总机械能不变。实际上动能和势能在转化过程中会有一部分能量转化成其它形式的能，虽然总的能量仍然守恒，但机械能减少了。二、复习内容1、动能和势能（1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能理解：能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。机械能势能重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量。决定其大小的因素：物体质量越大、举得越高，势能就越大弹性势能定义：发生形变的物体具有的能量。决定其大小的因素：物体弹性形变越大、弹性势能就越大动能定义：物体由于运动而具有的能量决定其大小的因素：物体速度越大、质量越大，动能就越大（2）知识结构：（1） 探究决定动能大小的因素： 猜想：动能大小与物体质量和速度有关； 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； ？如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少？如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；？如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。（4）机械能：动能和势能统称为机械能。理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能。动能转化转化势能弹性势能重力势能2、动能和势能的转化（1）知识结构：（2）动能和重力势能间的转化规律：质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；（3）动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。（4）动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外力做功即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。三、复习过程例1：下表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据：物体质量m/kg速度v/(m.s-1)动能E/J牛约600约0.5约75中学生约50约6约900分析数据，可以看出对物体动能大小影响较大的是 速度你判断的依据：人的质量约为牛的1/12，而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12倍说明速度对动能影响大例2：江苏省宿迁市2006 超市的自动扶梯把小明从一楼匀速送到二楼的过程中，小明的A动能减小，势能增大，机械能不变B动能增大，势能增大，机械能增大C动能不变，势能增大，机械能增大D动能不变，势能不变，机械能不变例3：广州市2006用绳子把一个铁锁悬挂起来把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动（如图16），铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动 （l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？ （2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。例4 宁波市2006每次铅球项目测试，小明同学的成绩总是不理想。他想影响铅球掷得远近的因素到底有哪些呢？为此他以一支玩具手枪为实验器材进行了以下探究：（1）熟悉手枪结构：玩具手枪的内部结构中有一根弹簧，弹簧压缩的长度可调节。压缩的弹簧伸长时，将子弹射出，弹簧的 能转化成子弹的动能。（2）探究过程：提出假设：在相同条件下，子弹的射程可能和枪管与水平面的夹角有关。设计实验，记录数据：他把手枪固定在某一高度后，保持子弹从枪口射出时的速度相同改变枪管与水平面夹角，用同一颗子弹做了五次试验，记录数据如下：分析数据，得出结论：在相同条件下，子弹的射程跟枪管与水平面的夹角有关，夹角在 度左右时，子弹射程最远。小明由此推想：相同条件下，铅球以这一角度掷出，掷得最远。交流和评价：第二天，小明与同桌交流探究成果，同桌认为小明对子弹射程与水平夹角B的探究还可进一步完善。同桌的话启发小明对实验方案进行改进，获得了更准确的结论。小明所作的改进是 （3）完成上述探究后，小明想到影响子弹射程的因素可能还有许多，又提出一个合理的假设。你认为他的假设是： 。小明开始了新的探究四、堂上练习1、（海淀区2006）跳伞运动员在“中华第一高楼”-上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345m的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能 (选填“增大”“不变” 或“减小”) ，若以_为参照物，运动员是静止的助跑撑杆起跳越横杆2、江西省2006 初三（1）班八荣八耻宣传栏中记述着：“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是 A重力势能 B动能 C重力 D密度3、2006年杭州市 下图表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：.助跑阶段，运动员消耗体内的化学能_ (选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。.撑杆起跳阶段，运动员的_能增加。.运动员越过横杆后，运动员将_能转化_能。4、浙江省绍兴市2006 在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：物体高度，物体质量大小，物体所处地理位置。为了证明自己的猜想，首先决定对因素进行验证他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。（1）该同学依据判断重力势能的大小 ；（2）本实验的结论是 ；（3）若想对因素进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是 。5、如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项主要任务，图3是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请说明这种设计可以节能的理由。五、教学反思第二课时一、基础练习1、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。2、扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。3、扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。4、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度越高扩散越快。说明：温度越高，分子无规则运动的速度越大。5、分子间有相互作用的引力和斥力。6、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。7、影响物体内能大小的因素：温度、质量8、改变内能的方法：做功和热传递。二、复习内容1、分子动理论及其应用：（1）物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。（2）一切物体的分子都在不停地做无规则的运动扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。课本P120图15、1-3装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。（3）分子间有相互作用的引力和斥力。 ，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。分子之间存在引力 固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。2、内能的初步概念：（1）内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。（2）物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。（3）影响物体内能大小的因素：温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。（4）内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。（5）热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 温度越高扩散越快。说明：温度越高，分子无规则运动的速度越大。3、内能的改变：（1）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（熔化、汽化、升华）内能改变。反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定）（2）改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能：做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化解释事例：P125图15、2-5看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。图2-11看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。B、热传递可以改变物体的内能。热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。 C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。 D、温度、热量、内能 区别：温度：表示物体的冷热程度。 温度升高 内能增加 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。热量：是一个过程。 吸收热量 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。内能：是一个状态量 内能增加 不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热三、复习过程例1：盐城市二六下列各图中，属于内能转化为机械能的是A.两手相互摩擦能发热 B.水沸腾时蒸汽冲开壶盖 C.锯木头锯子发烫D.压缩空气引火例2：泰安市二六关于物体的内能，下列说法中正确的是A.物体运动的越快，物体的内能越大B.物体举得越高，物体的内能越大C.温度为-40的冰块没有内能D. 火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能例3：济宁市二六各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格。能量转化实 例化学能转化为电能干电池对外供电用电熨斗熨衣服机械能转化为内能四、堂上练习1、2006年南通市 下列现象中，利用内能做功的是 （ ） A、冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B、刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花 C、在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D、火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起2.海淀区2006 下列事列中，用做功的方法使物体内能增加的是 （ ）A、热水淋浴后全身感到暖和B、冬天，对手“哈气”，手感到暖和C、冬天，两手互相摩擦，手感到暖和D、冬天，在房间内用暖气取暖，全身感到暖和3、乐山市2006年 改变物体内能的方式有两种，饮料放进冰箱后温度降低，是用_的方式减少饮料的内能；在汽油机的压缩冲程中，是通过_ 的方式增加燃料混合物的内能4、2006年山西省太原市 飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的A.温度升高内能增加B温度降低内能减少C.沮度升高内能减少D温度降低内能增加5.北京市2006 下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是 A菜刀在砂轮上磨得发烫 B用打气筒打气时筒壁发热 C两手互相摩擦时手发热 D在炉子上烧开水五、教学反思第三课时一、基础练习1、比热容：单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。2、比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。3、水的比热容为4.2103J(kg) 表示：1kg的水温度升高（降低）11吸收（放出）的热量为4.2103J4、比热容计算公式：吸m（tt0），放m（t0t）二、复习内容1、比热容： 定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。 物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。水的比热容为4.2103J(kg) 表示：1kg的水温度升高（降低）11吸收（放出）的热量为4.2103J水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大2、计算公式：吸m（tt0），放m（t0t）3、热平衡方程：不计热损失 吸放三、复习过程例1：下列说法中正确的是 （ ）A、一杯煤油用去一半，它的比热减为原来的二分之一B、吸收热量多的物体比热一定大C、高温物体放出的热量一定多D、质量相同的水和煤油吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升长高的温度例2：把质量为500克，温度为40C的铝块加热到100C，铝块吸收了多少热量？如果这些热量用来给水加热，能使多少20C的水升高到40C？例3：质量不同，初温相等的大、小两个铁块，吸收了相等热量后将它们接触，则大、小铁块之间有没有热传递，为什么？四、堂上练习1、人们在生活中用热水取暖，生产上常用水作为冷却剂，这因为水的（ ）A、比热大 B、吸收的热量多 C、放出的热量多 D、密度较大2、甲、乙两种物体质量相同比热不同，当它们升高相同温度时，一定是（ ） A、比热小的吸收热量多 B、比热大的吸收热量多C、甲、乙吸收的热量一样多 D、因初温不知道无法判定3、初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现 （ ）A、铜块放热，水吸热 B、铜块吸热，水放热C、铜块与水之间不发生热传递 D、水的内能传递到铜块上4、小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样，太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。 小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。照射时间/min024681012温度/海水310316321325328330331沙子31032533834835836363（1）小明探究的物理问题是什么？（2）分析小明探究中收集到的数据，你可以得出什么探究结论？（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象5、把500克的水加热到100C，吸收了1.68105焦的热量，则它的初温是多少？6、铝的比热是0. 88103焦 / (千克)，水的比热是4.2103焦 / (千克) 质量为0.3千克的铝锅中放有2千克的水，把它们从20加热到80时， （1）铝锅需要吸收多少热量 （2）水需要吸收多少热量 （3）一共需要吸收多少热量五、教学反思第四课时一、基础练习1、燃料燃烧：化学能转化为内能。2、1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。3、热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。4、热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能5、内燃机四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。二、复习内容1、内能的获得燃料的燃烧 燃料燃烧：化学能转化为内能。2、热值（1）定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。（2）单位：J/kg（3）关于热值的理解：对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。（3）公式：Qmq（q为热值）。 实际中，常利用Q吸Q放即cm(t-t0)=qm联合解题。（4）煤气的热值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。（5）火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输（6）炉子的效率：定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。公式：=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm3、内能的利用（1）内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。（2）热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。 能的转化：内能转化为机械能 蒸气机内燃机喷气式发动机（3）内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。（4）内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，