内能和热机-教师版.doc

内 能 知识点1．能 1．能量的概念 一个物体能够做功，我们就说它具有能量．从定义中我们可以看出能量实际上描述的是物体做功的能力和本领．做功必然有能，但有能不一定正在做功，必须创造条件（如让被举高的重锤落下或让空中飞行的子弹碰到木板），让物体具有的能量释放出来，才会有对外做功的表现．因此，对物体是否具有能量应从能否做功去考虑，而不是看物体是否已经或正在做功． 一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大． 2．能量的单位 能量的单位是焦耳（J），常用的单位还有千焦（kJ），1kJ=1000J 知识点2．机械能 1．动能 　（1）动能的概念 运动的物体可以对外做功，我们说它具有能量．物体由于运动而能够做功，它具有的能量叫做动能． 注意： 一切运动的物体都具有动能． 动能与惯性是物理意义截然不同的两个概念．惯性是物体的一种固有属性，它决定于物体的质量，与物体是否运动没有关系．动能则是指物体的运动状态，它由质量、速度共同决定．当物体的运动状态变化时，它的动能也随之改变． c．物体的动能与参照物的选取有关．物体速度的大小与所取的参照物有关，即速度具有相对性，同一运动物体相对于不同的参照物，其动能可以取不同的值． （2）决定动能大小的两个因素 决定动能大小的两个因素是物体的质量和运动速度． 2．重力势能 （1）重力势能的概念 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能． （2）决定重力势能大小的因素 决定重力势能大小的因素是物体的质量和被举的高度． 3．弹性和弹性势能 （1）弹性势能的概念 物体在外力的作用下，它的形状会发生变化，称为形变．如果将对物体施加的外力撤消，物体的形变能够完全消失，恢复原状，这种形变称为弹性形变，这种性质叫做弹性． 发生弹性形变的物体能够对外做功，所以也具有能量．我们把发生弹性形 变的物体具有的能量叫做弹性势能． （2）决定弹性势能大小的因素 决定弹性势能大小的因素是物体弹性形变的大小和它本身的性质． 4．机械能 动能和势能统称为机械能．一个物体可以具有动能，又可以具有势能，动能和势能之和称为机械能． 5．动能和势能的相互转化 动能和势能统称为机械能，动能和势能可以相互转化，若没有除重力和弹簧弹力以外的力做功，那么机械能的总量保持不变．在转化过程中，若重力对物体做功则重力势能减小，重力对物体做负功（物体克服重力做功）则重力势能增加，且重力做的功就等于重力势能的变化量． 动能和重力势能之间可以相互转化 如下图所示滚摆，在下降过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆上升过程中，越转越慢，重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能． 如上图所示的单摆，小球从A点摆向最低点B时，位置越来越低，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；从B点摆向C点时，小球上升，位置升高，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能． 知识点3．内能的获得 （1）燃料的燃烧 人类在原始社会时就用燃烧燃料来取暖和煮饭，火的利用给人类带来了进步．即使在现代社会中，人类使用的能量绝大部分也还是从燃料的燃烧中获得的内能．燃料燃烧的实质是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是通常所说的释放出能量．不同物质组成的燃料，在质量相等的条件下完全燃烧，放出的热量是不相等的．燃料的种类很多，如：固体燃料有木柴、煤等；液体燃料有汽油、柴油等；气体燃料有氢气、煤气、天然气等． （2）热值 我们知道，燃烧相同质量的不同物质，所产生的热量是不同的，所以我们定义了热值来反映不同物质燃烧过程中产生热量的本领．热值定义：的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值．热值的单位是（J/kg）． 注意：燃料燃烧时放出的热量是由化学能转化来的，燃料的热值只与燃料的性质有关，与燃料的质量、燃烧情况等无关．例如：同样情况下燃烧一千克煤产生的热量一定小于2千克煤产生的热量，1千克煤在不同的情况下燃烧，产生的热量也不一样，但是他们的热值都是一样的．燃料燃烧时实际产生的热量与燃料燃烧的程度有关．燃烧得越充分，产生的热量越多． 根据燃料热值的定义我们可以计算燃料在完全燃烧情况下产生的热量． Q=qm（Q表示热量，q表示热值，m表示燃料的质量）． （3）有效利用燃料 炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧时放出的热量之比，叫做炉子的效率．提高炉子的效率，可以有效地利用燃料．在燃料的利用燃烧过程中，燃料燃烧不充分，废气带走了大量的热量是影响燃料的利用效率的主要的两个因素．为了提高燃料的利用效率，我们应该尽可能地让燃料充分燃烧，减少