14机械能和内能的相互转化1

1、【教学课题】机械能和内能的相互转化（1）【教学目标】1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式的能向内能的转化过程。2、通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理。3、借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。4、通过阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。【教学重点】通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式的能向内能的转化过程。【教学难点】通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理【教 具】汽油机的挂图及模型【教学方法】演示法【课 型】新授课【教学过程】一、导入新课1机械能转化为内能

2、铁管靠在高速运转的砂轮上，观察到什么现象？汽车在加油站加油后在公路上行驶，观察到什么现象？一根铁丝，将铁丝快速反复弯折铁丝七八次，触摸弯折处，会观察到什么现象？演示实验一一空气压缩引火仪在玻璃筒中放入一小撮干燥的棉絮，用力迅速向下压活塞，注意仔细观察，看到什么现象？再举出一些通过做功的方式改变物体内能的实例事实证明：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。2内能转化为机械能做功可以将机械能转化为内能，那么能否反过来，通过做功将内能转化为机械能呢？演示实验电子式火花发生器：实验方法：在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入2-3滴酒精，在将盒

3、盖盖紧，揿动电子式火花发生器的按钮，观察发生的现象。实验表明：酒精燃烧后的高温高压燃气对外做功，燃气的内能减少，转化为机械能。燃料的化学能 t燃气的内能t塞子的机械能3热机讨论、比较空气压缩引火与发射瓶塞这两个实验，你有什么发现？对物体做功，机械能可转化为内能，内能增加；物体对外做功，内能可转化为机械能，内能减少。机械能与内能之间可以相互转化酒精燃烧后的高温高压燃气对外做功，燃气的内能减少，转化为机械能。这种转化有什么应用价值？4根据这个原理，可以制造出一种将内能转化为机械能的机器来提供动力装置。这类热力发动机叫热机。信息快递热机是将燃料燃烧产生高温、高压燃气的内能转化为机械能的机器。汽油机就

4、是一种内燃式热机（内燃机）观察汽油机的实物图和构造示意图（投影图片）汽油机主要部件的名称信息快递部件名称：汽油机工作时，活塞在汽缸里往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。它是如何工作的呢？演示实验（汽油机模型）结合动画实验分析汽油机的四个冲程汽油机的一个工作循环由以下四个冲程组成：（1 ）吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合物被吸入气缸（2 ）压缩冲程进气门、排气门关闭，活塞向上运动混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，机械能转化为内能。（3 ）做功冲程进气门、排气门关闭，活塞向下运动在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈

5、燃烧，产生高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆带动 曲轴转动。内能转化为机械能。（4 ）排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动排出废气汽油机完成一个工作循环：1、活塞经历四个冲程，分别为 、;四个冲程循环往复，周而复始。冲程是燃气对外做功的过程；2、 曲轴旋转周，活塞往复 次；3、压缩冲程和做功冲程的能量转化压缩冲程：做功冲程：在工农业生产中，常用的内燃机有汽油机和柴油机。请同学们阅读课本P51信息库中关于“柴油机”的内容。初步比较一下汽油机和柴油机在结构、工作过程的异同点，各自的优缺点及对应的用途。人类社会文明的进步离不开科技的发展。阅读课本P45 “热机的发展历程”二例题（另附在作业

6、纸上）1、用下图所示的方法可以探究做功是否能够改变物体的内能:图 12.6.1图 12.6.2图 12.6.3如图12.6.1，将手中的铁丝同一位置快速地弯折十余次，用手指触摸一被弯折的部位，会感觉到弯折部位的 升高，表明铁丝的内能 ；如图12.6.2，在厚壁的玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞压下，我们会看到：棉絮 了，这表明用力压下活塞时，玻璃筒内的温度 并达到棉絮的，所以出现了我们所看到的现象。上述的这两个现象都说明了 是改变物体内能的另一种方式。用能量的观点来分析上述的两个现象，我们发现，用这种方法改变物体的内能时，能 量是在能和能之间相互转化的。2、如图1263所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入