机械能守恒的条件(高中物理必修二机械能守恒定律)

       中考物理机械能和内能知识点讲解

       一、 机械能

       考点

       1、机械能的分类

       2、机械能守恒的条件 ：不计空气阻力或摩擦力，即只有动能和势能转化

       3、 动能、和势能（重力势能、弹性势能）的相互转化：

       一般来讲，物体 由下而上 运动，是由 动能 转化为 重力势能， 物体 由上而下 运动，是由 重力势能 转化为 动能

       例题：蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中,___(填“B”、“C”或“D”)点动能最大,在这个过程中,如果不考虑空气阻力,减小的重力势能都转化为___能;如果考虑空气阻力,人与弹性绳的总机械能将___(增大/不变/减小),人与弹性绳的内能能将___(增大/不变/减小)，这种改变内能的___（是/不是)通过热传递来实现的。

       解析：弹性绳绷紧后，开始阶段，拉力小于重力，人向下做加速运动，当拉力大于重力后，人做减速运动，即速度先增大后减小。当拉力等于重力时，速度最大，动能最大。 即人到达C点时动能最大 。人到达D点时，弹性绳伸长最长，弹性绳的弹性势能最大，如果不考虑空气阻力， 减小的重力势能都转化为弹性势能 。如果考虑空气阻力，人与弹性绳需要 克服摩擦阻力 做功，有一部分机械能转化为内能，所以 总机械能将减小 ，人与弹性绳的内能能将增大，这种改变内能是通过 做功 来实现的，不是通过热传递来实现的。

       二、 内能

       考点

       1、 内能的定义：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。

       2、 改变内能的两种方式：

       （1） 做功可以改变物体的内能；常见对物体做功的四种方法压缩体积（打气筒打气）、摩擦做功（如钻木取火）、锻打物体，弯折物体

       外界对物体做功，物体内能增加，物体对外界做功，物体内能减少。

       实质：机械能与内能的转化

       （2） 热传递可以改变物体的内能：

       规律：物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。

       条件：存在温度差。

       本质：内能的转移。

       方式：传导、对流、辐射

       ＊一切物体都有内能，内能不可以为零，但物体的机械能可以为零

       例题：关于温度、内能和热量,下列说法正确的是

       甲. 温度从高温物体传递到低温物体

       乙. 物体温度越高，含有的热量越多

       丙. 物体温度为0℃时，其内能为零

       丁. 物体内能增加，温度可能不变

       解析：甲. 热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体，传递的不是温度，传递的是热量。错误；

       乙. 温度越高的物体，分子运动越剧烈，热量是热传递过程中传递的内能多少，不是含有热量多。错误；

       丙. 一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能。错误；

       丁. 晶体熔化过程吸热，内能增加，状态发生改变，但温度保持不变。正确。

       三、热量计算

       考点

       物质的比热容：

       1、定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1摄氏度所吸收（或放出）的热量。

       2、比热容是物质的一种物理属性，与其性质有关——同种物质的比热容相同，不同物质的不同。（物质的比热容与物质的 质量、体积 无关，与物质的 种类 有关。）

       3、单位：焦/（千克·摄氏度）。符号: c 公式：c=Q/m△t 水的比热容 .2×103J/(kg.℃)

       热值

       1、 热值的定义：某种燃料完全燃烧放出的热量。热值的符号：q 单位：J/kg

       2、 物理意义：表示1Kg的某种燃料完全燃烧时放出热量的多少。

       燃烧时的能量转化：化学能转化为内能。

       例题1：炎热夏天，小明将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室，待水降温后饮用。水由35℃降至5℃过程中放出的热量为多少?

       解析：水放出的热量：Q放=cm△t=4.2×103J/(kg.℃)×0.6kg×(35℃−5℃)=7.56×104

       例题2：用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图象(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断ma、mb、ca、cb的关系？

       解析：若ma=mb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由c=Q/m△t知，a的比热容较小，b的比热容较大; 若ca=cb,吸收相同的热量,a的温度升高幅度大,由m=Qc△t知，a的质量较小，b的质量较大

       四、 汽油机、柴油机的工作

       考点

       1、 热机的定义：将燃料燃烧时所产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。

       2、 汽油机和柴油机的比较

       ＊一个工作循环，四个冲程（吸气、压缩、做功、排气），曲轴转两圈，活塞往复运动两次，对外做功1次

汽油机

       例题：一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min，汽油机完成___个工作循环，完成___个冲程，对外做功___次，活塞往复运动___次。

       解析：已知飞轮转速为1200r/min=20r/s，

       因为单缸四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，

       所以该汽油机1s完成10个工作循环，40个冲程，对外做功10次，活塞往复20次。

本章归纳