資源簡介

第十二章 機械能和內能
1、能量 （能量表示物體做功的本領，能量可用做功多少來衡量）
一個物體能夠對另一個物體做功，這個物體就具有能（能量），所有能量的單位都是：焦耳（J）。
能量表示物體做功本領的大小，能量可以用做功多少來衡量
機械能（宏觀）、內能（微觀）、化學能等是不同形式的能量，一個物體可以同時具有不同形式的能，不同形式的能可以相互轉化 機械能=動能+勢能（重力勢能、彈性勢能） 理論上機械能守恒
動能：物體由于運動而具有的能叫動能。
影響物體動能大小的因素：速度、質量。物體的速度越大，質量越大，動能就越大。
探究動能大小與哪些因素有關實驗：控制變量法、轉換法
控制變量法：
質量不等小車從斜面同一高度釋放 小車到達水平面時速度大小相等
同一小車從斜面不同高度釋放 小車質量相等，到水平面速度大小不等
轉換法：
通過比較木塊被撞擊后運動的距離判斷當次實驗小車動能的大小
3、重力勢能：物體由于被舉高而具有的能。
影響物體重力勢能的因素：質量、高度。物體質量越大，被舉得越高，重力勢能就越大。
探究重力勢能大小與哪些因素有關實驗：控制變量法、轉換法
控制變量法：
相同質量的木塊從不同高度釋放撞擊小桌子
不同質量的木塊從相同高度釋放撞擊小桌子
轉換法：
通過比較小桌子被木塊撞擊后桌腿陷入沙子深度判斷木塊的重力勢能大小
4、彈性勢能：物體由于發生彈性形變而具的能。物體的彈性形變越大，它的彈性勢能就越大。
5、自然界中可供人類大量利用的機械能有風能和水能。
6、內能：與熱運動（物體內部大量分子的無規則運動）有關的能量
7、任何物體在任何時候都有內能 內能=分子動能+分子勢能
8、內能與溫度、質量有關：物體的溫度越高，質量越大，內能就越大。還與狀態有關
9、改變物體的內能兩種方式：做功、熱傳遞，兩種方式改變物體的內能是等效的。
10、熱傳遞：物體吸收熱量，溫度升高時，物體內能增大；
物體放出熱量，溫度降低時，物體內能減小。
11、熱傳遞的條件：存在溫度差 從高溫傳遞到低溫，溫度相同后，熱傳遞停止
熱量（Q）：物體在熱傳遞過程中轉移的能量叫作熱量，用Q表示，單位是J
熱量是過程量，只能說吸收熱量、放出熱量，不能說物體含有、具有能量
13、做功：物體對外做功，物體的內能減小；外界對物體做功，物體的內能增大。
14、內能也可以轉化為機械能，這是熱機（熱力發動機）的原理
熱機：燃料的化學能 燃燒后轉化為高溫高壓燃氣的內能 再通過做功轉化成活塞的機械能
空氣壓縮引火儀：活塞的機械能 做功轉化為筒內空氣的內能 再通過熱傳遞轉移為棉絮內能
汽油機（內燃機）的基本構造：進氣門、汽缸、曲軸（飛輪）、火花塞、排氣門、活塞、連桿
沖程：活塞從汽缸一端到另一端稱為一個沖程 汽油機一個工作循環有4個沖程
火花塞在壓縮沖程末尾，做功沖程開始時點火
柴油機與汽油機區別是：柴油機沒有火花塞，靠壓縮沖程機械能轉化為混合氣體內能壓燃
汽油機輕巧 柴油機的功率較大
16、4221（倍數）：一個工作循環4個沖程；曲軸（飛輪）旋轉2周，活塞往復2次；對外做功1次。
17、熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率。
熱機各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
做功沖程是主要沖程，其它三個沖程是輔助沖程，是靠飛輪的慣性完成
燃料：固體燃料、液體燃料、氣體燃料
燃料完全燃燒后放出的熱量與：燃料的種類、燃料的質量有關
比較質量相等的不同燃料完全燃燒放出熱量的多少實驗：
方法：
控制變量法：燃料質量相等、容器相同、水質量相同，只有燃料種類不同
(
紙片
) (
酒精
)轉換法：通過觀察水溫度的變化量判斷燃料完全燃燒后放出熱量的多少
熱值：燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質量之比叫作這種燃料的熱值
用字母q表示，單位是J/kg（固體、液體燃料）；J/m3（氣體燃料） Q放=Vq 變形V=Q/q q=Q/V
質量為m，熱值為q的燃料，完全燃燒放出的熱量為 Q放=mq 變形m=Q/q q=Q/m
液態氫氣熱值：1.43×108J/kg，物理意義：1kg氫氣完全燃燒放出的熱量是1.43×108J
氫氣的熱值：1.28×107J/m3，物理意義：標準狀況下1m3的氫氣完全燃燒放出的熱量是1.28×107J
比熱容：
實驗：探究不同物質吸收相同熱量升溫快慢的現象
目的：觀察不同物質吸收相同熱量后，溫度變化是否相同
方法：
控制變量法：熱源、加熱方式相同，沙子、水質量相等
轉換法：熱源、加熱方式、加熱時間相同 沙子和水吸收熱量相同
還需實驗器材：秒表、托盤天平
比熱容定義：物體溫度升高時吸收的（熱量）與它的（質量和升高溫度乘積）之比
數值上等于：單位質量的某種物質溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量，是物質的屬性
變形 其=t-t0或=t0-t t為初溫，t0為末溫
比熱容的單位是：J/(kg·℃)，讀作：焦耳每千克攝氏度。
水的比熱容是：C=4.2×103J/(kg·℃)
物理意義是：1千克的水溫度升高（或降低）1℃時，吸收（或放出）的熱量是4200J。
比熱容大小與物質種類和所處狀態（如水、冰）有關
22、利用內能可以加熱，也可以做功。
23、海風：白天，水的比熱容大，海面升溫慢，地面溫度高的熱空氣上升，海面吹來的冷空氣形成海風
陸風：夜晚，水的比熱容大，海面降溫慢，海面溫度高的熱空氣上升，陸地吹來的冷空氣形成陸風
例題：
1、物體的溫度升高，內能增大（√）
物體的內能增大，溫度一定升高（×）理由：晶體的熔化過程，不斷吸熱，內能增大，溫度不變。
2、滾擺從最高處由靜止釋放，下降過程中，滾擺的重力勢能減小，動能增大，滾擺
轉動速度變大，到達最低點時，動能最大，重力勢能最小；然后上升，動能減小，重力勢能變大。
拉弓射箭：人拉弓做功轉化為弓彈性勢能，松手后，功彈性勢能轉化為箭的動能
在實際情況中，機械能有損耗 如：扔籃球后，籃球每次彈起高度變低
打氣筒桶壁變熱：a、打氣筒活塞與桶壁摩擦，通過做功的方式，活塞機械能轉化為桶壁內能，桶壁溫度升高；b、活塞壓縮筒內空氣，活塞機械能轉化為空氣內能，空氣溫度升高，空氣內能以熱傳遞方式轉移為桶壁內能，桶壁維度升高
水的比熱容大，在吸熱情況相同時，水升溫慢；在放熱情況相同時，水降溫也慢

展開更多......

收起↑