初三物理复习--内能与机械能

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。

苏科版九年级物理《第十二章 机械能和内能》知识梳理1．机械能A.能a.定义在物理学中，把物体做功的本领叫做能．物体能做多少功，它就具有多少能．具有能的物体不一定做功．能是一个状态量．b ．单位在国际单位制中，能的单位与功的单位一样是焦耳．B.机械能a.动能i ．定义物体由于运动而具有的能叫做动能．ii ．决定因素质量和速度．运动的物体速度越大，质量越大，它具有的动能就越多．221mv E k式中的υ是相对速度，一般以地面为参照物．b ．重力势能i ．定义物体由于被举高而具有的能叫做重力势能．ii ．决定因素质量和高度．物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越多． Ep=mgh ． 式中的h 是相对高度，一般从地面竖直向上量． c.弹性势能i ．定义物体由于发生弹性形变(外力撤消后完全恢复原来形状的形变)而具有的能叫做弹性势能．ii ．决定因素弹性强弱和形变大小．弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越多．d ．机械能动能和势能统称为机械能．某物体在某状态下所具有的机械能，等于该状态下该物体所具有的动能和势能之和．P k E E E +=e.机械能的转化和守恒物体的动能和势能可以相互转化，在转化的过程中，若没有摩擦等阻力，机械能的总量保持不变；若有摩擦等阻力，机械能的总量减少．2．内能A.定义物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动．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．严格地说，内能还应包括分子内部所具有的能，比如核能．B.决定因素物体的质量、温度、体积、物态、物质种类等．说明：内能与机械能的区别．内能与机械能是两种不同形式的能，它们的决定因素不同：内能的决定因素如上所述，机械能是指整个物体所具有的动能和势能的总和，它由物体的质量、速度、高度(或形变)等因素决定．内能和机械能两者互不包含：一个物体在某一状态下可能同时具有机械能和内能，也可能机械能为零，但内能一定不为零．C.改变物体内能的两种方式一热传递和做功a.热传递只要物体间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递．热从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分，直到温度相等(热平衡)时为止．热传递的三种方式：i．传导热从物体的高温部分沿着物体传到低温部分叫做传导．它的特征是热沿着物体传递，而传导热的物体本身并没有发生流动．固体中的热传递以传导方式为主．善于传导热的物质叫做热的良导体，如各种金属，其中最善于传导热的是银，其次是铜和铝．不善于传导热的物质叫做热的不良导体，如瓷、纸、木头、玻璃、皮革、棉花、石棉等，液体(除水银外)都不善于传导热，气体比液体更不善于传导热．ii．对流靠液体或气体的流动来传递热的方式叫做对流．它的特征是靠物质的流动来传热，因此对流是液体和气体特有的热传递方式．当发生对流时，密度小的物质上升，密度大的物质下降，即只有在上部物质密度大于下部物质密度时才会产生对流．因此用对流的方式对物体加热时，热源应放在被加热物体的下方，而用致冷物对物体冷却时，应将致冷物置于被冷却物体的上方．iii.辐射热由物体以电磁波的形式直接向外射出去叫做辐射．它的特征是不需要介质，可在真空中进行．太阳的热就是通过辐射的方式传给地球的．物体吸收(辐射)热的本领与它的温度高低、表面积大小和表面颜色深浅有关，物体温度越低(高)、表面积越大、表面颜色越深，越有利于吸收(辐射)热．利用热传递的方式改变物体内能的实质是内能的转移，内能改变的多少可用传递的热量来量度．在没有做功的条件下，物体放热，其内能减少；物体吸热，其内能增加．b．做功利用做功的方式改变物体内能的实质是内能和其他形式能的相互转化，内能改变的多少可用做功的多少来量度．在不发生热传递的条件下，物体对外做功，其内能减少；外界对物体做功，其内能增加．做功和热传递对改变物体的内能是等效的．D．内能的利用利用内能来直接加热物体和利用内能来做功．3．热量A.定义在物理学中，把物体在热传递过程中放出或吸收能量的多少叫做热量．用字母Q表示．热量是一个过程量．离开了热传递过程，说一个物体含有多少热量是没有意义的．B.单位在国际单位制中，热量的单位与功和能的单位相同，都是焦耳(J)．C.物体状态未变、温度改变过程中的吸、放热i ．物体温度升高时吸收的热量 t cm t t cm Q 吸∆=-=)(0ii ．物体温度降低时放出的热量 t cm t t cm Q 放∆=-=)(0公式中的t 表示物体的末温、t 0表示物体的初温、△t 表示物体温度的变化值．由公式变形可得：t m Qc ∆=，对于混合物⋅+++=+++=n n m m m m Q Q Q Q 2121,D ．物态变化过程中的吸、放热i ．熔化热与凝固热单位质量的某种物质(晶体)，在熔点时从固态完全熔化成同温度的液态时，所需要吸收的热量叫做这种物质的熔化热，用字母λ表示． 定义式：⋅=mQ λ 在国际单位制中，熔化热的单位是焦／千克(J ／kg)．物质在凝固时要放出热量，这叫凝固热．在相同的热学状态下，同一物质的凝固热与熔化热相同．ii ．汽化热与液化热单位质量的某种液体，完全变成同温度的气体时所需要吸收的热量，叫做这种物质的汽化热，用字母L 表示．定义式：L=Q/m .在国际单位制中，汽化热的单位是焦／千克(J ／kg)．物质在液化时要放出热量，这叫液化热．在相同的热学状态下，同一物质的液化热与汽化热相同．同种物质温度升高时，汽化热减小．iii．升华热与凝华热单位质量的固态物质升华时，所需要吸收的热量叫做这种物质的升华热．物质在凝华时要放出热量，这叫凝华热．在相同的热学状态下，同种物质的凝华热等于升华热，且等于相同条件下，它的汽化热和熔化热之和．E热平衡方程原来温度不同的物体，经过热传递而变得温度相同，即达到了热平衡状态．高、低温物体组成的系统，在系统内进行热传递的过程中，若与外界不发生热交换，则Q放=Q吸；若与外界发生了热交换，则Q放=Q吸+Q损．热平衡方程在整个热传递过程中的任一阶段都成立，并不是只有达到热平衡时才成立．其实质是能量守恒．4．．燃料的热值A.物理意义热值是表示燃料燃烧时释放热量多少的物理量．B.定义单位质量(或单位体积)的某种燃料完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值．用字母q表示．热值是燃料的一种属性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量(或体积)、是否燃烧以及燃烧的程度均无关．C.单位在国际单位制中，固体和液体燃料热值的单位是焦／千克(J／kg)，气体燃料热值的单位是焦／米3(J／m3)．D．质量为m千克(或体积为V米3)的燃料完全燃烧放出的热量Q=qm或Q=qV说明：温度、内能、热量及它们之间的关系．从微观角度看，温度反映了在某一状态下，物体内部分子做无规则运动的剧烈程度，一个物体的温度越高，它内部分子的无规则运动就越剧烈，温度是一个状态量．内能是物体内部所具有的能量，一切物体都具有内能，内能也是一个状态量．对于同一个物体，它的温度变化可以反映出其内能的变化：温度升高，内能增大；温度降低，内能减小．但对于不同的物体，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，这是因为内能的大小不仅仅由温度决定．热量是在热传递过程中传递的内能的多少，它是一个过程量．在热传递过程中被传递的是热量而不是温度．当物体吸、放热时，其内能发生变化，但温度不一定改变，如晶体的熔化和凝固、液体的沸腾等过程．物体内能的改变不一定由热传递造成，因为改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．5．热机A.所有热机的共同特点将燃料燃烧时获得的内能转化为机械能．B．内燃机i．定义燃料直接在气缸内燃烧而推动活塞做功的热机叫做内燃机．ii．工作原理内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成．活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程．在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能．在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其余三个冲程叫做辅助冲程，都是依靠飞轮的惯性带动曲轴完成的．在内燃机的一个工作循环中，活塞共来回两次，曲轴共转动两周．C.热机的效率i．能量损耗的原因燃料不可能充分燃烧；热机部件散热损耗部分内能；克服机件之间的摩擦做功要损耗部分内能；废气带走部分内能．ii ．热机的效率在热机里，用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所获得的能量之比，叫做热机的效率．%100⨯=燃烧有用Q Q η 式中 qm Q 燃烧= iii ．提高热机效率的主要途径：在热机的设计和制造上不断改进和革新，以减少各种能量损失；在使用时注意保养，例如加润滑剂以保证良好的润滑，以减小摩擦，合理调整运动零部件之间的间隙，以减小摩擦和防止漏气；充分利用废气带走的内能．D ．两种内燃机的不同点 种项 目汽油机 柴油机 构 造有火花塞，无喷油嘴 有喷油嘴，无火花塞 燃 料 汽油 柴油吸气冲程中吸进的物质汽油和空气的燃料混合物 空气 压缩冲程末气缸内的温度 250～300℃ 500～700℃点火方式点燃式压燃式做功冲程开始时燃气的压强3×106～5×106Pa5×106～107 Pa效率20％～30％28％～40％主要用途汽车、摩托车等拖拉机、坦克、轮船、内燃机车、载重汽车等柴油机的效率比汽油机的效率高的主要原因是：在做功冲程中，柴油机气缸内燃气的压强较大．E．环境保护煤、石油、天然气等燃料的利用，使人类获得大量的内能，但同时也造成环境污染．污染环境主要有以下几个方面：(1)燃烧生成有害气体；(2)燃烧排放大量烟尘、废气；(3)内燃机的噪声．保护环境的途径：(1)改进燃烧设备；(2)加消尘除尘装置；(3)集中供热，提高燃烧率；(4)普及推广气体燃料．。

机械能与内能复习一、分子热运动：1、物质是由组成的。

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。

②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，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。

③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。

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。

④当ｄ＞10ｒ时，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。

二、内能：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：①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。

②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。

③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。

④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。

苏科版九年级第十二章机械能和内能知识点汇总一、动能、势能、机械能1．一个物体能够做功，表明这个物体具有能量。

2．物体由于运动而具有的能量叫做动能。

1）质量不同的小车从斜坡的同一高度释放，运动到水平面时的速度的大小相等。

（2）运动物体的动能的大小跟物体的质量与速度有关，物体的质量越大，速度越大。

它具有的动能越大。

3．发生弹性形变的橡皮筋对卡片能做功，因此它具有弹性势能。

弹性势能的大小与形变大小有关，形变越大，弹性势能越大。

4．物体重力势能的大小跟质量与被提升的高度有关。

质量越大，提升的高度越大，物体具有的重力势能越大。

动能和势能统称机械能。

5．指出下列物体具有能的种类1）屋顶上的瓦片具有重力势能；(2)流动的河水具有动能；(3)空中飞行的足球具有重力势能和动能。

4）XXX诗词“XXX.雪”中有”一代天骄,XXX,只识弯弓射大雕”弯弓射雕说明弓具有弹性势能。

在空中匀速下落的降落伞,动能不变势能减小机械能减小。

6．观察摆球的动能和势能的变化1)使摆球偏离原来的位置（）到Ａ点．当摆球从Ａ点向下摆动时。

它的速度越来越大，动能逐渐增大势能逐渐减小当摆球到达最低点时。

它的动能最大，势能最小,在此过程中,摆球的势能逐渐转变成动能.2)然后摆球从O’点向B点运动时,它的速度越来越小，动能逐渐减小。

势能逐渐增大；当摆球到达最高点时B时,它的动能最小；势能最大。

动能转酿成重力势能；3）物体间的动能和势能是能够彼此转化的．若不计摩擦等阻力,动能和势能的转化进程中,机器能的总量保持稳定。

这就是机器能守恒定律。

机械能和内能复二、内能热传递1．运动的物体具有动能，相似的，物体内部的分子也在不停的作无规则运动，因而分子具有分子动能；2．被举高的物体与地球相互吸引而具有重力势能，被压缩的弹簧间相互排斥因而具有弹性势能，类似的，物体内部的分子之间也存在着相互作用的引力和斥力，因此分子具有分子势能；3．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。

第12章机械能1、一个物体能对外（），这个物体就具有（），如果物体能对外做的功越多，它具有的能就（）。

2、物体由于运动而具有的能叫（），动能的大小与( )和（），在物体的运动速度一定时，物体的（）越大，物体的（）越大；在物体的质量一定时，物体的（）越大，物体的（）越大。

在不计空气阻力时向下运动的物体的运动速度与质量是否有关？3、一切运动的物体都具有（）。

4、物体由于被举高而具有的能叫（），物体重力势能的大小与（）和（）有关，在物体被举的高度一定时，物体的（）越大，物体的（）越大；在物体的质量一定时，物体（）越大，物体的（）越大。

5物体由于发生弹性形变而具有的能叫（）。

弹性势能的大小与物体发生（）有关。

6、机械能（）和（）的总和。

7、单摆在运动过程中能量是怎样转化的？8、滚摆在运动过程中能量怎样转化的？9、人造地球卫星在绕地球运动的过程中能量怎样转化的？10、在机械能的研究范围内做匀速运动的物体有无能量的转化？11、一物体在水平面上做匀速直线运动，则物体的动能（），重力势能（），机械能（）。

物体从高空匀速直线下落，则物体的动能（），重力势能（），机械能（）。

12、在机械能的研究范围内，做匀速直线运动的物体只有能量的变化，而无能量的转化。

13、能量在发生转化时，减小的能量始终在向增大的能量转化。

14、机械能守恒定律是：在机械能的研究范畴内，且不计能量损失时，动能和势能可相互转化，在相互转化的过程中，机械能的总量保持不变。

15、能量守恒定律的内容是：能量既不会（），也不会（），它只会从一种形式转化为其它的形式，也从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中，能量的总量保持守恒。

16、流动的水具有的机械能叫（），流动的风具有的机械能叫（），水能和风能是自然界天然的能源。

【典型例题】一、机械能知识点一：动能：物体由于运动而具有的能。

物体的质量越大，速度越大，动能越大例1．（04烟台）如图所示是探究动能大小与哪些因素有并的实验：（1）实验中你通过观察知道动能的大小。

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一、动能和势能1、能量（1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。

物体对外做功的本领越大能量越大。

（2）单位：焦耳（J）2、动能(1)定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。

(2)影响动能大小的因素：①物体的质量；②物体运动的速度。

物体的质量越大，运动速度越大，物体具有的动能就越大。

(3)单位：焦耳(J)。

3、重力势能(1)定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。

(2)影响重力势能大小的因素：①物体的质量；②物体被举高的高度。

物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。

(3)单位：焦耳(J)4、弹性势能(1)定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。

(2)单位：焦耳(J)。

(3)影响弹性势能大小的因素：①物体发生弹性形变的程度。

物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。

②物体本身弹性的大小二、机械能及其转化1、机械能(1)定义：动能和势能统称为机械能。

机械能是最常见的一种形式的能量。

(2)单位：J。

(3)影响机械能大小的因素：①动能的大小；②重力势能的大小；③弹性势能的大小。

2、机械能守恒定律：物体具有的动能和势能可以互相转化。

如果不计摩擦等阻力，在动能和势能相互转化过程中机械能的总量保持不变。

3、判断机械能变化的方法①从机械能定义角度：分析动能、势能如何变化，从而确定它们的和（即机械能）如何变化。

②应用机械能守恒定律：分析是否存在摩擦等阻力，如果不计摩擦等阻力则机械能不变，否则减少。

4、一个物体受平衡力作用，机械能可能不变，可能变大，可能变小。

三、内能1、内能(1)概念：物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。

分子具有动能的原因是分子在永不停息地作无规则运动；分子具有势能的原因是分子间存在相互作用的引力和斥力。

①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。

②一切物体在任何情况下都具有内能。