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1、机械能和内能机械能和内能九中震旦九中震旦 钱慧钱慧第第12章章 机械能和内能机械能和内能一、机械能一、机械能二、内能二、内能三、热量三、热量四、热值四、热值五、内燃机五、内燃机一、机械能一、机械能机械能和内能机械能和内能1、什么叫动能？、什么叫动能？物体由于运动而能够做功所具有的能。物体由于运动而能够做功所具有的能。2、动能的大小与那些因素有关？、动能的大小与那些因素有关？物体的质量、速度越大，动能越大。物体的质量、速度越大，动能越大。例题：在研究物体的动能与哪些有关的实验中，如图，例题：在研究物体的动能与哪些有关的实验中，如图，mA=mB,mC=mD,hA=hC,hB=hD=0.5hA（1）
2、要研究动能的大小与质量的关系，我们应选择要研究动能的大小与质量的关系，我们应选择_两图进行比较。两图进行比较。（2）四个小球到达水平面时，）四个小球到达水平面时，_球的动能最大球的动能最大（3）根据）根据c、d两幅图，得出结论两幅图，得出结论_（a）（c）（d）（b）机械能和内能机械能和内能3、什么叫重力势能？、什么叫重力势能？物体由于被举高而能够做功所具有的能。物体由于被举高而能够做功所具有的能。4、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？物体的质量越大，被举得越高，物体物体的质量越大，被举得越高，物体的重力势能越大。的重力势能越大。5、弹性势能、弹性势能机械能和内能机
3、械能和内能什么是弹性势能？其大小与什么因素有关？什么是弹性势能？其大小与什么因素有关？物体发生弹性形变所具有的能。物体发生物体发生弹性形变所具有的能。物体发生的弹性形变越大，物体的弹性势能越大。的弹性形变越大，物体的弹性势能越大。例：分析下列各物体具有什么形式的机械能：例：分析下列各物体具有什么形式的机械能：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；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下雨时雨滴匀
4、速下落，下落过程中雨滴的动能下雨时雨滴匀速下落，下落过程中雨滴的动能_，重力势能，重力势能_，机械能，机械能_，雨滴的，雨滴的内能将内能将_(选填选填“变大变大”、“变小变小”或或“不不变变”)不变不变变小变小变小变小变大变大某物体在一对平衡力的作用下运动，则该物某物体在一对平衡力的作用下运动，则该物体的体的 （）A.动能一定不变，势能也一定不变。动能一定不变，势能也一定不变。B.动能和势能都在不断的变化。动能和势能都在不断的变化。C.动能一定不变，势能可能会变化。动能一定不变，势能可能会变化。D.势能一定不变，动能在不断的变化。势能一定不变，动能在不断的变化。C我们看杂技演员从高处跳下落在绷
5、床上，又我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上，又被弹起的过程如图所示，请你写出演员在表被弹起的过程如图所示，请你写出演员在表演时涉及到的两个物理知识演时涉及到的两个物理知识(1)_；(2)_动能和重力势能相互转化动能和重力势能相互转化动能和弹性势能相互转化动能和弹性势能相互转化机械能和内能机械能和内能二、内能二、内能1、什么叫内能？、什么叫内能？物体做无规则运动所具有的动能和分子物体做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。势能的总和。2、物体的温度升高，内能如何变化？、物体的温度升高，内能如何变化？变大变大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？做功与热传递。做功与热传递
6、。对物体做功，物体内能增大，物体对外对物体做功，物体内能增大，物体对外做功，内能减小。做功，内能减小。在保温瓶内倒入开水，但不装满，上面还留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，然后塞上木塞，过有一些空间，内有空气，然后塞上木塞，过一会儿木塞被冲起，这个现象说明一会儿木塞被冲起，这个现象说明_对对_做功，做功，_的内能转化成木塞的的内能转化成木塞的_能。能。空气空气木塞木塞空气空气机械机械在物体内能不变的情况下，不可能发生的是：在物体内能不变的情况下，不可能发生的是：（）A.一边吸热，一边对外做功。一边吸热，一边对外做功。B.一边放热，一边对外做功。一边放热，一边对外做功
7、。C.一边放热，一边外界对物体做功。一边放热，一边外界对物体做功。D.既不发生热传递，又不做功。既不发生热传递，又不做功。B下列四幅图中，不是利用做功方式来改变下列四幅图中，不是利用做功方式来改变物体内能的是物体内能的是 ()C下图反映了哪些共同的物理知识？下图反映了哪些共同的物理知识？1、_。2、_。机械能和内能是可以相互转化的机械能和内能是可以相互转化的做功可以改变物体的内能做功可以改变物体的内能三、热量三、热量机械能和内能机械能和内能1、定义：在热传递过程中传递的能量。、定义：在热传递过程中传递的能量。2、比热容：、比热容：1kg的某种物质，在升高或降的某种物质，在升高或降低低1oc所吸
8、收或放出的热量，叫做这种物质所吸收或放出的热量，叫做这种物质的比热容。的比热容。3、单位、单位J/kgoc4、物理意义、物理意义有一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度有一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（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在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中，提供的材料：的实验中，提供的材料：0.1 kg的铜块；的铜块；
9、0.1 kg的铝块；的铝块；0.2 kg的铜块；的铜块；0.3 kg的的铝块应选用的材料是铝块应选用的材料是 ()A与与 B与与 C与与 D与与关于温度、关于温度、热热量和量和热热能，下列能，下列说说法中正确的是法中正确的是A A0 0o oc c的冰的冰热热能能为为零零B B物体的温度越高，它所含物体的温度越高，它所含热热量就越多量就越多C C两个物体的温度相同，它两个物体的温度相同，它们们之之间间就不能就不能发发生生热传递热传递D D物体吸收了物体吸收了热热量，物体的温度一定会升高量，物体的温度一定会升高甲乙两个物体的质量之比为甲乙两个物体的质量之比为21，组成乙、组成乙、甲两物体的比热容
10、之比为甲两物体的比热容之比为21，它们吸收相等，它们吸收相等的热量后升高的温度之比为的热量后升高的温度之比为 _。5、计算、计算Q吸吸（0）Q放放（0）例题例题11T/oct/minabc质量相等，初温相同的质量相等，初温相同的abc三种不同液体，分别三种不同液体，分别用三个完全相同的电加热器加热，加热过程中，用三个完全相同的电加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线，温度随时间变化的图线如图所示，根据图线，把三种液体的比热容按从大到小的顺序为（把三种液体的比热容按从大到小的顺序为（）C b a已知铜的比热容小于铝的比热容，如果两已知铜的比热容小于铝的比热容，如果两者的质
11、量和初温均相同，它们从外界吸收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（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 在太阳光照射下水、泥土等物质的温度会升在太阳光照射下水、泥土等物质的温度会升高，为了使高，为了使500 kg水的温度升高水的温度升高l0，需要吸需要吸收多少太阳能收多少太阳能?若有同样的太阳能被若有同样的太阳能被500 kg的的泥土吸收，可使泥土的温度升高多少泥土吸收，可使泥土的温度升高多少?若水的若水的比热容比泥土小，则可能有哪些现象发生？比热容比泥土小，则可能有哪些现象发生？泥土比热容为泥
12、土比热容为084103J(kg)Q吸吸（0）=4.2103J(kg)500kg10=2.1107JQ吸土吸土土土土土（0）土土2.1107J=0.84103J(kg)500kg(t-t0)t-t0=50 Q吸吸Q吸土吸土=1、热值：、热值：1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧所放出的所放出的热量。热量。机械能和内能机械能和内能2、单位：、单位：J/kg3、物理意义、物理意义4、计算、计算Q放放q四、热值四、热值 随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生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了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走
13、进家庭液化气与煤相比，热学方面突出的具已走进家庭液化气与煤相比，热学方面突出的优点是优点是_；环保方面突出的优点是；环保方面突出的优点是_.若上题中的能量由燃烧液化气来若上题中的能量由燃烧液化气来提供，燃烧放出的热量的提供，燃烧放出的热量的50%被水吸收被水吸收,则需要完全则需要完全燃烧多少千克的液化气？燃烧多少千克的液化气？水的比热容是水的比热容是4.2 X 103(kg)，液化气的热值是液化气的热值是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 107Jkgm=0.84kg五、内燃机五、内燃机机械能和内能
14、机械能和内能内燃机的工作一个循环有几个冲程？内燃机的工作一个循环有几个冲程？吸气冲程、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气压缩冲程、做功冲程和排气冲程冲程如图是内燃机的剖面图，如图是内燃机的剖面图，它表示的是它表示的是_冲程冲程从能量的转化角度来说，从能量的转化角度来说，它是将它是将_能转化为能转化为_能。能。压缩压缩机械机械内内机械能和内能机械能和内能下列各种说法错误的是下列各种说法错误的是()A各种形式的能量在一定条件下都可以各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化相互转化 B做功改变物体的内能是不同形式的能做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化的相互转化 C热传递改变物体的内能是不同形
15、式能热传递改变物体的内能是不同形式能的转化的转化 D能量在转化和转移的过程会有能量的能量在转化和转移的过程会有能量的损失，但自然界的能量的总量是守恒的损失，但自然界的能量的总量是守恒的C练练 习习 题题一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了在这个压下去，棉花燃烧起来了在这个过程中，是通过过程中，是通过_方式使空气方式使空气 _增加，温度升高，达到棉花增加，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧实验中使用棉的燃点使棉花燃烧实验中使用棉花的目的是：花的目的是：_。做功做功内能内能用来证明筒内温度升高
16、了用来证明筒内温度升高了如如图图所示，所示，为为四冲程内燃机工作四冲程内燃机工作过过程的示意程的示意图图，则则按吸气、按吸气、压缩压缩、做功和排气冲程排列的、做功和排气冲程排列的顺顺序序是是()()。A A乙丙甲丁乙丙甲丁 B B甲丁乙丙甲丁乙丙 C C丙丁乙甲丙丁乙甲 D D甲乙丙丁甲乙丙丁B B原长为原长为L的软弹簧上端固定，的软弹簧上端固定，下端挂一小重球，从图示位置下端挂一小重球，从图示位置A处释放时，弹簧仍长为处释放时，弹簧仍长为L，小小球从球从A运动到最低位置运动到最低位置B的过的过程中，程中，_能减少，能减少，_能和能和_能增加了能增加了重力势重力势动能动能弹性势弹性势遨游太空遨
17、游太空2l小时，绕地球小时，绕地球14圈的圈的“神舟神舟”五五号载人飞船返回舱返回地面时，为了使快速号载人飞船返回舱返回地面时，为了使快速降落的返回舱安全着陆，在距地面一定高度降落的返回舱安全着陆，在距地面一定高度时需点燃反推火箭的发动机向下喷出高温高时需点燃反推火箭的发动机向下喷出高温高压气体，那么从开始喷气到安全着陆的过程压气体，那么从开始喷气到安全着陆的过程中，返回舱的中，返回舱的 ()A动能不变，势能减小动能不变，势能减小 B动能减小，势能减小动能减小，势能减小 C动能减小，势能不变动能减小，势能不变 D动能不变，势能增大动能不变，势能增大B如如图图，四幅，四幅图图中，属于利用中，属于
18、利用热传递热传递改改变变物体物体内能的是内能的是()()。A A双手摩擦能双手摩擦能发热发热 B B烧烧水水时时水温升高水温升高 C C锯锯木材木材锯锯子子发烫发烫 D D钻钻木取火木取火B B 吃早吃早饭饭的的时时候，候，妈妈妈妈用用热热水水给给小雪加小雪加热热如如图图所示的袋装牛奶，所示的袋装牛奶，为为了使了使这这袋牛奶的温度由袋牛奶的温度由1212升高到升高到4242，妈妈妈妈至少要用至少要用6060的的热热水水多少千克多少千克?水的比水的比热热容容为为4 42 210108 8J J(kg(kg)，设该设该牛奶的比牛奶的比热热容容为为2 25 51010。J J(kg(kg)，不不计热计热量量损损失失