第十五章 功和机械能
一、功
1:做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离
功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。W=FS。
单位:焦耳(J) 1J=1Nm
2:功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功。即:使用任何机械都不省功。
二、机械效率
1:有用功:为实现人们的目的,对人们有用,无论采用什么办法都必须做的功。
额外功:对人们没用,不得不做的功(通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。
总功:有用功和额外功的总和。
2:计算公式:η=W有用/W总
机械效率小于1;因为有用功总小于总功。
三、功率;
1:物理意义:表示做功的快慢
功率的符号:P 单位:瓦特(w)
定义:单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
2:计算公式:P=W/t
推导公式:P=FS/ t =Fv。(速度的单位要用m/S)
四、动能和势能
1:能量:一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。能做的功越多,能量就越大。
2:动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
影响因素:质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大;其中,速度对物体的动能影响较大。
注:对车速限制,目的是防止动能太大。
3:势能:重力势能和弹性势能统称为势能。
重力势能:物体由于被举高而具有的能。
影响因素:质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。
物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
五、机械能及其转化
1:机械能:动能和势能的统称。
(机械能=动能+势能)单位是:J
动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
2:机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。
人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
第十六章 热和能
一、分子热运动
1:分子运动论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。(3)分子间存在相互作用的引力和斥力。
2:扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方现象。
扩散的影响因素:温度越高扩散越快。
二:内能
1:内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
内能的影响因素:同一物体在相同物态下温度越高内能越大;相同物态相同温度的情况下质量越大内能越大;内能的大小还与物态和物体的种类有关。
注:内能的大小与物体的运动速度和被举高的高度无关。
2:物体内能的改变方法:做功和热传递。
三:比热容
1:比执容:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
单位:焦每千克摄氏度(J/(㎏·℃)
符号:C
热量的计算公式:Q吸=Cm(t-t0)
四:热机
1:汽油机工作的四个冲程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程
汽油机的一个工作循环中曲轴转动两周对外做功一次
在压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化,压缩冲程中机械能转化为内能,在做功冲程中燃料燃烧的化学能转化为内能,内能又转化为机械能。
2:燃料的热值:1㎏某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值,单位是焦每千克(J/㎏)
Q放=mq
五:能量的转化和守恒:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变,这就是能量守恒定律。
十七:能源与可持续发展
一:能源家族
1:能源:凡是能为人类提供能量的物质资源,都可以叫做能源。
A:能源的分类:一次能源:可以直接从自然界获取的能源主要包括煤,石油,天然气,风能,太阳能,地热能,核能等;二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源,如电能等。
B:可再生能源,不可再生能源
C:生物能源:由生命物质提供的能量称为生物质能。
化石能源:在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的如煤,天然气等。
二:核能
1:核能:当原子核在某种条件下分裂或聚合时就可能释放出巨大的能量,这就是核能
分类:裂变,聚变
核电站发电的过程中能量转化过程为:核能—内能---机械能---电能,
三:太阳能
太阳能:太阳能的能量来源于太阳内部的轻核聚变。
太阳能的利用:直接利用:用集热器和太阳能电池利用太阳能
间接利用:利用化石燃料
四:能源革命
1人工取火---人类最早的技术革命
2:蒸汽机的发明---人类进入工业化社会
五:能源与可持续发展
1:未来的理想能源:必须足够丰富,可以保证长期使用,必须足够便宜可以保证多数人用的起,相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用,必须足够安全清洁,可以保证不会严重影响环境。
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