机械能与内能的相互转化(自己)课件.ppt

1、在用砂轮磨铁管时，飞溅出来的铁屑为什么是火星四溅？在用砂轮磨铁管时，飞溅出来的铁屑为什么是火星四溅？砂轮砂轮为什么汽车高速行驶较长时间后，轮胎的温度会升得很高？燃料是怎样使汽车发动机工作的？燃料燃烧是怎样推动发动机工作的呢？燃料燃烧是怎样推动发动机工作的呢？飞机、汽车、摩托车加了汽油或柴油发动后，飞机、汽车、摩托车加了汽油或柴油发动后，燃料燃烧是怎样推动发动机工作的呢？燃料燃烧是怎样推动发动机工作的呢？12.4 12.4 机械能与内能的相互转化机械能与内能的相互转化 活动一：搓手活动一：搓手 手的温度手的温度 ，内能，内能 。活动二：弯折铁丝活动二：弯折铁丝 铁丝的温度铁丝的温度 ，内能，内能

2、 。活动三：压缩空气活动三：压缩空气12-12-视频视频-13-13压缩引火压缩引火.mpg.mpg引火引火 脱脂棉脱脂棉 ，内能，内能 。小结：小结：对物体做功，物体内能增加，机械能对物体做功，物体内能增加，机械能转化为内能转化为内能 点燃点燃升高升高增加增加升高升高增加增加增加增加你还能从生活中举一些这样的例子吗？你还能从生活中举一些这样的例子吗？活动四：点火活动四：点火12-12-视频视频-14-14演示点火爆炸演示点火爆炸.mpg.mpg爆炸爆炸小结：小结：物体对外做功，内能减少，内能转化物体对外做功，内能减少，内能转化为机械能为机械能一、改变物体内能的另一种方法一、改变物体内能的另一

3、种方法做功做功例：搓手、弯折铁丝、克服摩擦做功、压缩空气做功等例：搓手、弯折铁丝、克服摩擦做功、压缩空气做功等2 2、物体对外做功，内能减少，内能转化为机械能、物体对外做功，内能减少，内能转化为机械能总结1 1、对物体做功，内能增加，机械能转化为内能、对物体做功，内能增加，机械能转化为内能例：气体膨胀对外做功等例：气体膨胀对外做功等3 3、机械能和内能可以相互转化。、机械能和内能可以相互转化。对外做功视频视频请你思考！请你思考！仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象，能否断定内能的增大是通过热传递象，能否断定内能的增大是通过热传递方式还是做功方式来实现的？方式还是做

4、功方式来实现的？不能！说明了什么？不能！说明了什么？总结：二、热传递和做功是改变内能的两种方式二、热传递和做功是改变内能的两种方式1 1、热传递和做功在改变物体的内能上是、热传递和做功在改变物体的内能上是等效等效的的2 2、热传递是内能的转移过程，做功是能量的转化的过程。、热传递是内能的转移过程，做功是能量的转化的过程。同步练习1 1、如图所示，下列是利用热传递方式来改变物体内能的是、如图所示，下列是利用热传递方式来改变物体内能的是（）2 2、火柴可以通过点燃也可以通过擦燃，前者通、火柴可以通过点燃也可以通过擦燃，前者通 的方的方法使它的燃烧；后者用法使它的燃烧；后者用 的方法使它燃烧。这表的

5、方法使它燃烧。这表明：在改变物体的内能时，明：在改变物体的内能时，和和 两种方法两种方法可以产生同样的效果，即这两种方法对改变物体的内能可以产生同样的效果，即这两种方法对改变物体的内能是是 的。的。ABCDD D热传递热传递做功做功热传递热传递做功做功等效等效3.3.以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（）A.A.刀在磨刀石上被磨得发烫刀在磨刀石上被磨得发烫 B.B.用电熨斗熨衣服用电熨斗熨衣服 C.C.雨滴从高空下落时温度会升高雨滴从高空下落时温度会升高 D.D.被加热的试管中的水蒸气膨胀做功，把管塞推出管口被加热的试管中的水蒸气膨胀做功，把

6、管塞推出管口D D4.4.解释在用砂轮磨铁管时，飞溅出来的铁屑为什么是火星四解释在用砂轮磨铁管时，飞溅出来的铁屑为什么是火星四溅？溅？三、热机三、热机（1 1）原理：将内能转化为机械能）原理：将内能转化为机械能（2 2）汽油机的）汽油机的构造构造：进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、连杆、曲轴（3 3）汽油机的）汽油机的工作工作过程过程（4 4）“421”421”冲程冲程进气门进气门排气门排气门活塞活塞能量转化能量转化吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程向下向下开开关关开开关关关关关关关关关关向下向下向上向上向上向上机械

7、能转化为内能机械能转化为内能内能转化为机械能内能转化为机械能（5）做功冲程是主要冲程，其它三个冲程是辅助冲程，是靠飞轮的惯性完成的）做功冲程是主要冲程，其它三个冲程是辅助冲程，是靠飞轮的惯性完成的。4：一个工作循环由四个冲程组成；：一个工作循环由四个冲程组成；2：曲轴旋转两周，活塞往复两次；：曲轴旋转两周，活塞往复两次；1：对外做功一次。：对外做功一次。同步练习同步练习 1 1、如图所示是汽油机工作循环中、如图所示是汽油机工作循环中的某一冲程，这个冲程是的某一冲程，这个冲程是 冲冲程，此冲程中程，此冲程中 能转化为能转化为 能能 内内做功做功机械机械方法指点：方法指点：观察观察 1 1、；2

8、2、。活塞的运动情况活塞的运动情况气门的开闭情况气门的开闭情况 2 2、某汽油机飞轮转速为、某汽油机飞轮转速为3000r/min3000r/min，那么，那么，每秒钟内完成每秒钟内完成 个冲程，活塞往复个冲程，活塞往复 次，燃气推动活塞做功的次数为次，燃气推动活塞做功的次数为 次。次。3000r/min=50r/s1005025运用运用“421”的比例关系的比例关系方法指点：方法指点：各种热机各种热机蒸汽三轮汽车蒸汽三轮汽车喷气发动机喷气发动机内燃机内燃机我是中国人，我骄傲！“东方红一号”成功发射40年来，我国运载火箭技术也飞速跨越，达到世界先进水平。实现了从常温推进到低温推进、从串联到捆绑、

9、从一箭单星到一箭多星、从发射卫星载荷到发射载人飞船的技术跨越，先后研制了14种型号的长征系列运载火箭，在可靠性、安全性、成功率和入轨精度等方面都达到了国际一流水平。从1990年开始，长征系列运载火箭开始走向国际商业发射市场，20年来先后为13个国家和地区提供了卫星发射和搭载服务，进行了30次国际商业发射，发射了36颗商业卫星，长征火箭已成为享誉世界的高科技品牌。通过本节课的学习我们有哪些收获呢？通过本节课的学习我们有哪些收获呢？1、改变内能的方式、改变内能的方式2、改变物体内能两种方式的异同点、改变物体内能两种方式的异同点3、热机的工作过程、热机的工作过程（第二课时）（第二课时）1 1改变物体

10、内能的方式：改变物体内能的方式：热传递和做功。热传递和做功。用热传递的方法改变物体的内能，实质是：用热传递的方法改变物体的内能，实质是：用做功的方法改变物体的内能，实质是：用做功的方法改变物体的内能，实质是：内能转移的过程；内能转移的过程；内能与机械能相互转化的过程。内能与机械能相互转化的过程。2 2汽油机的工作过程：汽油机的工作过程：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。吸气、压缩、做功、排气四个冲程。压缩冲程中能量转化是：压缩冲程中能量转化是：机械能转化成内能。机械能转化成内能。做功冲程中能量转化是：做功冲程中能量转化是：内能转化成机械能。内能转化成机械能。复习：复习：汽油机完成一个循环汽油机完

11、成一个循环:1.活塞经历四个冲程活塞经历四个冲程,分别为分别为:、。其中其中,冲程时燃气对外做功冲程时燃气对外做功.2.一个工作循环，一个工作循环，冲程，曲轴转冲程，曲轴转 圈圈,活塞往复活塞往复 次，燃气推动活塞做功次，燃气推动活塞做功次次.3.汽油机只有一个冲程对外做功其他三个汽油机只有一个冲程对外做功其他三个冲程要靠冲程要靠来完成来完成压缩冲程和做功冲程中能量是怎样转化的压缩冲程和做功冲程中能量是怎样转化的?吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程做功做功曲轴的惯性曲轴的惯性三三.燃料的热值燃料的热值实验表明实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后相同质量的酒精与碎

12、纸片燃烧后,酒精比碎纸片放出的热量酒精比碎纸片放出的热量 .更多的实验表明更多的实验表明:质量相等的不同燃料质量相等的不同燃料,完全完全燃烧所放出的热量一般是燃烧所放出的热量一般是 (相同相同/不相同不相同).多多不相同不相同探究质量相同的物体燃烧时放出的热量探究质量相同的物体燃烧时放出的热量热值、定义：定义：1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出放出的的热量热量叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值，用符号，用符号“q”表表示，单位是：示，单位是：J/kg。煤油煤油 4.6X107木炭木炭 3.4X107汽油汽油 4.6X107无烟煤无烟煤 3.4X107氢气氢气 14.3X107石油石油

13、 4.4X107焦碳焦碳 3.0X107天然气天然气4.4X107柴油柴油 4.3X107烟煤烟煤 2.9X107煤气煤气 4.2X107酒精酒精 3.0X107干木柴干木柴 1.2X107气体气体液体液体固体固体常用燃料的热值（单位：常用燃料的热值（单位：J/kg）酒精的热值：酒精的热值：1.43X108J/kg2、表示的物理意义是：、表示的物理意义是：1kg1kg 的氢气的氢气完全燃烧所放出的热量为完全燃烧所放出的热量为1.431.43X10X108 8 J J .1、q 反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小2、同种燃料热值一定，不同燃料热值一般不同，所以热值是燃料本身的

14、一种物理属性。3、热值只与燃料的种类有关，而与质量、是否完全燃烧无关。3、公式：、公式：Q=mq质量为质量为m的燃料完全燃烧放出的热量为：的燃料完全燃烧放出的热量为：单位单位：q：J/kg m：kg Q：J10、酒精的热值是酒精的热值是3 310107 7J/kgJ/kg，若要获得，若要获得9 910107 7J J的热量，至少需要燃烧的热量，至少需要燃烧 kgkg的酒精。的酒精。311、28g完全燃烧的酒精可以放出多少热量？完全燃烧的酒精可以放出多少热量？若这些热量全部被质量为若这些热量全部被质量为0.5kg、温度为、温度为20的水吸收，则水的温度升高到多少摄的水吸收，则水的温度升高到多少摄

15、氏度？（已知酒精的热值为氏度？（已知酒精的热值为3.0107Jkg,c水水=4.2103J(kg),此时外界为一此时外界为一个标准大气压）。个标准大气压）。8.4105J100、热机的效率、热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比放出的能量之比例：柴油机是工农业生产中常用的热机，已知例：柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是某型号柴油机的效率是30%30%，在柴油机内完全，在柴油机内完全燃烧燃烧2kg2kg柴油能放热柴油能放热 _J J，这些热通，这些热通过柴油机得转化能对外做有用功过柴油机得转化能对外做有用功 _

16、J J，（柴油的热值是（柴油的热值是4.34.310107 7J/kgJ/kg）8.68.610107 72.582.5810107 7例：一辆汽车在平直的公路上行使时例：一辆汽车在平直的公路上行使时,受到的阻受到的阻力为力为8280N，当它匀速行使，当它匀速行使10km时，消耗汽油时，消耗汽油6kg，求汽车的效率？（汽油的热值是，求汽车的效率？（汽油的热值是.107J/kg）W有有=fs=8280N104m=8.28107JW总总=mq=6kg4.6107J/kg=2.76108J%100总有用WW=8.28107J 2.76108J=30化石燃料的燃烧和环境保护化石燃料的燃烧和环境保护12

17、12、随着人们物质生活水平逐步提高，、随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭液化气与煤相比，热学方面突出的庭液化气与煤相比，热学方面突出的优点是优点是_；环保方面突出的优；环保方面突出的优点是点是_ _._.液化气热值高液化气热值高对环保无污染对环保无污染3、公式：、公式：Q=Vq质量为质量为V的的燃料完全燃烧放出的热量为：燃料完全燃烧放出的热量为：单位单位：q：J/m3 V：m3 Q：J1.氢气的氢气的热值：热值：1.28X107 J/m32、表示的物理意义是：、表示的物理意义是：1 1m3 的氢气的氢气完全燃烧所放出的热量为完全燃烧所放出的热量为1.281.28X10X107 7 J J