初中物理《机械能和内能》复习讲义
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初三物理专题讲义:机械能和内能知识详解:一、动能和势能1、能量:物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。
理解:①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。
②一个物体“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。
2、动能①定义:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
②决定动能大小的因素:动能的大小与质量和速度有关。
质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
3、重力势能①物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。
②决定重力势能大小的因素重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。
高度相同的物体,物体的质量越大,重力势能越大;质量相同的物体,物体的高度越大,重力势能越大。
4、、弹性势能物体由于弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
5、机械能及其转化(1)、机械能:动能和势能统称为机械能。
(2)、动能是物体运动时具有的能量,势能是存储着的能量。
动能和势能可以互相转化。
(3)、机械能转化和守恒定律如果只有动能和势能的转化,机械能的总和不变(即机械能是守恒的)。
二、内能及其转化(一)、分子热运动: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①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②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。
③课本中的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。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤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。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离r ,引力=斥力。
机械能和内能初中物理必考知识点一、机械能的定义和计算方法机械能是指物体在运动过程中所具有的能量。
机械能由动能和势能两部分组成。
1.动能:动能是物体由于运动而具有的能量。
动能的大小与物体的质量和速度有关,动能的计算公式为:动能=1/2×质量×速度的平方。
在SI单位制中,动能的单位是焦耳(J)。
2.势能:势能是物体在重力或弹力作用下所具有的能量。
根据不同的情况,势能可以分为重力势能和弹性势能两种。
-重力势能:当物体在重力场中,具有一定高度时,它的重力势能的大小与物体的质量、重力加速度和高度有关。
重力势能的计算公式为:重力势能=质量×重力加速度×高度。
在SI单位制中,重力势能的单位也是焦耳(J)。
-弹性势能:当物体受到弹力作用时,会发生形变,并具有弹性势能。
弹性势能的大小与物体的弹性系数和形变量有关。
弹性势能的计算公式为:弹性势能=1/2×弹性系数×形变量的平方。
在SI单位制中,弹性势能的单位也是焦耳(J)。
二、内能的定义和计算方法内能是物体内部分子、原子之间相互作用而具有的能量。
内能包括物体的热能和分子势能两部分。
1.热能:物体的热能是与它的温度有关的能量。
热能可以使物体发生温度变化。
热能的计算公式为:热能=质量×热容×温度变化量。
在SI单位制中,热能的单位是焦耳(J)。
2.分子势能:物体中的分子之间存在各种相互作用力,分子之间的相互作用可以使其相互间发生位移,使物体内部的分子能量发生变化。
分子势能的大小与物体内部两个分子之间的相互作用力、相对位移和分子数有关。
三、机械能和内能的应用1.机械能在机械运动中的应用:-例如,弹性势能可以用来解释弹簧回弹的现象。
-例如,重力势能可以用来解释物体在高处具有的能量,在自由落体过程中能量的转化。
2.内能在热学中的应用:-例如,内能可以用来解释物体的温度变化和相变现象。
-例如,内能可以用来解释物体的热传导、热辐射等能量传递现象。
机械能和内能一、机械能1、机械能的定义:动能和势能统称为机械能。
2、机械能守恒的条件:不计空气阻力或摩擦力,即只有动能和势能转化二、内能1、内能的定义: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。
3、改变内能的两种方式:(1)做功可以改变物体的内能;常见对物体做功的四种方法压缩体积(打气筒打气)、摩擦做功(如钻木取火)、锻打物体,弯折物体外界对物体做功,物体内能增加,物体对外界做功,物体内能减少。
实质:机械能与内能的转化(2)热传递可以改变物体的内能:规律:物体吸热,内能增加;物体放热,内能减少。
条件:存在温度差。
本质:内能的转移。
三、热量计算1、热量的定义:热传递过程中转移能量的多少。
=cm(t-t);物体温度降低时,放出热量:2、计算公式:物体温度升高,吸收热量:Q吸0=cm(t-t)Q放燃料完全燃烧时,放出热量:Q放=mq效率;η=Q有效/Q完放= Q吸/Q完放(Q吸表示被有效利用的即被水吸收的,Q完放指燃料完全燃烧放出的热量)t为初温,t为末温,q为热值。
公式:c为比热容,m为质量,3、热量单位:焦耳,符号:J四、热值1、热值的定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
热值的符号:q,单位:/J kg。
2、物理意义:表示1Kg的某种燃料完全燃烧时放出热量的多少。
3、燃烧时的能量转化:化学能转化为内能。
五、汽油机、柴油机的工作1、热机的定义:将燃料燃烧时所产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。
2、一个工作循环,四个冲程,曲轴转两圈,活塞往复运动两次,对外做功1次。
第十二章机械能和内能 (讲义)教学重难点:机械能的应用、内能的理解、比热容、热量的公式计算、能量的转化 知识梳理:第一节 动能势能机械能能量与功的关系(1) 能对外做功并不等同于正在做功,能对外做功的物体,即具有能的物体, 由于所处的条件不同,可能正在做功,也可能没有正在做功,但只要它能够做功,或者说它具有做 功的本领,它就具有能•(2) 一个物体能够做的功越多,它具有的能就越大•1、动能:(1) 物体由于运动具有的能叫做动能,一切运动的物体都具有动能.(2) 影响动能大小的因素① 质量相同时,速度大的物体具有的动能大;② 速度相同时,质量大的物体具有的动能大;③ 物体的动能与物体的质量和速度有关,成正比。
习题:(1)物体由于运动而具有的能,叫 ____ .物体的质量相同,速度越快, 这个物体的动能就越 _____ (选填“大”或“小”).(2) 下列物体中具有动能的是(A. 睡觉的小猫C.正要下落的雨滴 (3) 关于动能,下列说法正确的是( A. 运动的物体一定只具有动能C.汽车的动能一定比自行车的动能大 动能(4)质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们动能相等,则() B.飞行的足球 D.阳台上的花盆)B.速度越大的物体,动能越大 D.物体由于运动而具有的能叫A.燕子比鸽子飞得快C.燕子与鸽子飞得一样快B.鸽子比燕子飞得快D.两者速度大小无法比较(5)在平直的公路上甲、乙两辆质量相同的汽车由北向南行驶,但甲车上的司机却看到乙车向北行驶,可见甲车的动能_____ 乙车所具有的动能(填大于、等于、小于).(6)如图,同一物体分别由静止开始沿三个光滑斜面从A点滑下,在到达斜面底端时用传感器测得速度大小一样,在到达斜面底部时的动能大小为()A. B处动能大B. C处动能大C. D处动能大D. B、C、D处动能一样大(7)在相同路面的情况下,同一汽车在水平的公路上运行时,速度越大,紧急刹车后,前进的距离就长,这是因为(A.汽车速度越大,受到的地球引力越小B.汽车速度越大,摩擦力越小C.汽车速度越大,惯性越大D.汽车速度越大,动能越大(8)下列说法中正确的是()A.跳高运动员下落过程中动能减少B.小明沿水平方向推教室的桌子没推动,是因为他的推力等于桌子受到的摩擦力C.马拉车加速前进时,马拉车的力一定大于车拉马的力D.瓶盖太紧拧不开时,通常垫上一块毛巾拧,目的是为了减小摩擦力(9)一列火车与一个小汽车以同样速度匀速直线行驶,下列说法正确的是()A.它们都具有相等的动能B.火车具有的惯性大于汽车具有的惯性C.它们都受到非平衡力的作用D.由于运动状态不变,没有力对它们做功(10)—辆空载的卡车以20km/h20km/h的速度开进仓库,装满货物后以40km/h40km/h的速度驶离工厂,行驶过程中,卡车的货物不断掉落,车的速度不变,则在货物掉落的过程中,卡车的动能怎样变化()A.变大B.变小C.不变D.无法判断(11)空中加油机可以在高中给战斗机加油,加油时两飞机以相同速度一起匀速直线运动,则空中加油机在给战斗机加油的过程中,()A.加油机动能变大B.战斗机动能变大C.加油机动能不变D.战斗机动能变小2、势能弹性势能:(1)具有弹性的物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
《机械能和内能》复习课件第十二章机械能和内能第一轮总复习第一节动能势能机械能能的单位:焦(J)一个物体如果能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量,简称能一、能例、一个物体______________________,我们就说这个物体具有了能,飞行的子弹能穿透钢板,是靠子弹的______能,蓄在高处的水能用来发电,是利用水的________能,钟表里的发条能带动时针走动,是靠发条的_ ________能。
能够对另一个物体做功动重力势弹性势二、机械能动能势能重力势能弹性势能动能1、物体由于运动而具有的能叫做动能.2、探究动能的大小与那些因素有关物体的动能大小与物体的_____和_____有关,_____越大,______越大,物体所具有的动能就越大。
质量质量速度速度二、机械能动能势能重力势能弹性势能重力势能1、被举高的物体具有的能叫做重力势能.2、探究重力势能大小与哪些因素有关物体重力势能的大小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。
二、机械能动能势能重力势能弹性势能弹性势能:1、物体由于发生弹性形变而具有的能2、在一定限度内,形变越大,形变的物体具有的弹性势能就越大.二、机械能动能势能重力势能弹性势能机械能的转化和守恒定律:动能和势能可以相互转化,如果没有摩擦等阻力,在转化过程中机械能的总量保持不变。
三、内能分子总动能分子总势能质量温度体积任何物体在任何情况下都具有内能。
四、能量的转化和转移内能机械能化学能内能做功燃烧热传递能量的转化能量的转化能量的转移(热量)做功与热传递对改变物体的内能是等效的。
电能热传递1、发生的条件:2、传递的方向:3、传递的结果:4、传递的是什么:存在温度差高温到低温温度相同内能热量热量物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量,用符号Q表示.热量的单位;焦耳简称焦(J).热量是一个过程量,只能说物体吸收(或放出)了多少热量,不能说物体具(含)有多少热量。
《机械能和内能》全章复习与巩固(提高)【学习目标】1、了解动能、势能、机械能,知道动能和势能的相互转化;2、掌握内能、热量的概念,影响内能的因素,改变内能的途径;3、理解比热容的概念、单位、意义及其应用;4、会利用公式计算热量;5、知道燃料的热值,会计算燃料完全燃烧后放出的热量;6、了解热机的工作原理,知道汽油机的工作循环。
【知识网络】【要点梳理】要点一、基本物理量概念影响大小的因素单位要点诠释:1、热传递可以改变物体的内能,热传递能量从高温物体传递到低温物体,低温物体内能增加,高温物体内能减少。
实质上热传递是内能在不同的物质内部转移的过程。
2、一切物体都有内能,同一个物体,它的温度越高,内能越大。
3、由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。
夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
要点二、能量的转化1、动能和势能的转化:(1)重力势能转化为动能:球摆从A点向下摆动的过程中,它的速度越来越大,动能也逐渐增大,重力势能逐渐减小。
球摆到达最低的O'时,它的动能最大、重力势能最小。
(2)动能转化为重力势能:摆球又向OO'的另一侧运动。
随着摆球向上摆动,它的速度越来越小,动能逐渐减小,高度越来越大,重力势能逐渐增大。
当摆球到达最高处B点时,它的动能为零,重力势能最大。
2、机械能与内能的转化——做功:(1)反复弯折的铁丝,温度升高,内能增大,机械能转化为内能。
(2)迅速将空气压缩引火仪的活塞下压,看到棉花燃烧,活塞的机械能转化为空气的内能,空气温度升高导致棉花燃烧。
要点诠释:1、动能、重力势能、弹性势能是可以相互转化的。
2、做功也可以改变物体的内能,做功改变物体的内能是能量的转化,将其他形式的能(机械能)转化为内能,热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
初中物理《机械能和内能》复习讲义一个物体如果能够对另一个物体做功,那么这个物体就具有能量。
具有能量的物体可以分为动能和势能。
动能是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置或形变而具有的能量。
弹性势能是指物体由于发生形变而具有的能量,形变越大,弹性势能就越大。
重力势能是指物体由于位置高度而具有的能量,高度越高,重力势能就越大。
所有形式的机械能统称为机械能。
动能和势能可以相互转化。
例如,一个小球从斜面上滑下来,它的重力势能转化为动能。
正确区分“功”和“能”是很重要的。
物体能够做功并不意味着它正在做功,而物体正在做功则意味着它具有能量。
内能是指物体内部所有分子的无规则运动所具有的总和。
物体的内能与温度有关,温度越高,内能越大。
内能和机械能是两个不同的概念,物体内能不为零,而机械能可能为零。
改变内能的两种方法是热传递和做功。
热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程,可以通过导热、对流和辐射等方式实现。
做功是指外力对物体做功,使物体的内能发生改变。
例如,把一个气缸活塞快速向下压缩,就会使气体内部分子的动能增加,从而使气体的内能增加。
发生的条件:热量传递。
停止的条件:热量传递达到平衡。
热量传递是能量传递,而非温度传递。
当物体内能发生变化时,如果内能增大,则温度可能上升,也可能不变(如晶体熔化和液体沸腾);如果内能减小,则温度可能下降,也可能不变(如晶体凝固)。
热量是一个过程量,一般用来描述“吸收多少热量”、“放出/释放多少热量”,而不能描述“有多少热量”、“含有/具有多少热量”、“···的热量是多少”。
热量的单位是焦耳(J),计算公式为Q=Cm△t。
根据实验数据记录,对比两种液体的温度随加热时间的变化关系,可以得出甲>t乙,c甲<c乙的关系。
根据实验数据记录,对比物质甲和水的温度随加热时间的变化关系,无法确定物质甲的比热容,因为条件不足。
根据实验数据记录,比较水和沙子在升高相同的温度时吸收的热量,可以得出水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
知识点一:机械能及其转化
一个物体如果能够对另一个物体做功,这个物体就具有能量。
动能
1、动能:物体由于而具有的能量。
2、影响动能大小的因素:和。
(要求会探究,注意控制变量法)
(质量不同的小车从同一斜面的同一高度自由滑下,到达水平面时速度大小相等)
势能
1、弹性势能:物体由于发生而具有的能量。
2、在一定限度内,形变物体的越大,其能就越大。
3、重力势能:的物体具有的的能量。
4、影响重力势能大小的因素:和。
(要求会探究,注意控制变量法)机械能(要求会指出物体具有什么形式的机械能)统称为机械能。
动能和势能的转化(会从例子中指出能量的转化)
正确区分功与能:
判断物体是否具有“能”时,容易把“物体能够做功”和“物体正在做功”相混淆。
例1、关于能的概念,下列说法中正确的是()
A.一个物体能够做功,就说这个物体具有能
B.用线悬挂着的小球,没有做功,所以没有能
C.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
D.一个物体做了功,说明这个物体具有能
例2、如图所示,在用滚摆做探究"机械能的相互转化"的活动时,把滚摆悬挂在框架上,用手捻动滚摆使悬线缠在轴上,滚摆升到最高点后,放开手,可以看到滚摆着下降,越转越_________,到最低点时滚摆转而_________,直到差不多回到_________的位置.滚摆在_________位置时重力势能最大,在_________时动能最大.可见,_________和_________可以相互转化.
知识点二:内能
1、内能:物体内所有做无规则运动的和的总和。
一切物
体在任何时候,内能都不可能为零。
2、内能与温度的关系:物体的温度升高,其内能,反之内能。
物体的内能不只与温度有关:对于同一个物体,可以说温度越高,内能越大;但“温度越高的物体,内能就越大”这种说法是错误的。
3、热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
“墨水在冷热水中的扩散”实验表明:温度越高,分子无规则运动得越快。
4、内能和机械能的关系:任何情况下,物体都具有内能;而在有的情况下,物体的机械能
可能为零。
物体的内能与分子动能和分子势能有关;而机械能与物体的机械运动情况有关。
知识点三:改变内能的两种方法:_____________和________________
1、热传递(能量的转移)
①发生的条件:_______________。
停止的条件:_________________。
②热传递传递的是能量,而不是温度。
③当物体由于热传递改变它的内能时:内能若增大,则它的温度可能升高,也可能不变(晶体的熔化、液体的沸腾);内能若减小,则它的温度可能降低,也可能不变(晶体的凝固)。
④叫热量。
(热量是一个过程量,一般说“吸收多少热量”、“放出/释放多少热量”,而不能说“有多少热量”、“含有/具有多少热量”、“···的热量是多少”。
)
A、单位:焦(J)
B、计算公式:Q=Cm△t
例3、用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热,实验得出两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示,用t甲、t乙分别表示甲、乙两种液体的沸点,c甲、c乙分别表示甲、乙两种液体的比热容,根据图象可得出的关系是
()A.t 甲>t乙,c甲>c乙B.t 甲>t乙,c甲<c乙C.t 甲<t乙,c甲>c乙D.t 甲<t乙,c甲<c乙
例4、(2011甘肃兰州)用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为()
A.2.1×103J/(kg·℃)
B.4.2×103J/(kg·℃)
C.1.2×103J/(kg·℃)
D.条件不足,不能确定
例5、为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了图2l所示的实验:在2
个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精
灯对其加热,实验数据记录如下:
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质。
(2)分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量(大于/小于)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,(沙子/水)升高的温度更高.(4)实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与(3)结论不符,你认为可能的原因是:。
例6、用如图所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律(烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同)
(1)某时刻温度计示数如图,此刻杯内物质温度是_______。
(2)根据实验数据描出加热过程中杯内物质的温度随时间变化图象如图,该物质的熔点是_______。
(3)t2时刻,该物质处于_______态(选填“固”、“液”、“固、液混合”)
(4)t2与t3相比,哪一时刻杯内物体内能较大?_______,理由是_______
(5)已知0~t1与t5~t6的时间相等,从图可知两段时间内温度升高不同,由此可以做出:“这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容”的判断。
请写出做出此判断的依据
2、做功(能量的转化)
①机械能内能:对物体做功,物体的内能增加;
内能机械能:物体膨胀对外做功,物体本身的内能减少。
②应用:热机——将能转化为能的装置。
汽油机:一个工作循环,个冲程,曲轴旋转圈,活塞往复次,对外做功次。
吸气冲程:活塞向下运动,吸入燃料和空气的混合气体。
压缩冲程:活塞向上运动,压缩混合气体,能能。
点燃混合气体。
做功冲程:高温高压的燃气推动活塞向下运动,能能。
机器动力来源。
排气冲程:活塞向上运动,将废气排出气缸。
例7、关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()
A.对物体加热,物体的温度一定升高
B.物体温度越高,所含有的热量越多
C.物体的温度是0℃,其内能也是零
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
例8、在进行如图所示的实验或有关装置工作时,能量转化由机械能转化为内能的是( )
例9.如图是热机四冲程工作原理的示意图,压缩冲程是( )
例10. 四冲程内燃机,如果对外做10次功,活塞经历了 个冲程,曲轴转动了 周.
内燃机的_ ___冲程是内能转化为机械能,__ __冲程是机械能转化为内能.
知识点四:热值
1、燃料燃烧的过程: 能
能。
2、燃料的热值(q ): kg 某种燃料 燃料放出的热量。
3、燃料燃烧放出热量的计算公式: 单位: 焦炭的热值是3×107J/kg ,表示: 。
4、热值是燃料本身的属性,不同的燃料一般热值不同。
热值只与燃料的种类有关,与质量、燃烧的程度无关。
例11、木炭的热值是3.4×107
J/kg ,完全然烧500g 木炭,能放出 J 的热量.柴油机是工农业生产中常用的热机.已知某型号柴油机的效率为η,柴油的热值为q.将质量为m 的柴油完全燃烧,能放出的热量Q =______________,这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=_______________.
例12、小洋家煮饭、烧水使用的是管道天然气,已知天然气的热值为8.4×107J /m 3,放出的热量有50%被有效利用,现要将质量为4kg ,初温为25℃的水加热到100℃,需要完全燃烧多少立方米的天然气?
A B C D
(电暖炉)
练习题:
1、(2011年绵阳)将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。
经过一定时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。
则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比()
A. c甲最大 B.c乙最大 C. c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
2、如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。
铅球离手后,在空中飞行过程中动能E K随时间t变化的曲线最接近的是()
3、如图所示,让钢球从斜面上由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离.放在同一水平画上相同位置的木块,被撞得越远,表示钢球的动能越大.现用同一钢球从不同高度滚下,看哪次木块被推得远.回答以下问题:
(1)设计本实验的目的_______________________ __________.
(2)让钢球从不同高度滚下是为了________________________.
(3)此实验得出的结论是__________________ _____________.
4、(2011年广西钦州市)某物理兴趣小组为了探究地球表面水吸收太阳能的本领,做了如下
m,经过太阳光垂直照射15min,水温升高实验:用一脸盆装6kg的水,水的表面积为0.12
了5℃.问:
(1)实验时6kg 的水15min 内吸收了多少热能? (2)水面的表面积是多少2
m ?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少3
m 的液化气?(假设液化气燃烧放出的热量的60%被水吸收,液化气的热值是5.0×1073/m J )。