机械能与内能的想互转化

复习：1、我们上节课学过改变物体内能的哪种方式？2、我们通常怎样判断物体内能的变化？答:热传递答:通过判断物体的温度变化,物体的温度升高其内能增大!

火箭燃烧大量的燃料后为什么就可以升空？第四节、机械能与内能的相互转化弯折铁丝实验中,铁丝的温度是否发生变化?实验中铁丝的内能变高了吗?活动一增加的内能是哪里来的?做一做自主活动友情提醒注意安全活动要求：用所给器材或自选器材设计实验，改变物体的内能。

讨论与交流观察与思考空气压缩引火仪看一看（视频）说一说、想一想现象：你看到

；结论：1、做功可以改变物体的内能；

2、机械能可以转化为内能。答:筒内空气的温度升高了棉絮燃烧起来了分析：所看到的现象说明了什么?内能增大了答：活塞对空气做了功使空气的内能增加；筒内空气增加的内能从何而来？能量是如何转化？此实验可以得出怎样的结论？机械能转化为内能生活物理流星雨机械能转化为内能的现象：生活物理切割机在切割钢材（看视频）机械能转化为内能的现象：给自行车车胎打气，气筒发烫机械能转化为内能的现象：古人钻木取火生活物理

老爷爷站在雪地里手冻的冷，请你给老爷爷想一想办法，怎样做可以使手暖和些？说出两种办法来，并说明这样做的道理。学以致用版书点火爆炸（视频）你观察到什么现象?活动二你得出什么结论？塑料盒盖飞出去了！内机械结论：内能可以转化为机械能分析：在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外.做功燃气的

能减少转化为

能现象：我们看到

；

此实验可以得出怎样的结论？点燃的火药燃烧时内能转化为机械能使爆竹腾空而起内能转化为机械能的现象：火药燃烧时的内能转化为机械能水蒸气的内能转化为机械能蒸汽机用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起内能转化为机械能的现象：燃料燃烧时将大量的内能转化为机械能推动火箭升空1、改变物体内能的方式有

和

；2、

能和

能可以相互转化。热传递做功机械内知识小结：归纳与总结改变物体内能的方式热传递做功(内能的转移)(能量的转化)吸热——内能增加放热——内能减小对物体做功——

内能增大物体对外做功——

内能减小一、改变内能的两种方式1、热传递

a、物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。

b、实质：内能的转移2、做功

a、对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少。

b、实质：能的转化

合作学习

给你一块冰，你能用哪些方法使其熔化？这些方法中，哪些是做功方式？哪些是热传递方式？练习与巩固1、俗话说：“石头碰石头，一碰就发火”，其中蕴含的物理知识是什么？2、根据图示情景，提出问题并解答：

３、

如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开．在这一过程中，水蒸气膨胀时对软木塞

，消耗了水蒸气的一部分

能，转化为软木塞的

能．做功机械内会看到什么现象？塞子被冲出在此过程中，能量是如何转化的？燃料的化学能水蒸气的内能塞子运动的机械能热机：燃料的化学能内能机械能做功燃烧热机是把内能转化为机械能的机器热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机喷气发动机、火箭等2、原理：在气缸内燃烧燃料，产生高温高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。

二、热机

1、定义：将内能转化为机械能的装置。1.内燃机和种类(1)汽油机(2)柴油机①构造②工作原理③汽油机完整工作过程①构造②工作原理汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴内燃机：吸气压缩做功排气内燃机的

冲程和工作循环三、汽油机1、构造：进气门与排气门、火花塞、活塞、气缸、连杆、曲轴等。2、工作过程

a、一个冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端。b、四冲程：由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程（1）吸气冲程汽油和空气

进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。（2）压缩冲程

进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。（3）做功冲程

在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。（4）排气冲程燃烧后的废气

进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。3、工作原理A、吸气冲程：吸进汽油与空气的混合物。B、压缩冲程：燃料混合气体被压缩，温度升高、压强增大。〔此冲程将机械能转化为内能〕C、做功冲程：⑴点火方式：点燃式⑵原理：混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞对外做功。〔此冲程将内能转化为机械能〕D、排气冲程：排出废气，为下一个工作循环做准备。4、其它小结⑴、在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性来完成，所以汽油机在开始工作时要靠外力带动。⑵、把四个冲程称为一个工作循环。⑶、一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转，对外做一次功。一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r／min，它１s完成（）A.30个冲程，做了30次功B.60个冲程，做了60次功C.120个冲程，做了30次功D.60个冲程，做了15次功课堂练习：D柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机工作原理吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程（1）吸气冲程空气

进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。（2）压缩冲程

进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。（3）做功冲程

在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。（4）排气冲程燃烧后的废气

进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。四、柴油机与汽油机的区别1、构造上的区别：汽油机气缸顶部为火花塞；而柴油机气缸顶部为喷油嘴。2、工作过程中的区别：⑴吸气冲程：汽油机吸进的是空气和汽油的混合物；而柴油机吸进的只是空气。⑵点火方式：汽油机为点燃式；而柴油机为压燃式。3、工作效率不同：柴油机的效率一般比汽油机高。（原因：在压缩冲程末，柴油机气缸内燃气的温度和压强比汽油机高，对外做的功也较多。）汽油机的效率：20~30%柴油机的效率：30~45%你认为它们的效率比你想象的高？还是低？你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！思考：在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量热机的效率：用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比1．基本构造和主要部件的作用相似。2．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。相同点内燃机的启动

内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。五、内燃机的应用

汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用

柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。1.四冲程汽油机的工作过程由()、()、()、()四个冲程组成的.2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是()冲程,做功冲程是()能转化为()能.3.汽油机吸入汽缸的是(),点火方式是().柴油机吸入汽缸的是(),点火方式是().4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功()次.5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的()来完成.

小结:讨论：例举一下生活中我们可以使用哪些可燃烧的材料烧开一壶水？

草木、煤炭等石油、酒精、汽油等煤气、天然气等固体燃料液体燃料气体燃料燃料的热值燃料可分为哪三种讨论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。问：那么这些热量从何而来？是从木柴燃烧时放出的热量来的思考1：5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热量是否相同？这说明什么？燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关同种燃料的质量越大，燃烧时放出的热量越多思考2：用质量相同煤油、酒精、纸屑烧水，水升高的温度不相同，这说明什么？说明了不同的燃料燃烧放出的热量的本领不相同燃料燃烧放出的热量的多少还与什么因素有关？燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？（1）燃料的质量（2）燃料的种类大量实验表明：1、同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比。

2、相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量并不相等。想一想:什么是完全燃烧呢?

关于完全燃烧——就是燃料全部烧尽的意思，即燃料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。

不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的。我们该怎样比较不同燃料燃烧时这种放热性能优劣？

为比较不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，热值燃料的热值单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。热值的符号：q

单位：J/kg（J/m3）无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示的含义液化气的热值为4.9×107J/m3，表示的含义表示1kg的煤在完全燃烧时所放出的热量为3.4×107J。表示1m3的液化气在完全燃烧时所放出的热量为4.9×107J。1.定义2.单位及符号**意义六、燃料的热值请大家从左侧的燃料的热值表中找出：干木柴、柴油、汽油等生活中常见的几种燃料的热值。思考：柴油的热值是多少？它的物理意义是什么？

(2)3Kg的柴油完全燃烧，它放出的热量是多少？3.3×107J×3=9.9×107Jq柴油=3.3×107J/kg：1千克的柴油完全燃烧时放出的热量为3.3×107焦燃料的热值燃料完全燃烧时放出热量的计算：由热值所表示的物理意义可得出：燃料燃烧放热计算公式Q=qmQ=qVV的单位是m3m的单位是kg燃料燃烧计算公式3、燃料燃烧计算公式Q=mq〔或Q=Vq〕理解：⑴公式计算的是燃料完全燃烧时放出的热量⑵式中m必须用Kg为单位，V必须用m3为单位。⑶热值q与燃料质量和放热的多少没有关系，它是反映燃料优劣的物理属性。想一想：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？解：查表可知，汽油的热值q=4.6×103J/kg∵m=500g=0.5kg∴Q=qm=4.6×103J/kg×0.5kg=2.3×103J1kg的干木柴热值比0.5kg干木柴热值大吗？例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

分析：利用吸热公式Q吸