第8课时 本章复习
内容梳理
机械能
动能
影响因素
势能
重力势能
影响因素
热机
应用
工作过程
内能
改变内能的两种方式
能量转移
热量
公式
$Q = cm \Delta t$
能量转化
比热容
公式
$C = \frac{Q}{m \Delta t}$
化学能
燃料燃烧
放出热量
相关因素
内容梳理
机械能
动能
影响因素
质量
、速度
势能
重力势能
影响因素
质量
、高度
弹性
势能热机
应用
工作过程
内能
改变内能的两种方式
能量转移
热传递
热量
公式
$Q = cm \Delta t$
能量转化
做功
比热容
公式
$C = \frac{Q}{m \Delta t}$
化学能
燃料燃烧
放出热量
相关因素
质量
、热值
答案:动能影响因素:质量、速度;重力势能影响因素:质量、高度;弹性势能;改变内能的两种方式:热传递、做功;燃料燃烧放出热量相关因素:质量、热值
解析:
【分析】本题为物理学科中机械能、内能相关概念的基础梳理填空题,需回忆各核心知识点的内容,对应填写空缺部分:首先明确动能的影响因素,再区分重力势能的影响因素与势能的分类,接着掌握改变内能的两种方式,最后牢记燃料燃烧放热的相关因素即可完成填空。
【解析】1. 动能的影响因素是物体的质量和运动速度,故对应填空为质量、速度;2. 重力势能的影响因素是物体的质量和被举高的高度,故对应填空为质量、高度;3. 势能分为重力势能和弹性势能,故此处填弹性;4. 改变内能的两种方式是能量转移的热传递和能量转化的做功,故对应填空为热传递;5. 燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量和热值有关,故对应填空为质量、热值。
【答案】动能影响因素:质量、速度;重力势能影响因素:质量、高度;弹性势能;改变内能的两种方式:热传递、做功;燃料燃烧放出热量相关因素:质量、热值
【知识点】机械能、内能、热量
【点评】本题考查物理中机械能、内能相关的基础概念,属于识记类题目,难度较低,主要检验学生对核心知识点的记忆掌握情况。
【难度系数】0.2
【解析】1. 动能的影响因素是物体的质量和运动速度,故对应填空为质量、速度;2. 重力势能的影响因素是物体的质量和被举高的高度,故对应填空为质量、高度;3. 势能分为重力势能和弹性势能,故此处填弹性;4. 改变内能的两种方式是能量转移的热传递和能量转化的做功,故对应填空为热传递;5. 燃料燃烧放出热量的多少与燃料的质量和热值有关,故对应填空为质量、热值。
【答案】动能影响因素:质量、速度;重力势能影响因素:质量、高度;弹性势能;改变内能的两种方式:热传递、做功;燃料燃烧放出热量相关因素:质量、热值
【知识点】机械能、内能、热量
【点评】本题考查物理中机械能、内能相关的基础概念,属于识记类题目,难度较低,主要检验学生对核心知识点的记忆掌握情况。
【难度系数】0.2
1. 如图12-8-1所示,人造卫星在大气层外(不受空气阻力),沿椭圆形轨道绕地球运行,当卫星从远地点向近地点运动的过程中,卫星的动能



图12-8-1
图12-8-2
图12-8-3
逐渐增大
,势能逐渐减小
,机械能保持不变
。图12-8-1
图12-8-2
图12-8-3
答案:1. 逐渐增大 逐渐减小 保持不变
解析:
【分析】
要解决这道题,需明确三个核心点:一是卫星在大气层外运动时不受空气阻力,机械能守恒;二是动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关;三是能量转化规律,无能量损耗时,一种形式的能减小,另一种形式的能增大。卫星从远地点向近地点运动时,高度降低,结合机械能守恒即可判断动能、势能和机械能的变化。
【解析】
1. 机械能判断:卫星在大气层外运动,不受空气阻力,没有能量损耗,因此机械能保持不变。
2. 势能判断:重力势能大小由质量和高度决定(公式:$E_p=mgh$),卫星质量不变,从远地点到近地点高度减小,所以重力势能逐渐减小。
3. 动能判断:动能大小由质量和速度决定(公式:$E_k=\frac{1}{2}mv^2$),卫星质量不变,由于机械能守恒,势能减小的部分转化为动能,因此动能逐渐增大。
【答案】
逐渐增大 逐渐减小 保持不变
【知识点】
动能与势能的转化、机械能守恒
【点评】
本题考查人造卫星的机械能变化,核心是掌握机械能守恒的条件和动能、势能的影响因素,属于基础概念应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需明确三个核心点:一是卫星在大气层外运动时不受空气阻力,机械能守恒;二是动能与质量、速度有关,重力势能与质量、高度有关;三是能量转化规律,无能量损耗时,一种形式的能减小,另一种形式的能增大。卫星从远地点向近地点运动时,高度降低,结合机械能守恒即可判断动能、势能和机械能的变化。
【解析】
1. 机械能判断:卫星在大气层外运动,不受空气阻力,没有能量损耗,因此机械能保持不变。
2. 势能判断:重力势能大小由质量和高度决定(公式:$E_p=mgh$),卫星质量不变,从远地点到近地点高度减小,所以重力势能逐渐减小。
3. 动能判断:动能大小由质量和速度决定(公式:$E_k=\frac{1}{2}mv^2$),卫星质量不变,由于机械能守恒,势能减小的部分转化为动能,因此动能逐渐增大。
【答案】
逐渐增大 逐渐减小 保持不变
【知识点】
动能与势能的转化、机械能守恒
【点评】
本题考查人造卫星的机械能变化,核心是掌握机械能守恒的条件和动能、势能的影响因素,属于基础概念应用类题目,难度不大。
【难度系数】
0.3
2. 如图12-8-2所示是弹弓正在弹射时的情景。橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与
橡皮筋被拉伸的长度
有关;若橡皮筋被拉伸的长度相同,所用两粒“子弹”的质量不同,则“子弹”射出时,橡皮筋对两粒子弹做的功相同
(相同/不同,下同),子弹的动能相同
,子弹的速度不同
。答案:2. 橡皮筋被拉伸的长度 相同 相同 不同
解析:
【分析】首先,弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关,橡皮筋拉得越长,弹性形变越大,弹性势能越大,由此确定弹性势能的影响因素;其次,橡皮筋拉伸长度相同时,其储存的弹性势能相同,弹性势能转化为子弹的动能,据此判断做功和动能的关系;最后,根据动能公式分析质量不同时速度的差异。
【解析】1. 橡皮筋的弹性势能大小由弹性形变程度决定,拉得越长即拉伸长度越大,弹性形变越大,弹性势能越大,因此弹性势能与橡皮筋被拉伸的长度有关;2. 橡皮筋拉伸长度相同,其储存的弹性势能相同,弹性势能转化为子弹的动能,所以对两粒子弹做的功相同,子弹获得的动能相同;3. 根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,动能相同,质量不同时,速度与质量的平方根成反比,因此子弹的速度不同。
【答案】橡皮筋被拉伸的长度;相同;相同;不同
【知识点】弹性势能、动能与功的关系、动能公式
【点评】本题结合弹弓的实际情景,考查弹性势能的影响因素及动能相关知识,注重理论联系实际,难度适中,需要学生掌握基础概念和公式的应用。
【难度系数】0.6
【解析】1. 橡皮筋的弹性势能大小由弹性形变程度决定,拉得越长即拉伸长度越大,弹性形变越大,弹性势能越大,因此弹性势能与橡皮筋被拉伸的长度有关;2. 橡皮筋拉伸长度相同,其储存的弹性势能相同,弹性势能转化为子弹的动能,所以对两粒子弹做的功相同,子弹获得的动能相同;3. 根据动能公式$E_k=\frac{1}{2}mv^2$,动能相同,质量不同时,速度与质量的平方根成反比,因此子弹的速度不同。
【答案】橡皮筋被拉伸的长度;相同;相同;不同
【知识点】弹性势能、动能与功的关系、动能公式
【点评】本题结合弹弓的实际情景,考查弹性势能的影响因素及动能相关知识,注重理论联系实际,难度适中,需要学生掌握基础概念和公式的应用。
【难度系数】0.6
3. 小明用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图12-8-3所示,则水在16 min内吸收的热量为
$2.52×10^4$
J,另一种液体的比热容为 $1.4×10^3$
J/(kg·℃)。[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$]答案:3. $2.52×10^4$ $1.4×10^3$
解析:
【分析】
本题的关键是理解:相同电加热器在相同加热时间内,水和另一种液体吸收的热量相等。首先利用热量公式$Q=cm\Delta t$,结合水的质量、比热容及温度变化,计算水16 min内吸收的热量;再根据相同时间吸收热量相等,结合另一种液体的质量和温度变化,计算其比热容。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
已知水的质量$m_{水}=0.2\ \mathrm{kg}$,比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,由实验数据可知水在16 min内升高的温度$\Delta t_{水}=30℃$,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,水吸收的热量:
$Q_{水}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.2\ \mathrm{kg}×30℃=2.52×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 计算另一种液体的比热容:
相同电加热器加热16 min,两种液体吸收的热量相等,即$Q_{液}=Q_{水}=2.52×10^4\ \mathrm{J}$;另一种液体质量$m_{液}=0.3\ \mathrm{kg}$,由实验数据可知其16 min内升高的温度$\Delta t_{液}=60℃$,根据$Q=cm\Delta t$变形得:
$c_{液}=\frac{Q_{液}}{m_{液}\Delta t_{液}}=\frac{2.52×10^4\ \mathrm{J}}{0.3\ \mathrm{kg}×60℃}=1.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
$2.52×10^4$;$1.4×10^3$
【知识点】
比热容;热量计算
【点评】
本题考查比热容的计算,核心是利用相同电加热器相同时间内提供热量相同的特点,结合热量公式$Q=cm\Delta t$求解,需准确提取温度变化数据,灵活应用公式。
【难度系数】
0.5
本题的关键是理解:相同电加热器在相同加热时间内,水和另一种液体吸收的热量相等。首先利用热量公式$Q=cm\Delta t$,结合水的质量、比热容及温度变化,计算水16 min内吸收的热量;再根据相同时间吸收热量相等,结合另一种液体的质量和温度变化,计算其比热容。
【解析】
1. 计算水吸收的热量:
已知水的质量$m_{水}=0.2\ \mathrm{kg}$,比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,由实验数据可知水在16 min内升高的温度$\Delta t_{水}=30℃$,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,水吸收的热量:
$Q_{水}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.2\ \mathrm{kg}×30℃=2.52×10^4\ \mathrm{J}$。
2. 计算另一种液体的比热容:
相同电加热器加热16 min,两种液体吸收的热量相等,即$Q_{液}=Q_{水}=2.52×10^4\ \mathrm{J}$;另一种液体质量$m_{液}=0.3\ \mathrm{kg}$,由实验数据可知其16 min内升高的温度$\Delta t_{液}=60℃$,根据$Q=cm\Delta t$变形得:
$c_{液}=\frac{Q_{液}}{m_{液}\Delta t_{液}}=\frac{2.52×10^4\ \mathrm{J}}{0.3\ \mathrm{kg}×60℃}=1.4×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。
【答案】
$2.52×10^4$;$1.4×10^3$
【知识点】
比热容;热量计算
【点评】
本题考查比热容的计算,核心是利用相同电加热器相同时间内提供热量相同的特点,结合热量公式$Q=cm\Delta t$求解,需准确提取温度变化数据,灵活应用公式。
【难度系数】
0.5