导图社区 12. 机械能和内能
初中物理《机械能和内能》知识点梳理,包含:1.动能 势能 机械能 2.内能 热传递 3.物质的比热容 4.做功 5.汽油机的工作循环 6.燃料的热值等基础知识点
编辑于2022-06-09 16:02:288年级上册数学(苏科)第3章《勾股定理》相关知识点梳理,使用其他版本教材的同学也可以正常使用。可以作为学习笔记和复习资料,帮助大家系统地回顾和巩固所学知识,学生更好地理解和记忆历史知识。
8年级上册数学(苏科)第2章,轴对称图形相关知识点梳理,使用其他版本教材的同学也可以正常使用。可以作为学习笔记和复习资料,帮助大家系统地回顾和巩固所学知识,学生更好地理解和记忆历史知识。
苏科版8年级上册《全等三角形》相关知识点梳理,展示了全等三角形的定义、性质、以及判定条件等多个方面的知识点。这种组织方式使得学习者能够一目了然地掌握全等三角形的核心内容,便于记忆和复习。还介绍了多种全等三角形的判定方法,如“边角边”、“角边角”、“角角边”和“边边边”等,并详细说明了它们的由来、内容、应用格式以及推论。这些信息为学习者提供了丰富的解题技巧和方法,有助于他们在解决实际问题时灵活运用。使用其他版本的同学也可以正常使用。
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机械能和内能
动能 势能 机械能
能量
一个物体能对另一个物体做功,就表明这个物体具有能量
一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大
指物体能够做功的本领
单位
焦耳
J
动能
定义
物体由于运动而具有的能量
影响因素
物体运动速度
物体的质量
势能
重力势能和弹性势能统称为势能
弹性势能
定义
物体由于发生弹性形变而具有的能量
影响因素
与物体的材料、弹性形变的大小有关
弹性系数(K)
弹性形变程度
同一物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大
重力势能
定义
物体由于高度所决定的能叫重力势能
被举高的物体具有做功的本领,即具有势能
影响因素
物体的质量与高度
物体的质量越大,高度越高,它具有的重力势能就越大
机械能
动能和势能统称为机械能
机械能
动能
势能
弹性势能
重力势能
动能和势能的转化
物体的动能和势能可以相互转化
滑滑梯时
将重力势能转化为动能
此外,有摩擦生热,将机械能转化为内能
玩蹦床时
当人在空中时,动能与重力势能相互转化
当人落在蹦床上未弹起时,动能与弹性势能相互转化
物体的动能和势能在相互转化的过程中
若没有摩擦力等阻力,则机械能的总量保持不变
若有摩擦力,则机械能的总量减少
内能 热传递
内能
基本概念
分子动能
分子在不停的做无规则运动,同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能
分子由于运动而具有的能叫分子动能
物体的温度越高,分子运动的越快,它们的动能越大
微观:分子永不停息的做无规则运动
宏观:与温度有关
量值:永远不等于零
分子势能
由于分子间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能
微观:分子间存在相互作用的引力和斥力
宏观:与物体的体积有关
量值:可能等于零
物体的内能
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫物体的内能
1. 内能是指物体的内能,不是分子的内能
2.单纯考虑一个分子的分子都能和分子势能是没有意义的
3.任何物体在任何情况下都有内能
4.内能具有不可测性,即不能准确知道一个物体的内能的具体数值
影响因素
物体的质量
物体的温度
物体的体积
物质的种类
物体的状态
改变内能的途径
改变内能的方式
热传递
做功
热传递
热传递
定义
温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫热传递
热传递通常有三种方式
热传导
热对流
热辐射
理解
条件
不同物体或同一物体不同部分之间存在温度差
方向
能量从高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分
过程
高温物体→放出热量→内能减少→温度渐低 低温物体→吸收热量→内能增加→温度升高
结果
高温物体内能减少,低温物体内能增加,持续到温度相同为止
实质
能量发生了转移,能的形式并未发生变化
1.热传递传递的是内能,不是温度
2.热传递是由高温物体到低温物体,不是内能多的到内能少的
热量
物理学中,把物体在热传递过程中转移的能量叫热量,用符号Q表示,单位是焦(J)
热量是一个过程量,是一个变化量
物体本身没有热量,只有发生了热传递,有了内能的转移时,才能讨论热量问题
不能说物体具有多少热量
热量是在热传递过程中,能量(内能)转移的数量
热量的多少与物体能量(内能)的多少、物体温度的高低没有关系
有些物体吸收(或放出)热量后,温度不一定改变,如晶体在熔化(或凝固)过程中
温度、热量、内能三者区别于联系
比热容
定义
物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫比热容
符号
c
单位
焦/(千克·摄氏度)
J/(Kg·℃)
比热容在数值上等于单位质量的某种物质,温度升高(降低)1℃所吸收(或放出)的热量
公式
比热容是物质本身的一种性质
比热容是物质的一种物理属性
它反映了不同物质吸、放热本领的强弱
利用物质的这种性质可鉴别物质
与物质状态有关
状态改变,物质比热容改变
同种物质,状态不同,比热容也不同
水的比热容
4.2×10³J/(Kg·℃)
物理意义
质量为1kg的水,温度升高(或降低)1℃;时所吸收(或放出)的热量为4.2×10³J
水的比热容较大的应用
水的吸(放)热本领强,用水作散热剂
水的温度难改变,对机械或生物体起保护作用
热传递过程中吸收或放出的热量
热量的计算公式
吸热公式
放热公式
热量的一般计算公式
注意
同一公式中各物理量的单位一定要统一
公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算
如果吸、放热过程中存在物态变化,则不能使用这几个公式
做功
外界对物体做功,物体内能增加
物体对外界做功,物体的内能减少
热传递与做功的区别
做功和热传递在改变物体内能上是等效的
机械能和内能的相互转化
热机
定义
即热力发动机,把内能转化为机械能的机器
原理
化学能(燃料燃烧)→内能(做功)→机械能
种类
蒸汽机,汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等
内燃机
定义
燃料在气缸内燃烧的热机
分类
汽油机
利用气缸内燃烧汽油产生高温、高压的燃气来推动活塞做功的热机
柴油机
汽油机
冲程
活塞在气缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫作一个冲程
汽油机的一个工作循环由四个冲程组成
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
四冲程内燃机的工作过程
1.吸气
进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸
2.压缩
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩
能量转化:机械能转化为内能
3.做功
压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体。高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功
能量转化:内能转化为机械能
4.排气
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排除气缸
总结
在一个工作循环中
活塞往复运动两次
曲轴转动两周
只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能
其他三个冲程是辅助冲程,靠飞轮的惯性完成
结构图
热机的效率
η=W/Q
W:用来做有用功的能量
Q:指完全燃烧释放的能量
燃料的热值
定义
燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值
符号
q
单位
J/Kg或J/m³
热值是燃料本身的一种性质
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少
反应燃料燃烧放热本领的物理量
同种燃料的热值相同,不同种燃料的热值一般不同
完全燃烧
烧完、烧尽
计算公式
燃料完全燃烧时所放出的热量
J
m
燃料的质量
kg
q
燃料的热值
J/kg
气体燃料
V
燃料的体积
m³
q
J/m³