初中机械能、内能及其转化知识点

第十章 机械能、内能及其转化 第一节 机械能 具 体 内 容 定义 物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。(关键词为能够做功) 1.能对外做功不等于正在做功。2.一个物体能够做的功越多,它具有的能就越大。

单位 在国际单位制中,功和能的单位为焦耳(J)。

分类 机械能一般分为动能、势能(重力势能和弹性)。

机械能守恒 物体的动能和势能之间是可以相互转换的。只有动能和势能相互转化的过程中,机械能总量保持不变。

动能 定义 一切物体由于运动具有的能叫做动能。

影响 因素 质量 速度相同时,质量越大的物体具有动能越大。

速度 质量相同时,速度越大的物体具有动能越大。

总之,物体动能与物体的质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体具有的动能就越大。

实验 图示 器材 平木板 光滑斜面 钢球、木球 纸盒、刻度尺 过程 同一钢球m1m2、不同高度(h1h2)、由静止下滑撞击纸盒,移动距离s1s2; 木球钢球m1m2、同一高度(h1h2)、由静止下滑撞击纸盒,移动距离s1s2; 解读 本实验运用了控制变量法。

即控制质量相同,研究动能与速度的关系;
控制速度相同,研究动能与质量的关系。

本实验运用了转化法。即动能的大小无法测量,转化成纸盒运动的距离。

同一钢球、不同一高度滚下,目的是控制钢球到达斜面底端的水平速度。

运用 机动车限速控制动能大小,避免交通事故。

严禁超载质量越大,动能越大,遇到紧急情况时速度不易控制,易发生事故。

势 能 重力势能 定义 受到重力的物体被举高具有的能叫做重力势能。

影响 因素 质量 高度相同时,质量越大,具有的重力势能就越大。

高度 质量相同时,高度越高,具有的重力势能就越大。

总之,物体的重力势能与物体质量和高度有关,高度越高、质量越大,重力势能就越大。

实验 图示 器材 装有细沙的沙箱 质量不同的铁块 小方桌 过程 同一重物m1m2、不同高度(h1h2)、自由落下、冲击小饭桌,铁块被举越高,小饭桌桌脚下沉越深。

同一重物m1m2、相同高度(h1h2)、自由落下、冲击小饭桌,铁块质量越大,小饭桌桌脚下沉越深。

解读 本实验运用控制变量法和转化法,即动能的大小无法测量,转化成纸盒运动的距离。

在没有特别指明的情况下,“高度”相对于地面而言,把地面上的物体重力势能为0. 弹性势能 定义 具有弹性的物体发生弹性形变具有的能叫做弹性势能。

图示 实验 因素 弹性限度内,形变程度决定。

器材 弹簧、木板、细线、砝码、火柴 过程 烧断细线弹起砝码,被压缩的弹簧具有弹性势能。

增大压缩程度,弹起高度增大,弹性势能增大。

第二节 内 能 具 体 内 容 物 质 结 构 物质是由大量分子组成的 一切物质的分子都在做永不停息的做无规则运动 气体实例 液体实例 固体实例 空气和二氧化碳混合实验 水和浓硫酸铜溶液混合实验 铅板和金板渗验入实验 扩散 现象 定义 两种不同物质可以自发的彼此进入对方的现象。

理解 ①分子运动的结果,肉眼是看不到的。如灰尘就不是分子。

②无外界因素干扰。搅拌、晃动、重力作用等混合不是扩散现象。

③扩散现象说明了一切物质的分子都在做永不停息的做无规则运动,也说明了分子间存在间隙。

分子运动 与温度关系 ①分子运动快慢与温度有关,温度越高分子运动的越剧烈。如红墨水在冷、热水扩散。

②温度越低分子运动的越慢,但分子永远运动着,不会停止。

对比理解 运动类型 机械运动 分子热运动 研究对象 宏观物体 微观粒子 规律 有规律可循 无规则运动 运动情况 静止或运动 永不停息无规则运动 可见度 肉眼可直接观察 肉眼不能直接观察 影响运动快慢的因素 力 温度 分子之间存在相互作用力,或分子间存在相互作用的引力和斥力。如铅柱紧贴、补丁轮胎黏合等。

固体液体气体特 征 物质状态 固态 液态 气态 特征 有一定体积、一定形状 有一定体积没有形状 没有一定体积和形状 分子间距 很小 较小,接近固体 很大 分子间作用 很大 较大 十分微弱,可以忽略 分子运动 在原位置附近震动 震动一会儿,又移动。

到处运动,充满整个空间 定义 物体内所有分子的分子势能和分子动能总和,称为物体内能。单位焦耳,J. 理 解 ①一切物体在任何情况下都具有内能。如50℃、0℃、-10℃的水,只是内能减小而已。

②内能具有不可测量性。

影响因素 物体内能大小与物体温度、质量、体积、状态、种类等有关 温 度--------→反映分子无规则运动的剧烈程度--------→ 决定分子动能 体积和状态--------→ 反映分子间的距离和作用力 --------→ 决定分子势能 质 量-----------------------------------------------------------------→反映分子的个数 物 质 种 类----------------------------------------------------------------→反映分子的质量 改变方法 热 传 递 条 件 结 果 方 式 物体间存在温度差 温度相等 热传导、对流、辐射 实 质 过 程 内能的转移,由高温物体转移到低温物体 高温物体放出热量,内能减少温度降低。

低温物体吸收热量,内能增加温度上升。

做功 实 质 其他形式的能(主要是机械能)与内能之间的转换 方 式 压缩体积 打气筒打气 外界对物体做功,物体内能增加 具体答题例子滑梯滑下,屁股有灼热感,为什么 答下滑时,克服摩擦力做功,人的内能增加,温度上升,表现为屁股有灼热感。实质为机械能转化为内能。

摩擦 钻木取火 锻打物体 锻打刀剑 弯折物体 弯折细铁丝 气体膨胀 空气推动瓶塞 物体对外界做功,物体内能减少 具体答题例子空气推动瓶塞时,瓶中出现了雾,为什么 答瓶内空气推动活塞做功时,内能减少,温度降低,水蒸气液化成小水滴。实质为空气内能转化为活塞机械能。

第三节 物质的比热容 具 体 内 容 物质 吸放热能力 对于同一种物质,质量越大,温度升高越高,吸收的热量越多。

不同的物质吸热本领是不一样的。

比热容 定义 物质温度升高或降低所吸收或放出的热量不与物质质量及温度变化量乘积的比,称为比热容。

单位 J/kg. 比热容是描述物质吸热和放热本领的物理量。

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