北师大第10章机械能和内能及其转化复习教案

机械能和内能及其转化复习教案【复习目标】1．能用实例说明物体的动能和势能以及他们的转化，能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。2.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。3.从能量转化的角度认识燃料的热值。4.了解热机的工作原理，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。5.了解热量的概念。【知识要点】本章知识网络知识点1、动能和势能1．物体能够对其他物体做功，表示这个物体具有能或能量。单位是焦耳，简称焦，符号是J。说明：①物体能够对其他物体做功，我们就说它具有能量，能够对其他物体做功并不等同于正在对其他物体做功。能够对其他物体做功的物体，即具有能量的物体，由于所处的条件不同，可能正在做功，也可能没有做功。②一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。2．动能和势能的基本知识定义影响因素动能物体由于运动而具有的能大小与物体的质量和物体运动的速度有关势能重力势能物体由于被举高而具有的能量大小与物体的质量和被举高的高度有关弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能量大小与物体的弹性和形变程度有关3．探究影响动能和重力势能大小的因素课题影响动能大小的因素影响重力势能大小的因素方法控制变量法转换法控制变量法转换法实验装置实验过程①让体积相同的钢球和木球从同一高度滚下，控制两球到达水平面的速度相同，探究动能与质量的关系；②让钢球从不同的高度滚下，控制质量相同，探究动能与速度的关系；③通过木块移动的距离判断动能的大小①让质量相同的铁块从不同的高度静止释放撞击木桩，探究重力势能与高度的关系②让质量不同的铁块从同一高度静止释放撞击木桩，探究重力势能和质量的关系③通过木桩陷入沙子的深度判断重力势能的大小实验结论质量相同时，速度大的物体动能大；速度相同时，质量大的物体动能大质量相同时，被举高的高度大的物体重力势能大；高度相同时，质量大的物体重力势能大知识点2机械能及其转化1．机械能：动能和势能统称为机械能。机械能的大小等于动能和势能之和。2．机械能及其转化：物体的动能和势能可以相互转化；若有摩擦力等阻力，物体的机械能将不断减小；若没有摩擦等阻力，机械能将不变。3．物体的动能和重力势能间的转化规律条件运动情况动能重力势能转化方向质量一定加速下降增大减小重力势能转化为动能减速上升减小增大动能转化为重力势能4．物体的动能和弹性势能间的转化规律条件形变情况动能弹性势能转化方向质量一定正在恢复原状增大减小弹性势能转化为动能正在被压缩或拉伸减小增大动能转化为弹性势能机械能。热机及其效率定义车、船和飞机的发动机是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置，这种装置被称为热机。原理化学能——→内能——→机械能应用蒸汽机、内燃机、喷气式发动机等效率定义热机工作时用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率公式η=w有用/w总=w有用/mq效率低的原因燃料无法充分燃烧；机体要吸收大量的热量；尾气带走一部分热量；克服摩擦力等要消耗一部分热量知识点4内燃机定义将燃料移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机应用汽油机或柴油机工作过程每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、放弃冲程，曲轴和飞轮转动2周，活塞往复2次，对外做功1次吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程做功冲程是内能转化为机械能；压缩冲程是机械功转化为内能补充：汽油机与柴油机的比较汽油机柴油机构造不同气缸顶部有火花塞气缸顶部有喷油嘴燃料不同汽油柴油吸气冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物柴油机在吸气冲程只吸入空气点火方式火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式喷油嘴向气缸内喷进柴油，柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式做功冲程做功冲程中，燃气压强可达到30~50个大气压，温度可达2000~2500℃，高温高压气体推动活塞做功，气体内能减少，转化为飞轮的机械能做功冲程中，燃气压强可达到50~100个大气压，温度可达到1700~2000℃，高温高压气体推动活塞做功，气体内能减少，推动活塞向下运动，并通过连杆、曲轴推动飞轮转动热机效率20%~30%30%~45%应用机体轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船等相同点①都是燃料在气缸中