物体的内能能的转化和守恒定律
内能 能量守恒定律
内能能量守恒定律Ａ内能一、分子的动能1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能．大量分子的运动速率不尽相同，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值．2．平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能．３．温度：温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．二、分子势能1．分子势能：由于分子间存在相互作用力，并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能．2．分子力做功跟分子势能变化的关系分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功时，分子势能增加．3．决定分子势能的因素（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关．（2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关三、物体的内能1．物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成．3．决定物体内能的因素物体的内能与物体所含分子数及温度、状态和体积有关，是状态量。
【注意】因分子在永不停息地做无规则的热运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。
4、改变内能的两种方式(１).做功(２).热传递也可以改变物体的内能四、物体的内能跟机械能的区别1.决定能量的因素不同．内能只与物体的温度和体积有关，而与整个物体的运动速度和物体的相对位置无关．机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关2．一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能．总结：物体的内能分子因热运动而具有的能量分子动能同温度下各分子的分子动能ＥK不同分子动能的平均值仅和温度有关分子间因有相互作用力而具有的、由它们相对位置决定的能量分子势能ＥP随物态的变化而变化物体内所有分子的ＥK和ＥP总和物体内能物体的内能与温度和体积五、热力学第一定律⊿E=W+Q(1)做功可使其他形式的能和内能之间实现转化。
初中物理内能知识点总结
初中物理内能知识点总结一、内能的概念和特点内能是物质自身所固有的能量，它包含了物质微观粒子间相互作用的能量。
内能的大小与物质的种类、状态以及温度有关。
内能具有可传递、可转化和可守恒的特点。
二、内能的传递1. 热传递：热是内能的一种传递方式，它是由高温物体向低温物体传递的能量。
热传递有三种方式：传导、对流和辐射。
2. 功传递：当物体受到外力作用时，内能也可以通过功的方式传递。
例如，当我们用力推动一个物体时，我们所做的功将会增加物体的内能。
3. 物质传递：内能也可以通过物质的传递而传递。
例如，当我们往开水中加入冷水，内能将通过热传递和物质混合的方式传递给冷水。
三、内能的转化1. 热能转化：热能是内能的一种形式，它可以转化为其他形式的能量。
例如，当我们用热水加热蒸汽锅炉时，热能被转化为机械能，从而推动汽轮机工作。
2. 动能转化：物体的动能也可以转化为内能。
例如，当我们用手摩擦两个物体时，物体的动能被转化为内能，使物体的温度升高。
3. 电能转化：内能也可以通过电能的转化而转化为其他形式的能量。
例如，当我们使用电热水器加热水时，电能被转化为热能，使水温升高。
四、内能与温度的关系内能与温度之间存在着直接的关系。
当物体的温度升高时，内能也会增加；反之，当物体的温度降低时，内能会减小。
这是因为温度的变化会导致物质微观粒子间相互作用的能量发生变化。
五、内能的测量内能是无法直接测量的，但我们可以通过测量其他与内能相关的物理量来间接推断内能的大小。
例如，当我们测量物体的温度、压强和体积时，可以根据理想气体状态方程或饱和蒸汽表等来推算物体的内能。
六、内能的守恒定律内能守恒定律是指在一个孤立系统中，系统内的内能总量在任何过程中保持不变。
即使在能量转化的过程中，系统内的内能之和也始终保持不变。
七、内能的应用1. 制冷与制热：内能的转化可以用于制冷和制热。
例如，制冷剂在蒸发时吸收外界热量，使周围环境温度降低，达到制冷的效果；而制热器则通过加热来提高物体的温度。
九年级物理内能应用第三节能量守恒最全笔记
能量的转化与守恒知识点1、能量的转化（1）能量的形式多种多样自然界中存在着各种形式的物质运动，如机械运动、分子热运动等，每一种运动都有一种能量跟它对应，因此能量的形式有很多种。
跟机械运动对应的是机械能，跟分子热运动对应的是内能。
此外，其他形式的能还有电能、光能、化学能、核能等。
规律总结：自然界中各种形式的能，在一定条件下都可以相互转化。
（3）能量的转移能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分。
在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。
（4）正确理解能量的“转化”和“转移”①能量的转化：能量的转化是伴随着物体做功而表现出来的，能的形式发生了改变。
如：打铁时，铁块温度升高，内能增加，是通过做功（打铁）的方式使机械能转化成了内能。
再如：电炉发热，是电流做功时使电能转化成了内能。
一种形式的能增加了，肯定有其他形式的能减少了。
②能量的转移：能量的转移指同一种能量从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，能量的形式并没有发生变化。
如：热传递时内能从高温物体转移到低温物体。
再如：流水推动水轮机转动，水的机械能转移到了水轮机上。
规律总结：判断是能量转移还是能量转化的方法：明确某一过程前后能量的存在形式是否发生变化，若能量的存在形式发生变化，则为能量的转化，若能量的存在形式没有发生变化，则为能量的转移。
知识点2、能量守恒定律（1）能量守恒定律①能量守恒定律：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他形式，或者从一个物体转移到其它物体，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。
②能量守恒的普遍性：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
④能量守恒定律是我们认识自然地重要依据，它可以使我们进一步了解自然界各种现象之间的联系。
下面我们来看看太阳能的转化。
太阳光照射到地面上，把地面、空气、水面晒热，太阳能转化为土壤、空气、水的内能。
内能、能的转化
内能、能的转化与守恒一、物体的内能1、分子的平均动能：组成物体的所有分子动能的平均值．温度是分子热运动的平均动能的标志。
2、分子的势能：分子势能的变化与分子力做功密切相关．r>r o时，分子间作用力表现为引力，当增大r时，分子力做负功，分子势能增大r<ro时，分子间作用力表现为斥力，当减小r时，分子力做负功，分子势能增大. r=r o时，分子势能具有最小值．从宏观上看，分子势能与物体的体积有关．对于气体，分子间的作用力趋近于零，分子势能和体积无关.3、物体的内能：物体内所有分子的热运动的动能和分子势能的总和,也叫热力学能.物体的内能与物体的温度、体积有关．因分子在永不停息地做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能.4、改变内能的两种方式：做功、热传递二、热力学第一定律1、内容：如果外界既向物体传热又对物体做功，那么物体内能的增加量就等于物体吸热和外界对物够做功之和。
2、表达式: W+Q=ΔE3、符号法则: 外界对物体做功, W取正值, 物体对外界做功, W取负值;物体从外界吸收热量, Q取正值, 物体向外界放热, W取负值; 物体内能增加ΔE取正值, 物体内能减少,ΔE取负值。
三、能量守恒定律1、能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它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.在转化和转移的过程中,能的总量保持不变,这就是能量守恒定律2、第一类永动机不可能制成，因为它违反了能量守恒定律.四、热力学第二定律1、两种表述：（1）不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。
（2）不可能从单一热源吸收热量，并把它全部用来做功，而不引起其他变化。
热力学第二定律揭示了涉及热现象的宏观过程都有方向性。
2、热机的效率（l）热机做的功W和它从热源吸收的热量Q的比值叫做热机的效率（2）热机的效率不可能达到100％（4）第二类永动机不可能制成，虽然不违背能量转化与守恒定律.但它却违背了热力学第二定律。
能转化和守恒定律
七、“永动机”是不可能造成的. 热力学第二定律
例题1： 理想气体绝热膨胀,温度—,内能— 理想气体等温膨胀,温度—,内能— 例题2:物体吸收热量内能一定增加,放热内能一定减少,对吗? 例题3:热量、内能、温度之间的关系如何?
四、任意形式的能间的转化 没有摩擦和介质阻力
动能和势能转化
机械能守恒
有摩擦和介质阻力
机械能不守恒,且减少
转化为内能
机械能和内能转化热功当量 总的来自量是守恒热力学第一定律
ΔE=W+Q
电能与内能转化,与化学能的转化等实验都表明一个结论:
五、任何形式的能转化别种形式的能时，总的能量是守恒的.
六、能的转化和守恒定律
机械能
电能
（注：每一种能都可直接应用，也可进一步转化.） 2、提高煤炉和热机的转化效率
三、开发核能、风能、太阳能、地热能、海洋能等新能源.
核电站： 核能
内能
电能
1千克铀释放的能量相当于2400吨标准煤释放的能量
能量的利用和能源开发
一、能源是物质基础.节约使用能源和开发新能源是我国经济 建设的战略重点之一.
二、合理开发和节约使用煤、石油、天然气等常规能源.
1、能源利用的过程，实质上是能量的转化和传递的过程.在能的 转化过程中，内能是最常见的形式.
在炉子里燃烧
煤、石油、天然气等常规能源(化学能）
内能
热机
发电机
能量的转化与守恒定律
能量的转化与守恒定律能量是物体或系统在运动、变化或相互转化过程中所具有的性质。
在自然界中，能量可以互相转化，但总能量的数量保持不变，这就是能量守恒定律。
能量的转化与守恒定律给予我们对世界运动和变化的深刻认识和理解。
本文将介绍能量的转化过程、能量守恒定律的基本原理以及它们在生活中的应用。
一、能量的转化过程能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
常见的能量形式包括机械能、热能、化学能、光能等。
能量的转化过程通常遵循一定的规律和原理。
1. 机械能的转化机械能是物体由于运动而具有的能量，可以分为动能和势能两种形式。
当物体运动时，动能会增加；当物体从高处下落时，势能会转化为动能。
这种能量转化是运动力学中一个重要的概念，我们在日常生活中能够观察到很多机械能的转化例子，比如小球滚下斜坡时的动能增加、弹簧受力变形时的弹性势能等。
2. 热能的转化热能是物体内部粒子的热运动所具有的能量，热能的传递是指物体间由于温度差异而发生的能量传递过程。
热能可以通过传导、辐射和对流等方式进行传递。
例如，我们在用火取暖时，燃烧产生的热能会通过传导和辐射方式传递到周围的空气和物体中。
此外，热能的转化还可以引起物质的相变，比如冰融化时吸收热能，水汽凝结时释放热能。
3. 化学能的转化化学能是物质在化学反应中所具有的能量。
化学反应是指物质发生化学变化时，原子、离子或分子间的能量转化过程。
例如，火柴燃烧时，化学能转化为热能和光能，火药燃烧时，化学能转化为机械能和热能。
化学能的转化是现代工业生产和生活中不可或缺的一个过程。
4. 光能的转化光能是指由电磁波形式的光所具有的能量。
光能的转化过程包括光的吸收、反射和折射等。
当光线照射到物体上时，光能可以被物体吸收，并转化为热能或化学能。
例如，太阳光照射到地球上，被植物吸收后转化为光合作用所需的化学能。
光能的转化对于光电技术、光催化和光伏发电等领域具有重要的应用价值。
二、能量守恒定律的原理能量守恒定律是指在一个孤立系统中，能量的总量保持不变。
能量守恒定律和动能定理
能量守恒定律和动能定理能量守恒定律和动能定理是物理学中两个重要的概念。
它们对于研究物体的运动和相互作用起着至关重要的作用。
本文将分别介绍能量守恒定律和动能定理的概念、公式和应用。
一、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中一个基本的守恒定律。
它表达了在一个封闭系统中，能量的总量是恒定不变的。
根据能量守恒定律，能量不能被创造也不能被摧毁，只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律可以用以下公式表示：能量的初态 + 初态外部做功 = 能量的末态 + 末态外部做功其中，初态和末态分别表示系统在某一时刻的能量状态，外部做功表示由外力对系统做的功。
能量守恒定律可以应用于各种物理系统，例如弹簧振子、摆锤和碰撞等。
通过对能量的初态和末态进行分析，我们可以计算得到系统中各种形式的能量，包括动能、势能和内能等。
二、动能定理动能定理描述了物体的动能随时间的变化规律。
它表达了物体的动能变化与物体所受的净外力之间的关系。
根据动能定理，物体的动能的变化等于物体所受的净外力对物体做的功。
动能定理可以用以下公式表示：物体的动能变化 = 净外力对物体做的功其中，动能的变化表示物体动能的最终值减去初始值，净外力表示外力的合力。
通过动能定理，我们可以计算得到通过对物体施加外力所导致的动能的变化。
这将帮助我们理解物体的加速度、速度和位置之间的关系，以及外力对物体的作用效果。
能量守恒定律和动能定理是物理学中两个相关的概念，它们在解决各种物理问题时起着关键的作用。
总结：通过对能量守恒定律和动能定理的介绍，我们了解到它们在物理学中的重要性。
能量守恒定律描述了封闭系统中能量的总量不变，而动能定理描述了物体的动能变化与物体所受的净外力之间的关系。
了解和应用这两个概念，可以帮助我们更好地理解和解释物体的运动和相互作用。
它们在解决各种物理问题时都有广泛的应用，无论是研究弹簧振子的周期，还是分析碰撞事件中的能量转化，都离不开能量守恒定律和动能定理的支持。
热力学定律能量守恒定律
表述一(按照热传导的方向性来表述)：热量不可能自发地从__低温__ 物体传到__高温__ 物体． 表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述)：不可能从单一热源吸收热量，全部对外做功，而不产生其他影响．它也可以表述为：第二类永动机是不可能制成的．
1.热力学第二定律的两种表述
02
B
【解析】根据热力学第三定律绝对零度不可能达到，A错误；物体从外界吸收热量、对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小或不变，C错误；压缩气体，外界对气体做正功，可能向外界放热，内能可能减小、温度降低，D错误；物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，B正确．
空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105 J，同时气体的内能增加了1.5×105 J．试问：此压缩过程中，气体 (填“吸收”或“放出”)的热量等于 J.
4．下列说法正确的是( ) A．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映 B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数 D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
D
【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，他反映的是液体分子无规则的运动，所以A错误；没有摩擦的理想热机不经过做功是不可能把吸收的能量全部转化为机械能的，B错误；摩尔质量必须和分子的质量结合才能求出阿伏加德罗常数，C错；温度是分子平均动能的标志，只要温度相同分子的平均动能就相同，物体的内能是势能和动能的总和，所以D正确．
01
内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和． 公式：ΔU＝ .
2．热力学第一定律
02
内能 能量守恒定律
练习：
• 在相同温度时，氧气分子的平均速率 比氢气分子的平均速率小。而氧气分 子的平均动能与氢气分子的平均动能 相比较，应是相等的。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
改变物体内能的两种方式
• 做功可以改变物体的内能． • 热传递也做功可以改变物体的内能． • 注意：做功和热传递对改变物体的内 能是等效的．但是在本质上有区别:做 功涉及到其它形式的能与内能相互转 化的过程，而热传递则只涉及到内能 在不同物体间的转移。
实例：
• 说说下列实例中改变物体内能的方式
练习：
• 1.下列说法中正确的是（D） A.物体的温度越高，所含热量越多 B.物体的内能越大，分子的平均动能越大 C.物体的温度不变，其内能就不变 D.物体的温度不变，内能可能减少
练习：
• 2.两个气体分子从很远处以相等的初速度相 向运动，一直到无法再接近为止，在这个 过程中气体分子动能的变化情况是（D） A.始终增大 B.始终减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
分子势能理解
• • • • 分子力做正功，分子势能减少， 分子力做负功，分子势能增加。 在平衡位置时(r=r0),分子势能最小. 分子势能的大小跟物体的体积有关系．
物体内能理解
• 物体内能是物体中所有分子动能和分子势 能的总和。 • 温度升高时，分子的平均动能增加， 因而 物体内能增加； • 体积变化时，分子势能发生变化， 因而物 体的内能发生变化． • 此外, 物体的内能还跟物体的质量和物态有 关。
概念：
• 分子动能：分子因做无规则运动而具有的 能叫做分子动能。
• 分子势能：由分子之间相对位置所决定的 分子之间的势能叫做分子势能。 • 物体内能：物体内部所具有的能量。
分子动能理解
能的转化和守恒定律 教案
能的转化和守恒定律教案（实用版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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物理中的能量守恒定律知识点
物理中的能量守恒定律知识点能量守恒定律是物理学中的基本原则之一，它描述了在一个孤立系统中，能量总量不会发生改变的现象。
能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量的大小始终保持不变。
本文将介绍能量守恒定律的基本概念和相关知识点。
一、能量守恒定律的基本概念能量守恒定律是物理学中的一个基本定律，它表明在一个孤立系统中，能量总量保持不变。
这意味着能量既不能创造，也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
根据能量的守恒定律，能量可以分为多种形式，包括机械能、热能、化学能、电能、核能等。
二、能量的转化与守恒根据能量守恒定律，能量可以在各种物理变化中转化为其他形式。
例如，当一个物体从较高的位置下落时，其具有的重力势能逐渐转化为动能。
同样地，当一个物体受到阻力停止下落时，其动能逐渐转化为热能。
这些转化过程中，能量的总量保持不变。
三、能量守恒定律的应用能量守恒定律在物理学中有着广泛的应用。
以下是一些能量守恒定律在不同领域的应用举例：1. 机械能守恒：根据机械能守恒定律，当一个物体只受重力和弹力作用时，其机械能（动能 + 势能）总量保持不变。
这一定律可以用于解释物体在弹簧上弹跳、摆动等运动现象。
2. 热力学能量守恒：根据热力学能量守恒定律，一个封闭系统中的总能量（内能 + 势能 + 动能）保持不变。
这一定律可以用于解释热机和热力学循环过程中的能量转换。
3. 化学能守恒：在化学反应中，根据化学能守恒定律，各种化学键的能量可以在反应过程中转化，但总能量保持不变。
这一定律可以用于解释化学反应的能量变化和反应热等现象。
四、能量转化的损失能量转化过程中，往往会存在一定的能量损失。
例如摩擦力会将机械能转化为热能，电阻会将电能转化为热能。
这些能量损失通常以热能的形式散布到环境中，导致系统整体的能量不再保持恒定。
五、结语能量守恒定律是物理学中的重要概念，它描述了能量在各种物理过程中的转化和守恒规律。
在实际应用中，能量守恒定律帮助我们理解和解释了许多物理现象，同时也提醒我们在能量转化过程中要注意能量损失的问题。
能量的转化和守恒定律
能量转化与守恒定律
能量转化与守恒定律是自然界最基本、最普遍、 能量转化与守恒定律是自然界最基本、最普遍、 最重要的规律。 最重要的规律。 永动机是不可能实现的！ 永动机是不可能实现的！ 4、能量转化和转移的方向性 、 内能不可能自发的从低温物体传递到高温物体！ 内能不可能自发的从低温物体传递到高温物体！ 机械能可以百分之百的转化为内能， 机械能可以百分之百的转化为内能，而内能不能 百分之百的转化为机械能！ 百分之百的转化为机械能！ 效率是100%的热机是不可能制造出来的） 的热机是不可能制造出来的） （效率是 的热机是不可能制造出来的
பைடு நூலகம்
×
太阳光
能量转化与守恒定律
例、（课本 、（课本P85、4）某海湾占地面积为 × 8m2， 课本 、 ）某海湾占地面积为1.0 10 涨潮时平均水深30m，关上闸门可使水位保持 涨潮时平均水深 ，关上闸门可使水位保持24m 不变，退潮时平均水深20m，图示，利用此水坝建 不变，退潮时平均水深 ，图示， 立一个水力发电站， 立一个水力发电站，重力势能转化为电能的效率为 10%，每天两次涨潮，该发电站每天能发出多少电 ，每天两次涨潮， 能？
能量转化与守恒定律
1、各种各样的能量 、 机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能等。 如：机械能、内能、电能、电磁能、核能、化学能等。 2、能量之间的相互转化 、 能量可以从一种形式转化为另一种形式， 能量可以从一种形式转化为另一种形式，也可以 从一个物体转移到另一个物体。 从一个物体转移到另一个物体。 3、能量转化与守恒定律 、 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， 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， 从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转 移到另一个物体， 移到另一个物体，在转化或转移过程中其能的总量 不变。 不变。
能的转化与能量守恒(五)内能、核能和能量的转化和守恒
A.核能的释放主要是通过重核裂变和轻核聚变 B.核反应是不能控制的 C.放射性射线能用于治疗肿瘤,因此对人体无害 D.太阳能来源于太阳内部的重核裂变
答案:A
解析:核能是原子核变化时释放的能,获得核能一般有两条途径:重核裂变和轻核聚 变。核裂变是可以控制的,核电站就是核反应可以控制的最好例子。放射性射线
内能、核能和能量 转化与守恒
考点梳理
考题在线
内能 (1)改变物体内能的两种途径:做功和热传递。 (2)做功和热传递的区别
外界对物体做功,物体的内能 增加(机械能转化为内能) 做功 物体对外界做功,物体的内能 减小(内能转化为机械能) 物体吸收热量,内能增加 热传递 物体放出热量,内能减小
考点梳理
碳经济等,关键的是节约能源(毕竟当前使用的还主要是矿物能源,主要成分是碳, 燃烧后生成二氧化碳)。同时,也要开发新能源,如风能、太阳能等清洁的能源。
点评:低碳的生活方式要成为一种生活习惯,成为一种社会时尚。
考向一
考向二
考向二 汽油机
【例题2】 如图所示是汽油机的一个工作循环,四个冲程按正确顺序应该是( ) A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙 C.丙、甲、丁、乙 D.甲、丁、乙、丙 答案:B 解析:根据汽油机的工作循环可知:甲、丁两个气阀均关闭,且甲活塞向上运动 为压缩冲程,而丁活塞向下运动,是燃气推动活塞做功即做功冲程;乙、丙均有一个 气阀打开,乙活塞向下运动为吸气冲程,而丙活塞向上运动为排出废气的过程为排
考题在线
(3)化学能与内能的转化:燃料燃烧释放热量的过程,就是将贮存在燃料中的化
学能转化为内能的过程。 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫做这种燃料的燃烧值,其单位为J/kg。 (4)生物体能量的来源和转化 ①生物质能来自生物体,源于太阳能,是一类可再生能源。绿色植物进行光合 作用,把太阳能转化为化学能贮存在生物体内的有机物中,其表达式为:
功能关系、能量守恒定律
功能关系、能量守恒定律一、功能关系1、 功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化2、 做功的过程一定伴随着能量转化，而且能量转化必须通过做功来实现。
二、能量守恒定律1、内容：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成另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，总的能量保持不变。
2、两种理解⑴某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，而且减少量和增加量一定相等。
⑵某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，而且减少量和增加量一定相等。
三、几种常见的功能关系1、动能定理：合外力对物体所做的总功等于物体动能的增量2、重力做功与重力势能改变量之间的关系物体从高处到低处，重力做正功，重力势能减少，重力势能的减少量等于重力做的功； 物体从低处到高处，重力做负功，重力势能增加，重力势能的增加量等于克服重力做的功。
3、弹力做功与弹性势能改变量之间的关系弹簧弹力做正功，弹性势能减少，弹性势能的减少量等于弹簧弹力做的功； 弹簧弹力做负功，弹性势能增加，弹性势能的增加量等于克服弹簧弹力做的功 4、重力或弹簧弹力做功与机械能改变量的关系重力或弹簧弹力做功不改变机械能。
除重力和弹簧的弹力外，其他力做正功，系统机械能增加，且机械能的增加量等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做的功；除重力和弹簧的弹力外，其他力做负功，系统机械能减少，且机械能的减少量等于除重力和弹簧弹力以外的其他力做的负功多少。
5、电场力做功与电势能改变量之间的关系电场力做正功，电势能减少，电势能的减少量等于电场力做的功； 电场力做负功，电势能增加，电势能的增加量等于克服电场力做的功。
6、摩擦生热：Q一对滑动摩擦力做功产生的热量等于滑动摩擦力乘以物体的相对位移，即是： x f Q ∆⋅= 注意：⑴相对位移x ∆的算法：当两个物体运动方向相同时，则相对位移为这两个物体位移之差；当两个物体运动方向相反时，则相对位移为这两个物体位移之和。
能量守恒和转化定律
能量守恒和转化定律
一、能量的转化：能量既不能产生也不能消失，能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体，除了宇宙大爆炸可以使能量消失。
二、能量以多种形式出现，包括辐射、物体运动、处于激发状态的原子、分子内部及分子之间的应变力。
所有这些形式的重要意义在于其能量是相等的，也就是说一种形式的能量可以转变成另一种形式。
宇宙中发生的绝大部分事件，例如，恒星的崩溃和爆炸、生物的生长和毁灭、机器和计算机的操作中都包括能量由一种形式转化为另一种形式。
三、能量守恒定律：即热力学第一定律是指在一个封闭（孤立）系统的总能量保持不变。
其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和，而是静止能量（固有能量）、动能、势能三者的总量。
四、能量守恒定律可以表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。
总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。
热力学第一定律能量守恒与转化
热力学第一定律能量守恒与转化能量是物质存在和运动的基本属性，热力学第一定律即能量守恒定律是热力学中的重要基本原理之一。
它阐述了能量在物质系统中的转化和守恒规律。
本文将会对热力学第一定律的概念、能量守恒与转化以及其在实际问题中的应用进行详细阐述。
在热力学中，能量的转化是由系统内的各种能量形式之间的转化引起的。
热力学第一定律表明，在一个封闭系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式，能量的总量保持不变。
这是由于能量的本质是守恒的，无法创造或破坏。
对于一个闭合系统，即没有与外界进行物质交换的系统来说，热力学第一定律可以表示为以下公式：ΔU = Q - W其中，ΔU代表系统内能量的变化，Q代表系统所吸收或释放的热量，W代表系统所做的功。
根据能量守恒定律，系统内能的变化等于从外界吸收的热量减去对外界所做的功。
从这个公式中可以看出，能量守恒的核心概念就是热量和功的平衡。
热量是由于系统与外界之间存在温度差而产生的能量传递，而功则是由于系统与外界之间存在压差、体积变化等引起的能量转化。
在实际应用中，热力学第一定律被广泛用于能量系统的分析和设计。
例如，将热力学第一定律应用于汽车发动机的工作过程分析，可以帮助我们理解引擎如何将燃料的化学能转化为机械能，并计算出发动机的热效率。
又如，应用于工业领域的热动力循环，如蒸汽汽轮机、蒸汽发生器等设备，利用热力学第一定律来分析能量转化效率，指导工程的设计和优化。
此外，在日常生活中，热力学第一定律也有很多应用。
例如，我们使用电热水壶时，通过电能转化为热能以加热水；使用空调时，通过电能将外界的热量转移到室外，从而实现室内的温度控制。
这些场景中，热力学第一定律的应用使得我们能够更好地利用能量，提高效率，减少能源浪费。
总之，热力学第一定律是能量守恒的基本原理，它描述了能量在系统中的转化和守恒规律。
能量的转化是由于系统内各种能量形式之间的相互转化引起的，能量的总量始终保持不变。
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课 前 热 身
3.内能可与其他形式的能互相转化，例如，通过电流 的导线温度升高，是 电 能转化为内能；燃料燃烧生 热，是 化学 能转化为内能；炽热的电灯灯丝发光， 是电能转化为 光 能.
课 前 热 身
4.设想发明一种热机，用它把物体与地面摩擦产 生的热量全部都吸过来，并再对该物体做功，将 内能全部转化为动能，使因摩擦而停止运动的物 体重新运动起来，而不引起其他变化，这是否违 背了能量守恒定律? 不违背 ，那么这种热机能 造出来吗? 不能 若不能，那么是违背了 热力学 .
延伸· 拓展
【解析】 二定律的开尔文表述为“不可能从单一热源吸取热量， ”此实验
化为电流的能量，而一部分电流能量在冷水中放热， 又转化为冷水的内能，即产生了其他影响.
能力· 思维· 方法
【解析】设想两个分子间距处于无穷远处(r＞10-9m)， 此时分子间势能为0.当两个分子越来越近，分子间引 力做正功，分子势能减小，当r=r 0时，分子势能减到 最小为负值，故选项B错误.分子间为引力时，体积越 大，分子间距越大，分子间引力做负功，分子势能增 大；分子间为斥力时，体积越大，分子间距越大，分 子间斥力做正功，分子势能减小.
要点· 疑点· 考点
3.热力学第二定律
(1)两种表述： 不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起 其他变化. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而 不引起其他变化.或：第二类永动机是不可能制成的. (2)意义：有大量分子参与的宏观过程有方向性.如 “能量耗散”
要点· 疑点· 考点
4.能源与环境 常规能源有：煤、石油、天然气等，存量有限，利用 时对环境有污染.
要点· 疑点· 考点
(2)分子势能：
①意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具 有由它们的相对位置决定的能，称为分子势能.
②分子势能的决定因素.
微观上：决定于分子间距离和分子排列情况. 宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关，但和温 度与分子平均动能的关系不同，分子势能随物体的体 积的变化并不是单调的.
物体的内能能的转化和守恒定律
要点· 疑点· 考点 课 前 热 身 能力· 思维· 方法 延伸· 拓展
要点· 疑点· 考点
1.内能的概念
(1)分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫 分子平均动能.
温度是分子平均动能的标志.温度越高，分子平均 动能越大.
要点· 疑点· 考点
【说明】 ①温度是大量分子的平均动能的标志，对个别分子 来讲，温度无意义. ②不同物质的物体，如果温度相同，则它们的分子 平均动能相同，但它们的分子平均速率不同. ③分子的平均动能与物体机械运动的速率无关.
要点· 疑点· 考点
(3)物体的内能： 物体中所有分子动能与势能的总和叫物体的内能. 内能是状态量. 物体的内能是由物质的量、温度、体积等因素所 决定的. 对于气体，只考分子动能，一定质量气体的内能 只由温度决定.
要点· 疑点· 考点
2.物体的内能的变化 改变物体的内能有两种方式： (1)做功——其他形式的能与内能相互转化的 过程，内能改变可以用做功的数值来量度. (2)热传递——是物体间内能转移的过程.内能 改变可以用传递的热量数值来量度.
能力· 思维· 方法
【解析】一定质量的物体，其内能由温度和体积共同决 .所以A错误.
做功W焦，同时吸收Q焦的热量，且①W＞Q，则物体的内 能减少；②W＝Q，则物体的内能不变；③W＜Q，则物体 的内能增加，所以只有B正确.
能力· 思维· 方法
【解题回顾】关于内能变化的讨论，一方面从内能的 微观意义和对应宏观表征量来看，取决于温度、体积 和物质的量；另一方面有两种物理过程——做功和热 维选准思路，又要有全面的观点注意思维的严密性.
故选项A与D错，选项C
能力· 思维· 方法
【例2】关于物体内能及其变化，下列说法正确的是(B)
A.物体的温度改变时，其内能必定改变 B.物体对外做功，其内能不一定改变，向物体传递热量， 其内能不一定改变 C.对物体做功，物体内能必定改变；物体向外传出一定热 量，其内能必定改变 D.若物体与外界不发生热交换，则物体的内能必定不改变
要点· 疑点· 考点
热传递的条件：温度不同.热量自动地从高温 物体向低温物体传递，当温度相等时达到动态平 衡——即热平衡.热量是过程量，与物体的内能多 少、温度高低无关. 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.
要点· 疑点· 考点
二、能的转化和守恒定律
1.热力学第一定律： (1)内容：物体内能的增量△E等于外界对物体做的功W 和物体吸收的热量Q的总和. (2)表达式：W+Q=△E， (3)符号法则：外界对物体做功物体体积减小，W取正值； 物体对外界做功物体体积增大，W取负值.物体吸收热量， Q取正值；物体放出热量，Q取负值；物体内能增加， △E取正值，物体内能减少， △E取负值.
【解题回顾】本题中虽然判断出分子势能增加了， 但无法确定分子势能增加了多少，因而也无法确定
气体.
能力· 思维· 方法
【例4】下面设想符合能量转化和守恒定律的是(D) A.利用永久磁铁间的作用力，造一台永远转动的机械 B.做成一条船，利用流水的能量逆水航行 C.通过太阳照射飞机，即使飞机不带燃料也能飞行 D.利用核动力，驾驶地球离开太阳系
要点· 疑点· 考点
2.能的转化和守恒定律
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从 一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的 物体. 【说明】(1)能的转化和守恒定律是自然界的普遍规 律.违背该定律的永动机每类永动机是永远无法实现 的. (2)物质的不同运动形式对应不同的形式的能.各种形 式的能在一定条件下可以转化或转移，在转化或转移 过程中，能的总量守恒.
能力· 思维· 方法
【例3】一定质量的气体从外界吸收了4.2×105J的热量， 同时气体对外做了6×105J的功，问： (1)物体的内能增加还是减少?变化量是多少? (2)分子势能是增加还是减少? (3)气体的温度是增加还是减少?
能力· 思维· 方法
【解析】(1)气体从外界吸热，Q=4.2×105Ｊ气体对外做 功，W=-6×105J.由热力学第一定律得：
课 前 热 身
5.用活塞压缩气缸里的空气，对空气做了850J的功， 同时气缸向外散热200J，空气的内能将 增加 (填 “增加”或“减小”) 650J .
能力· 思维· 方法
【例1】关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子 相距无穷远时分子势能为0)(C) A.体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小 B.当分子间距离r=r 0时，分子间合力为0，所以分子势 能为0 C.当分子间作用力为引力时，体积越大，分子势能越大 D.当分子间作用力为斥力时，体积越大，分子势能越大
△E=W+Q=(-6×105)+(4.2×105)J=-1.8×105J.
△E为负，说明气体的内能减少了，减少1.8×105J
(2)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的 距离增大了，考虑此时分子间相互作用为引力，分子力 (3)因为气体内能减少，同时气体分子势能增加，说明气 .
能力· 思维· 方法
新能源有：风能、水流能、太阳能、沼气、原子能等， 资源丰富，无(或者少)污染.
课 前 热 身
1.A、B两个分子，在外力作用下从相距10-6m处逐 渐靠近到不能再靠近的过程中，分子力对A、B两 个分子(Ｃ)
A.始终做正功Байду номын сангаас
B.始终做负功 C.先做正功后做负功 D.先做负功后做正功
课 前 热 身
2.下列说法中正确的是(A) A.温度相等的物本内部分子的平均动能相等 B.体积相等的物体内部分子的势能相等 C.温度、体积相等的物体的内能相等 D.吸收相等热量的物体的内能相等