机械能和内能
一、能量 物体能够做功的本领.一个物体能够做功, 就说这个物体具有能量. 物体做的功越多,物体消耗的能量也越多. 1、动能: 物体由于运动而具有的能量. 运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大. 高的物体具有的能量. 2、重力势能: 物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势 能就越大
3、弹性势能 发生弹性形变的物体具有的能量 物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能 就越大. 4、势能:重力势能和弹性势能的统称. 5、机械能:动能和势能的统称 能量的单位和功的单位相同,也是焦耳(J). 6、在一定条件下,动能和势能可以相互转化,各 式的能量可以相互转化
玩具中的能量转化
质量 速度 例1、如图是研究小球动能大小与小球的____和____关系的实验装置示意图。(1)本实验中小球动能的大小通过________________来显示; (2)表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知:甲球的动能______(选填”大于”、”小于”、或”等于”)乙球的动能;(3)在质量和速度两个物理量中,对动能影响较大的是_________. 对木块做功的多少 小于 速度 小 球 小 球 质 量 小球碰撞物体A时的速度 物体A被推动的距离 甲 球 2 m v S 乙 球 m 2 v 2 S A
例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例,如图所示,其中机械能增大的是( ) 例2、小红在学习中收集了一些与机械能有关的实例,如图所示,其中机械能增大的是( ) C 由于存在空气阻力,机械能变小 人受到摩擦阻力,机械能转化为内能 动能不变,势能不变,机械能不变 火箭动能增大,重力势能增大,机械能增大 汽车水平匀速行驶 A 小孩从滑梯上滑下 B 火箭升空时 C 滚摆上下摆动时 D
例3、2005年10月15日,“神舟6号”载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空。 ⑴ 火箭在加速上升过程中机械能增大, 这个能量是由____能转化过来的,燃料在燃烧过程中消耗了_____能 (2)飞船完成任务后,飞船的返回舱在进入大气层时与大气层发生剧烈摩擦,变成一个火球,此时是将_______转化为_______;穿过黑障区后,迅速弹出减速伞和主伞。从弹出减速伞和主伞到着陆的过程中,飞船返回舱的动能____,势能_______。 内 化学 机械能 内能 减小 减小
例4、跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下,下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在整个下落过程中,运动员和降落伞的 ( ) C A.势能不断减少,动能不断增加,机械能不变 B.势能不断减少,动能不断增加,机械能减少 C.势能不断减少,动能先增加然后保持不变,机械能减少 D.势能不断减少,动能先增加后减少,机械能不变
模拟 蹦极
(1)动能的变化是__________,_____点的动能最小。__点动能最大 例5、模拟“蹦极” 的实验中。橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在a点,b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是系上小石块后自然下垂下端所在位置,d点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到d点运动的过程中 (1)动能的变化是__________,_____点的动能最小。__点动能最大 (2)小石块最终将_____,由于_______________________ (3)小石块经过b点时,橡皮筋 ________(“具有”或“不具有”)弹性势能,___点的弹性势能最大。 先增大后减小 c a、d a b d 静止 空气阻力的存在,能量损耗了 C 不具有 d
二、内能: 1、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,也常常叫做热能. 2、单位 ;焦耳(J). 3、影响物体内能的因素: (1)物体内部分子的热运动(与物体的温度对应); (2)物体内部分子间的相互作用情况(与物体的状态对应). 当物体的温度或状态发生了改变时,物体的内能就会发 生变化. 4、改变物体内能的两种方法:做功和热传递. 这两种方法对改变物体的内能是等效的
5、热量:在热传递过程中,传递的能量的多少 (或者说”物体吸收或放出的热的多少”). 6、热传递 (1)定义 (2)条件 (3)实质 7、燃烧值:1千克某种燃料完全燃烧放出的热量, 叫做这种燃料的燃烧值.燃烧值的单位是焦耳/千克, 简称焦/千克.
内能的改变可以通过做功和热传递两种方式,这里也有可能是做功 热量是一个过程量,不能讲含有,而是吸收或放出多少热量 例6:关于热量、温度和内能下列说法正确的是( ) A.一个物体的内能增加,一定是吸收了热量; B.一个物体吸收了多少热量,具有的内能就是多少; C.温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多 D.一个物体吸收的热量越多,内能的增加就越多 D 内能的改变可以通过做功和热传递两种方式,这里也有可能是做功 热量是一个过程量,不能讲含有,而是吸收或放出多少热量 热量用来量度内能的改变
8、比热:单位质量的某种物质,温度升高1℃吸收的 热量,叫做这种物质的比热容,简称比热 (字母符号 C表示) 单位是焦耳/(千克.℃),简称焦/(千克.℃). 三、热机:利用内能做功的机器. 1、热机的工作原理:燃料燃烧,生成高温高压的水蒸气 或燃气,使其推动活塞或叶轮而做功. 2、工作过程:在一个工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 3
在一个工作循环中,飞轮转动两圈,活塞往复 运动两次,完成四个冲程 3、热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全 燃烧放出的能量之比.
解: 例7、南京呼应“西气东输”早作谋划 ,预计将在三年内用天然气将取代煤气 。以下是某燃气热水器的技术参数 其中“温升25℃热水产率8L/min”含义是:每分钟进水8L,并可使水的温度升高25℃;“额定热负荷16kw”表示的含义:是热水器每秒钟能够产生的最大热量是16000J 产品名称: 燃气热水器 燃气种类 天然气 温升25℃热水产率: 8L/min 额定热负荷 16KW (1) 热水器正常工作一分钟时水所吸收的热量是多少? 已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃). 解: m= ρV=1×103kg/m3×8×10-3m3=8kg Q吸=CmΔt= 4.2×103J/(kg•℃) × 8kg ×25℃ =8.4×105J
例7、南京呼应“西气东输”早作谋划 ,预计将在三年内用天然气将取代煤气 。以下是某燃气热水器的技术参数 其中 “温升25℃热水产率8L/min”含义是:每分钟进水8L,并可使水的温度升高25℃;“额定热负荷16kw”表示的含义:是热水器每秒钟能够产生的最大热量是16kJ 产品名称: 燃气热水器 燃气种类 天然气 温升25℃热水产率: 8L/min 额定热负荷 16KW (3)你认为在南京推广天然气的有益之处是什么? 答:热值大、污染小、可合理利用能源