机械能守恒定律专题解析，课后复习

能量

1．用伽利略理想斜面实验探究能量

（1）实验装置。

（2）实验过程：让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面B。

（3）实验现象：在没有空气阻力和摩擦力时（实际很小，可以忽略），无论斜面B陡一些，还是缓一些，小球总能到达斜面B上与释放点等高的位置，即。

（4）实验结论：这一事实表明了小球在运动过程中某个量是守恒的。

能量

（1）定义：在伽利略理想斜面实验中，在摩擦力和空气阻力小到可以忽略的条件下，小球能准确地终止于同它起始点相同的高度，不会高一点，也不会低一点。在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做能量或能。

（2）物理含义：能量是描述物体（或系统）运动状态的一个物理量。

（3）形式：人们在长期的科学实践中已经建立起各种形式能量的定量量度，如动能、重力势能、弹性势能、电势能等。自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等。

势能和动能及其相互转化

1．势能

（1）定义：

相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。

（2）对势能的理解：

①两个物体间存在相互作用力，物体才会有势能。

②势能是标量，是由相互作用力和相互位置共同决定的。

③势能是与两物体的相对位置有关的物理量，所以又叫位能。

2．动能

（1）定义：

物体由于运动而具有的能量叫动能。

（2）对动能的理解：

①动能是一个状态量，动能的大小与运动方向无关，只与物体的质量和运动速度的大小有关。

②动能是标量，只有正值。

③一切运动的物体都具有动能，大到天体，小到微观粒子。

3．势能和动能的相互转化

从伽利略的理想斜面实验可以看出，势能和动能可以相互转化。下降过程中小球的速度越来越大，势能转化为动能；上升过程中，小球速度逐渐减小，高度越来越大，动能又逐渐转化为势能。如果斜面是光滑的，且空气阻力忽略不计，小球总可以沿斜面B上升到原来的高度。

习题演练

1. 关于热和能的知识，下列说法正确的是（ ）

A．夏天，游泳后刚从水中上岸会感到冷，这是因为水蒸发吸热的缘故

B．用敞口的锅烧水，水沸腾后，再用猛火继续加热，水的温度将逐渐升高

C．内燃机的做功冲程，是将机械能转化为内能

D．燃料燃烧时放出了热量，所以能的总量增加

（1）物质由液态变成气态的过程叫做汽化，汽化有蒸发和沸腾两种方式，汽化吸热；
（2）液体沸腾后，尽管不断吸热，但是温度总保持沸点温度不变；
（3）内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程是机械能转化成内能，做功冲程是内能转化成机械能；
（4）能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移过程中其总量不变．

【解析】
A、夏天，游泳后刚从水中上岸会感到冷，这是因为人身上沾有大量的水，水蒸发吸热的缘故，该选项说法正确；
B、用敞口的锅烧水，水沸腾后，再用猛火继续加热，水的温度仍然保持沸点温度不变，不会升高，该选项说法不正确；
C、内燃机的做功冲程，是内能转化成机械能，压缩冲程是机械能转化成内能，该选项说法不正确；
D、燃料燃烧时放出了热量，化学能转化成了内能，但是能的总量保持不变，该选项说法不正确．
故选A．

2. 下列说法错误的是（ ）

A．内燃机的做功冲程是将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能

B．燃料燃烧的越充分，热值越大

C．燃料的热值越大，热机的效率越高

D．彻底解决能源危机的方法是制造一种不需要动力，就能不断对外做功的机器

（1）在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．
（2）热值和热机效率定义进行判断．
（3）根据能量守恒进行判断．

【解析】
A、在内燃机的做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力；故A正确；
B、热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其它因素物体，故B错误；
C、热机效率是指热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值，与热值无关，故C错误；
D、自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，但由于能量的转化或转移具有方向性，故D错误．
故选BCD．

3.有关能量的转化和守恒定律，下列说法正确的是（ ）

A．能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化

B．能量守恒定律只适用能量转化过程

C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律

D．根据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变

能量即不会消灭，也不会创生，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体上，在转移和转化的过程中能的总量是保持不变的．

【解析】
A、能量守恒定律只适用于自然界中任何形式能的相互转化，故错误；
B、能量守恒定律即适用能量转化过程，又适用于能量的转移过程，故错误；
C、“摩擦生热”是将机械转化为内能的过程，所以它也是符合能量守恒定律的，故错误；
D、据能量守恒定律，宇宙中的能量总和不变，故正确；
故选D．

编辑：木梓

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