2023-2024学年苏科版物理九上同步教学 12.4 机械能与内能的相互转化 课件(共17张PPT)

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12.4机械能与内能的相互转化

教学目标

1.知识与技能：

（1）认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程。

（2）观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理。

（3）阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的意义。

2.过程与方法：

（1）通过通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程。

（2）通过观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理。

3.情感态度与价值观：

（1）通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。

（2）通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。

（3）鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。

教学难点

1、四冲程汽油机的工作过程和其中的能量转化。

2、做功和热传递改变物体内能的等效性的理解。

弯折铁丝

新课引入

一、做功——改变物体内能的另一种方式

对物体做功，物体的内能增加。

物体对外做功，物体的内能减少

探究新知

做功改变物体的内能

案例：

改变物体内能的方式：做功和热传递

热传递改变物体内能：能量的转移（能量的形式没有发生变化。）

做功改变物体内能：能量的转化（机械能与内能的相互转化）。能量的形式发生了改变。

做功和热传递对于改变物体内能是等效的

改变内能的实质：

活动：观察点火爆炸现象

你观察到什么现象

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

内

机械

热机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.

内燃机

汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

（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。

（1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成燃料混合物从进气门吸入气缸。

压缩冲程

吸气冲程

（4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

（3）做功冲程：在压缩冲程末端，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。

排气冲程

做功冲程

想一想

2、一个工作循环，曲轴旋转多少圈，活塞往复多少次？

1、在做功冲程中是什么做功？能量发生了怎样转化？

在做功冲程中是高温高压的燃气做功，内能转化为机械能。

在汽油机的一个工作循环中，活塞共来回两次，曲轴转动两周。在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。

三、燃料的热值

1定义：1kg单位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，单位是：J/kg。

2公式：Q放=mqQ放=vq

典例精析

例如图所示的四幅关于热机的能量流向图中正确的是（）

A

解析：由热机的工作原理可知，热机工作时将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再转化为机械能，同时还有部分内能转化为电能，供给热机使用．

故选A．

巩固练习

1、从本质上来看，内燃机的工作能量来源于（）

A．机械能B．热能

C．化学能D．化学能和热能

C

2、下列过程中，机械能转化为内能的是（）

A．锯木头，经过一段时间后，锯条和木头都发热

B．锅里的水沸腾时，水蒸气把锅盖顶起

C．神州号飞船点火后，腾空而起

D．礼花弹在节日的夜空中绽开

A

3.如图，汽油机处于工作循环中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（