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1、第十二章机械能和内能 知识网络机械能和内能机械能内能燃料动能势能弹性势能重力势能定义影响因素改变方式做功热传递热值放热公式 动能动能 势能势能 机械能机械能能的单位：能的单位： 焦焦( (J J) ) 一个物体如果一个物体如果能够能够对另一个物体做功，对另一个物体做功，这个物体就具有能量，简称这个物体就具有能量，简称能能一、能一、能例、一个物体例、一个物体_，我们就，我们就说这个物体具有了能，飞行的子弹能穿透钢板，说这个物体具有了能，飞行的子弹能穿透钢板，是靠子弹的是靠子弹的_能，蓄在高处的水能用来发电，能，蓄在高处的水能用来发电，是利用水的是利用水的_能，钟表里的发条能带动时能，钟表里的发条
2、能带动时针走动，是靠发条的针走动，是靠发条的_能。能。能够对另一个物体做功能够对另一个物体做功动动重力势重力势弹性势弹性势二、动能：二、动能： 1.概念：概念：物体由于物体由于运动运动而具有的能量叫做而具有的能量叫做动能动能2.动能的大小跟哪些因素有关呢？动能的大小跟哪些因素有关呢？ 动能可能与动能可能与速度速度质量质量有关有关质量质量速度速度速度速度质量质量4、如何研究动能与质量的、如何研究动能与质量的关系？关系？ 将将质量不同质量不同的小车从斜面的小车从斜面的的同一高度同一高度由静止开始滑由静止开始滑下下（控制（控制速度速度相同相同 ，控，控制变量法）制变量法）5、如何判断哪个小车的、如何
3、判断哪个小车的动能大呢？动能大呢？ 让从斜面滑下的小车撞击放在水平面上的木块让从斜面滑下的小车撞击放在水平面上的木块若木块被小车撞得远，则表明小车的动能大若木块被小车撞得远，则表明小车的动能大（转化法）（转化法）1、什么叫重力势能？、什么叫重力势能？物体由于物体由于被举高被举高而能够做功所具有的能。而能够做功所具有的能。2、重力势能的大小与哪些因素有关？、重力势能的大小与哪些因素有关？三、重力势能质量质量质量质量高度高度重力势能可能与重力势能可能与质量质量高度例、“模拟打桩”实验中,怎么判断重力势能的大小?通过木桩陷入沙中的深度1 1、什么是弹性势能？、什么是弹性势能？物体的弹性形变越大，弹性
4、势能就越大。物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。四、弹性势能物体发生物体发生弹性形变弹性形变所具有的能所具有的能，2、其大小与什么因素有关？、其大小与什么因素有关？五、机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能机械能的转化和守恒定律：机械能的转化和守恒定律： 动能和势能可以相互转化，如果动能和势能可以相互转化，如果没有摩擦没有摩擦等阻力，在转化过程中机械等阻力，在转化过程中机械能的能的总量保持不变总量保持不变。2、动能和势能可以相互转化 例例1：分析下列各物体具有什么形式的机械：分析下列各物体具有什么形式的机械能：能： 在平直公路上行驶的汽车具有在平直公路上行驶的汽车具有_ 能；能
5、； 被卷紧的钟表发条具有被卷紧的钟表发条具有_ 能；能； 正在爬坡的汽车具有正在爬坡的汽车具有_ 能；能； 正在下降中的滚摆具有正在下降中的滚摆具有_能。能。弹性势弹性势动动动能和重力势动能和重力势动能和重力势动能和重力势例、我国于今年例、我国于今年3 3月月2525日成功发射的日成功发射的“神舟神舟”三号飞船在预定轨道上环绕地三号飞船在预定轨道上环绕地球运行了球运行了108108圈。飞船圈。飞船 在椭圆轨道上运在椭圆轨道上运行阶段，当它从行阶段，当它从远地点远地点向向近地点近地点运行的运行的过程中，过程中， _能减小，能减小， _ _ 能增大能增大_能转化为能转化为_能能动动 重力势重力势
6、重力势重力势动动六、内能六、内能1、什么叫内能？、什么叫内能？物体内部所有分子做无规则运动的物体内部所有分子做无规则运动的动能动能和和分子势能分子势能的总和的总和. .3、改变物体内能的方式有哪几种？、改变物体内能的方式有哪几种？做功做功与与热传递热传递,是是等效等效的的对物体做功对物体做功，物体内能增大，物体内能增大，物体对外物体对外做功做功，内能减小。，内能减小。2. 一切物体都具有内能。一切物体都具有内能。内能分子总动能分子总动能分子总势能分子总势能温度温度质量质量体积体积5.物体的内能与物体的内能与温度温度有关。有关。v理解：理解：同一物体的内能才可以比较：同一物体的内能才可以比较：v
7、A、物体的温度升高，其内能增加；、物体的温度升高，其内能增加；vB、物体的温度降低，其内能减小；、物体的温度降低，其内能减小；vC、物体的温度不变，其内能可变。（如晶、物体的温度不变，其内能可变。（如晶体的熔化和凝固过程）体的熔化和凝固过程）4、物体的内能与那些因素有关？、物体的内能与那些因素有关？质量、温度、种类质量、温度、种类例例1、在保温瓶内倒入开水，但不装满，上、在保温瓶内倒入开水，但不装满，上面还留有一些空间，内有空气，然后塞上面还留有一些空间，内有空气，然后塞上木塞，过一会儿木塞被冲起，这个现象说木塞，过一会儿木塞被冲起，这个现象说明明_对对_做功，做功，_的内能转化的内能转化成木
8、塞的成木塞的_能。能。空气空气木塞木塞空气空气机械机械例例2、下列四幅图中，不是利用做功方式、下列四幅图中，不是利用做功方式来改变物体内能的是来改变物体内能的是 ( )例例2、下列四幅图中，不是利用做功方式、下列四幅图中，不是利用做功方式来改变物体内能的是来改变物体内能的是 ( )C七、能量的转化和转移内能内能机械能机械能化学能化学能内能内能做功做功燃烧燃烧热热传传递递能量的转化能量的转化能量的转化能量的转化能量的转移能量的转移（热量）（热量） 做功与热传递对改变物体的内能是做功与热传递对改变物体的内能是等效等效的。的。八八.热传递热传递1 1、发生的条件：、发生的条件：2 2、传递的方向：、
9、传递的方向：3 3、传递的结果：、传递的结果：4 4、传递的是什么：、传递的是什么：存在温度差存在温度差高温到低温高温到低温温度相同温度相同内能内能 热量热量5 5、在热传递过程中传递的能量叫做、在热传递过程中传递的能量叫做热量热量。九.热量 物理学中物理学中, ,把物体在热传递过程中把物体在热传递过程中转移能量的转移能量的多少多少叫做热量，用符号叫做热量，用符号Q Q 表示表示. . 热量的单位热量的单位；焦耳焦耳 简称焦简称焦(J).(J). 热量是一个热量是一个过程量过程量，只能说物体吸收（或放出），只能说物体吸收（或放出）了多少热量，不能说物体了多少热量，不能说物体具（含）具（含）有多
10、少热量。有多少热量。 当物体温度升高或降低时，所吸收或放出的当物体温度升高或降低时，所吸收或放出的热量为热量为cmt十、比热容十、比热容C1kg的某种物质，在升高或降低的某种物质，在升高或降低1oc所吸收所吸收或放出的热量，叫做这种物质的比热容。或放出的热量，叫做这种物质的比热容。2 2、单位：、单位： J/（kgoc）3 3、水的比热容是多少？物理意义？、水的比热容是多少？物理意义？1 1、定义、定义3、探究水和沙子的吸热能力.实验器材如图所示，两个酒精灯、两个金属杯、两个温度计.对质量相等的水和沙子进行加热请回答下列问题：（1）怎样使水和干沙子吸收相同的热量？（2）加热相同的时间水和干沙子
11、，谁温度升高的快？（3）这个实验说明了什么？（1）用相同的加热器给水和沙子加热相同时间（2）沙子（3）水的吸热能力比沙子的吸热能力强4、计算、计算Q Q吸吸Q Q放放（0）（0）注意：注意：温度温度升高到，降低到，升高到，降低到，表示末温（）表示末温（） 温度温度升高了，降低了升高了，降低了，表示温度变化量（，表示温度变化量（t）cmt例例1、一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的、一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（温度降低一半，则（ ）。）。A.它的比热容变为原来的它的比热容变为原来的1/4B.它的热值变为原来的它的热值变为原来的1/2C.它的比热容和热值都为原来的它的比热容和热值
12、都为原来的1/2D.它的比热容与热值都不变它的比热容与热值都不变D例例2、已知铜的比热容小于铝的比热容，、已知铜的比热容小于铝的比热容，如果两者的质量和初温均相同，它们从外如果两者的质量和初温均相同，它们从外界吸收相同的热量后，两者的末温是界吸收相同的热量后，两者的末温是（ ）。）。A.相同相同 B.t铝铝t铜铜 C. t铝铝t铜铜 D.无法确定无法确定C C 例3、在太阳光照射下水、泥土等物质的温度会升高，为了使500 kg水的温度升高l0，需要吸收多少太阳能?若有同样的太阳能被500 kg的泥土吸收，可使泥土的温度升高多少?若水的比热容比泥土小，则可能有哪些现象发生？泥土比热容为08410
13、3J(kg)解：解：Q吸吸（0）=4.2103J(kg) 500kg10 =2.1107JQ吸土吸土土土土土（0）土土即即 2.1107J =0.84103J(kg) 500kg(t-t0) 所以所以 t-t0 =50 Q吸吸Q吸土吸土=2.2.活塞经历四个冲程活塞经历四个冲程, , 分别为分别为冲程，冲程，冲程，冲程，冲冲程，程，冲程。其中冲程。其中 冲程冲程时燃气对外做功时燃气对外做功. .在压缩冲程中在压缩冲程中它它是将是将_能转化为能转化为_能。能。其它其它几个冲程是靠几个冲程是靠 完成的完成的 十一十一. .热机热机 热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的热机是将燃料燃烧产生的高温高压
14、燃气的内能内能转化为转化为机械能机械能的装置的装置.汽油机完成一个循环：1.1.曲轴旋转曲轴旋转圈圈, ,活塞往复活塞往复次次. .两两两两吸气吸气 压缩压缩做功做功排气排气做功做功机械机械内内惯性惯性 A B C D例例2:（11内江）如图所示，是四冲内江）如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，程汽油机工作的部分冲程示意图，其中其中 图是做功冲程，图是做功冲程， 图图是是依靠依靠飞轮的惯性来完成的冲程。飞轮的惯性来完成的冲程。乙乙甲甲1、定义：、定义：2、单位：、单位：3、天然气热值是多少？物理意义？、天然气热值是多少？物理意义？4、计算公式：、计算公式：Q放放q或或Q放放vq十二、
15、热值十二、热值qJ/kgJ/kg1kg1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧所放出的热量。所放出的热量。焦焦/ /米米3 3 J/m3 例1、随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭液化气与煤相比，热学方面突出的优点是_；环保方面突出的优点是_.若上题中的能量由燃烧液化气来提供，燃烧放出的热量的50%被水吸收,则需要完全燃烧多少千克的液化气？水的比热容是4.2 X 103(kg)，液化气的热值是5.0X 107Jkg。热值高热值高对环境污染小对环境污染小Q放放Q吸吸= 50%mqQ吸吸= 50%2.1107J= 50%m5.0X 10
16、7Jkgm=0.84kg例例2：一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为：一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3600转转/分，该柴油机活塞分，该柴油机活塞1s对外做功对外做功 次。若其效率为次。若其效率为40%，消耗，消耗5kg的柴油的柴油转化成的机械能是转化成的机械能是 J。 (q柴油柴油=4.3107J/kg) 308.6107例例3.天然气灶烧水，燃烧天然气灶烧水，燃烧0.5m3的天然气，使的天然气，使100kg的水从的水从20升高到升高到70。已知水的比热。已知水的比热容为容为C=4 .2103J/（kg），天然气的热），天然气的热值为值为q=7.0107J/m3。求：。求：（1）0.5m3天然气完全燃烧放出的热量天然气完全燃烧放出的热量Q放放。（2）水吸收的热量）水吸收的热量Q吸吸。(3)燃气灶的效率燃气灶的效率。练习练习1、一个配有活塞的厚玻璃筒、一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了在这个过程中，是通过了在这个过程中，是通过_方式使空气方式使空气 _增加，温度升增加，温度升高，达到
