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中考物理机械能和内能知识点讲解

 xfshok 2018-04-10

一、机械能

考点

1、机械能的分类

中考物理机械能和内能知识点讲解

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

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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。

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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

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*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

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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?

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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

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*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

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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。

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本章归纳

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