江蘇省張家港市第一中學九年級物理上冊 12.4 機械能和內能的相互轉化課件 蘇科版

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1、機械能和內能機械能和內能的相互轉化的相互轉化關于熱傳遞的幾個問題關于熱傳遞的幾個問題:1、熱傳遞的條件:物體間有溫度差2 、方向、方向: 從高溫物體到低溫物體從高溫物體到低溫物體,或從物體高或從物體高溫端溫端,到低溫端到低溫端.3、熱傳遞的結果、熱傳遞的結果:吸熱物體內能增大吸熱物體內能增大,放熱物體內能放熱物體內能減少，最終兩個物體溫度相同減少，最終兩個物體溫度相同4、 熱傳遞的實質：熱傳遞的實質：內能的轉移內能的轉移那么，怎樣才能改變物體的內能呢? 做功做功 改變內能的另一種方式改變內能的另一種方式改變物體內能的方式之二改變物體內能的方式之二:1 在以上實驗中彎折中在以上實驗中彎折中,有什

2、么現(xiàn)象有什么現(xiàn)象?2 現(xiàn)象現(xiàn)象: 鐵絲發(fā)燙鐵絲發(fā)燙3 說明說明: 物體的溫度升高物體的溫度升高,內能增加內能增加4 增加的內能從哪里來增加的內能從哪里來?1、 空氣壓縮引火儀空氣壓縮引火儀2、 現(xiàn)象現(xiàn)象: 棉絮著火棉絮著火3、 為什么會著火為什么會著火? 壓縮筒內空氣做功壓縮筒內空氣做功,使筒內空氣內能增使筒內空氣內能增加，溫度升高，達到硝化棉的著火點，加，溫度升高，達到硝化棉的著火點，硝化棉著火。硝化棉著火。做功做功 是改變物體內能的另一是改變物體內能的另一種方式種方式.做功的實質做功的實質: : 內能與其他形式內能與其他形式能之間的相互轉化能之間的相互轉化(一)通過觀察實驗 1.實驗中你觀

3、察到什么現(xiàn)象實驗中你觀察到什么現(xiàn)象? _; _. 2.)在整個實驗過程中能量的轉化情況如何在整個實驗過程中能量的轉化情況如何? 酒精燈中的酒精燃燒過程中是將燃料的酒精燈中的酒精燃燒過程中是將燃料的_能轉化為能轉化為_能能; 水蒸氣將軟塞沖出去是將水蒸氣的水蒸氣將軟塞沖出去是將水蒸氣的_能轉化為軟塞的能轉化為軟塞的_能能. 物體對外做功時物體對外做功時,物體的內能減少物體的內能減少. 3.在生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象在生活中你還見過哪些類似的現(xiàn)象? _.高溫的水蒸氣將軟塞沖出去高溫的水蒸氣將軟塞沖出去試管口處有白霧產生試管口處有白霧產生 化學化學 內內 內內 機械機械水壺里的水燒開水壺里的水燒

4、開,壺蓋被頂起壺蓋被頂起;未裝滿開水的水瓶塞被沖走等未裝滿開水的水瓶塞被沖走等(二)熱機(觀看動畫) 1. 熱機是利用熱機是利用_的燃燒獲得的的燃燒獲得的_能轉化為能轉化為_能的機器能的機器. 2.熱機的共同特點是熱機的共同特點是:就是將燃料燃燒獲得的就是將燃料燃燒獲得的_能轉化為能轉化為_能能. 燃燃 料料 內內 機械機械燃料的燃料的_能能 燃燃 燒燒_能能 做做 功功_能能化學化學 內內機械能機械能 內內 機機 械械(三三)汽油機汽油機(觀看動畫觀看動畫) 1. 汽油機的主要構造有汽油機的主要構造有_、_、連桿和曲軸、連桿和曲軸、_、排氣門、以及、排氣門、以及_等部分組成等部分組成. 2.

5、沖程的概念沖程的概念:汽油機工作時汽油機工作時,活塞在汽缸里往復運動活塞在汽缸里往復運動,活塞從活塞從氣缸的氣缸的_運動到另運動到另_叫做一個沖程叫做一個沖程.氣氣 缸缸 活活 塞塞 進進 氣氣 門門火火 花花 塞塞 一一 端端 一一 端端 3. 四沖程汽油機正常工作四沖程汽油機正常工作,必須完成必須完成_、_、_、_四個沖程四個沖程,且不斷地且不斷地_進行進行. 4.汽油機在吸氣沖程中吸進氣缸的是汽油機在吸氣沖程中吸進氣缸的是_. 吸吸 氣氣 壓壓 縮縮 做做 功功 排排 氣氣 循循 環(huán)環(huán)汽油和空氣的燃料混合物汽油和空氣的燃料混合物5.汽油機開始運轉時汽油機開始運轉時,要靠要靠_先使先使裝有

6、飛輪的曲軸轉動起來裝有飛輪的曲軸轉動起來,由曲軸通過連由曲軸通過連桿帶動活塞上下運動桿帶動活塞上下運動,完成吸氣、壓縮沖完成吸氣、壓縮沖程后程后,才能自行工作才能自行工作.在汽油機的四個沖在汽油機的四個沖程中程中,只有只有_沖程燃氣對外做功沖程燃氣對外做功,實現(xiàn)了實現(xiàn)了_能向能向_能的轉化能的轉化,其余其余三個沖程三個沖程,主要是靠飛輪的主要是靠飛輪的_來來帶動曲軸完成的帶動曲軸完成的.由于這四個沖程是周而由于這四個沖程是周而復始的循環(huán)進行的復始的循環(huán)進行的,所以稱為一個所以稱為一個_. 外外 力力 做做 功功 內內機機 械械 慣慣 性性一個工作循環(huán)一個工作循環(huán)6.在汽油機的壓縮沖程中在汽油機

7、的壓縮沖程中,空氣和空氣和汽油的燃料混合物的溫度升高汽油的燃料混合物的溫度升高,是是_能轉化能轉化_能能.機機 械械 能能 內內7.觀察動畫后討論觀察動畫后討論:在汽油機的一個工作循環(huán)中在汽油機的一個工作循環(huán)中,活塞共活塞共來回來回_次次,曲軸曲軸(以及和曲軸以及和曲軸相連的飛輪相連的飛輪)轉動轉動_周周,做做_次功，完成次功，完成_個沖個沖程程. 兩兩兩兩 一一 四四(四)例題分析：一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1200r/min(轉轉/分分鐘鐘),則該汽油機每秒內則該汽油機每秒內 ( )A.完成完成20個沖程個沖程,做功做功20次次 B. 完成完成40個沖

8、程個沖程,做功做功40次次C.完成完成40個沖程個沖程,做功做功10次次 D. 完成完成80個沖程個沖程,做功做功20次次 解解: V= 1200r/min= 1200r/60s = 20r/s因為因為,飛輪轉兩轉為一個工作循環(huán)飛輪轉兩轉為一個工作循環(huán),所以每秒有所以每秒有10個工作循個工作循環(huán)環(huán); 又因為每個工作循環(huán)有四個沖程又因為每個工作循環(huán)有四個沖程,做一次功做一次功,所以共完成所以共完成40個沖個沖程程,做做10次功次功. C 3. 汽油機工作過程由四個沖程組成，在這四個沖程中，內能汽油機工作過程由四個沖程組成，在這四個沖程中，內能轉化為機械能的是轉化為機械能的是 ( ) A吸氣沖程吸

9、氣沖程 B壓縮沖程壓縮沖程 C做功沖程做功沖程 D排氣沖程排氣沖程 4. 汽油機工作過程由四個沖程組成，在這四個沖程中，機械汽油機工作過程由四個沖程組成，在這四個沖程中，機械能轉化為內能的是能轉化為內能的是 ( ) A吸氣沖程吸氣沖程 B壓縮沖程壓縮沖程 C做功沖程做功沖程 D排氣沖程排氣沖程 C B 5.單缸四沖程汽油機工作時，依靠飛輪慣性來完成的單缸四沖程汽油機工作時，依靠飛輪慣性來完成的 ( ) A只有吸氣和壓縮兩個沖程只有吸氣和壓縮兩個沖程 B只有壓縮和排氣兩個沖程只有壓縮和排氣兩個沖程 C只有排氣和吸氣兩個沖程只有排氣和吸氣兩個沖程 D有吸氣、壓縮和排氣三個沖程有吸氣、壓縮和排氣三個

10、沖程 D 6如圖所示為汽油機的一個沖程，從圖中可確定該沖程中如圖所示為汽油機的一個沖程，從圖中可確定該沖程中 ( ) A機械能轉化為內能機械能轉化為內能 B內能轉化為機械能內能轉化為機械能 C內能轉化為化學能內能轉化為化學能 D不能確定不能確定 B7如圖所示的四個示意圖，哪個圖表如圖所示的四個示意圖，哪個圖表示四個沖程內燃機一個工作循環(huán)中的壓示四個沖程內燃機一個工作循環(huán)中的壓縮沖程縮沖程 ( ) D 8. 一汽油機的飛輪轉速為一汽油機的飛輪轉速為2400rmin，由此可推斷，該汽，由此可推斷，該汽油機每分鐘做功多少次油機每分鐘做功多少次?解解:因為一個工作循環(huán)飛輪轉動兩周因為一個工作循環(huán)飛輪轉

11、動兩周所以每分鐘完成了所以每分鐘完成了1200個工作循環(huán)個工作循環(huán);又因為每個工作循環(huán)只做一次功又因為每個工作循環(huán)只做一次功,所以該汽油機每分鐘做功所以該汽油機每分鐘做功1200次次. 4. 汽車的誕生改變了人類的生活方式事實上，人類汽車的誕生改變了人類的生活方式事實上，人類很早就在探尋著更好的代步工具，法國人居紐于很早就在探尋著更好的代步工具，法國人居紐于1769年制造了世界上第一輛蒸汽驅動的三輪車現(xiàn)在你看到年制造了世界上第一輛蒸汽驅動的三輪車現(xiàn)在你看到的這幅漫畫，據(jù)說是牛頓所設計的蒸汽汽車原理圖，試的這幅漫畫，據(jù)說是牛頓所設計的蒸汽汽車原理圖，試就該原理圖回答下列問題：就該原理圖回答下列問

12、題： (1)找出原理圖中運用了哪些物理知識找出原理圖中運用了哪些物理知識?(至少說出至少說出3點點) (2)該原理圖中涉及到哪幾種形式的能量該原理圖中涉及到哪幾種形式的能量?請簡述對應的請簡述對應的能量轉化過程；能量轉化過程； (3)使汽車向前運動的使汽車向前運動的 力是怎樣產生的力是怎樣產生的?這個這個 力的施力物體是誰力的施力物體是誰? 解答解答:(1)杠桿原理杠桿原理;力的作用是相互的力的作用是相互的;以滾動代替滑動以滾動代替滑動;液體液體的沸騰的沸騰;能量能量;不同形式的能量可以相互轉化等不同形式的能量可以相互轉化等. (2)化學能、內能、機械能；通過燃燒將化學能轉化為化學能、內能、機械能；通過燃燒將化學能轉化為內能，蒸汽向后噴出將內能轉化為機械能。內能，蒸汽向后噴出將內能轉化為機械能。 (3)力的作用是相互的，向后噴出的蒸汽反過來給汽車力的作用是相互的，向后噴出的蒸汽反過來給汽車一個向前的推力，噴出的蒸汽是施力物體。一個向前的推力，噴出的蒸汽是施力物體。本節(jié)課你學到了什么？熱機熱機概念概念能量的轉化能量的轉化 共同特點共同特點汽油機汽油機構造構造 工作原理工作原理能量轉化能量轉化工作循環(huán)工作循環(huán)再見！再見！