免費(fèi)下載！
[!--downpath--]高考數(shù)學(xué)機(jī)械能和內(nèi)能知識(shí)點(diǎn)講解
一、機(jī)械能
考點(diǎn)
1、機(jī)械能的分類
2、機(jī)械能守恒的條件：不計(jì)空氣阻力或磨擦力，即只有動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化
3、動(dòng)能、和勢(shì)能（重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能）的互相轉(zhuǎn)化：
通常來講，物體由下而上運(yùn)動(dòng)，是由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，物體由上而下運(yùn)動(dòng)，是由重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
例題：蹦極是一項(xiàng)極限體育運(yùn)動(dòng),如圖所示,A點(diǎn)最低點(diǎn)、B點(diǎn)為彈性繩自然伸長(zhǎng)的位置,蹦極人在C點(diǎn)受彈性繩的彈力與自身重力相等,D點(diǎn)是能下落到的最高點(diǎn)。在蹦極人從A點(diǎn)下落到D點(diǎn)的過程中,___(填“B”、“C”或“D”)點(diǎn)動(dòng)能最大,在這個(gè)過程中,倘若不考慮空氣阻力,減少的重力勢(shì)能都轉(zhuǎn)化為___能;假如考慮空氣阻力,人與彈性繩的總機(jī)械能將___(減小/不變/減少),人與彈性繩的內(nèi)能能將___(減小/不變/減少)，這些改變內(nèi)能的___（是/不是)通過熱傳遞來實(shí)現(xiàn)的。
解析：彈性繩緊繃后空氣阻力是摩擦力，開始階段，拉力大于重力，人向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力小于重力后，人做減速運(yùn)動(dòng)，即速率先減小后減弱。當(dāng)拉力等于重力時(shí)，速率最大空氣阻力是摩擦力，動(dòng)能最大。即人抵達(dá)C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大。人抵達(dá)D點(diǎn)時(shí)，彈性繩伸長(zhǎng)最長(zhǎng)，彈性繩的彈性勢(shì)能最大，假若不考慮空氣阻力，減少的重力勢(shì)能都轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。假如考慮空氣阻力，人與彈性繩須要克服磨擦阻力做功，有一部份機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以總機(jī)械能將減少，人與彈性繩的內(nèi)能能將減小，這些改變內(nèi)能是通過做功來實(shí)現(xiàn)的，不是通過熱傳遞來實(shí)現(xiàn)的。
二、內(nèi)能
考點(diǎn)
1、內(nèi)能的定義：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。
2、改變內(nèi)能的兩種形式：
（1）做功可以改變物體的內(nèi)能；常見對(duì)物體做功的四種方式壓縮容積（打氣筒打氣）、摩擦做功（如鉆木取火）、鍛打物體，彎折物體
外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能降低，物體對(duì)外界做功，物體內(nèi)能減低。
實(shí)質(zhì)：機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
（2）熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能：
規(guī)律：物體放熱，內(nèi)能降低；物體吸熱，內(nèi)能減低。
條件：存在室溫差。
本質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
形式：傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射
＊一切物體都有內(nèi)能，內(nèi)能不可以為零，但物體的機(jī)械能可以為零
例題：關(guān)于體溫、內(nèi)能和熱量,下述說法正確的是
甲.氣溫從低溫物體傳遞到高溫物體
乙.物體氣溫越高，富含的熱量越多
丙.物體氣溫為0℃時(shí)，其內(nèi)能為零
丁.物體內(nèi)能降低，氣溫可能不變
解析：甲.熱傳遞實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體，傳遞的不是體溫，傳遞的是熱量。錯(cuò)誤；
乙.氣溫越高的物體，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，熱量是熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能多少，不是富含熱量多。錯(cuò)誤；
丙.一切物體的分子都在永不停歇地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，即一切物體都有內(nèi)能。錯(cuò)誤；
丁.晶體融化過程放熱，內(nèi)能降低，狀態(tài)發(fā)生改變，但氣溫保持不變。正確。
三、熱量估算
考點(diǎn)
物質(zhì)的比熱容：
1、定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)氣溫下降（或減少）1攝氏度所吸收（或放出）的熱量。
2、比熱容是物質(zhì)的一種化學(xué)屬性，與其性質(zhì)有關(guān)——同種物質(zhì)的比熱容相同，不同物質(zhì)的不同。（物質(zhì)的比熱容與物質(zhì)的質(zhì)量、體積無關(guān)，與物質(zhì)的種類有關(guān)。）
3、單位：焦/（千克·攝氏度）。符號(hào):c公式：c=Q/m△t水的比熱容.2×103J/(kg.℃)
熱值
1、熱值的定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量。熱值的符號(hào)：q單位：J/kg
2、物理意義：表示1Kg的某種燃料完全燃燒時(shí)放出熱量的多少。
燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化：物理能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
例題1：酷熱夏季，小明將裝有0.6kg水的塑膠瓶倒入電冰柜冷凍室，待水降溫后飲用。水由35℃降至5℃過程中放出的熱量為多少?
解析：水放出的熱量：Q放=cm△t=4.2×103J/(kg.℃)×0.6kg×(35℃?5℃)=7.56×104
例題2：用相同的酒精燈分別對(duì)a、b兩液體加熱(如圖甲),依據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù)分別勾勒出兩液體的氣溫隨加熱時(shí)間變化的圖像(如圖乙).在相同的時(shí)間內(nèi)兩液體吸收的熱量相等,不計(jì)液體熱量散失,分別用ma、mb、ca、cb表示a、b兩液體的質(zhì)量和比熱容,則結(jié)合圖中信息做出的下述推測(cè)ma、mb、ca、cb的關(guān)系？
解析：若ma=mb,吸收相同的熱量,a的氣溫下降幅度大,由c=Q/m△t知，a的比熱容較小，b的比熱容較大;若ca=cb,吸收相同的熱量,a的氣溫下降幅度大,由m=Qc△t知，a的質(zhì)量較小，b的質(zhì)量較大
四、汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作
考點(diǎn)
1、熱機(jī)的定義：將燃料燃燒時(shí)所形成的低溫高壓煤氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
2、汽油機(jī)和汽油機(jī)的比較
＊一個(gè)工作循環(huán)，四個(gè)沖程（吸氣、壓縮、做功、排氣），凸輪轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功1次
柴油機(jī)
例題：一臺(tái)雙缸四沖程柴油機(jī)飛輪怠速為1200r/min，柴油機(jī)完成___個(gè)工作循環(huán)，完成___個(gè)沖程，對(duì)外做功___次，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)___次。
解析：已知飛輪怠速為1200r/min=20r/s，
由于雙缸四沖程柴油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)2次，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，做功1次，完成4個(gè)沖程，
所以該柴油機(jī)1s完成10個(gè)工作循環(huán)，40個(gè)沖程，對(duì)外做功10次，活塞往復(fù)20次。
本章歸納
