机械能与内能的相互转化讲稿

1、12.4 机械能与内能的相互转化机械能与内能的相互转化一、一、做功做功改变物体内能的改变物体内能的另一另一种种方式方式反复弯折铁丝，使铁丝的反复弯折铁丝，使铁丝的内能增加内能增加。迅速向下压活塞，空气的迅速向下压活塞，空气的内能增加内能增加。空气压缩引火仪空气压缩引火仪水蒸气的内能转化为塞子的机械能塞子周围出塞子周围出现现“白汽白汽”这是这是液化液化显显现。现。试管塞被高温高压的水蒸汽推开，水蒸试管塞被高温高压的水蒸汽推开，水蒸气的气的内能减少内能减少。克服摩擦做功，内能增加。克服摩擦做功，内能增加。-将内能转化为机械能你观察到什么现象你观察到什么现象?在此过程中在此过程中,酒精燃烧后的燃气对

2、外做功酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气燃气的的 能减少能减少,转化为转化为 能能.内内机械机械燃气对外做功，燃气的内能减小。燃气对外做功，燃气的内能减小。【归纳归纳与与总结总结】热传递热传递做做 功功内能与内能的内能与内能的转移转移过程过程内能与机械能的内能与机械能的转化转化过程过程思考思考1、物体对外做功，内能一定减少；外界对物体物体对外做功，内能一定减少；外界对物体做功，内能一定增加。（做功，内能一定增加。（ ）思考思考2、铁丝温度升高，内能增加。从这一现象可以铁丝温度升高，内能增加。从这一现象可以断定是用做功的方式改变了铁丝的内能。（断定是用做功的方式改变了铁丝的内能。（ ）做功和热传递改

3、变物体内能是做功和热传递改变物体内能是等效等效的。的。对物体做功：机械能转化为内能对物体做功：机械能转化为内能物体对外做功：内能转化为机械能物体对外做功：内能转化为机械能二、获得机械能的一种装置二、获得机械能的一种装置热机热机1、什么叫做热机？、什么叫做热机？将燃料的将燃料的化学能化学能转化成转化成内能内能再转化成再转化成机械能机械能的机器。的机器。2、热机分类？、热机分类？分内燃机和外燃机两类。分内燃机和外燃机两类。3、四冲程汽油机的构造？、四冲程汽油机的构造？进气门排气门火花塞气缸进气门排气门火花塞气缸活塞连杆曲轴活塞连杆曲轴4、四冲程汽油机的工作过程？、四冲程汽油机的工作过程？汽油机在工

4、作时汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程叫做一个缸的一端运动到另外一端的过程叫做一个冲程冲程.吸气冲程吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动。：进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动。燃料和空气的混合气体被吸入气缸。燃料和空气的混合气体被吸入气缸。压缩冲程压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，混：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，混合气体被压缩。机械能转化为内能。合气体被压缩。机械能转化为内能。做功冲程做功冲程：压缩冲程末，火花塞点火。进气门和排气门：压缩冲程末，火花塞点火。进气门和排气门都关闭，活塞在高温高

5、压燃气的推动下向下运动。内能转都关闭，活塞在高温高压燃气的推动下向下运动。内能转化为机械能。化为机械能。排气冲程排气冲程：排气门打开，进气门关闭。活塞向上运动。：排气门打开，进气门关闭。活塞向上运动。废气排出汽缸废气排出汽缸一个工作循环包括以下四个冲程：一个工作循环包括以下四个冲程：思考：思考：1、汽油机一个工作循环分几个冲程？活塞在气缸中往复、汽油机一个工作循环分几个冲程？活塞在气缸中往复运动几次？曲轴转几圈？运动几次？曲轴转几圈？一个工作循环由四个冲程组成，活塞往复两次，曲轴转两一个工作循环由四个冲程组成，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做功一次。周，对外做功一次。2、汽油机工作过程中能量是

6、如何转化的？、汽油机工作过程中能量是如何转化的？压缩冲程是把压缩冲程是把机械能机械能转化为转化为内能内能；火花塞点火燃烧是把燃料的火花塞点火燃烧是把燃料的化学能化学能转化为转化为内能内能；做功冲程是把做功冲程是把内能内能转化为转化为机械能机械能。热机的发展历程热机的发展历程蒸汽三轮汽车蒸汽三轮汽车火箭火箭喷气发动机喷气发动机内燃机内燃机1、如图所示为一汽油机汽缸示意图，该图表示此时、如图所示为一汽油机汽缸示意图，该图表示此时汽油机正处于工作过程的冲程（汽油机正处于工作过程的冲程（ ） A吸气吸气 B压缩压缩 C 做功做功 D排气排气 练习：练习：判断是哪个冲程的方法：做到判断是哪个冲程的方法：

7、做到两看两看一看气门状态，一看气门状态，二看活塞运动方向。二看活塞运动方向。【点评点评】2、某汽油机曲轴转速为、某汽油机曲轴转速为3000r/min，那么，每秒钟，那么，每秒钟内完成内完成 个冲程，活塞往复个冲程，活塞往复 次，燃气推动次，燃气推动活塞做功活塞做功 次。次。1005025提示：提示：3000r/min=50r/s3、手扶拖拉机上的柴油机安装飞轮的主要作用是（、手扶拖拉机上的柴油机安装飞轮的主要作用是（ ） A使整个机器的外型协调美观使整个机器的外型协调美观B便于传送动力便于传送动力C增加机器的重力增加机器的重力D利用飞轮所具有的惯性，来完成三个辅助冲程利用飞轮所具有的惯性，来完

8、成三个辅助冲程4、比较汽油机和柴油机，下列说法中、比较汽油机和柴油机，下列说法中不正确不正确的是的是 （ ） 构造上汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴构造上汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴汽油机的点火方式为点燃式，柴油机是压燃式汽油机的点火方式为点燃式，柴油机是压燃式柴油机比汽油机热效率高，更经济柴油机比汽油机热效率高，更经济 汽油机比柴油机笨重汽油机比柴油机笨重DD三、燃料的热值三、燃料的热值活动活动】比较质量相等的不同燃料充分比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量燃烧时放出的热量思考：思考：1、酒精燃烧后放热多，我们是如何知道的？、酒精燃烧后放热多，我们是如何知道的？把看不见的放热多少把看不

9、见的放热多少转换转换成看得见的温度计示数变化。成看得见的温度计示数变化。2、此实验要控制哪些量？研究哪些量？、此实验要控制哪些量？研究哪些量？控制的量控制的量：燃料的质量燃烧的程度水的质量烧杯：燃料的质量燃烧的程度水的质量烧杯的规格的规格研究的量研究的量：研究放热量与燃料种类的关系。：研究放热量与燃料种类的关系。3、实验得出的结论是什么？、实验得出的结论是什么？实验表明实验表明:质量相等的酒精与碎纸片充分燃质量相等的酒精与碎纸片充分燃烧后烧后,酒精比碎纸片放出的热量酒精比碎纸片放出的热量 .更多的实验表明更多的实验表明:质量相等的不同燃料质量相等的不同燃料,完全完全燃烧所放出的热量一般是燃烧所

10、放出的热量一般是 (相同相同/不相不相同同).结论：结论：多多不相同不相同定义：定义：1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量叫做这种放出的热量叫做这种燃料的燃料的.用符号用符号“q”表示，单位是：表示，单位是：J/kg。公式：公式：Q=mq煤油煤油 4.6X107木炭木炭 3.4X107汽油汽油 4.6X107无烟煤无烟煤 3.4X107氢氢 气气 14.3X107石油石油 4.4X107焦碳焦碳 3.0X107天然气天然气 4.4X107柴油柴油 4.3X107烟煤烟煤 2.9X107煤煤 气气 4.2X107 酒精酒精 3.0X107干木柴干木柴 1.2X107气体气体液体液体固

11、体固体常用燃料的热值（单位：常用燃料的热值（单位：J/kg）热值是由热值是由燃料本身燃料本身所决定的物理量。所决定的物理量。2、氢气做燃料有哪些优、缺点？、氢气做燃料有哪些优、缺点？优点：热值高，优点：热值高，无污染无污染。缺点：制取成本高。缺点：制取成本高。阅读各种燃料热值表，回答以下几个问题：阅读各种燃料热值表，回答以下几个问题：1、从表中数据你能发现哪些规律？、从表中数据你能发现哪些规律？后缀都是：后缀都是：107每一列从上到下依次增大每一列从上到下依次增大干木柴热值最小，氢气热值最大。干木柴热值最小，氢气热值最大。不同燃料可能有相同热值。不同燃料可能有相同热值。热学计算题热学计算题=1

12、00%QQ吸放一、公式一、公式0=()Qcm tt吸0=()Qcm tt放=Qcm t1、3、2、=Qmq放二、典型例题二、典型例题例1、已知汽油的热值是4.6107JKg,完全燃烧500g汽油，问：燃烧汽油产生的热量是多少？若这些热量的50%被水吸收，使水温从20开始升高了40，则水的质量是多少？点评：点评：这是一道热学综合题，运用两个公式可以解决。这是一道热学综合题，运用两个公式可以解决。例2、有一功率为40KW、热机的效率为25%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油。如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以15ms的速度向前行驶，问还可前进多少千米？（汽油的热值为4.6

13、107JKg）1、运动学和热学结合题、运动学和热学结合题点评：点评：2、应对综合题的诀窍：、应对综合题的诀窍：“逆推顺逆推顺写写”。1、在物体内能不变的情况下，不可能发生、在物体内能不变的情况下，不可能发生的是：的是： （ ）A.一边吸热，一边对外做功。一边吸热，一边对外做功。B.一边放热，一边对外做功。一边放热，一边对外做功。C.一边放热，一边外界对物体做功。一边放热，一边外界对物体做功。D.既不发生热传递，又不做功。既不发生热传递，又不做功。随堂练习：随堂练习：B2、在保温瓶内倒入开水，但不装满，上面、在保温瓶内倒入开水，但不装满，上面还留有一些空间，内有空气，然后塞上木还留有一些空间，内

14、有空气，然后塞上木塞，过一会儿木塞被冲起，这个现象说明塞，过一会儿木塞被冲起，这个现象说明_对对_做功，做功，_的内能转化成的内能转化成木塞的木塞的_能。能。空气空气木塞木塞空气空气木塞木塞3、下列各种说法错误的是、下列各种说法错误的是( )A各种形式的能量在一定条件下都可以相各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化互转化B做功改变物体的内能是不同形式的能的做功改变物体的内能是不同形式的能的相互转化相互转化C热传递改变物体的内能是不同形式能的热传递改变物体的内能是不同形式能的转化转化D能量在转化和转移的过程会有能量的损能量在转化和转移的过程会有能量的损失，但自然界的能量的总量是守恒的失，但自然

15、界的能量的总量是守恒的C 4、一个配有活塞的厚玻璃筒里放、一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了在迅速压下去，棉花燃烧起来了在这个过程中，是通过这个过程中，是通过 方式方式使空气使空气 增加，温度升高，达增加，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧实验中到棉花的燃点使棉花燃烧实验中使用棉花的目的是：使用棉花的目的是： 。做功做功内能内能用来证明筒内温度升高了用来证明筒内温度升高了5 5、如图所示，为四冲程内燃机工作过程的示、如图所示，为四冲程内燃机工作过程的示意图，则按吸气、压缩、做功和排气冲程排列意图，则按吸气、压缩、做功

16、和排气冲程排列的顺序是的顺序是( )( )。A A乙丙甲丁乙丙甲丁 B B甲丁乙丙甲丁乙丙 C C丙丁乙甲丙丁乙甲 D D甲乙丙丁甲乙丙丁B B6 6、如图，四幅图中，属于利用热传递改变物、如图，四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是体内能的是( )( )。 A A双手摩擦能发热双手摩擦能发热 B B烧水时水温升高烧水时水温升高 C C锯木材锯子发烫锯木材锯子发烫 D D钻木取火钻木取火B B7. 内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时这些气体的温度和内能变化的而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是情况是 A内能减少，温度降低内能减少，温度

17、降低 B内能增加，温度升高内能增加，温度升高 C内能减少，温度升高内能减少，温度升高 D内能增加，温度降低内能增加，温度降低8. 如图所示，此图是汽油机的如图所示，此图是汽油机的 冲程。冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积在此冲程中，气缸中的气体体积 ，压，压强强 。（填。（填“变大变大”、“变小变小”或或“不不变变”）9.9.冬天双手捧着热水袋会感到暖冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利用和，这是利用 方式增加了手方式增加了手的内能；双手反复摩擦也会感到的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利用暖和，这是利用 的方式增的方式增加了手的内能。加了手的内能。10.10.常温下呈气态的丙烷通过加压液化后储存在较小常温下呈气态的丙烷通过加压液化后储存在较小的罐内。若丙烷的热值为的罐内。若丙烷的热值为8