苏科版九年级上册物理 12.4 机械能和内能的相互转化 课件（29张PPT）

(共29张PPT)
机械能与内能的相互转化
复习：
1、我们上节课学过改变物体内能的哪种方式？
2、我们通常怎样判断物体内能的变化？
热传递
通过判断物体的温度变化,物体的温度升高,其内能增大!
弯折铁丝
实验中,铁丝的温度是否发生变化
铁丝的内能变化了吗
做一做
铁丝温度升高了。
铁丝内能增大了。
看一看
空气压缩引火仪
现象：你看到 ；
答:筒内空气的温度升高了
棉絮燃烧起来了
分析：
筒内空气内能增大了
答：活塞对空气做了功,使空气的内能增加.
2、筒内空气增加的内能从何而来？
棉絮燃烧
活塞对空气做功
空气的内能
空气的温度
达到棉絮的着火点
机械能转化为内能
３、能量是如何转化？
1、这个现象说明了什么
结论:
思考：用手摸筒壁，筒壁发热。为什么？
一方面：活塞与筒壁摩擦，用做功的方式使筒壁内能增加，温度升高。
另一方面：活塞压缩筒内空气，用做功的方式使空气内能增加，温度升高，空气再通过热传递向筒壁传递能量，使筒壁内能增加，温度升高。
1、做功可以改变物体的内能；
2、机械能可以转化为内能。
点火爆炸（视频）
你观察到什么现象
你得出什么结论？
塑料盒盖飞出去了！
结论：内能可以转化为机械能
分析：
燃气的内能
现象：我们看到 ；
此实验可以得出怎样的结论？
盒盖的机械能
在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功，
做功可以改变物体的内能
如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开．在这一过程中，水蒸气膨胀时对软木塞 ，消耗了水蒸气的一部分 能，转化为软木塞的 能．
做功
机械
内
现象：
软木塞被冲开，
管口有白气。
实验：烧开的水冲开软木塞
水蒸气的内能
木塞的机械能
一、做功——改变物体内能的另一种方式
１、实质：
机械能与内能的相互转化
２、外界对物体做功，物体的内能增大。
物体对外界做功，物体的内能减小。
３、举例：
①擦火柴
②钻木取火
③钻木板时，锯条发热
④神六返回舱下落时，舱体与空气摩擦热
⑤给自行车车胎打气，筒壁发烫　
⑥流星雨
流星雨的产生是流星体与地球大气层相摩擦的结果。
⑦用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起
点燃的火药燃烧时内能转化为机械能使爆竹腾空而起
火药燃烧时的内能转化为机械能
水蒸气的内能转化为机械能
蒸汽机
⑧燃放鞭炮
⑨古代火箭
⑩蒸汽机
燃料燃烧时将大量的内能转化为机械能推动火箭升空
二、改变内能的两种方式---做功和热传递
发生改变
内能与机械能的相互转化
内能的转移
1、两种方式在改变物体内能上是等效的。
2、本质不同
不发生改变
做功：
热传递：
能的形式
实质
内能可以转变成机械能，这对我们生活和生产产生了什么影响呢？
我们利用这个原理制成了热机。
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。
三、热机
1、定义：将内能转化为机械能的装置。
2、汽油机
⑴构造：
⑵冲程：
活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。
活塞往复一次，完成两个冲程。
汽油机的工作过程：
看一看，说一说
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。
1. 压缩冲程和做功冲程中的能量是怎样转化的？
压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能
想一想：
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
机械能转化为内能
4个冲程
⑶工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
内能转化为机械能
⑷一个循环
活塞往复2次
燃气对外做1次功
曲轴旋转2圈
⑸做功冲程：
燃气推动活塞做功
其余三个冲程：
靠飞轮的惯性来完成
（一个循环）
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
汽油机:
轻巧
柴油机:
效率大
汽车、飞机、小型机械、
载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船等
环境污染:
噪声、
废气等