江苏省溧水县孔镇中学九年级物理上册 12.4 机械能与内能的相互转化学案（无答案） 苏科版.doc

四、 机械能与内能的相互转化【学习过程】（一）知识回顾：1.比热容（1）物理学中，将物体温度升高时吸收的 与它的 和升高 的乘积之比，叫做比热容.用字母 表示。（2）比热容是 的一种物理属性.（3）比热容的单位是 ，符号为 ，读作： .2.热传递过程中吸收或放出热量的计算（1）当温度升高时，物体吸收热量的计算公式为： （2）当温度降低时，物体放出热量的计算公式为： （二）知识新授：观察课本p49图12-28、图12-29所示情景，思考：（1）为什么汽车高速行驶较长时间后，轮胎的温度会升得很高？（2）燃料是怎样使汽车发动机工作的？活动 12.6 研究做功能否改变物体的内能【做一做】如课本p49图12-30所示，将铁丝快速弯折十余次，然后用手指触摸弯折处，你有何感觉？铁丝的内能变化了吗？答：感觉到铁丝 ；这表明铁丝的内能 。【看一看】如课本p49图12-31所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，你看到了什么？玻璃筒内空气的内能变化了吗？答：看到 ；这表明玻璃筒内空气的内能 。【议一议】1.在上述活动中，物体增加的内能是从哪里来的？能量是如何转化的？答：物体增加的内能是 ；能量由 能转化为 能.2.你还有什么办法可以使铁丝的温度升高？这些方法中，哪些是用热传递的方式改变物体内能的？哪些是通过做功改变物体内能的？答： ； .3.你能再举一些通过做功来改变物体内能的实例吗？答： .实验表明：1. 是改变物体内能的另一种方式。（1）对物体做功，物体的内能 ，温度 ，将 能转化为 能。活动 12.7 演示点火爆炸现象如课本p50图12-32所示，你观察到什么现象？此现象说明了什么？答：观察到 .此现象说明在这个过程中，酒精燃烧产生的燃气对外 ，燃气的 能转化为 能。（2）物体对外做功，物体的内能 ，温度 ，将 能转化为 能。（3）做功改变物体内能的实质是将 能（如 能）转化为 能，热传递改变物体内能的实质是 能的 。（4） 和 都可以改变物体的内能。2.热机热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的 能转化为 能的装置。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，称为一个 .汽油机的一个工作循环分为课本p51图12-34所示的四个冲程： 冲程、 冲程、 冲程、 冲程。在汽油机的一个工作循环中，曲轴旋转 圈，活塞往复运动 次。在压缩冲程中 能转化为 能，而在做功冲程中 能转化为 能。阅读：课本p52生活物理社会“热机的发展历程”活动 12.8 比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量【做一做】实验装置如课本p54图12-38所示，将实验数据填入表格中。【想一想】质量相等的酒精和碎纸片充分燃烧后，烧杯中水温的变化一样吗？这说明了什么？答： ，这说明质量相等的酒精与碎纸片充分燃烧时，酒精比碎纸片放出的热量 .实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 的。3.燃料的热值（1）燃料 燃烧放出的 与燃料的 之比，叫作这种燃料的热值，燃料的热值用 表示.（2）热值的单位是 （ ）.（3）燃料完全燃烧放出热量的计算公式为： 阅读课本p55“一些燃料的热值”.回答：干木材的热值是多少？它表示什么意思？答： ， .对于气体燃料，人们通常采用 作为热值的单位，符号为 。例1图例1. 改变内能有不同的方式，图（甲）是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过 方式使玻璃筒内的空气 增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。图（乙）是通过 方式把试管里的水加热至沸腾。 例2.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（ ）a燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值b燃料燃烧时，质量越大，热值越大c燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小d燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关例3. 太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天能使500kg的水温度升高30，那么这些水吸收的热量为多少焦？这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤气放出的热量煤气的热值取4.2107j/ kg，水的比热容c=4.2103j(kg) 解例4.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（ ）第3题图【课堂练习】1下列生活情景中，通过做功来改变物体内能的是（ ）a金属汤勺放在热汤中，温度升高 b冬季人们常用热水袋取暖c食品放在冰箱中，温度降低 d铁丝被反复弯折，弯折处发热3如图所示的是四冲程汽油机的 冲程。 4汽油机的一个工作循环是由 个冲程组成，其中对外做功 次在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过 的方式增加内能为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能用水来冷却汽缸是因为水的 较大5.火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，这是通过_的方式改变了物体的_能.6. 一般家用轿车使用标号为93的汽油作燃料（热值为4.6107j/kg），暑假中小翔爸爸驾车携全家出游，仪表显示全程燃烧汽油20kg。求此过程中轿车消耗的汽油能放出多少热量。第1题图【巩固提高】1如图所示实验，试管口木塞冲出过程（ ） a试管口出现的白雾是水蒸气 b试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 c能量转化情况与内燃机压缩冲程相同d水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少2.在研究和学习物理学的过程中，方法是不可缺少的.比值法是对与多个因素有密切关系的某个物理量进行测量的思想和方法.我们学习过的速度和密度概念都是通过比值法建立起来的.下列物理量不是用这种方法建立起来的有（ ）a热值 b功率 c功 d比热容3摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（ ）a吸气冲程 b压缩冲程 c做功冲程 d排气冲程4在使用打气筒时，筒壁下部会发热，主要原因是通过 方式使筒内空气内能增加，再通过 方式使筒壁内能增加。5抛向地面的乒乓球上下弹跳几次后停下来，说明乒乓球的_能减少了，减少的那部分能量转化成了_能。第6题图6某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见右表）。（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定 的位置，再调整固定 的位置（选填“a”或“b”）。（2）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有加热时间和水的 、 。（3） 通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并利用记录的数据、公式q吸cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这