课件27张PPT。第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能复习动能和势能的概念分子动理论的初步知识物体由于运动而具有的能叫做动能；
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能；
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体是由大量分子组成的；
分子在不停地做无规则的运动；
分子间存在相互作用力。 物体由于做机械运动而具有机械能，物体内大量分子也在不停地运动着，而且分子间也存在相互作用的力。分子是否也具有能呢？物体的内能观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论:运动着的分子也动能.我在动,也有动能噢！由于分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?石块由于地球吸引而下落结论：互相吸引的分子也具有势能讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也具有势能。被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。由于分子间存在着相互作用力而具有的
能叫做分子势能物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体，不论温度高低，
都具有内能。内能跟温度的关系一个物体温度升高时分子动能增大它的分子运动速度加快组成这个物体的所有分子的动能总和增加它的内能就会增加一个物体温度降低时它的内能就会减少内能与机械能相同吗？内 能：机械能：分子具有的能物体作为整体所具有的能与物体机械运动有关的能与物体内分子的热运动及相互作用有关的能内能不同于机械能人用力钻木，会使物体的温度升高，这是通过什么途径来改变物体内能的饮料和冰块放在一起，它们的温度会发生变化，这是通过什么途径来改变物体内能的改变的内能的方法怎样改变物体的内能？取一根粗铁丝，我们有什么办法使粗铁丝的温度升高，内能增加？来回弯折铁丝与其它物体来回摩擦做功用火加热铁丝放在太阳下晒放在热水中烫热
传
递改变物体内能的途径是做功和热传递。做功改变物体内能搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火内能增加了用做功的方式改变物体的内能（1）克服摩擦对物体做功——机械能转化为内能，物体内能增加（3）压缩气体对气体做功——机械能转化为内能，气体内能增加（2）弯折铁丝对铁丝做功——机械能转化为内能，铁丝内能增加（4）气体膨胀对物体做功——内能转化为机械能，内能减少 对物体做功，机械能转化为内能，物体的内能增加。物体对外界做功，内能转化为机械能，内能减少。用做功的方式改变物体的内能，实质是不同形式的
能之间的转化。热传递改变内能A.物体吸热内能增加B.物体放热温度升高温度降低内能减少讨论:热传递改变内能的实质是什么?高温物体低温物体转移到(不同物体之间)高温部分低温部分(同一物体之间)热传递的实质是内能的转移做功和热传递对改变物体的内能是等效的。一个物体温度升高了它的内能怎么变化？
是用哪种方式改变的内能？热量１、热量：在热传递过程中，物体内能改变的多少。２、热量表示Q，内能表示E３、热量和内能的单位：焦耳（J）。▲热量是物体内能改变的一种量度。４、热传递三种方式：传导、对流、辐射。如：①铁勺放在热水中变热（ ）。
②烧水时先下面热后全热（ ）。
③在阳光下晒衣服（ ）。５、热量传递：热量是从高温物体传到低温物体，最终温度相同。传导对流辐射讨论：热传递如何改变内能？演示★热传递改变内能的实质是：结论：A.物体吸热温度升高内能增加B.物体放热温度降低内能减少内能发生转移高温物体高温部分转移到低温物体(不同物体之间)低温部分(同一物体之间)QQ1. 内能:物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和，叫物体的内能。小结：(3)热传递和做功改变物体的内能是等效的.2、温度跟内能的关系一个物体温度升高时，它的内能就增加；一个物体温度降低时，它的内能就减少。3、改变内能的两种方式4、热量：在热传递过程中，物体内能改变的多少。课堂练习:1.改变物体内能的方式有 和 .热传递做功2.物体内部 和
的总和叫做物体的内能.物体温度升高 必定增加,因而这个物体的内能 .所有分子作无规则运动的动能分子相互作用的势能所有分子的动能总和增加3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用 的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间 .两手摩擦也能使手暖和,这是用 的方法增加手的内能,在这过程中, 能转化为内能.转移 热传递做功机械能请回答用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?打气时活塞压缩空气做功,
使筒内空气内能增加,温度
升高;克服活塞与筒壁间的
摩擦做功也使筒壁内能增加,
所以筒壁就会热起来.4.请回答下面哪个事例说明做功改变物体的内能A、用热水袋给予取暖B、用双手磨擦给手取暖C、用嘴对手呵气给手取暖D、把手放在炉火旁边取暖5.A、铁棒放在炉子里被烧红B、锯条锯木头时会发热C、古时候的猿人钻木取火下列事例中,属于热传递增加物体内能的是:6.7.下列现象属于用做功的方法改变物体内能的是A、放在火炉边的物体温度升高了；B、把一杯热水放在冷水中冷却；C、用铁锤锻打工件，工件会变热；D、拉弯的弓把箭射出去。在古代，人类就掌握了钻木取火的方法，这是用方法使木头的内能增大，温度升高，达到木头的燃点使木头燃烧。这个现象表明：对物体物体的内能会增大。对物体做功做功气体被压缩时内能气体膨胀做功时内能增大减少。。。再见课件21张PPT。第二节 科学探究：物质的比热容新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，你知道其中的道理吗？你知道吗？请回答：（1）烧开一壶水与烧开半
壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？ 水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量有关，和升高的温度有关 。把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多我猜想我猜到 如何通过实验来研究?根据猜想设计实验 探究活动 方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。 方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。 根据猜想设计实验 我们就选你 研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：1、质量相同
2、升高的温度相同
3、加热的热源要相同 如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同信息快递：进行实验，收集信息 t1-t2=(65 ℃ -20 ℃)相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。
相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。分析得出结论相同的不相同的探究活动 实验后的思考 1、水和煤油谁的吸热能力强？ 2、如何科学地比较不同物质的这种特性？ 实验后的思考,往往比实验本身更重要—牛顿探究活动 比热容的概念 比热容(c)──单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量，叫做这一物质的比热容
比热容的单位 ： J/（kg·℃）
几种物质的比热容[单位：J/（kg·℃）]你发现了什么？物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；物质的比热容不仅与物质和种类有关，同时还与物质的状态有关，如水的比热容与冰的比热容就不相等；
比热容是物质的一种特性，同种物质的比热容是一定(不变)，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。比一比，看谁最聪明？1、人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是为什么？ 水的比热容大，在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多，用水做冷却剂或取暖效果好。
从比热容表可以看出，各种物质，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。 由于海水的比热容大，砂石比热容小，海水与砂石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小，白天在受太阳照射条件相同时，海水的温度变化要小些，沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚放热，沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。同理，在一年之中夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。2、沙漠工带昼夜温差很大，而 沿海地区昼夜温差不大，这是什么原因？新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
你现在能说出它的道理！ 这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石 要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。热量计算公式推导
（1） 1千克铝温度升高1℃要吸收多少热量？
0.88×1000 J
（2）1千克铝温度升高2℃需要吸收多少热量？ 0.88×1000 J×2
（3）1千克铝温度升高100℃—30℃时，需要吸收多少热量？ 0.88×1000 J×（100 ℃ -30 ℃ ）
（4）1千克铝温度升高t-t0=Δt℃时，需要吸收多少热量？ 0.88×1000 J×（t-t0）
（5）2千克铝温度升高t-t0=Δt℃时，需要吸收多少热量？ 0.88×1000 J×2×（t-t0）
（6）m千克铝温度升高t-t0=Δt℃时，需要吸收多少热量？ 0.88×1000 J×m×（t-t0）热量的计算公式
如果知道某物体的质量为ｍ，比热容为ｃ和温度的变化值△ ，根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为 Ｑ=ｃｍ△t
ｔＱ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J
ｃ：物质比热容 单位 J/(kg.℃)
ｍ：物体的质量 单位 kg
△t ：温度的变化值，温度升高时为ｔ2－ｔ1；温度降低时为ｔ1－ｔ2 单位 ℃1、水的比热容是4.2×103J／(kg · ℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J热量．如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J／(kg · ℃) 练习：2、水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3，则水和煤油升高的温度之比为( )
A：3：2 B：2：3 C：4：3 D：3：48.4×1054.2×103B例题：质量为2千克的水温度升高了50℃，求水吸收的热量Q吸。
[c水=4.2x103 焦/（千克·℃）]
解:水吸收的热量Q吸=c水m△t =4.2×103J/（kg?℃）×2kg×50℃ =4.2×105J.再见课件22张PPT。第三节 内燃机第三节 内燃机1.内燃机和种类
2.内燃机的启动
3.内燃机的应用
◇想想议议◇◇结束◇单击鼠标显示下面内容1.内燃机和种类(1)汽油机返回(2)柴油机①构造
②工作原理
③汽油机完整工作过程①构造
②工作原理汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴返回汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程返回吸气冲程汽油和空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。返回压缩冲程 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。返回做功冲程 在压缩冲程末尾，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。返回排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。返回柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴返回柴油机工作原理吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程返回吸气冲程空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。返回压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。返回做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，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。返回排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。返回2.内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。返回3.内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
返回(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。想想议议：返回 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？汽油机和柴油机 的异同点比较返回相同点不同点返回1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。相同点不同点返回相同点不同点1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。
3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。再见课件13张PPT。第四节热机效率和环境保护炒菜做饭、奔驰的汽车与火车、火力发电、直入苍穹的火箭等都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。从原始人类学会用火起，至今，人们使用的能量绝大部分都还是通过燃烧燃料获得的。某种燃料完全燃烧放出的热量与燃烧该燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值（heat value），热值用q表示。一.燃 料的热值或：Q = Vq燃料完全燃烧释放的热量燃料的质量
燃料的热值3.3 ~ 4.5例题：计算4kg柴油完全燃烧释放的热量。（q=3.3×107J/kg ）已知：m=4kg, q=3.3×107J/kg求:Q解:Q=mq
=4Kg×3.3×107J/Kg
=1.32×108 J答:完全燃烧释放的热量为1.32×108 J
热机工作时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗掉了。 由图可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。提高热机效率的主要途径:减少热机工作中的各种能量损失.具体方法:首先要减少燃烧过程中的热量损失; 其次是要尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少机械损失.如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间;蒸汽类热机,常将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧.这些措施都可以使燃料燃烧得更充分一些.各种热机的效率:蒸汽机:6﹪~15﹪汽油机：20﹪~30﹪柴油机：30﹪~40﹪飞机上的喷气式发动机：50﹪~60﹪想想看：热机的效率能达到100 ﹪吗？为什么？不能。
因为热机在工作过程中一定有能量损失。热机为人类的 发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题。燃料燃烧对环境的影响 数量庞大的汽车行驶时排放的废气污染是不可忽视的,在一些国家就曾发生过汽车排放的废气对城市严重污染的事件.如何在保持工业、交通发展的同时,又能控制废气与粉尘的污染,提高空气质量,保护我们生存的家园,已引起众多科学工作者和全世界各个国家的关注.我国是正在发展中的国家,在发展建设的同时,也应注意到环境的保护,右表是我国1996年颁布的《大气环境质量标准》.标准把空气质量分为三级,一级标准适用于国家规定的自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;二级标准适用于城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区等;三级标准适用于特定工业区等. bye-bye !
