机械能与内能的相互转化2021推选ppt

第四节机械能与内能的相互转化做功改变物体内能对物体做功实验1：反复弯折铁丝触摸一下弯折处，有何感觉？铁丝的内能有何变化？通过什么方式实现内能的改变？内能从何而来？能量是如何转化的？说明什么道理？生活还有什么实例？还有什么方法改变铁丝的内能？做功——改变物体内能的另一种方式对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加，温度升高。不说动能温度升高—直接做功做功改变物体内能对物体做功做功——改变物体内能的另一种方式对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加。实验2：反复搓手手有什么感觉？手的温度怎么变化？手的内能有何变化？通过什么方式实现内能的改变？具体什么方式？内能从何而来？能量是如何转化的？说明什么道理？生活还有什么类似的实例？“摩擦生热”—克服摩擦做功做功改变物体内能对物体做功—克服摩擦做功滑滑梯越来越快屁股烫火柴擦点汽车轮胎火箭外层切马路装空调打孔做功改变物体内能对物体做功—克服摩擦做功做功改变物体内能对物体做功实验3：空气压缩引火仪看到了什么现象？棉花为什么燃烧？棉花温度高吗？是直接做功吗？是筒壁活塞摩擦？那是什么原因？空气温度有何变化？空气内能有何变化？通过什么方式实现内能的改变？具体什么方式？内能从何而来？能量是如何转化的？说明什么道理？没有棉花空气的内能是否增大？棉花起什么作用？生活中还有什么类似的实例？你能用实验证明打气筒发热是因为压缩空气做功的结果吗？做功——改变物体内能的另一种方式对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加。—压缩气体做功热传递升温小结两种方法转化法做功改变物体内能物体对外做功—气体膨胀做功实验4：点火爆炸看到了什么现象？瓶塞获得了什么能量？如何而来？？？“白气”是什么物态变化形成的？形成的条件是什么？气体的温度有何变化？气体的内能有何变化？你现在知道瓶塞机械能从何而来吗？能量是如何转化的？通过什么方式实现内能的改变？具体谁以什么方式？生活中还有什么类似的实例？做功——改变物体内能的另一种方式物体对外做功，内能转化为机械能，物体内能减小。先挤瓶子转化能反过来吗？转化法做功改变物体内能物体对外做功—气体膨胀做功进行下列实验操作时，会发现薄壁金属管内乙醚会沸腾，产生的乙醚蒸气会把塞子冲开，这种现象的解释是：来回拉绳子时，克服绳子和管壁的______做了功，使绳和金属管的内能增加，______升高。金属管又和乙醚进行了______使乙醚的内能增加，______升高，直到乙醚沸腾，产生大量的乙醚蒸气，蒸气膨胀把管塞冲开。热机火箭枪鞭炮水瓶塞子轮胎爆炸等等做功改变物体内能小结改变内能有两种方式：热传递和做功。热传递方式改变内能是内能的转移过程，能的形式没有变；而做功方式改变内能是机械能与内能的转化过程，能的形式已经发生改变。做功与热传递对改变物体的内能是等效的。功是能量转化的量度（桥梁）。内能改变热传递（内能转移）做功（机械能与内能转化）吸热内能增加放热内能减小对物体做功内能增加物体对外做功内能减小克服摩擦做功压缩气体做功气体膨胀做功练一练1.在下列现象中，利用做功使物体内能增加的是A．手冷时对手“哈气”，手会感到暖和B．来回弯折的铁丝温度会升高C．冬季用热水袋取暖D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低1．下列过程中，将内能转化为机械能的是A．汽油机的压缩冲程B．水蒸气顶起水壶盖的过程C．小孩沿滑梯下滑的过程D．流星在大气层中穿行的过程练一练2．爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是A、玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加B、玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加C、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变D、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加练一练练一练3.下列说法中正确的是（）A．做功和热传递是等效的B．物体的温度升高，一定是吸收热量

C．做功改变物体内能的本质是机械能与内能的转化D．对物体做功物体内能一定增大热机热机是热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。热机的分为蒸汽机和内燃机，生活中常见内燃机分为汽油机和柴油机。他们是通过什么方式实现怎样的能量转化？什么叫热机？热机原理是什么？有哪些种类？有何区别？常见热机是什么？概念分类汽油机结构火花塞活塞排气门进气门汽缸连杆曲轴汽油机的主要结构有哪些？什么叫冲程？汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。汽油机工作循环汽油机一个工作循环有几个冲程？分别完成什么工作？吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程汽油机工作分析汽油机工作过程中有哪些能量转化？四个冲程中门的开闭情况和活塞的运动方向有什么特点？汽油机一个冲程转了多少圈？一个工作循环转了几圈？其中最有意义的是哪个冲程？其他冲程如何完成？汽油机是如何启动？做功冲程：内能转化为机械能（气体膨胀做功）压缩冲程：机械能转化为内能（压缩空气做功）1个工作循环=4个冲程=2圈=1次功惯性吸排开压排上1.如图所示，为四冲程内燃机工作过程的示意图（左侧阀门为进气门，右侧阀门为排气门），则按吸气、压缩、做功和排气冲程排列的顺序是（）练一练一看门二看方向甲乙丙丁练一练

冲程，是

能转化成

能。3.汽油机的曲轴转速是3600r/min，则每秒钟该汽油机完成

个工作循环，做功

次，共完成

个冲程，活塞往复

次，若每次做功为500J，则汽油机的功率为

W。练一练汽油机与柴油机对比内燃机项目汽油机柴油机构造吸入物质点火方式效率应用火花塞喷油嘴汽油和空气空气点燃式压燃式效率低20%-30%效率高30%-45%汽车飞机摩托车载重汽车火车轮船汽油机与柴油机的区别热机的发展蒸汽机内燃机涡轮喷气发动机火箭发动机热值实验为什么不同时期燃料不同？你的猜想是什么？需要什么研究方法？如何看出放热的多少？什么研究方法？对杯中液体有何要求？总共控制了哪些物理量？需要哪些测量工具？设计怎样的表格？控制变量法转化法燃料质量、液体质量、液体种类通过等质量同种液体的温度变化来反映燃料放出热量的多少（Q=cm△t）温度计天平问题猜想设计实验过程要注意什么？从数据中你得出什么结论？能否反映物质一种性质？质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不相等的。反映物质的一种属性。温度燃料水的初温/℃水的末温/℃水温的变化/℃10克酒精10克碎纸片热值实验过程分析结论热值概念1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，用符号“q”表示，推导公式：如何定义燃料的这种性质？热值的定义是什么？定义注意什么？定义式是什么？定义方法是什么？单位是什么？变形公式有哪些？主公式是什么？你对热值属性理解是什么？定义：单位：J/kg定义式：q=Q/mQ=mqq=Q/m燃料热值是物质的物理属性，其大小与m、Q等无关。热值表固体液体气体干木材1.2×107酒精3.0×107煤气4.2×107烟煤2.9×107柴油3.3×107天然气4.4×107焦碳3.0×107石油4.4×107无烟煤3.4×107汽油4.6×107氢气14.3×107木炭3.4×107煤油4.6×107一些燃料的热值（J/kg）从表格能看出哪些结论？某种燃料热值大小物理意义是什么？热值是物质的一种属性；一般情况下q气＞q液＞

q固酒精的热值为4.2×103J/kg。表示：一千克的酒精完全燃烧放出的热量为3.0×107J。气体的热值单位为J/m3,公式为Q=Vq.燃烧与环保人类目前所用能量主要来源于什么？对环境带来哪些危害？练一练1．质量为１kg的煤油，用去1/3后，剩下的煤油A．比热容为原来的2/3，密度为原来的2/3，热值不变B．比热容不变，密度不变，热值为原来的2/3C．比热容、密度为原来的2/3，热值不变D．比热容、密度、热值均不变练一练2.燃烧煤气、天然气与氢气放出相等的热量，所需燃烧

的体积最小。练一练3，则小刚家本月最多获得多少热量？（天然气的热值取7.1×107J/m3）3.酒精的热值是3×107J/kg，若要获得9×107J的热量，至少需要燃烧多少kg的酒精。4.质量为28g的酒精完全燃烧可以放出多少热量？若这些热量全部被质量为0.5kg、温度为20℃的水吸收，则水的温度升高到多少摄氏度？（已知酒精的热值为3.0×107J／kg,c水=4.2×103J／(kg·℃),此时外界为一个标准大气压）。练一练练一练

5.燃烧酒精，使质量为200g比热容为2.5x103J/（kg·℃）的某种液体，从20℃升高50℃，若有20%热量损失，那么需要完全燃烧多少酒精？已知酒精的热值为3.0x107J/kg.6.一辆汽车在平直的公路上行使时,受到的阻力为8280N，当它匀速行使10km时，消耗汽油6kg，求汽车的效率？（汽油的热值是４.６×107J/kg）练一练他们是通过什么方式实现怎样的能量转化？什么叫热机？热机原理是什么？有哪些种类？有何区别？常见热机是什么？对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加，温度升高。看到了什么现象？棉花为什么燃烧？棉花温度高吗？是直接做功吗？是筒壁活塞摩擦？那是什么原因？空气温度有何变化？空气内能有何变化？通过什么方式实现内能的改变？具体什么方式？内能从何而来？能量是如何转化的？说明什么道理？没有棉花空气的内能是否增大？棉花起什么作用？生活中还有什么类似的实例？你能用实验证明打气筒发热是因为压缩空气做功的结果吗？D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低改变内能有两种方式：热传递和做功。手有什么感觉？手的温度怎么变化？手的内能有何变化？通过什么方式实现内能的改变？具体什么方式？内能从何而来？能量是如何转化的？说明什么道理？生活还有什么类似的实例？如何定义燃料的这种性质？热值的定义是什么？定义注意什么？定义式是什么？定义方法是什么？单位是什么？变形公式有哪些？主公式是什么？你对热值属性理解是什么？燃料热值是物质的物理属性，其大小与m、Q等无关。做功——改变物体内能的另一种方式燃烧酒精，使质量为200g比热容为2.燃料热值是物质的物理属性，其大小与m、Q等无关。手有什么感觉？手的温度怎么变化？手的内能有何变化？通过什么方式实现内能的改变？具体什么方式？内能从何而来？能量是如何转化的？说明什么道理？生活还有什么类似的实例