【苏科版】九上物理 第十二章 机械能和内能 单元复习（课件）

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单元复习第十二章 机械能和内能 苏科版九年级上册物理单元内容学习目标学习目标重点难点重点难点知识图谱机械能内能热机动能势能弹性势能重力势能影响因素改变方式做功热传递热值汽油机热量热量比热容机械能和内能第一节 动能 势能 机械能第十二章 机械能和内能 知识一 动能 势能 机械能知识梳理运动高度弹性形变质量和速度质量和高度　弹性形变程度做功物体由于____而具有的能量处在一定_______的物体具有的能量物体由于发生_______而具有的能量1. 动能和势能 知识梳理2. 机械能 （1）机械能：动能和势能统称为_________，一个物体_____（填“可以”或“不可以”）同时具有动能和势能。（2）动能和势能的相互转化动能和势能______（“可以”/“不可以”）相互转化。（3）机械能守恒 如果只有动能和势能相互转化（不考虑能量损失），尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的______不变。机械能可以可以总和知识一 动能 势能 机械能知识梳理知识二 探究影响动能大小的因素 1. 研究方法 ①转换法：通过被撞物体运动的距离s来反映动能的大小。②控制变量法：在探究动能大小与运动速度、质量有关时，每次实验这两个变量控制一个不变。钢球A从斜槽上滚下，碰到木块B后，将B撞出一段距离s。B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能越大。高度h1＞h2 速度 v1＞v2高度相等速度 v1=v2知识梳理知识二 探究影响动能大小的因素 2. 探究动能大小与速度的关系【实验】让同一钢球（质量不变）A分别从不同的高度由静止开始滚下，撞击木块B，观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。【实验现象】第一次木块B被撞移动的距离远。【分析】同一小球从高处滑下，高度h 越高，运动到水平面时的速度越大，做功越多，动能越大。实验结论：质量相同时，物体的速度越大，动能越大. 知识梳理知识二 探究影响动能大小的因素 3. 探究动能大小与质量的关系【实验】让质量不同的钢球A、A' 分别从同一高度由静止开始滚下（控制与木块碰撞前的速度相等），观察并测量前后两次木块B被撞移动的距离。【实验现象】第一次木块B被撞移动的距离远。【分析】质量不同的小球从从同一高度滑下，运动到水平面时的速度相等，质量越大的球做功越多，动能越大。 实验结论：速度相同时，物体的质量越大，动能越大.知识梳理知识二 探究影响动能大小的因素 结论物体动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大、质量越大，物体的动能越大。知识梳理知识三 探究影响重力势能大小的因素 让物体由某一高度从静止下落到小桌面上，观察桌腿在沙坑下陷的深度。深度越大，物体做功越多，重力势能就越大。【实验方法】①转换法：通过桌腿下陷的深度来反映重力势能的大小。②控制变量法：探究重力势能的大小与物体高度、质量的关系时，每次实验这两个变量控制一个不变。知识梳理知识三 探究影响重力势能大小的因素 【设计并进行实验】（1）探究重力势能的大小与高度的关系 如图甲、乙所示，让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落，观察桌腿在沙坑下陷的深度。（2）探究重力势能大小与质量的关系如图甲、丙所示，让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落，观察桌腿在沙坑下陷的深度。知识梳理知识三 探究影响重力势能大小的因素 物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。【结论】 知识梳理知识四 探究影响弹性势能大小的因素 1. 现象与分析图甲中橡皮筋的形变越大，“子弹”被弹射得越远；图乙中弹簧的形变越大，小车被弹得越远。2. 结论 影响弹性势能大小的因素是物体本身的材料和弹性形变的程度。在材料相同时，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。题型一 动能和势能的大小典例解析【例题1】城市的环卫喷雾洒水车对道路洒水。在此过程中，洒水车在水平地面上匀速运动，则洒水车整体的（　　）A．动能不变，重力势能变小B．动能变小，重力势能变小C．动能不变，重力势能不变D．动能变小，重力势能不变B【解析】当洒水车在水平地面上匀速行驶对道路洒水时，质量不断变小，速度不变，高度不变，则其动能变小，重力势能变小，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。题型一 动能和势能的大小典例解析【例题2】《天工开物》中记载“凡河滨有制铜车者，堰陂障流，绕于车下，激轮使转，挽水入简，一倾于视（引水的竹、木管子）内，流入亩中。”其描述的是筒车（如图甲所示）这样一种以水流为动力来取水的机械，模型如图乙。若筒车转速度不变且从取水处至倒水处（水未流出时），则在此过程中，关于取水筒内的水，下列说法正确的是（　 　）A．在取水处时动能最大B．在倒水处重力势能最小C．机械能一直在增大D．动能转化为重力势能C典例解析【解析】A．从取水处至倒水处，取水筒内的水的速度和质量不变，动能不变，故A错误；B．取水筒内的水，在倒水处时高度最大，重力势能最大，故B错误；C．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，总的机械能一直增大，故C正确；D．取水筒内的水，从取水处到倒水处，动能不变，重力势能增大，所以不是动能转化为重力势能，故D错误。故选C。题型一 动能和势能的大小方法技巧1. 动能 动能的大小与物体的质量和速度有关，对于同一个物体，只要质量和速度不变，其动能就保持不变。2. 重力势能 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，改变其中一个量，物体的重力势能就要发生变化。判断物体的动能和重力势能的变化问题题型一 动能和势能的大小题型二、探究影响动能大小的因素典例解析【例题3】在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图所示，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上滑行的______来比较小球动能大小的，图中错误的操作是_________。改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过_______（选填“增大”或“减小”）木块的质量来加以改进。距离增大见解析题型二、探究影响动能大小的因素典例解析【解析】小球下摆时会撞击木块，使木块在木板上滑行一段距离，小球的动能越大，木块滑行的越远，本实验就是通过比较木块滑行的距离来比较小球动能大小的；由图示可知，木块所放的起始位置不同，则无法进行比较，应让两次实验中木块初始位置保持相同；木块从右侧滑出是因为木块的质量较小，所以可通过增大木块的质量来改进实验装置。题型二、探究影响动能大小的因素典例解析【例题4】如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置，A是小球，B是木块。（1）实验中小球动能大小是通过______________来反映的；（2）小球从斜面某一高度静止滚下的过程中，小球的_______能转化为动能。高架路面严禁车辆超速、超载。若探究车辆“超速”带来的危害，可以用质量_______的小球，让它们从斜面的_______高度由静止滚下来探究；（3）若利用如图的器材做“阻力对物体运动的影响”实验，必须增加的器材是_______（填写字母序号）。A．倾斜程度不同的斜面B．粗糙程度不同的水平面C．质量不同的小球相同木块移动的距离重力势不同B【解析】（1）在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，小球撞击木块，对木块做功，使木块移动一段距离，木块移动的距离越远，说明小球的动能就越大。所以实验中小球动能大小是通过木块被推动的距离来反映的。（2）小球从斜面某一高度静止滚下时，小球的质量不变，高度降低，重力势能减小；同时小球的速度增大，动能增大。所以小球的重力势能转化为动能。车辆“超速”是指车辆的速度过大，在探究车辆“超速”带来的危害时，需要控制车辆的质量相同，改变车辆的速度。在该实验中，可以用质量相同的小球，让它们从斜面的不同高度由静止滚下来，高度越高，小球到达水平面时的速度就越大，从而探究速度对动能的影响，进而模拟车辆“超速”带来的危害。（3）“阻力对物体运动的影响”实验需要探究物体在不同阻力情况下运动的距离，从而得出阻力对物体运动的影响。在该实验中，需要改变物体在水平面上受到的阻力大小，而改变阻力大小可以通过改变水平面的粗糙程度来实现。所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面。故选B。（1）总结实验①②③发现，该实验要探究的是物体重力势能的大小与物体______和______________的关系；物体重力势能的大小可由___________________来体现；（2）利用实验①②可得出结论： _____________相同时，物体的_______越大，它具有的重力势能越大；题型三、探究影响重力势能大小的因素典例解析【例题5】小明在家做饭时，一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，做了如图所示的实验来探究重力势能大小跟哪些因素有关。质量质量被举高的高度 瓶子陷进面团的深度 被举高的高度 题型三、探究影响重力势能大小的因素典例解析 在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大（3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验②③得出的结论来解释，请你写出该结论。_______。题型三、探究影响重力势能大小的因素典例解析【解析】 （1）由①②可知，物体被举的高度相同，但质量不同，探究的是重力势能与质量的关系；由②③可知，物体的质量相同，但被举高的高度不同，探究的是重力势能与被举高的高度的关系，所以做实验①②③是要探究的是物体重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度关系。重力势能不同的物体落到面团上，面团凹陷程度不同，所以重力势能的大小是由瓶子陷进面团的深度来体现。（2）由①②可知，物体被举的高度相同时，物体的质量越大，陷进面团的深度越深，所具有的重力势能越大。（3）分析实验②③，当质量一定时，物体被举得越高，面团凹陷的越深，说明物体的重力势能越大，这就是“高空抛物”危害性大的原因。【例题6】小名和小华在研究“物体的重力势能与高度有什么关系”时，做了如下实验：第一步，小名让一个沾有水的篮球从1m高处由静止释放，留在水泥地面上的形状如图a。第二步，再分别从1.4m、1.8m高处由静止分别释放，留在水泥地面上的形状如图b、c。根据实验过程，回答下列问题：（1）该实验中，小名是用_________________来反映重力势能的大小；（2）对比三次实验可以得到的结论是：____________________；（3）从能量角度看，篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，经历了篮球的重力势能先转化为______能，再转化为________能的过程。不支持球与地面接触面积的大小质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大见解析动弹性势（4）细心的小华观察到，在做“从1.4m、1.8m高处由静止分别释放”的实验中，原先篮球中沾的水变少了，他觉得根据刚才收集的信息得出的结论有误。你支持小华的说法吗？_______（选填“支持”或“不支持”），理由是________。题型三、探究影响重力势能大小的因素典例解析【解析】 （1）小名是用球与地面接触面积的大小来反映重力势能的大小。这是通过观察篮球在不同高度释放后，留在地面上的印迹大小来间接反映篮球的重力势能大小。这种方法称为转换法。（2）三次实验中，篮球的质量相同，下落高度不同，高度越高，球与地面接触面积越大，故结论为：质量一定时，物体的高度越大，重力势能越大。（3）篮球下落并在地面上留下印迹的过程中，高度先减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，当篮球与地面接触后，篮球的动能会转化为篮球的弹性势能，使篮球发生形变，从而在地面上留下印迹。（4）对于小华的说法，我们不支持。理由是：篮球沾水的减少可能是因为水在下落过程中飞溅出去，但这并不影响实验结论的正确性。实验结论是基于篮球撞击地面时留下的印迹大小来判断重力势能的大小，而不是篮球沾水的多少。因此，即使篮球沾的水变少了，只要篮球的质量没有显著变化，实验结论仍有效。方法技巧题型三、探究影响重力势能大小的因素在探究实验中，需要探究影响重力势能的三个因素，应用到了控制变量法。（1）当研究物体的重力势能与物体质量关系时，需要保持下落高度和运动路径相同，改变物体质量；（2）研究物体重力势能与下落高度的关系时，需要保持物体质量和运动路径相同，改变下落高度；（3）当研究物体重力势能与运动路径的关系时，需要保持物体质量和下落高度相同，改变运动路径。据此分析解答。探究影响重力势能大小因素的方法——控制变量法题型四、动能和势能之间的转化典例解析【解析】小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，质量不变，速度不变，则动能不变；高度降低，则重力势能减小；机械能是动能与势能的总和，且下滑过程中克服阻力做功，机械能减小。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。【例题7】如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　）A．重力势能减小，机械能减小B．动能不变，机械能不变C．重力势能减小，动能增大D．重力势能不变，机械能减小A题型四、动能和势能之间的转化典例解析【例题8】有弹簧发射器的小车如图1，小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　）A．弹簧的弹性势能保持不变B．弹簧的弹性势能一直变大C．小球的重力势能一直变大D．小球的重力势能保持不变C【解析】AB．小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，弹簧逐渐恢复原状，形变程度减小，则弹簧的弹性势能减小，故AB错误；CD．小球被弹簧弹起，其位置从M到N的过程中，小球高度上升，质量不变，则小球的重力势能一直变大，故C正确，D错误。故选C。题型四、动能和势能之间的转化典例解析【例题9】如图所示在水平台面上，一弹簧左端固定，右端连接一金属球，O点是弹簧保持原长时金属球的位置。开始时用力推金属球压缩弹簧到A位置，释放金属球，B是金属球能到达的最右端，AO>OB，金属球从A位置滑到B位置的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的个数是（　　）①弹簧对金属球弹力最大的位置在A点②金属球速度最快的位置一定在AO之间③金属球在从A位置滑到B位置的过程中机械能不变A．0个B．1个C．2个D．3个C题型四、动能和势能之间的转化典例解析【解析】从A到B，因为AO>OB，说明此过程存在摩擦力；①②③金属滑块从A运动到O的过程中，因弹簧处于压缩状态而对滑块有水平向右的弹力；开始时用力推滑块压缩弹簧到A位置，此时弹性形变最大，弹力最大；开始时，弹力大于摩擦力，滑块做加速运动；当弹力等于摩擦力时，滑块的速度最大；继续运动到O的过程中，弹力小于摩擦力，滑块做减速运动；滑块从O运动到B的过程中，因弹簧处于伸长状态而对滑块有水平向左的弹力，则滑块的速度不断减小，所以速度最大点在AO之间，而由于摩擦力的存在，滑块和弹簧整个过程机械能逐渐减小，故①②正确，③错误；故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。方法技巧1. 动能与重力势能间的转化看到下落，学生就容易习惯性的认为重力势能转化为动能，当当物体匀速下落时，速度不变，物体的动能不变，此时重力势能没有转化为动能。2. 动能与弹性势能间的转化关键是确定哪个阶段物体做加速运动，哪个阶段小球做减速运动。加速运动时：弹性势能转化为动能；减速运动时：动能转化为弹性势能。3. 动能、重力势能、弹性势能间的转化在分析动能、重力势能和弹性势能之间的转化时，根据物体运动情况，可以把物体的运动的整个过程进行分段。考虑每段运动过程中，物体运动速度的变化情况，物体的形变情况，即可分析重力势能和弹性势能的变化规律，以及动能与重力势能和弹性势能之间的转化。题型四、动能和势能之间的转化题型五、机械能转化与守恒典例解析【例题10】如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。关于摆球，下列说法中正确的是（　　）A．从A点到B点的过程中机械能守恒B．在B点时处于平衡状态C．在O点时重力势能最大D．从A点到O点动能转化为重力势能A【解析】A．因为A、B两点等高，可知小球在摆动过程中机械能没有损耗，即机械能守恒，故A正确；B．小球摆到B点时，受到非平衡力的作用，处于非平衡状态，故B错误；C．O点为最低点，摆球质量不变，所以在O点时重力势能最小，故C错误；D．小球从A点到O点的过程中，质量不变，高度减小，速度增大，是将重力势能转化为动能，故D错误。 故选A。题型五、机械能转化与守恒典例解析【例题11】2024年5月7日，河北省首条低空无人机物流运输航线试航成功。下图为正在运输货物的无人机，下列说法正确的是（ ）A．无人机上升过程中，货物的重力势能可能减小B．无人机水平匀速飞行时，货物的机械能保持不变C．无人机在某一高度悬停时，货物的机械能一定为零D．无人机下降过程中，货物的动能一定增大B题型五、机械能转化与守恒典例解析【解析】A．无人机上升过程中，货物的高度变大，重力不变，重力势能变大，故A错误；B．无人机水平匀速飞行时，货物的质量、速度和高度不变，重力势能不变，动能不变，则机械能保持不变，故B正确；C．无人机在某一高度悬停时，货物具有一定的高度，货物的重力势能不为零，则机械能不为零，故C错误；D．若无人机下降过程中是匀速下降，则货物的动能不变，故D错误。 故选B。题型五、机械能转化与守恒典例解析【例题12】打篮球是很多同学喜爱的运动项目，某次打篮球过程中，篮球的部分运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　）A．篮球经过相同高度的B、C两点时，机械能相等B．篮球第一次反弹后到达最高点D时，动能为0C．篮球经过B、E两点时，动能可能相等D．篮球在整个过程中机械能保持不变C题型五、机械能转化与守恒典例解析【解析】AD．由图可知，每次篮球反弹后到达的最高点都比上一次的最高点要低，说明篮球的机械能不断减小，因此在B点的机械能大于在C点的机械能，故AD错误；B．篮球在最高点时，竖直方向速度为零，但在水平方向上速度不为零，所以篮球第一次反弹后到达最高点D时动能不为零，故B错误；C．在B点的机械能大于在E点的机械能；在B、E两点高度不相同，则重力势能不相同，即B点的重力势能大于E点的重力势能，机械能是物体动能与势能的总和，因此在B点的动能可能等于在E点的动能，故C正确。故选C。方法技巧1. 机械能守恒如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变。或者说，机械能是守恒的。2. 机械能守恒的条件 只有动能和势能的相互转化，而没有机械能与其他形式的能的相互转化。【即忽略摩擦力造成的能量损失，所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】在物理学中常常出现“光滑的表面”、“不计空气阻力” 、“不计摩擦”等文字描述，表示没有摩擦阻力，机械能是守恒的。题型五、机械能转化与守恒第二节 内能 热传递第十二章 机械能和内能 知识一 内能知识梳理1. 内能（1）内能：物体内部所有分子______与分子______的总和叫作物体的内能。单位是：J。（2）物体的内能与_______有关：物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈，内能就越大。温度动能势能知识一 内能知识梳理物体内部所有分子动能与分子势能的总和物体所具有的动能和势能的总和物体的温度、体积、质量、状态等物体的质量、速度、高度（或形变程度）微观世界的大量分子宏观世界的所有物体 任何物体在任何情况下都具有内能运动或在高处或发生弹性形变2. 内能与机械能的区别知识二 热传递知识梳理1. 热传递 （1）热传递当物体或物体的不同部分之间存在_______时，就会发生热传递。发生热传递时，_______从高温处转移到低温处，直至温度相同，实质是内能的转移。（2）热量Q在热传递过程中，转移的______叫作热量。（注意：描述热量时，用“吸收热量”或“放出热量”，不能讲“物体含有多少热量” 。）温度差能量能量知识二 热传递知识梳理4. 温度、内能与热量的区别 冷热程度动能势能能量描述温度时，应该说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了“等。 物体“具有内能、内能改变了多少、转移了内能”等。物体“吸收或放出”热量。 ℃JJ题型一、内能的概念典例解析【解析】内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的和，任何物体都有内能，即0℃的物体具有内能，故A错误；内能的大小跟质量、温度有关，所以，温度高的物体内能不一定大，故B错误；各种形式的能量之间可以相互转化，内能也可以转化成其它形式的能，故C正确；做功和热传递都可以改变内能，物体内能减小，可能是对外做了功，有可能是向外放热，故D错误。故选C。【例题1】 关于内能，下列说法正确的是（ ）A．0℃的物体没有内能B．温度高的物体比温度低的物体具有的内能一定多C．内能可以转化为其他形式的能D．物体内能减小，一定是对外做了功C题型一、内能的概念典例解析【解析】AB．内能与物体的质量、状态及温度等有关。1kg、温度0℃的冰块吸热才能熔化成质量1kg、温度0℃的水，故冰块的内能小于水的内能，故意A错误，B正确； C D．热传递的方向是热量从温度高的物体传向温度低的物体，因冰块和水的温度相同，故不会发生热传递，故CD错误。故选B。【例题2】实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水，下列说法正确的是（　　）A．冰块的内能等于水的内能B．冰块的内能小于水的内能C．将冰块放入水中，能量从水传递给冰块D．将冰块放入水中，能量从冰块传递给水B题型一、内能的概念典例解析【解析】A．炉火加热，铜吸收热量，是通过热传递的方式使铜内能增大的，故A错误；B．热量是过程量，不能说含有的热量多，故B错误；C．熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中放出热量，温度不变，内能减小，故C错误；D．铜币在冷却过程中，放出热量，将内能转移给模具和空气，故D正确。故选D。【例题3】如图所示是明朝的《天工开物》中关于用铜铸币的情景，下列说法正确的是（　　）A．炉火加热是通过做功的方式使铜内能增大的B．熔化的液态铜温度高因为其含有的热量多C．熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中温度不变，内能不变D．铜币在冷却过程中，将内能转移给模具和空气D方法技巧1. 不是“炙热”的物体才有内能（1）任何物体在任何情况下都有内能，不只是“炙热”的物体才有内能；（2）影响物体内能大小的因素有温度、质量、体积、状态、物质的种类，仅根据其中某一因素无法判断内能的大小。2. 内能与机械能完全不同 （1）内能是微观和统计上的概念，而机械能是宏观上的概念；机械能与宏观物体的机械运动对应，内能与微观的热运动对应；（2）机械能与物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等有关；内能只与物体内分子热运动和分子间的相互作用有关。题型一、内能的概念题型二、温度、内能与热量辨析典例解析【解析】 A．热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；B．任何物体都有内能，所以0℃的冰内能不为零，故B错误；C．物体放出热量，温度不一定降低，例如晶体的凝固过程，放出热量，温度不变，故C错误；D．在热传递过程中，内能大的物体的温度不一定高，则热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。 故选D。【例题4】关于热量、温度和内能，下列说法中正确的是（　　）A．温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多B．0℃的冰内能为零C．物体放出热量，温度一定降低D．在热传递过程中，热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体D题型二、温度、内能与热量辨析典例解析【解析】 A．内能与温度、质量和状态有关，温度不变，内能可能会变，A错误；B．对一个物体做功，同时物体放出热量，物体的内能不一定会增加，B错误；C．热量指的是热传递过程中传递的能量的多少，只能说吸收或者放出的热量多或者少，不能说含有的热量越多，故C错误；D．热传递的条件是有温度差，内能小的物体温度不一定低，因此内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体，故D正确。故选D。【例题4】关于热量，内能和温度，下面说法正确的是（　　）A．物体的内能与温度有关，物体的温度不变，物体的内能就不变B．对一个物体做功，它的内能一定会增加C．物体的温度越高，其含有的热量就越多D．内能小的物体可以将热量传递给内能大的物体D题型二、温度、内能与热量辨析1. 温度：温度表示物体的冷热程度，同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；2. 热量：热量和功一样，是过程量，只是用来衡量物体内能或机械能变化了多少，离开过程，谈热量毫无意义。就某一状态而言，只有内能，不存在热量。3. 语言描述：“热”不只是温度的高低，“热”在不同的语境中具有不同的含义：①表示温度，如“今天很热”；②表示“热量”，如“物体吸热”；③表示内能，如“摩擦生热”，机械能转化为内能，这里的“热”指的是内能。方法技巧第三节 物质的比热容第十二章 机械能和内能 知识一、物质的比热容知识梳理 知识一、物质的比热容知识梳理（4）实验证明：单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量，也等于这种物质的比热容。（5）水的比热容水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。表示的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J. （6）理解比热容①比热容是物质的一种物理属性，每种物质都有自己的比热容。同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类和状态有关。 ②比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。知识一、物质的比热容知识梳理3. 水的比热容较大与应用（1）用水取暖（冷却） 冬天取暖时，暖气片里面的水循环放热。因为水的比热容比较大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以用热水取暖效果好。汽车发动机为什么用水来冷却。因为水的比热容大，在质量一定，升高相同温度时，水吸收热量多，用水作冷却剂效果好。知识梳理（2）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子大，所以海水升温比沙子慢；因此白天海水温度低，沙子温度高。晚上没有光照时，海水和沙子放出相同热量时，海水降低的温度比沙子的小。所以海水温度高，沙子温度低。（3）海陆风的成因①海风的形成原因： 白天，陆地比大海升温快，地面附近密度较小的热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风。②陆风的形成原因： 如图所示，夜晚，陆地比大海降温快，海面的热空气上升，地面附近的冷空气就会来补充，于是冷的空气沿地面吹向大海，形成陆风。知识二、热量的计算知识梳理1. 吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt2. 放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt知识三、探究不同物质吸热升温的现象知识梳理（1）采用红外灯和红外热成像仪研究【进行实验】将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温，即为此时沙子和水的温度。如图所示，用红外灯均匀照射两个瓷盘4min后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。用红外灯给沙子和水加热图是在红外灯照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片。仪器显示，此时沙子的温度为55.4°C，水的温度为30.7°C 。【结论】质量相等的沙子和水，加热相同的时间，沙子比水升温快。由此推理可知，要升高相同的温度，水的加热时间更长，即吸收的热量更多。不同物质在质量相等、升高（或降低）温度相同的条件下，吸收（或放出）的热量不相等。知识三、探究不同物质吸热升温的现象知识三、探究不同物质吸热升温的现象知识梳理【设计实验】（1）实验方法：控制变量法、转换法。 ①控制变量法：探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时，应该控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。 ②转换法：因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。（2）实验器材 质量相等的水和沙子、温度计2支、酒精灯2个、秒表、火柴等。（2）采用酒精灯加热研究知识三、探究不同物质吸热升温的现象知识梳理【实验与记录】（1）将质量相等的沙子和水分别装入易拉罐中，测量并记录沙子和水的初温。（2）把装有沙子的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热，用玻璃棒不断进行搅拌，每隔1min测量记录一次温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据记入表格。（3）把装有水的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热，用玻璃棒不断进行搅拌，每隔1min测量记录一次温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据记入表格。知识三、探究不同物质吸热升温的现象知识梳理（2）分析图像 ①质量相等的沙子和水，沙子升温快。因为加热时间相同时，升高的温度高。或两者升高相同的温度时，沙子所用时间短。②质量相等的沙子和水升高相同的温度，水吸收的热量多。升高相同的温度，水加热时间长，所以吸收的热量多。【分析与结论】（1）画温度随时间变化的图像根据实验数据，在坐标系中画出沙子和水温度随时间变化的图像。知识三、探究不同物质吸热升温的现象知识梳理（3）实验结论：不同物质在质量相等，升高温度相同的条件下，吸收的热量不相等。题型一、比热容概念及应用典例解析【例题1】根据表中数据，下列判断正确的是（　　）A．不同物质的比热容不可能相同B．100g铝的比热容是50g铝的比热容的两倍C．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多D典例解析【解析】A．根据比热容的全表格可知，不同物质的比热容也可能相同，故A错误；BC．比热容是物质的属性与物质的质量、温度、吸收或放出热量的多少无关，与物质的种类和物态有关，故BC错误；D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块的比热容大，根据Q=cmΔt可知，铝块吸收的热量多，故D正确。 故选D。题型一、比热容概念及应用典例解析【例题2】如图甲所示，将热汤放在冷水中，图乙反映了两者的温度变化，其中图线_______反映了冷水的温度变化情况，由图可知，0~10min过程中，热汤内能的变化特点是______________ ，由图乙______（选填“能”或“不能”）判断水的比热容比热汤的比热容大，理由是______________ 。两者质量不同b先减小后不变 不能 典例解析【解析】将热汤放在冷水中，冷水吸收热量温度升高，则图线b反映了冷水的温度变化情况。由图可知。0~10 min过程中，热汤温度逐渐降低最后保持不变，因此热汤的内能的变化特点是先减小后不变。由图可知a、b的温度变化量不同，根据Q=cmΔt可知，由于不知道二者的质量关系，因此不能判断水的比热容比热汤的比热容大。题型一、比热容概念及应用题型一、比热容概念及应用典例解析【例题3】图甲所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水．用不同加热器加热，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，则（ ）A．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同B．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同C．吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多D．乙中温度计示数为32℃A题型一、比热容概念及应用典例解析【解析】A．由图2知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，因两杯水的质量相同，根据Q吸＝cm△t可知，它们吸收的热量相同，A正确；B．实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，故B错误；C．两杯水的质量相同，吸收相同的热量时，根据△t＝Q吸/cm可知，两杯水升高的温度相同，故C错误；D．观察图乙可知，乙中温度计示数为37 ℃ ，故D错误。题型一、比热容概念及应用典例解析【例题4】在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风，这是由于陆地和海洋升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。如图四幅海陆风示意图中，对近地面大气运动方向的判断正确的是（　　）A．①② B．②③ C．③④D．①④B题型一、比热容概念及应用典例解析【解析】由于地面和海水的比热容不同，海水的比热容大于陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流。白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，选③；晚上，地面比大海降温快，海面热空气密度较小，热空气上升，地面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿陆地吹向海面，形成陆风，选②；故B正确，ACD错误。故选B。方法技巧1. 比热容是物质的一种特性：每种物质都有自己的比热容。同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类和状态有关。2. 比热容图像（1）等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短；（2）等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。3. 水的比热容大的应用，主要有两个方面（1）一定质量的水吸收（或放出）很多的热量而自身的温度却变化不多，有利于调节温度；（2）一定质量的水升高（或降低）一定温度，吸热（或放热）很多，常用作冷却剂或供热介质。题型一、比热容概念及应用题型二、探究不同物质吸热能力典例解析【例题5】小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热，探究“不同物质吸收热量的能力”。（1）在图甲的两只烧杯中装入______ 和初温相同的水和煤油。（2）实验中，用 ___________ 反映液体吸收热量的多少。（3）根据实验数据作出温度随加热时间变化的图像如图乙。在0～10min内，水吸热 _________（填大小关系）煤油吸热，________升高的温度更高，由此可知， _____ 的吸热能力更强。（4）水在第10min的内能_______（填大小关系）第20min的内能。 小于（