内容正文:
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第六讲
机械能与内能
学习内容
1.探究影响动能与势能大小的因素;
2.理解动能与势能的相互转化,认识机械能的守恒条件;
3.探究物质吸热升温的特点;了解热机工作特点;认识热值;
4.知道做功的过程就是能量转移或转化的过程;理解能量守恒定律.
思维导图
知识梳理
一、机械能
动能、重力势能与弹性势能统称为机械能. 其中:
(1)动能大小的决定因素:与物体的 和 有关, 越大, 越大,物体所具有的动能就越大.
(2)重力势能大小的决定因素:与物体的 和 有关, 越大, 越高,它具有的重力势能就越大.
(3)弹性势能大小的决定因素:与物体的 和 有关。同一物体, 越大,它具有的弹性势能就越大.
二、动能与势能的相互转化与机械能守恒条件
1.发生在同一物体之间,除重力外,不受其他力的作用,则动能与势能相互转化时,机械能总量 ;
2.当有阻力作用时,动能与势能在转化的过程中,机械能总量会 .
三、内能
1.物体内部所有_________和_________的总和叫作物体的内能.任何物体在任何温度下都有内能.
2.热量:在热传递过程中,转移的______叫作热量。
3.改变物体内能的两种方式的异同:
方式
实质
条件
方向
实例
说明
热
传
递
内能的_______
物体间存在_______
能量从____温物体转移到____温物体,直到________相同.
用热水袋取暖;
晒太阳
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。一个物体温度升高,有可能是外界对物体做了功,也有可能是发生了热传递
做
功
内能的_______
物体对外界做功或外界对物体做功
外界对物体做功,物体内能______;
物体对外界做功,物体内能______;
砖木取火;搓手取暖;陨石坠入大气层成为流星
四、比热容
1.物理学中,将物体温度升高时吸收的_______与它的质量和升高温度的______之比,叫作比热容.
2.物理意义:在数值上,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.
3.理解:比热容是物质的一种特性,只与物质的_______和_______有关。
4.调节气温、取暖、作冷却剂,这些都与水的比热容较____这一特性有关.
5、 机械能与内能的相互转化
1.热机:热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的_____能转化为_______能的装置.
2.四冲程汽油机:一个工作循环包括______、______、______和排气共_____个冲程,曲轴转_____圈,活塞往返_____次,对外做功____次。其中,将燃料的内能转化为机械能的冲程是_______冲程。
3.燃料的热值:
(1)定义:燃料完全燃烧放出的_______与燃料的_______之比,叫作热值.
(2)性质:热值是燃料的一种属性,只与燃料的种类有关.
(3)热值计算:Q=_______=________.
4.燃料的热效率:水吸收的热量与燃料燃烧放出的热量之比,
用公式表示为:
类型一.机械能的转化与守恒
1.用如图所示的装置探究动能大小与速度的关系时,应让同一辆小车从斜面____高度处由静止滑下,记录小车撞击木块后木块移动的距离,有同学认为可以不用木块,直接让小车在木板上运动,你认为这种操作_________(选填“可行”或“不可行”), 小车到达水平面后不施力,小车仍能继续向前运动是因为小车具有______.
2.2020年5月5号18时,长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场完成首次行
任务,取得圆满成功。火箭在加速上升时,它的动能会________,机械能会________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
3.国庆70周年阅兵展出了我国高超音速乘波体导弹——东风-17,如图是该导体从起飞到击中目标的轨迹示意图,如果把大气层边缘看作水面,导弹飞行时就像在水面上“打水漂”,因此它突破能力强,难以拦截。下列说法正确的是 ( )
A. 导体飞行到达b点时,不受重力
B. 导弹飞出大气层后,没有惯性
C. 从起飞点到关机点导弹做加速运动时,受平衡力作用
D. 导弹从a点运动到b点,导弹的重力势能变小
4.(2019无锡、2020新吴区一模)如图为一种“跳跳人”玩具,用手指将跳跳人下压一段距离,松手后,跳跳人会弹至一定的高度,此过程中主要发生的能量转化是弹性势能转化为 .增加跳跳人下压的距离,发现跳跳人弹起的高度增加,说明物体的 越大,弹性势能越大.
【变式1】(2018天一一模)拉满的弓箭射出,是弓的 能转化为箭的 能.手在拉弦的同时感到弦也在拉手,这是由于物体间力