【物理課件】機(jī)械能和內(nèi)能課件

機(jī)械能和內(nèi)能本課將帶你深入理解機(jī)械能和內(nèi)能，以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。我們還會(huì)探討能量守恒定律及其在生活中的應(yīng)用。課程目標(biāo)理解機(jī)械能和內(nèi)能的概念。掌握機(jī)械能和內(nèi)能的計(jì)算方法。探究機(jī)械能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。運(yùn)用能量守恒定律解決實(shí)際問(wèn)題。熱量、功和能量的概念熱量物體間由于溫度差而傳遞的能量，簡(jiǎn)稱熱。功力對(duì)物體做的功，等于力的大小乘以物體在力的方向上移動(dòng)的距離。能量物體做功的本領(lǐng)，是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和相互作用的物理量。能量的種類及轉(zhuǎn)換1能量2機(jī)械能3動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。4勢(shì)能物體由于位置或形狀而具有的能量。5內(nèi)能物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間相互作用勢(shì)能的總和。機(jī)械能的定義及計(jì)算機(jī)械能物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和位置決定的能量，等于動(dòng)能和勢(shì)能的總和。計(jì)算機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能動(dòng)能=1/2*mv2勢(shì)能=mgh機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化1勢(shì)能最大，動(dòng)能最小。2勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大。3動(dòng)能最大，勢(shì)能最小。4動(dòng)能逐漸減小，勢(shì)能逐漸增大。保守力做功與機(jī)械能守恒保守力重力、彈力等，做功與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置有關(guān)。機(jī)械能守恒在只有保守力做功的情況下，物體的機(jī)械能保持不變。非保守力做功與機(jī)械能不守恒非保守力摩擦力、阻力等，做功與路徑有關(guān)，會(huì)使機(jī)械能減少。機(jī)械能不守恒在有非保守力做功的情況下，物體的機(jī)械能會(huì)發(fā)生改變。摩擦力做功對(duì)機(jī)械能的影響摩擦力與運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，表現(xiàn)為物體的溫度升高。機(jī)械能降低的原因及表現(xiàn)原因非保守力做功，例如摩擦力、阻力等。表現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，表現(xiàn)為物體溫度升高，聲音產(chǎn)生等。內(nèi)能的定義及計(jì)算內(nèi)能物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間相互作用勢(shì)能的總和。計(jì)算內(nèi)能=總動(dòng)能+總勢(shì)能內(nèi)能的大小與物質(zhì)的種類、質(zhì)量和溫度有關(guān)。溫度與內(nèi)能的關(guān)系溫度表示物體冷熱程度的物理量，反映了物體內(nèi)部微觀粒子平均動(dòng)能的大小。關(guān)系溫度升高，物體內(nèi)部微觀粒子的平均動(dòng)能增大，內(nèi)能增大。熱量及其測(cè)量熱量物體間由于溫度差而傳遞的能量，簡(jiǎn)稱熱。測(cè)量熱量用熱量計(jì)測(cè)量，單位是焦耳(J)。功與熱量的關(guān)系關(guān)系做功可以改變物體的內(nèi)能，表現(xiàn)為物體的溫度變化。舉例摩擦生熱、壓縮氣體溫度升高等。熱機(jī)的工作過(guò)程1吸熱2做功3排熱熱機(jī)的熱力學(xué)效率效率熱機(jī)效率是指熱機(jī)將吸收的熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的比例。計(jì)算效率=有用功/吸收熱量熱機(jī)的效率永遠(yuǎn)小于1，因?yàn)椴豢杀苊獾貢?huì)損失一部分能量。內(nèi)能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能例如，摩擦生熱、壓縮氣體溫度升高等。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能例如，熱機(jī)、蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等。機(jī)械能降低會(huì)導(dǎo)致什么現(xiàn)象摩擦生熱物體間的摩擦?xí)箼C(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，導(dǎo)致物體溫度升高。聲音產(chǎn)生物體振動(dòng)會(huì)產(chǎn)生聲音，也是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的表現(xiàn)。物體變形如果機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能導(dǎo)致物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可能導(dǎo)致物體變形。功與熱量的相互轉(zhuǎn)化實(shí)例功轉(zhuǎn)化為熱量例如，錘子敲擊釘子，錘子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為釘子和錘子的內(nèi)能，表現(xiàn)為溫度升高。熱量轉(zhuǎn)化為功例如，蒸汽機(jī)利用蒸汽的熱量做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。機(jī)械能與內(nèi)能在日常生活中的應(yīng)用1自行車騎自行車時(shí)，人體的能量轉(zhuǎn)化為自行車的動(dòng)能，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生摩擦熱。過(guò)山車過(guò)山車?yán)脛?shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，創(chuàng)造刺激的體驗(yàn)。機(jī)械能與內(nèi)能在日常生活中的應(yīng)用2水力發(fā)電水力發(fā)電利用水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，是清潔能源的重要來(lái)源。風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電利用風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，是一種可再生能源。機(jī)械能與內(nèi)能在日常生活中的應(yīng)用3燃?xì)庠钊細(xì)庠罾萌細(xì)獾幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，用于烹飪食物。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)利用汽油燃燒的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。第一定律與第二定律的關(guān)系第一定律能量守恒定律，說(shuō)明能量的形式可以相互轉(zhuǎn)化，但總量保持不變。第二定律能量轉(zhuǎn)化和傳遞的方向性，說(shuō)明能量轉(zhuǎn)化總是朝著一定方向進(jìn)行的，即從高濃度向低濃度，從有序向無(wú)序。機(jī)械能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，例如摩擦生熱、壓縮氣體溫度升高等。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能熱機(jī)工作時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，例如蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等。能量守恒定律的應(yīng)用及意義應(yīng)用能量守恒定律是自然界普遍遵循的規(guī)律，它指導(dǎo)著我們開(kāi)發(fā)利用各種能源。意義能量守恒定律揭示了能量轉(zhuǎn)化和傳遞的本質(zhì)，為我們節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境提供了理論依據(jù)。課程總結(jié)我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能和內(nèi)能的概念、計(jì)算方法、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及能量守恒定律。希望你能夠掌握這些知識(shí)，并將它們應(yīng)用到實(shí)際生活中去。思考題1舉例說(shuō)明生活中機(jī)