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(共16张PPT)
必备知识
知识1　机械能
1.动能与势能及其影响因素
2.机械能内部转化情况:(不计能量损失、物体质量不变)
能量 概念 影响因素
动能 物体由于运动而具有的能 物体的质量和速度　
势能 重力势能 物体由于被举高而具有的能 物体的质量和高度
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 物体的材料和弹性形变程度
机械能守恒条件
1.机械能是动能与势能的总和,其中势能分为重力势能和弹性势能。我们把动能、重力势能和弹
性势能统称为机械能。
2.在不计摩擦和介质阻力的情况下物体只发生动能和势能的相互转化且机械能的总量保持不变,
也就是动能的增加量或减少量等于势能的减少量或增加量,即机械能守恒。
疑点难点
知识2　核能
1.对核能的理解
原子核在转变的过程中释放出能量,这种能量叫核能。
获取核能的两种途径是裂变和聚变,裂变是重核发生的,而聚变是轻核发生的,热核反应是指聚变,
因为轻核聚变时需要很高的温度。
2.核电站
核电站的发电原理:已建成的核电站都是利用重核裂变产生的能量发电的。核电站的核心是反应
堆,它以铀等为核燃料,反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能,蒸汽推动汽轮转动,通过汽轮
发电机将机械能转化为电能。其能量转化情况是:核能→内能→机械能→电能。
知识3　物质的比热容
1.比热容的基本概念
定义 单位质量的某种物质,温度升高1 ℃时吸收的热量叫作这种物质的比热容。比热容用c表示
公式 Q吸=cm(t-t0)、Q放=cm(t0-t),可简写为Q=cmΔt
单位 J/(kg·℃)
意义 表示物质吸热和放热能力的物理量
特点 ①比热容是反映物质自身性质的物理量,不同物质的比热容一般不同,因此,可以用比热容来
(粗略地)鉴别不同的物质
②同一种物质的比热容一般不随质量、形状的变化而变化,如一杯水与一桶水,它们的比热容相同③对同一种物质,比热容大小与物态有关,例如水的比热容与冰的比热容不同
2.水的比热容
水的比热容 4.2×103 J/(kg·℃) 表示的意义 1 kg的水,温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J 水的比热容较大的应用 调节温度 沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大,形成海陆风;农民在秧田里灌一些水,在夜晚降温时,使秧苗的温度变化不大,对秧苗起到保护作用
散热、取暖 汽车的发动机、发电厂的发电机的冷却系统用水作为冷却剂;冬季供热用的暖器、暖水袋等用水供热
知识4　内能与内燃机
1.对内能的理解
微观解释 宏观影响因素 大小
分子动能 物体内部分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能 温度:温度越高,分子的无规则运动越剧烈,分子平均动能越大 永远不等于零
分子势能 分子势能是分子间相互作用而具有的能量 物态和体积:反映在分子间作用力大小和分子间距离的大小上。例如:0 ℃的冰熔化成 0 ℃的水,分子势能是增加的 可能等于零
物体的内 能 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 温度、体积和质量等 永远不等于零
说明:内能与机械能不同。机械能是宏观物体所具有的能量,它的大小与物体运动状态和所处的位置及弹性形变情况有关;内能大小与分子做无规则运动快慢及分子间作用力、分子间距离有关,这些具体特点与物体宏观的运动没有直接关系。所以物体的内能与机械能没有直接关系,但内能可以和机械能相互转化。
2.改变内能的两种方式
3.内燃机
活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫作一个冲程。曲轴转两圈,活塞在汽缸内运动四个冲程,完成一个工作循环的内燃机称为四冲程内燃机,内燃机是热机的一种。普通内燃机大多为四冲程内燃机。它分为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。四冲程内燃机主要有四冲程汽油机和四冲程柴油机两种。
注意:四个冲程为一个工作循环。一个工作循环中,活塞往返两次,曲轴转动两周,四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
4.内燃机四冲程及其比较
⑴汽油机工作冲程
进气门开关 排气门开关 活塞运动 曲轴运动 冲程作用 能量的转化
吸气冲程 开 关 向下 半周 吸入汽油和空气的混合物 —
压缩 冲程 关 关 向上 半周 燃料混合物被压缩,温度升高,压强增大 机械能→内能
做功冲程 关 关 向下 半周 燃烧产生的高温、高压燃气推动活塞向下运动,通过连杆带动曲轴对外做功
内能→机械能
排气 冲程 关 开 向上 半周 排出废气 —
注意 一个工作循环中,有两次内能与机械能的转化,曲轴转两圈,活塞上下往复运动四个冲程 ⑵汽油机和柴油机的区别
汽油机 柴油机
构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气 冲程 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 柴油机在吸气冲程中只吸入空气
点火 方式 压缩冲程末,火花塞产生电火花点燃燃料,称为点燃式 压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出的雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃,称为压燃式
效率 一般为20%~30% 可达45%
应用 自重轻,主要用于汽车、飞机、摩托车等 机体笨重,主要用于载重汽车、火车、轮船等
温度、内能、热量三者的区别与联系
1.区别
疑点难点
从分子动理论的观点看 概念辨别 表达方式 存在形式 单位
温 度 分子热运动的剧烈程度的标志 物体的冷、热程度 不能说“传递”和“转移” 状态量 ℃
内 能 物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 能量的一种形式 只能说“具有” 状态量 J
热 量 在热传递过程中内能转移的量度 在热传递过中转移内能的多少 只能说“吸收”或“放出” 过程量 J
2.联系
⑴同一物体温度变化,物体的内能一定发生变化。
⑵内能变化有可能是热传递的结果,也可能是做功的结果。
⑶物体吸收或放出热量一定是发生了热传递。
⑷物体只吸收或放出热量,它的内能一定变化,但温度不一定改变。如冰熔化时吸收热量,内能增
加,但温度却保持在0 ℃不变。同样,物体放出热量,内能减少,温度也不一定降低。
例　如图是四冲程汽油机工作循环中的　　　 冲程,为了能够及时将汽油机工作时产生的大量热量带走,通常采用水循环的方式,这是利用了水的　　　 较大的性质,已知该内燃机的飞轮转速为1 800 r/min,则1s内做功　　　 次。
做功
比热容
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