2017-2018学年套餐之物理粤教版选修3-3讲义模块要点回眸8.docx

第8点内能和机械能的区别与联系

项目

内能

机械能

对应的运

动形式

热运动

机械运动

决定因素

物质的量、物体的温度和体积及物态

物体机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)或弹性形变

是否为零

永远不能等于零

一定条件下可以等于零

联系

在一定条件下可以相互转化

说明：(1)内能是系统内部分子动能与分子势能的总和，与系统的微观运动状态有关，机械能是系统动能和势能的总和，与系统的宏观运动状态有关．

(2)由于分子势能与重力势能都具有相对性，故内能和机械能也具有相对性．一般选分子斥力等于分子引力的点为零分子势能点，选地面为零重力势能点．

对点例题重1000kg的汽锤从2.5m高处落下，打在质量为200kg的铁块上，要使铁块的温度升高40℃以上，汽锤至少应落下多少次？设汽锤撞击铁块时损失的机械能有60%用来升高铁块的温度．[g取10m/s2，铁的比热容c＝460J/(kg·℃)]

解题指导设汽锤需要下落n次

由能量的转化和守恒定律得：n·mgh·η＝cmΔt

解得：n≈245.3

因此至少应下落246次．

答案246次

规律总结此类问题一般从能量守恒和转化的角度去分析，一种形式能量的减少，一定对应另一种形式能量的增加，且减少的量和增加的量相等，依此列方程求解即可．

下列说法正确的是()

A．物体自由下落时速度增大，所以物体的内能也增大

B．物体的机械能为零时，内能也为零

C．物体的体积减小，温度不变时，物体内能一定减小

D．气体体积增大时，气体分子势能一定增大

答案D

解析物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零，而物体的动能可能为零，所以选项A、B均不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，所以C项也不正确；由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以D项正确．故正确答案为D.