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第十二章 机械能和内能
1、能量 （能量表示物体做功的本领，能量可用做功多少来衡量）
一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能（能量），所有能量的单位都是：焦耳（J）。
能量表示物体做功本领的大小，能量可以用做功多少来衡量
机械能（宏观）、内能（微观）、化学能等是不同形式的能量，一个物体可以同时具有不同形式的能，不同形式的能可以相互转化 机械能=动能+势能（重力势能、弹性势能） 理论上机械能守恒
动能：物体由于运动而具有的能叫动能。
影响物体动能大小的因素：速度、质量。物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
探究动能大小与哪些因素有关实验：控制变量法、转换法
控制变量法：
质量不等小车从斜面同一高度释放 小车到达水平面时速度大小相等
同一小车从斜面不同高度释放 小车质量相等，到水平面速度大小不等
转换法：
通过比较木块被撞击后运动的距离判断当次实验小车动能的大小
3、重力势能：物体由于被举高而具有的能。
影响物体重力势能的因素：质量、高度。物体质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
探究重力势能大小与哪些因素有关实验：控制变量法、转换法
控制变量法：
相同质量的木块从不同高度释放撞击小桌子
不同质量的木块从相同高度释放撞击小桌子
转换法：
通过比较小桌子被木块撞击后桌腿陷入沙子深度判断木块的重力势能大小
4、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能。物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。
5、自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。
6、内能：与热运动（物体内部大量分子的无规则运动）有关的能量
7、任何物体在任何时候都有内能 内能=分子动能+分子势能
8、内能与温度、质量有关：物体的温度越高，质量越大，内能就越大。还与状态有关
9、改变物体的内能两种方式：做功、热传递，两种方式改变物体的内能是等效的。
10、热传递：物体吸收热量，温度升高时，物体内能增大；
物体放出热量，温度降低时，物体内能减小。
11、热传递的条件：存在温度差 从高温传递到低温，温度相同后，热传递停止
热量（Q）：物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用Q表示，单位是J
热量是过程量，只能说吸收热量、放出热量，不能说物体含有、具有能量
13、做功：物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
14、内能也可以转化为机械能，这是热机（热力发动机）的原理
热机：燃料的化学能 燃烧后转化为高温高压燃气的内能 再通过做功转化成活塞的机械能
空气压缩引火仪：活塞的机械能 做功转化为筒内空气的内能 再通过热传递转移为棉絮内能
汽油机（内燃机）的基本构造：进气门、汽缸、曲轴（飞轮）、火花塞、排气门、活塞、连杆
冲程：活塞从汽缸一端到另一端称为一个冲程 汽油机一个工作循环有4个冲程
火花塞在压缩冲程末尾，做功冲程开始时点火
柴油机与汽油机区别是：柴油机没有火花塞，靠压缩冲程机械能转化为混合气体内能压燃
汽油机轻巧 柴油机的功率较大
16、4221（倍数）：一个工作循环4个冲程；曲轴（飞轮）旋转2周，活塞往复2次；对外做功1次。
17、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，叫热机的效率。
热机各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
做功冲程是主要冲程，其它三个冲程是辅助冲程，是靠飞轮的惯性完成
燃料：固体燃料、液体燃料、气体燃料
燃料完全燃烧后放出的热量与：燃料的种类、燃料的质量有关
比较质量相等的不同燃料完全燃烧放出热量的多少实验：
方法：
控制变量法：燃料质量相等、容器相同、水质量相同，只有燃料种类不同
(
纸片
) (
酒精
)转换法：通过观察水温度的变化量判断燃料完全燃烧后放出热量的多少
热值：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比叫作这种燃料的热值
用字母q表示，单位是J/kg（固体、液体燃料）；J/m3（气体燃料） Q放=Vq 变形V=Q/q q=Q/V
质量为m，热值为q的燃料，完全燃烧放出的热量为 Q放=mq 变形m=Q/q q=Q/m
液态氢气热值：1.43×108J/kg，物理意义：1kg氢气完全燃烧放出的热量是1.43×108J
氢气的热值：1.28×107J/m3，物理意义：标准状况下1m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.28×107J
比热容：
实验：探究不同物质吸收相同热量升温快慢的现象
目的：观察不同物质吸收相同热量后，温度变化是否相同
方法：
控制变量法：热源、加热方式相同，沙子、水质量相等
转换法：热源、加热方式、加热时间相同 沙子和水吸收热量相同
还需实验器材：秒表、托盘天平
比热容定义：物体温度升高时吸收的（热量）与它的（质量和升高温度乘积）之比
数值上等于：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，是物质的属性
变形 其=t-t0或=t0-t t为初温，t0为末温
比热容的单位是：J/(kg·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。
水的比热容是：C=4.2×103J/(kg·℃)
物理意义是：1千克的水温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4200J。
比热容大小与物质种类和所处状态（如水、冰）有关
22、利用内能可以加热，也可以做功。
23、海风：白天，水的比热容大，海面升温慢，地面温度高的热空气上升，海面吹来的冷空气形成海风
陆风：夜晚，水的比热容大，海面降温慢，海面温度高的热空气上升，陆地吹来的冷空气形成陆风
例题：
1、物体的温度升高，内能增大（√）
物体的内能增大，温度一定升高（×）理由：晶体的熔化过程，不断吸热，内能增大，温度不变。
2、滚摆从最高处由静止释放，下降过程中，滚摆的重力势能减小，动能增大，滚摆
转动速度变大，到达最低点时，动能最大，重力势能最小；然后上升，动能减小，重力势能变大。
拉弓射箭：人拉弓做功转化为弓弹性势能，松手后，功弹性势能转化为箭的动能
在实际情况中，机械能有损耗 如：扔篮球后，篮球每次弹起高度变低
打气筒桶壁变热：a、打气筒活塞与桶壁摩擦，通过做功的方式，活塞机械能转化为桶壁内能，桶壁温度升高；b、活塞压缩筒内空气，活塞机械能转化为空气内能，空气温度升高，空气内能以热传递方式转移为桶壁内能，桶壁维度升高
水的比热容大，在吸热情况相同时，水升温慢；在放热情况相同时，水降温也慢

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