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机械能和内能是初中物理的两大重要知识点,也是物理中考的重点和难点,两者之间既有相似之处又有区别,为了方便大家理解,把这两个知识点放在一起跟大家一起分享学习心得。

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机械能

机械能是一个宏观概念,指物体具有的动能和势能的总和。

动能

动能是物体运动而具有的能量,与物体的质量和运动速度有关,物体的质量越大,动能越大,运动速度越大,动能越大。

势能

势能包括重力势能和弹性势能,重力势能是物体被举高而具有的能量,与物体的质量和被举高的高度有关,质量越大,重力势能越大,被举高的高度越高,重力势能越大;弹性势能是物体发生弹性形变而具有的能量,与物体发生弹性形变的程度有关,弹性形变越大,弹性势能越大。

动势能之间的转化

物体的动能与势能之间是可以相互转化的,在只受重力或其他不做功的外力作用下,物体的机械能总量保持不变,也就是动能与势能的和不变。比如:自由落体运动,从高处让物体自由下落,如果不考虑其他因素导致的物体机械能的损耗,在这个过程中,物体的重力势能转化成了物体的动能,物体在下降过程中,高度越来越低,重力势能则越来越小,而运动速度越来越快,动能则越来越大。

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内能

内能是一个微观概念,物体是由大量分子构成的,内能就是分子具有的动能和势能的总和,相当于把每个分子看成了微观领域的一个独立物体。

分子势能

分子间存在相互作用的引力和斥力,这就形成了分子势能,分子势能与分子间的作用力大小有关,作用力越大,分子势能越大。分子间的距离有个平衡位置间距,当分子间距等于平衡位置间距时,分子势能几乎为0;当分子间距逐步变小,分子之间的斥力变大,分子势能也变大;当分子间距逐步变大,分子之间的引力变大,分子势能也变大。所以,当物体被压缩或拉伸时,分子间的作用力会变大,分子势能也相应增加。

分子动能

分子本身在不停地做无规则运动,这就形成了分子动能。当物体受热时,分子的活动能力增强,无规则运动更加剧烈,分子动能则相应增加;当物体的温度降低时,分子的活动能力变弱,无规则运动减少,分子动能则相应减少。

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改变物体内能的方式

做功

通过能量的转化可以使物体的内能发生改变。当物体对外做功时,则内能减少;当外力对物体做功时,则内能增加,这是机械能与内能之间的转化。比如:搓手生热,通过外力做功的方式增加内能,使手变暖和。

热传递

通过能量转移的方式可以使物体的内能发生改变。当温度升高时,物体吸收热量,内能增加;当温度降低时,物体放出热量,内能减少,这是内能在物体之间的转移。比如:用暖手宝捂手,通过热传递的方式将能量从暖手宝传递到手,使手变暖和。

热量是用来表示热传递过程中物体之间传递能量的物理量,代表物体在热传递前后内能的变化情况。

计算公式:Q=c·m·Δt,c代表物体的比热容,Δt代表传递能量前后物体的温度变化量,m代表物体的质量。

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总之,机械能和内能是初中物理的两块重要知识点,需要认真理解、仔细分析,其中内能的相关知识点比较抽象,可以与机械能结合起来一起复习,效果会更好,从而为物理中考取得高分助力。