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    关于内能和机械能的说法中,错误的是(  )
    A.个物体有机械能,可能没有内能
    B.一个物体可能只有内能,没有机械能
    C.机械能的大小与物体的机械运动情况有关
    D.内能的大小与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关

    本题信息:物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “关于内能和机械能的说法中,错误的是( )A.个物体有机械能,可能没有内能B.一个物体可能只有内能,没有机械能C.机械能的大小与物体的机械运动情况有关D....” 主要考查您对

机械能与其他形式能量的转化

内能的概念

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  • 机械能与其他形式能量的转化
  • 内能的概念
能量的转化形式:
     有什么运动形式就有什么性质的能量,机械能是与物体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以互相转化,在一定的条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等等进行转化。
如何判断机械能的形式:
      机械能有动能、势能两种形式,势能又分重力势能和弹性势能。判断一个物体具有哪种形式的机械能,应根据动能、重力势能、弹性势能的定义进行分析。
例1:现有四种不同情景中的物体:①在水平冰面上滑行的冰块;②悬挂在教室屋顶上的日光灯;③钟表内被卷紧的发条;④发射升空的火箭。其中,______具有动能;____具有重力势能;______具有弹性势能(选填物体序号)。

解析:动能是由于物体的运动而具有的能,故在水平冰面上滑行的冰块具有动能;重力势能是由于物体被举高而具有的能,故悬挂的日光灯具有重力势能;弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能,故被卷紧的发条具有弹性势能;发射升空的火箭既在运动,又被举高,故它既具有动能,又具有重力势能。

答案:①④②④③

说明:重力势能具有相对性,通常是以水平地面为参考平面,认为位于水平地面的物体不具有重力势能(或重力势能为零),而位于高处或空中的物体都具有重力势能。

如何判断机械能的变化:
    判定机械能的变化时,要同时判定动能与势能的变化,看两者的总和怎样变。
例1下列事例中,物体机械能增加的是(   )
A.随直升机匀速上升的救灾物资
B.落地又弹起的皮球
C.缓缓降落的“神舟“飞船返回舱
D.上升的滚摆

解析:A中物资的动能不变,重力势能增加,所以机械能会增加;B中的皮球最终会静止在地面上,所以机械能会减小;C中返回舱的动能减小,重力势能减小,所以机械能会减小;D中的滚摆在转动过程中会与空气摩擦,有一部分机械能会转化成内能,所以机械能会减小。

答案:A
定义:
定义 微观 宏观 量值
分子的动能 物质的分子永不停息地运动着,运动着的分子所具有的能量 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等于零
分子的势能 物质的分子由它们的相对位置所决定的能量 分子间存在的相互作用的引力和斥力 与物体的体积有关 可能等于零
物体的内能 物体内所有分子动能和势能的总和 分子永远在运动和分子间存存作用力 与分子数及温度、体积有关 永远不等于零


影响内能的因素:
(1)温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大,物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
(2)物体的内能跟质量有关。在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
(3)物体的内能还和物体的体积有关。存质量一定时,物体的休积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
(4)同一物质,状态不同时所具有的内能也不同。
内能和机械能的区别:
定义 存在情况 研究对象 相关因素 改变大小的方法
机械能 物体动能和势能的总和 可以为零 宏观物体 质量、速度、高度、弹性形变量 做功
内能 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 不能为零,自然界中一切物体都有内能 微观粒子 质量、状态、温度等 做功、热传递

理解物体内能时,要注意以下三点:
(1)内能是指物体的内能,不是分子的内能,更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
(2)任何物体存任何情况下都有内能。
(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小,不能确定这个物体具有的内能究竟是多少,因为内能是物体的所有分子具有的总能量,宏观量度比较困难。

0℃的物体有无内能?
一切物体都具有内能.一个物体温度越高内能越大.我们易误认为“0℃”的物体没有内能。


分子动能
     物体内部由分子组成,且在永不停息地做无规则运动,所以分子具有动能。由于运动永不停息,所以内能永不为零。由于运动杂乱无章,速率有大有小,无法准确描述某一个分子运动速率,所以描述其运动快慢、动能大小时可用是否激烈等词语,比较科学的描述是平均速率、平均动能。 温度越高,反映了分子运动更激烈,平均动能越大。温度是分子无规则运动激烈程度的体现。物体分子运动更激烈和物体温度更高,是同一个意思。
分子势能
    分子势能是分子间相互作用而产生的能量,反映在分子间作用力大小和分子距离上。当分子间作用力和分子距离发生变化时,宏观上会发生物体物态和体积的变化。但体积变化并不显著,我们往往考虑不多,更多时候,还是从物态去判断分子势能。
    在物态变化时,分子势能的变化具有一个特点——突变。例如,0℃的冰化成0℃的水,虽然温度没变,分子动能没变,但由于融化是一个吸热过程,吸收的能量用于增加分子势能,故此,我们说,分子势能是增加的,内能是增加的,而温度不变。
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