五、机械能（一）、动能和势能1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能理解：①能量表示物体做功本领人小的物理量；能量可以川能够做功的多少來衡量② 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做 功”如：山上静止的石头具冇能虽，但它没冇做功也不一定要做功2、知识结构:动能决定其人小的因素:厂重力势能定义：物体由于运动而具有的能量决定萇大小的因素:决定其大小的因素:弹性势能（二）、动能和势能的转化1、知识结构：（弹性势能 I重力势能物体速度越大、质量越大， 动能就越人定义：物体由于被举高而具有的能量物体质量越大、举得越高, 势能就越人定义：发生形变的物体具有的能量物体弹性形变越大、弹性 势能就越大3、探究决定动能大小的因素：① 猜想：动能人小与物体质量和速度有关;② 实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量；?如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少?如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同;?如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下;③ 分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大； 保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；④ 得；I!结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大，质量越大动能也越大。
练习：☆右表中给出了一头牛漫步物体质量m/kg速度 v/(m.s 1)动能E/J行走和一名中学生市米赛跑时的牛约600约0.5约75一些数据：分析数据,可以看出对中学生约50约6约900物体动能人小影响较人的是速度你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍此时动能为牛的12 倍说明速度对动能影响大4、机械能：动能和势能统称为机械能理解：①有动能的物体具有机械能；②有势能的物体具有机械能；③同时具有动能和 势能的物体具有机械能2、动能和重力势能间的转化规律:① 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能;② 质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能;3、动能少弹性势能间的转化规律：① 如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能;② 如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能4、动能与势能转化问题的分析：⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能（或弹性势能）大小的因素——看动能 和重力势能（或弹性势能）如何变化2）还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没右其 他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能 不变。
⑶题中如果冇“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能导恒；“斜血 上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒三）、水能和风能的利用知识结构：机械能的 天然资源「拦河筑坝 能v海水潮汐I直接做功发申.I风够2、水电站的工作原理：利用高处的水落下时把重力势能转化为动能，水的一部分动能转移 到水轮机，利用水轮机带动发电机^>机械能转化为电能练习：☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么？大坝为什么耍设计成上窄下宽？答：水电站修筑拦河大坝是为了提高水位，增大水的重力势能，水下落时能转化为更多 的动能，通过发电机就能转化为更多的电能第十五章《热和能》复习提纲一、 分子热运动：1、 物质是由分子组成的分子若看成球型，其直径以II出1來度量2、 —•切物体的分子都在不停地做无规则的运动① 扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象② 扩散现象说明：A分子之间有间隙B分子在做不停的无规则的运动③ 课本中的装置下血放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力 作用的结果实验现彖：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论：气体分子在不停地 运动④ 固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤ 分子运动•物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、 气体对流是物体运动的结果3、 分子间有相互作用的引力和斥力① 当分了间的距离<1=分了间平衡距离r ,引力=斥力② dVr时，引力V斥力，斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为：分子之间 的斥力起主要作用③ d> r时，引力〉斥力，引力起主要作用固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西 都是因为分子之间引力起主要作用④ 当d >10 r时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因 分子间作用力而结合在一起二、 内能：1、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，叫做物体的内能2、 物体在任何情况下都冇内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相 互作用，那么内能是无条件的存在着无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块3、 影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体 内能越大②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能 越大③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也 可能不同4、 内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关 内能是微观的，是物体内部所有分了做无规则运动的能的总和内能人小与分子做无规 则运动快慢及分子作用有关这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整 体运动5、 热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动°温度越高扩散越快温度越高，分子无规则运动的速度越大三、内能的改变：1、 内能改变的外部表现：物体温度升高（降低）——物体内能增人（减小）物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变反过來，不能说内能改变必然导致温度变化因为内能的变化有多种因素决定）2、 改变内能的方法：做功和热传递A、 做功改变物体的内能：① 做功町以改变内能：对物体做功物体内能会增加物体对外做功物体内能会减少°② 做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化③ 如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小W = AE）④ 解释事例：图］5.2・5甲看到棉花燃烧起来了,这是因为活寒压缩空气做功，使空气内 能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。
钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头 做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧图15.2-5乙看到当塞子跳 起來时，容器中出现了雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降 低，使水蒸气液化凝成小水滴B、 热传递可以改变物体的内能① 热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现 氫② 热传递的条件是有温度差,传递方式是：传导、对流和辐射热传递传递的是内能（热 暨，而不是温度③ 热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少④ 热传递过程中，传递的能量的多少叫热虽,热量的单位是焦耳热传递的实质是内能 的转移C、 做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产牛的效果和同，所以说做功 和热传递改变物体内能上是等效的但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形 式发生了变化，后者能的形式不变D、 温度、热量、内能区别：△温度：表示物体的冷热程度温度升高 A内能增加1—— 不一定吸热如：钻木取火，摩擦生热△热量：是一个过程吸收热量—— 不一定升温如：晶体熔化，水沸腾~1~A内能不_定增加如：吸收的热量全都对夕卜做功，内能可能不变。
△内能：是一个状态量内能增加 不一定升温如：晶体熔化，水沸腾1—— 不_定吸热如：钻木取火，摩擦生热仑指出下列各物理名词中“热”的含义:热传递中的“热”是指：越量 热现彖中的“热”是指：温度热膨胀中的“热”是指：逼廈 摩擦主热中的“热”是指：内能（热能）四、热量：1、 比热容：⑴ 定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1°C时吸收（放出）的热量° ⑵物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理最⑶比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密 度、吸热放热、形状等无关⑷水的比热容为4.2X l（）3J（kg - °C）表示：lkg的水温度升高（降低）1 °C吸收（放出）的 热量为4.2 x l°3j⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大2、 计算公式：Q吸=Cm （t—to）, Q放=Cm （t0—t）3、 热平衡方程：不计热损失Q吸=0放 五、内能的利用、热机（一） 、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能二） 、热值定义：lk£某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值2、 单位：J/kg3、 关于热值的理解：① 对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧\ 1kg 是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热 量就不是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关完全燃烧：表明要完全烧 尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值② 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有 关，与燃料的形态、质量、体积等均无关3、 公式：Q=mq （q为热值）实际中,常利用Q吸=0放即cm（t-t0）= nqm/联合解题4、 酒精的热値是3.OXlcfj/kp,它表示：1灶酒精完全燃烧放出的热量是3.0Xl（）7j 煤气的热值是3.9X lCfj/n?,它表示：In?煤气完全燃烧放出的热量是3.9X l（fj5、 火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、 炉子的效率：① 定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比② 公式：n =Q / Q 总=cm（t-to）/ qm'（三） 、内能的利用1、内能的利用方式：（1） 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程2） 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能2、 热机：定义:利用燃料的燃烧来做功的装置能的转化：内能转化为机械能蒸气机一一内燃机——喷气式发动机3、 内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内 燃机。
它主要有汽油机和柴油机4、 内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩 冲程、做功冲程、排气冲程在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的 惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能另外 压缩冲程将机械能转化为内能5、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热 机的效率公式：Q =W有用/ Q总二W有川/qm提髙热机效率的途径:使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失 机件间保持良好 的润滑、减小摩擦6、 汽汕机和柴汕机。