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1、第十二章第十二章 机械能和内能机械能和内能苏科版新教材同步教学课件苏科版新教材同步教学课件12024/7/10第一节第一节 动能动能 势能势能 机械能机械能物体能做多少功，就说它有多少能。物体能做多少功，就说它有多少能。能的单位：能的单位：焦焦(J)(J)一个物体如果能够对另一个物体做功，这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，简称能个物体就具有能量，简称能1、能量、能量22024/7/102 2、动能、动能 物体由于运动而具有的能物体由于运动而具有的能 动能的大小与那些动能的大小与那些因素因素有关有关 运动物体的动能大小与物体的运动物体的动能大小与物体的速度速度和和质量质量有
2、关，有关，物体的速度越物体的速度越大大，质量越，质量越大大，它具有的动能就越，它具有的动能就越大大32024/7/103 3、重力势能、重力势能物体重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关，物体重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关，质量越大，被举的高度越大，物体所具有的重力势能质量越大，被举的高度越大，物体所具有的重力势能就越大就越大被举高的物体具有的能叫做重力势能被举高的物体具有的能叫做重力势能42024/7/104、弹性势能：、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能物体由于发生弹性形变而具有的能在一定限度内，形变越大，形变的物体具有的在一定限度内，形变越大，形变的物体具有的弹性势
3、能就越大弹性势能就越大52024/7/105、动能和势能之间的相互转化、动能和势能之间的相互转化（1）概念：）概念：动能和势能统称为机械能动能和势能统称为机械能（2）动能和势能可以相互转化）动能和势能可以相互转化62024/7/10第二节第二节 内能内能 热量热量 物体内所有分子做无规则运动的动能和分物体内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。子势能的总和叫做物体的内能。任何物体在任何情况下都具有内能。任何物体在任何情况下都具有内能。温度升高，物体的内能增加。温度升高，物体的内能增加。内能与物体的温度、质量有关。内能与物体的温度、质量有关。1、内能、内能72024/7/10
4、物体内部的分子始终处物体内部的分子始终处在无规则的运动中，分在无规则的运动中，分子具有子具有 能能分子之间存在相互作分子之间存在相互作用，因此分子间还具用，因此分子间还具有有 能能与机械能类比与机械能类比:动动势势82024/7/10 机械能机械能 内内 能能概念概念物体的动能和势能之和物体的动能和势能之和分子的动能和势能之和分子的动能和势能之和影响影响因素因素动能（质量、速度）动能（质量、速度）势能（质量、高度）势能（质量、高度）温度温度质量（分子个数）质量（分子个数）能量能量转化转化动能动能 势能势能（机械能守恒）（机械能守恒）机械能机械能 内能内能内能内能 机械能（做功）机械能（做功）内
5、能内能 内能内能（热传递）（热传递）热量计算热量计算Q=cm(t2-t1)Q=mq92024/7/10关于热传递：关于热传递：1 1、发生的条件：、发生的条件：存在温度差存在温度差内能内能 2 2、改变物体内能的一种方式、改变物体内能的一种方式热传递热传递4 4、传递的是什么：、传递的是什么：2 2、传递的方向：、传递的方向：3 3、传递的结果：、传递的结果：高温到低温高温到低温温度相同温度相同102024/7/10 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转移能量的多少量的多少叫做热量叫做热量(heat),(heat),用符号用符号Q Q 表示表示.热量热量的单位与能
6、量的单位相同的单位与能量的单位相同,也是焦耳也是焦耳,即焦即焦(J).(J).关于热量：关于热量：1 1、热量是一个过程量、热量是一个过程量2 2、只能说物体吸收（或放出）了多少热量，、只能说物体吸收（或放出）了多少热量，不能说物体具（含）有多少热量不能说物体具（含）有多少热量3 3、在只有热传递这一种方式的情况下，物、在只有热传递这一种方式的情况下，物体吸收热量内能增加体吸收热量内能增加3、热量、热量112024/7/10 实验表明：物体在吸热或放热的过程中，物实验表明：物体在吸热或放热的过程中，物体的质量越大，它的比热容越大，温度的变化越体的质量越大，它的比热容越大，温度的变化越大，物体吸
7、收或放出的热量就越多设物体的比大，物体吸收或放出的热量就越多设物体的比热容为热容为c c，质量为，质量为m m，初温度为，初温度为to,to,末温度为末温度为t.t.当物体温度升高时，所吸收的热量为当物体温度升高时，所吸收的热量为吸吸cm(t-tcm(t-t0 0)当物体温度降低时，所放出的热量为：当物体温度降低时，所放出的热量为：放放cm(tcm(t0 0-t)-t)122024/7/10第三节第三节 物质的比热容物质的比热容1 1、定义定义:单位质量的某种物质在温度升高单位质量的某种物质在温度升高11时所吸收的时所吸收的热量叫做这种物质的比热容热量叫做这种物质的比热容.2 2、单位单位:J
8、/(KgJ/(Kg)焦每千克摄氏度焦每千克摄氏度热热凉快凉快132024/7/10探究物体温度升高吸收的热量与那些因素有关探究物体温度升高吸收的热量与那些因素有关质量温度升高温度升高2020所需的时间所需的时间沙 0.5水 0.51.5min2min将一定质量的沙子和水分别放在相同烧杯中将一定质量的沙子和水分别放在相同烧杯中,用相用相同酒精灯加热同酒精灯加热,并用搅棒不断的搅拌并用搅棒不断的搅拌,观察沙子和水观察沙子和水升高升高20所需的时间所需的时间方法一：质量相同的不同物方法一：质量相同的不同物质质,升高相同温度升高相同温度,比较吸收比较吸收的热量的热量142024/7/10方法二：质量相
9、同的不同物质，吸收相同热量，方法二：质量相同的不同物质，吸收相同热量，比较温度的升高比较温度的升高152024/7/10分析比热表，可以找出哪些规律分析比热表，可以找出哪些规律水水4.2103砂石砂石0.92103酒精酒精2.4103铝铝0.88103煤油煤油2.1103干泥土干泥土0.84103蓖麻油蓖麻油1.8103铁、钢铁、钢0.46103冰冰2.1103铜铜0.39103空气空气1.0103水银水银0.14103 单位质量的某种物质温度升高（降低）单位质量的某种物质温度升高（降低）11所所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容，简吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。符号：
10、称比热。符号：c cJ/J/(kgkg)162024/7/10水的比热是水的比热是_它的物理意义是它的物理意义是:_:_。4.2103J/(/(kg)（降低）（降低）1时时,所吸收所吸收(放出放出)的热量是的热量是1千克的水温度升高千克的水温度升高4.2103J172024/7/10海陆风的形成海陆风的形成182024/7/10 第四节第四节 机械能与内能的相互转化机械能与内能的相互转化1、做功做功改变物体内能的另一种方法改变物体内能的另一种方法 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。热传递热传递方式改变内能是内能的方式改变内能是内能的转移转移过程，能过程
11、，能的形式没有变；的形式没有变；而而做功做功方式改变内能是机械能与内能的方式改变内能是机械能与内能的转化转化过程，能的形式已经发生改变。过程，能的形式已经发生改变。192024/7/102 2、热机热机：热机是将燃料燃烧产生的高温高热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置压燃气的内能转化为机械能的装置.202024/7/10汽油机工作原理汽油机工作原理吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程汽油机完成一个循环：汽油机完成一个循环：1.1.曲轴旋转曲轴旋转两两圈圈,活塞往复活塞往复两两次次.2.2.活塞经历四个冲程活塞经历四个冲程.212024/7/10
12、3 3、燃料的热值燃料的热值 1kg 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。用料的热值。用q q表示表示燃料热值单位：国际单位燃料热值单位：国际单位 焦焦/千克千克 J/kgJ/kg 常用单位常用单位 焦焦/米米3 3 J/mJ/m3 3质量为质量为m m的燃料完全燃烧所放出的热量为的燃料完全燃烧所放出的热量为:Q=m qQ=m q 或或 Q=V qQ=V q222024/7/10一些燃料的热值一些燃料的热值（Jkg）固体液体气体干木柴1.2107酒精3.0107煤气4.2107烟煤2.9107柴油3.3107天然气4.4107焦炭3.0107
13、石油4.4107无烟煤3.4107汽油4.6107氢气14.3107木炭3.4107煤油4.6107读表，理解热值的物理意义读表，理解热值的物理意义232024/7/101、“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就察觉到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放大量的_；二是建筑群、马路中的砂石、水泥的_小，在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城市水面小，水所吸收的_少；四是楼群林立，难以形成对流。当堂训练当堂训练2、一个物体具有_，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
14、发条能带动时针走动，是靠发条的_能。热量比热容热量做功的本领动重力势能弹性势能242024/7/103、甲、乙两物体质量之比是41，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙两物体温度随时间变化的曲线如图所示，若甲的比热容是.4103J/(kg)，则乙的比热容 甲甲0.8103J/(kg)252024/7/104、竖直向上抛出的篮球，脱手后会继续向上运动，若不考虑空气阻力，则在上升的过程中，篮球的（）A、动能增大，重力势能增大 B、动能减小，重力势能减少 C、动能保持不变，重力势能保持不变 D、动能减小，重力势能增大5、跳伞运动员从空中匀速下落，人和伞的（）A、动
15、能增加，重力势能减少，机械能不变 B、动能不变，重力势能减少，机械能减少 C、动能减少，重力势能增加，机械能增加 D、动能不变，重力势能不变，机械能不变DB262024/7/10A物体运动的速度越大，具有的内能就越大B物体的温度降低，具有内能减小C物体吸收热量，内能一定增大D物体的内能增大，温度不一定升高6、下列关于内能的说法中错误的是 ()7、下列关于功、能和热量的描述中正确的是 （）A“嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中，机 械能的总量保持不变B地震形成的“堰塞湖”有潜在的危险性，是 因为积蓄在高处的湖水有很大的重力势能C物体的温度越高，具有的热量就越多D物体的内能越多，具有的功就越多AB2
16、72024/7/108、如图12.B.1所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在这整个过程中，机械能转化的情况是（）A.重力势能动能重力势能 B.动能弹性势能动能C.动能势能动能势能动能 D.重力势能动能弹性势能动能D282024/7/109、有质量和形状均相同、材料不同的两个金属块，放在沸水中加热较长时间，取出后立即放在0的大冰块上，能使冰块熔化较多的金属块应具有 （）A.较大的体积 B.较大的密度 C.较大的比热容 D.较高的熔点10、在温度均匀的液体中，有一小气泡由液体底层缓缓地上浮到液面过程中，气泡将 ()A放出
17、热量 B吸收热量C不吸热也不放热 D无法确定CB292024/7/10贮水器容积(V)100L集热管的采光面积(S)1.5m2效率()40%使用年限()15年11、太阳能是人类最基本的能源，当太阳光照射地面时，1m2地面上在1s内平均得到的太阳辐射能约为1.0103J.小明在网上下载了某型号太阳能热水器的图版宣传广告和关于水的一些知识说明，如图所示.（1）小明家每天用完贮水器一箱热水（1L=10-3m3），当太阳光照射地面时，用这种热水器将这些水从25加热到45，需要多长时间？（2）对比用效率为30%的烟煤炉烧同样多的热水，小明家每天可节约多少烟煤（煤烟的热值为3107J/kg）302024/7/10312024/7/10