苏科版初中物理九年级上册12.4机械能和内能的相互转化课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
将铁丝快速弯折几次，弯折处有何感觉？
做功是改变物体内能的另一种方式
活动12.5： 研究做功能否改变物体内能
空气压缩引火仪
活塞
空气
棉絮
现象：你看到 ；
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：活塞对空气做功，使空气内能增加，活塞 的机械能转化为空气的内能；
筒内空气增加的内能从何而来？能量是如何转化？
说一说，想一想
结论：1. 对物体做功，物体的内能会 ；
增加
结论：
古人钻木取火
机械能转化为内能的应用：
活动12.6： 演示点火爆炸
塑料盒盖飞出去了！
结论：1. 物体对外做功，自身内能会 ；
现象：我们看到 ；
分析：盒盖的机械能如何变化？
能量是如何转化的？
燃气的内能如何变化？
减少
2. 内能可以转化为机械能
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应用：
现代的枪炮
火药燃烧时的内能转化为机械能
燃料燃烧时将大量的内能转化为机械能推动火箭升空
内能转化为机械能的应用：
一 热机
1.定义： 热机是热力发动机的简称。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。
你知道吗？
每个冲程的作用是什么？
请你从进气门、排气门的开关情况及活塞的运动方向说一说每个冲程的工作特点。
2. 汽油机的一个工作循环活塞经历____个冲程，曲轴旋转_____圈，活塞往复运动_____次，燃气对外做______次功。
2
4
2
1
3. 在汽油机的四冲程中，只有做功冲程是燃气对外 做功，那么其他3个冲程是靠什么完成的？
飞轮的惯性
想一想：
本节复习：
1. 可以改变物体的内能；
2. 对物体做功，物体内能会 ，
物体对外做功，自身内能会 ；
3. 做功改变物体内能的实质是能量的 。
做功
增加
减少
转化
冲程：
进气门 ，
排气门 ，
活塞 运动。
机械能转化为内能。
压缩
关闭
关闭
向上
冲程：
进气门 ，
排气门 ，
活塞 运动。
排气
打开
关闭
向上
冲程：
进气门 ，
排气门 ，
活塞 运动。
内能转化为机械能。
做功
关闭
关闭
向下
冲程：
进气门 ，
排气门 ，
活塞 运动。
吸气
打开
关闭
向下
练一练：
一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速1200r/min，则汽油机每秒钟内完成 个冲程，做功 次。
提示：汽油机的一个工作循环活塞经历____个冲程，曲轴（飞轮）旋转_____圈，活塞往复运动_____次，燃气对外做______次功。
40
10
4
2
2
1
12.4 机械能和内能的相互转化
一、做功可以改变物体的内能
1. 对物体做功，物体内能会增加，
物体对外做功，自身内能会减少；
2.做功改变物体内能的实质：内能的转移
二、汽油机
1.汽油机的一个工作循环活塞经历4个冲程，曲轴（飞轮）旋转2圈，活塞往复运动2次，燃气对外做1次功。
2.压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能
实验
三、热值
1kg 某种燃料 完全燃烧放出
的热量叫做这种燃料的热值（q）。
热值是燃料的一种特性。
热值大小与燃料的质量、燃烧程度 。
Q=mq
【热值表】
【定义】
【公式】
【单位】
J／kg
J／m3
燃气：Q=qV
【辨析】
【意义】
（1m3）
（燃气）
A．不同燃料完全燃烧后放出的热量一定不同
B．汽油的热值在任何情况下都比柴油大
C．热值大的燃料燃烧后放出的热量一定多
D．2kg酒精没有完全燃烧时的热值还是3×107J
观察热值表，下列说法正确的是 （ ）
例、随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发
生了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶
等灶具已走进家庭．液化气与煤相比，热学方面
突出的优点是 ；环保方面突出的优
点是 。经测定燃烧液化气放出
热量的50%可被水吸收，那么要把2kg的20℃的水
烧开需要完全燃烧多少千克的液化气？如果完全
燃烧相同质量的木材会放出多少热量？
[水比热容是4.2×103／(kg·℃)，液化气热值是
5.0×107J／kg，干木材热值是1.2×107J／kg]
三、热值
【应用】
计算燃料释放的热量或消耗燃料的质量
例、铁锤敲打铁钉，铁钉温度升高这是因为（ ）
A．铁锤把温度传给了铁钉
B．铁锤把热量传给了铁钉
C．铁锤把内能传给了铁钉
D．铁锤对铁钉做了功
例、下列说法中正确的是（ ）
A．做功和热传递是等效的
B．物体的温度升高，一定是吸收热量
C．对物体做功，内能一定增加
D．燃料热值越大，放出热量越多
例、进行如图实验操作时，
会发现薄壁金属管内乙
醚会沸腾，产生的乙醚
蒸气会把塞子冲开，这
种现象的解释是：
来回拉绳子时，克服绳子和管壁的做了功，
使绳和金属管的 增加， 升高。金属管又和乙
醚进行了 ，使乙醚的 增加， 升高，直到
乙醚沸腾，产生大量的乙醚蒸气，蒸气膨胀把管塞
冲开。此时看到管口出现大量 ，说明 。
【解析】
例、下图为汽油机工作过程的示意图，则按吸气、
压缩、做功和排气冲程排列的顺序是( )。
A．乙丙甲丁 B．丁乙丙甲
C．丁甲丙乙 D．乙甲丙丁
经测定汽油机飞轮转速是2400R/min，则汽油
机每秒完成 个冲程，燃气做功 次。
为什么打气时气筒的筒壁会发烫？　
练一练：
因为在打气过程中，一方面，打气筒的活塞与筒壁上下摩擦，机械能转化为内能，使气筒外壁变热；另一方面，活塞也压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，通过热传递也使气筒外壁变热。
热机的发展历程：
第一台带活塞的蒸汽机由法国工程师巴本制成,经英国工程师纽可门和瓦特改进,在工业生产上得到了广泛应用,使人类进入了工业时代.
瓦特改良的蒸气机模型
最早的蒸汽机车
内燃机
由于蒸汽机的效率低,热量损失大,人们设法让燃料在汽缸内燃烧,以燃烧的气体直接推动活塞做功,这就是内燃机, 它是第二次工业革命的主角之一.
1860年，法国发明家莱诺制成了第一台实用内燃机
1883年，戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机
1897年制成了第一台压缩点火的“狄塞尔”内燃机，即柴油机
涡轮喷气发动机
涡轮喷气发动机使压缩的后的混合气体在燃烧室燃烧,产生剧烈膨胀的气体朝尾部高速喷出,其巨大的反作用力直接成为飞机的推进力.它的特点是功率大!
火箭发动机
火箭的工作原理与涡轮喷气发动机十分相似。主要的差别是火箭自带燃料和氧化剂，而喷气发动机只带燃料，利用空气做氧化剂，因此它只能在大气层内工作。
冲程：
活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。