機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化課件

1、第三節(jié)、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化1通過活動，認(rèn)識到做功是改變物體內(nèi)能的一種方式，是其他形式能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程；2通過觀察、分析內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象，知道熱機(jī)的工作原理；3借助模型或掛圖等媒體，了解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其工作過程；4通過閱讀“熱機(jī)的發(fā)展歷程”，了解內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義；5通過探究，知道不同燃料的熱值不同，會查熱值表，會進(jìn)行燃料燃燒放熱的簡單計(jì)算，能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識燃料的熱值；6通過閱讀“化石燃料的燃燒和環(huán)境保護(hù)”一文，認(rèn)識燃燒排放物對環(huán)境的影響，培養(yǎng)環(huán)保意識，初步認(rèn)識能源與人類生存和社會發(fā)展的關(guān)系。【教學(xué)目標(biāo)】同學(xué)們采用哪些辦法可以使鐵絲溫度升高內(nèi)能增大

2、？歸類:一種是通過熱傳遞的方式，而另一種是通過做功的方式來實(shí)現(xiàn)的。熱傳遞方式是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程，能的形式?jīng)]有變；而做功方式是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程，能的形式已經(jīng)發(fā)生改變。 把圖釘按在鉛筆的一端，手握鉛筆使圖釘在粗糙的硬紙板（或毛巾）上來回摩擦，圖釘?shù)臏囟扔惺裁醋兓啃?shí)驗(yàn)答：圖釘?shù)臏囟壬仙?。這一現(xiàn)象說明：在克服摩擦做功時(shí)，物體的內(nèi)能增加，而機(jī)械能減少，即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。僅憑鐵絲溫度升高內(nèi)能增大這一現(xiàn)象，能否斷定是通過熱傳遞方式還是做功方式來實(shí)現(xiàn)的？ 做功與熱傳遞的等效性?？匆豢纯諝鈮嚎s引火儀由上述活動可知: 是改變物體內(nèi)能的另外一種方式.演示點(diǎn)火爆炸-將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能您觀察到什么現(xiàn)象?在此過

3、程中,酒精燃燒后的燃?xì)鈱ν庾龉?燃?xì)獾?能減少,轉(zhuǎn)化為 能. 例1. 在下圖中，各種做功的形式中，能量是怎樣轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的？綜合你的表述，總結(jié)一下從能量的角度看，各種形式做功的實(shí)質(zhì)。A B C以下的日常生活事例，通過做功來增加物體內(nèi)能的是（ ）A給自行車車胎打氣，氣筒發(fā)燙 B放進(jìn)太陽能熱水器中的水,溫度升高C點(diǎn)燃的爆竹騰空而起 D用水壺?zé)?，水蒸氣將壺蓋頂起例：2熱機(jī)熱機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置.汽油機(jī)在工作時(shí),活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動,活塞從汽缸的一端運(yùn)動到另外一端的過程叫做一個(gè)沖程.信息快遞吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程汽油機(jī)的工作過程汽油機(jī)完成一個(gè)循環(huán):1.活

4、塞經(jīng)歷四個(gè)沖程,分別為: 、 、 、 。其中, 沖程時(shí)燃?xì)鈱ν庾龉?2.曲軸旋轉(zhuǎn) 圈,活塞往復(fù) 次.3.汽油機(jī)各主要部件的作用是什么?壓縮沖程和做功沖程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的? 例3.下圖為我國成功發(fā)射的長征三號火箭升空的情景，請你試著分析一下，它在工作過程中能量轉(zhuǎn)化的過程，你是否知道它利用了哪種類型的熱機(jī)？中國航空航空夢想三.燃料的熱值探究質(zhì)量相同的物體燃燒時(shí)放出的熱量實(shí)驗(yàn)表明:相同質(zhì)量的酒精與碎紙片燃燒后,酒精比碎紙片放出的熱量 .更多的實(shí)驗(yàn)表明:質(zhì)量相等的不同燃料,完全燃燒所放出的熱量一般是 (相同/不相同).煤油 4.6X107木炭 3.4X107汽油 4.6X107無煙煤 3.4X107

5、氫氣 14.3X107石油 4.4X107焦碳 3.0X107天然氣4.4X107柴油 3.3X107煙煤 2.9X107煤氣 4.2X107酒精 3.0X107干木柴 1.2X107氣體液體固體定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量叫做這種燃料的熱值(heat value).用符號“q”表示，單位是：J/kg。公式：Q=mq常用燃料的熱值（單位：J/kg）能量與環(huán)境1. 內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹而做功，此時(shí)這些氣體的溫度和內(nèi)能變化的情況是 A內(nèi)能減少，溫度降低 B內(nèi)能增加，溫度升高 C內(nèi)能減少，溫度升高 D內(nèi)能增加，溫度降低練習(xí)2. 如圖所示，此圖是汽油機(jī)的 沖程。在此沖程中，氣

6、缸中的氣體體積 ，壓強(qiáng) 。（填“變大”、“變小”或“不變”）3.冬天雙手捧著熱水袋會感到暖和，這是利用 方式增加了手的內(nèi)能；雙手反復(fù)摩擦也會感到暖和，這是利用 的方式增加了手的內(nèi)能。4.改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞兩種，在汽油機(jī)的壓縮沖程中，活塞壓縮燃料混合物使它的溫度升高，是通過 方式增加了燃料混合物的內(nèi)能；為了不讓汽油機(jī)在工作時(shí)溫度升得太高，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，這樣就可以通過 得方式降低汽缸的溫度（減少汽缸的內(nèi)能）5.柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號柴油機(jī)得效率是30%，在柴油機(jī)內(nèi)完全燃燒2Kg柴油能放熱 J，這些熱通過柴油機(jī)得轉(zhuǎn)化能對外做有用功 J，（柴油的熱值是3.3X107J/Kg） 蘇州S195型柴曲機(jī)的部分技術(shù)規(guī)格如表所示汽缸數(shù) 汽缸直徑 額定功率 轉(zhuǎn)速 燃油消耗率 冷卻方式1 95mm 8.8kW 2000R/min 0.27kg/(kWh) 蒸發(fā)水冷其中，“額定功率”是指柴油機(jī)正常工作時(shí)對外所做機(jī)械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油機(jī)正常工作時(shí)，每輸出1kWh的能量柴油機(jī)所消耗柴油的千克數(shù)，已知柴油的熱值為3.3107Jkg，水的比熱容4.2103J(kg),則(1)若柴油機(jī)的水箱中貯有10kg冷卻水，當(dāng)水的溫度