第十章 能及其转化

1、.第一节 机械能一、 功w和能e1 定义：一个物体能够做功就说它具有能。2 物理意义：能量是描述一个物体做功本领的物理量3 单位：国际单位制中，功和能的单位都是焦耳j4 关系：做功的过程就是能转化的过程，功是能转化的量度。注意：一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。功不等于能 物体如果具有能，说明它能做功，但不一定做了功。二、 机械能1 动能：物体由于运动具有的能叫做动能。2 重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。3 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。4 机械能：动能与势能统称为机械能。注意：影响因素物体的动能与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大动能

2、越大。 物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越大动能越大。（高度：在没有特别说明的情况下，一般是指相对地面来说的，通常选地面为参照面，在地面上的物体重力势能为零。）弹性势能与物体的弹性形变程度和物体本身的因素有关，形变越大，弹性势能越大。三、 机械能守恒物体的动能和势能是可以相互转化的。在只有动能和势能的相互转化过程中，机械能的总量保持不变。举例分析：物体只在重力的作用下在空中自由运动时，上升过程把动能转化为重力势能，下降过程，重力势能转化为动能，机械能的总量保持不变。当有摩擦力做功时，机械能会转化为其它形式的能，机械能减小；物体匀速上升，机械能增加；匀速下降，机械能减小。第二

3、节 内能一、 分子动理论1.内容: 一切物质都是由分子组成的；分子永不停息的做无规则运动；分子间有相互作用的引力和斥力。2.扩散：不同物质互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。注意：扩散现象主要说明分子在永不停息地做无规则运动，还说明分子间存在着间隙。 分子间引力和斥力是同时存在的，实际表现出来的是分子引力和斥力的合力。二、 内能1.分子动能：由于分子的无规则运动而具有的能叫做分子动能。2.分子势能：由于分子间相互作用力二具有的能叫做分子势能。3.内能：物体内部所有分子动能和势能的总和叫做物体的内能。注意:分子动能与温度有关。（温度越高，分子运动越剧烈） 一切物体都具有内能； 内能与温度、质

4、量、状态、物质种类有关； 温度升高，内能一定增大；内能增大，温度不一定升高如冰熔化；内能减小，温度不一定降低。三、 改变物体内能的两种途径：做功和热传递1.做功改变物体内能的实质是能量的转化。对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。2.热传递改变物体的内能的实质是能量的转移。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。3.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。四、能量守恒定律 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。精品.第三节 探究物质的比热容一、 热量q1. 物理

5、意义：热量是表示热传递过程中内能改变多少的物理量。2. 国际单位:焦耳j3. 吸放热的条件：有温度差。4. 热量、内能、温度的关系：热传递过程中，物体吸收热量、内能增大、温度不一定升高。物体放出热量、内能减小、温度不一定降低。二、 比热容1. 实验探究：物体吸收的热量与哪些因素有关？器 材：相同加热器、相同容器、质量相等、水和煤油、温度计探究方法：观察哪个温度升高得快，要使水和煤油升高相同的温度，哪个需要时间长？（转换法：比较加热时间判断吸收热量多少）结 论：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是不同的。2. 比热容c物理意义：表示物质吸热（放热）本领大小的物理量。比热容大，物质的吸

6、热本领大。定 义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1（k）所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。定 义 式： 或 变形公式： 单 位：国际单位制中，主 单 位：焦每千克开j/（kgk） 常用单位：焦每千克摄氏度j/（kg）水的比热容：c水=4.2103 j/（kg）物 理 意义：表示质量为1kg的水温度升高（或降低）1时，吸收（或放出）的热量是4.2103j。三、水的比热容大的应用1.用水做冷却或取暖物质（汽车发动机冷却、暖器取暖等）。解释：质量、温度变化相同时，水比其他物质吸收（或放出）的热量多。2. 调节气温（例如：沿海地区冬暖夏凉）。解释：质量相等，吸收（或放出）的热量相等时

7、，水比其它物质温度升高（或降低）得小。第四节 热机一、热机和内燃机1.热机：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器，统称为热机。热机的原理：燃料燃烧过程是化学能转化成内能的过程，然后通过做功把内能转化成机械能。热机的种类：包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。2.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。常见的有：汽油机、柴油机。二、汽油机1.工作原理：燃烧汽油将化学能转化为内能，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。2.构造：气缸、活塞、进气门、排气门、曲轴、连杆、飞轮、火花塞3.工作过程：由吸气、压缩、做功、排气四冲程组成。 注意：一个冲程：活塞从气缸的一端运动到气

8、缸的另一端，叫做一个冲程。一次循环过程如下：进气门排气门活塞运动方 向吸、排和能量转 化 情 况吸气冲程打开关闭向下汽油和空气的混合物压缩冲程机械能转化为内能做功冲程内能转化为机械能排气冲程排出废气 一循环、四冲程、转两圈、一次功三、 柴油机1.工作原理：燃烧柴油将化学能转化为内能，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。2.构造：气缸、活塞、进气门、排气门、曲轴、连杆、飞轮、喷油嘴3.工作过程：吸气、压缩、做功、排气四冲程组成。精品.4.柴油机与汽油机的区别 汽油机 柴油机构 造： 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 吸气冲程： 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气点火方式： 点燃式 压燃式效

9、率： 20%-30% 30%-45%应 用： （轻便）汽车、飞机、摩托车 （笨重）载重汽车、火车、轮船等第五节 火箭喷气式发动机1工作原理：燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动机身向前运动。注 意：喷气式发动机不需要活塞，曲轴等传动装置，减小能量损失，大大提高飞行速度！2分 类：喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。空气喷气式发动机只携带燃料，它需要利用外界空气来助燃，因此，飞行高度受到一定的限制。火箭喷气发动机简称火箭，它本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃，因此，飞行高度不受限制。第六节 燃料的利用和环境保护一、燃料的热值q1.物理意义：表示燃料完全燃烧时放热本领大小的物理量。2.定义：1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。3.定 义 式： 或 变形公式： 、 4.单 位： 焦/千克，符号为j/kg，读作焦每千克。 焦/立方米，j/m35. q木炭=3.4107j/kg表示1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4107j。注意：完全燃烧是指烧完、烧尽； 热值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、体积以及是否完全燃烧均没有关系。不能说q与q成正比，和m成反比。二、燃料的有效利用与环境保护1.环境污染 燃烧不充分，产生烟尘和一氧化