高中物理 模块要点回眸 第8点 内能和机械能的区别与联系素材 粤教版选修3-3（通用）

第8点内能和机械能的区别与联系 项目内能机械能对应的运动形式热运动机械运动决定因素物质的量、物体的温度和体积及物态物体机械运动的速度、离地高度(或相对于零势能面的高度)或弹性形变是否为零永远不能等于零一定条件下可以等于零联系在一定条件下可以相互转化说明：(1)内能是系统内部分子动能与分子势能的总和，与系统的微观运动状态有关，机械能是系统动能和势能的总和，与系统的宏观运动状态有关(2)由于分子势能与重力势能都具有相对性，故内能和机械能也具有相对性一般选分子斥力等于分子引力的点为零分子势能点，选地面为零重力势能点对点例题重1 000 kg的汽锤从2.5 m高处落下，打在质量为200 kg的铁块上，要使铁块的温度升高40 以上，汽锤至少应落下多少次？设汽锤撞击铁块时损失的机械能有60%用来升高铁块的温度g取10 m/s2，铁的比热容c460 J/(kg)解题指导设汽锤需要下落n次由能量的转化和守恒定律得：nmghcmt解得：n245.3因此至少应下落246次答案246次规律总结此类问题一般从能量守恒和转化的角度去分析，一种形式能量的减少，一定对应另一种形式能量的增加，且减少的量和增加的量相等，依此列方程求解即可下列说法正确的是()A物体自由下落时速度增大，所以物体的内能也增大B物体的机械能为零时，内能也为零C物体的体积减小，温度不变时，物体内能一定减小D气体体积增大时，气体分子势能一定增大答案D解析物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定，分子动能不可能为零，而物体的动能可能为零，所以选项A、B均不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能不一定减小，所以C项也不正确；由于气体分子间距离一定大于r0，体积增大时分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，所以D项正确故正确答案为D.