《九年级物理上册 12.4 机械能与内能的相互转化 （新版）苏科版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理上册 12.4 机械能与内能的相互转化 （新版）苏科版.ppt（33页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十二章机械能和内能四、机械能与内能的相互转化四、机械能与内能的相互转化导学设计应用示例第十二章机械能和内能课堂小结课堂反馈导学设计导学设计学点学点1 1做功可以改变物体的内能做功可以改变物体的内能 四、机械能与内能的相互转化观察空气压缩引火实验，描述观察到的现象，并进行如下分观察空气压缩引火实验，描述观察到的现象，并进行如下分析和思考：析和思考：图图12124 41 1 四、机械能与内能的相互转化问题问题1 1：现象：如图：现象：如图12124 41 1所示，在厚壁的玻璃筒底部放一小团所示，在厚壁的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速压下，我们会看到：棉花干燥的棉花，用力将活塞迅速压
2、下，我们会看到：棉花_了了问题问题2 2：分析：用力压下活塞：分析：用力压下活塞该过程是一个利用该过程是一个利用_能压缩能压缩空气对空气空气对空气_的过程；棉花燃烧的过程；棉花燃烧“显示显示”玻璃筒内空气玻璃筒内空气的温度的温度_，内能，内能_问题问题3 3：该实验说明：该实验说明：_是改变物体内能的另一种方式；是改变物体内能的另一种方式；_能可以转化为内能能可以转化为内能 机械机械燃烧燃烧机械机械做功做功升高升高增大增大做功做功四、机械能与内能的相互转化问题问题4 4：改变内能的方法有：改变内能的方法有_种火柴可以放在火上点燃，种火柴可以放在火上点燃，也可以擦燃点燃是用也可以擦燃点燃是用_的
3、方法改变火柴头的内能，火柴的方法改变火柴头的内能，火柴头的温度升高到燃点而燃烧；擦燃是用头的温度升高到燃点而燃烧；擦燃是用_的方法改变火的方法改变火柴头的内能前者是将火焰的部分内能转移到火柴头上，后者柴头的内能前者是将火焰的部分内能转移到火柴头上，后者是将擦火柴时消耗的是将擦火柴时消耗的_转化为火柴头的内能，即前者的转化为火柴头的内能，即前者的实质是能量的实质是能量的_，后者的实质是能量的，后者的实质是能量的_ 转化转化两两热传递热传递做功做功机械能机械能转移转移学点学点2 2热机热机 四、机械能与内能的相互转化(1)(1)热机的原理热机的原理观察点火爆炸实验，描述观察到的现象，并进行如下分析
4、和思考：观察点火爆炸实验，描述观察到的现象，并进行如下分析和思考：问题问题1 1：现象：如图：现象：如图12124 42 2所示，在所示，在“点火爆炸点火爆炸”的实验中揿动的实验中揿动电火花发生器的按钮，这时我们可以看到盒盖电火花发生器的按钮，这时我们可以看到盒盖_，同时听到，同时听到“呯呯”的一声响的一声响图图12124 42 2 飞出飞出四、机械能与内能的相互转化问题问题2 2：分析：在此过程中，酒精燃烧后产生的具有大量：分析：在此过程中，酒精燃烧后产生的具有大量_能的高温、高压的燃气剧烈膨胀对塑料盒盖能的高温、高压的燃气剧烈膨胀对塑料盒盖_，燃气的，燃气的_能减少，转化为能减少，转化为_
5、的的_能能问题问题3 3：该实验说明：可以利用内能对外：该实验说明：可以利用内能对外_，内能可以转，内能可以转化为化为_能能该实验演示的即为该实验演示的即为_机的工作原理：利用燃料燃烧获得的机的工作原理：利用燃料燃烧获得的_能对外能对外_，将，将_能转化为能转化为_能能 机械机械内内做功做功内内盒盖盒盖机械机械做功做功机械机械热热内内做功做功内内四、机械能与内能的相互转化(2)(2)热机的工作循环热机的工作循环阅读教材阅读教材P51P51，了解热机各部件的名称，初步认识热机的各工作，了解热机各部件的名称，初步认识热机的各工作循环后，思考下面的问题：循环后，思考下面的问题：问题问题1 1：气门打
6、开的冲程有：气门打开的冲程有：_冲程和冲程和_冲程冲程活塞向上运动的冲程有：活塞向上运动的冲程有：_冲程和冲程和_冲程冲程发生能量转化的冲程有：发生能量转化的冲程有：_冲程和冲程和_冲程其中实现冲程其中实现内能转化为机械能的冲程为内能转化为机械能的冲程为_冲程，机械能转化为内能的冲程，机械能转化为内能的冲程为冲程为_冲程冲程 做功做功吸气吸气排气排气压缩压缩排气排气压缩压缩做功做功压缩压缩四、机械能与内能的相互转化火花塞点火是在火花塞点火是在_冲程末、冲程末、_冲程初进行的冲程初进行的判断冲程的方法：判断冲程的方法：看气门；看气门；看活塞看活塞(提示：由曲轴的旋提示：由曲轴的旋转方向判断活塞运
7、动方向时，要认清曲轴转方向判断活塞运动方向时，要认清曲轴连杆绕着转动的连杆绕着转动的轴轴)问题问题2 2：汽油机的一个工作循环分为四个冲程，在一个工作循：汽油机的一个工作循环分为四个冲程，在一个工作循环中，曲轴旋转两圈，活塞往复运动两次环中，曲轴旋转两圈，活塞往复运动两次 做功做功压缩压缩学点学点3 3探究燃料燃烧所放出的热量与哪些因素有关探究燃料燃烧所放出的热量与哪些因素有关 四、机械能与内能的相互转化生活实验：生活实验：1000 g1000 g酒精完全燃烧放出的热量比酒精完全燃烧放出的热量比100 g100 g酒精完全燃酒精完全燃烧放出的热量多，烧放出的热量多，1000 g1000 g酒精
8、完全燃烧放出的热量比酒精完全燃烧放出的热量比1000 g1000 g酒精酒精不完全燃烧放出的热量多，不完全燃烧放出的热量多，1000 g1000 g酒精完全燃烧放出的热量比酒精完全燃烧放出的热量比1000 g1000 g草完全燃烧放出的热量多草完全燃烧放出的热量多提出问题：燃料燃烧所放出热量的多少与哪些因素有关？提出问题：燃料燃烧所放出热量的多少与哪些因素有关？猜想：燃料燃烧所放出热量的多少与猜想：燃料燃烧所放出热量的多少与_、_、_有关有关 燃料种类燃料种类燃料的质量燃料的质量燃烧程度燃烧程度四、机械能与内能的相互转化实验探究：比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量实验探究：比较质量相等
9、的不同燃料充分燃烧时放出的热量阅读教材阅读教材P54P54“活动活动12.812.8”相应内容相应内容分析：分析：(1)(1)实验中是通过实验中是通过_来比较酒精来比较酒精和碎纸片完全燃烧放出的热量的，这个方法叫和碎纸片完全燃烧放出的热量的，这个方法叫_法法(2)(2)为了保证实验的可靠性，你认为在实验中需控制为了保证实验的可靠性，你认为在实验中需控制_相同相同(3)(3)现象：实验中我们发现，相同质量的不同燃料完全燃烧释放现象：实验中我们发现，相同质量的不同燃料完全燃烧释放出的热量一般是出的热量一般是_(_(选填选填“相同相同”或或“不同不同”)的的 不同不同等质量的水升高的温度等质量的水升
10、高的温度转换转换燃料的质量、烧杯中水的质量、燃料的燃烧程度燃料的质量、烧杯中水的质量、燃料的燃烧程度(完全燃烧完全燃烧)等等四、机械能与内能的相互转化学点学点4 4热值热值 阅读教材阅读教材P54P54下半部分和下半部分和P55P55上半部分内容，尝试独立完成下列问上半部分内容，尝试独立完成下列问题，完成后与同学相互交流探讨题，完成后与同学相互交流探讨问题问题1 1：物理意义：热值表示燃料燃烧放热的：物理意义：热值表示燃料燃烧放热的_(_(选填选填“多少多少”或或“能力大小能力大小”)问题问题2 2：定义：燃料：定义：燃料_与与_之比，之比，叫作这种燃料的热值热值的符号为叫作这种燃料的热值热值
11、的符号为_ q q能力大小能力大小完全燃烧放出的热量完全燃烧放出的热量燃料的质量燃料的质量四、机械能与内能的相互转化问题问题3 3：单位：单位：_或或_(_(气体燃料气体燃料)问题问题4 4：理解：热值是燃料本身的一种性质，它的大小与燃料的：理解：热值是燃料本身的一种性质，它的大小与燃料的种类种类_关，而与燃料的质量、燃烧程度、放出的热量等均关，而与燃料的质量、燃烧程度、放出的热量等均_关关(均选填均选填“有有”或或“无无”)问题问题5 5：热量的计算公式：热量的计算公式：_或或_(_(气体燃料气体燃料)J/kgJ/kgJ/mJ/m3 3有有无无Q QVqVqQ Qmqmq类型一改变内能的方式
12、类型一改变内能的方式 四、机械能与内能的相互转化应用示例应用示例例例1 1 下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是()A A阳光晒热棉被阳光晒热棉被B B锯木头时锯条变热锯木头时锯条变热C C用热水袋取暖用热水袋取暖D D冷气使房间内温度降低冷气使房间内温度降低 B B四、机械能与内能的相互转化 解析解析 阳光晒热棉被，属于热传递改变物体的内能，阳光晒热棉被，属于热传递改变物体的内能，A A不符合题意；锯不符合题意；锯木头时锯条变热，是因摩擦木头时锯条变热，是因摩擦(克服摩擦力做功克服摩擦力做功)而发热，属于做功改变物而发热，属于做功改变物体的内能，体
13、的内能，B B符合题意；用热水袋取暖，属于热传递改变物体的内能，符合题意；用热水袋取暖，属于热传递改变物体的内能，C C不符合题意；冷气使房间内温度降低，属于热传递改变物体的内能，不符合题意；冷气使房间内温度降低，属于热传递改变物体的内能，D D不符合题意故选不符合题意故选B.B.四、机械能与内能的相互转化 方法指导方法指导 判断内能改变方式的方法判断内能改变方式的方法类型二热机类型二热机四、机械能与内能的相互转化例例2 2 如图如图12124 42 2所示，工作中的四冲程汽油机正处于所示，工作中的四冲程汽油机正处于_冲程，该冲程将冲程，该冲程将_转化为机械能若该汽油转化为机械能若该汽油机飞轮
14、的转速为机飞轮的转速为2400 r/min2400 r/min，则每秒飞轮转过，则每秒飞轮转过_圈，圈，完成完成_个冲程，对外做功个冲程，对外做功_次次图图12124 42 22020做功做功内内40408080四、机械能与内能的相互转化 解析解析 火花塞点火，说明是做功冲程做功冲程是将内能转化为机械能；火花塞点火，说明是做功冲程做功冲程是将内能转化为机械能；2400 r/min2400 r/min40 40 r/sr/s；飞轮每转动一圈，完成两个冲程，所以；飞轮每转动一圈，完成两个冲程，所以4040圈完成圈完成8080个冲程每四个冲程为一个工作循环，其中只有一个对外做功，所以个冲程每四个冲程
15、为一个工作循环，其中只有一个对外做功，所以8080个个冲程中对外做功冲程中对外做功2020次次 四、机械能与内能的相互转化四、机械能与内能的相互转化类型二热机类型二热机例例3 3 对于燃料的热值，下列说法中正确的是对于燃料的热值，下列说法中正确的是()A A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B B燃料没燃烧时就没有热值燃料没燃烧时就没有热值C C就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关D D容易燃烧的燃料热值一定大容易燃烧的燃料热
16、值一定大C C四、机械能与内能的相互转化 解析解析 燃料的热值是燃料的一种属性，只取决于燃料的种类，与燃料燃料的热值是燃料的一种属性，只取决于燃料的种类，与燃料的质量和燃烧情况等无关，的质量和燃烧情况等无关，A A、B B、D D不符合题意，不符合题意，C C正确正确 易错警示易错警示 (1)(1)热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比值，但燃料的热值是燃料的一种属性，其大小与燃料的种类有关，而值，但燃料的热值是燃料的一种属性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少均无关与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少均无关(2
17、)(2)热值反映的是燃料燃烧放热的本领，并不表示放热的多少燃料热值反映的是燃料燃烧放热的本领，并不表示放热的多少燃料燃烧放热的多少不仅与燃料的热值有关，还与燃料的质量、燃料燃烧燃烧放热的多少不仅与燃料的热值有关，还与燃料的质量、燃料燃烧的程度有关的程度有关四、机械能与内能的相互转化类型四热值与比热容综合的热量的计算类型四热值与比热容综合的热量的计算 例例4 4 某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒精灯给精灯给100 g100 g水加热，经过一段时间测得水温升高了水加热，经过一段时间测得水温升高了60 60，消，消耗了耗了4.2 g4.
18、2 g酒精已知：水的比热容为酒精已知：水的比热容为4.24.210103 3J/(kgJ/(kg)，酒精的热值为酒精的热值为3 310107 7 J/kg.J/kg.则此过程中水吸收的热量为则此过程中水吸收的热量为_，4.2 g4.2 g酒精完全燃烧放出的热量为酒精完全燃烧放出的热量为_，酒精灯烧水时的热效率为酒精灯烧水时的热效率为_ 20%20%2.522.5210104 4J J2.522.5210105 5J J四、机械能与内能的相互转化四、机械能与内能的相互转化 易混辨析易混辨析 区分不同的热量事件，使用对应的热量计算公式物体升区分不同的热量事件，使用对应的热量计算公式物体升温吸热或降
19、温放热对应公式为温吸热或降温放热对应公式为Q Q cmcmt t，燃料燃烧放热对应的公式为，燃料燃烧放热对应的公式为Q Q mqmq.课堂小结课堂小结四、机械能与内能的相互转化机机械械能能与与内内能能的的相相互互转转化化 机械能转机械能转化为内能化为内能 内能转化内能转化为机械能为机械能 内燃机内燃机 热机热机 燃料的热值燃料的热值 汽油机汽油机 柴油机柴油机 构造、工构造、工作过程作过程 定义定义计算：计算：Q=Q=qmqm或或Q=Q=qvqv环保问题环保问题课堂反馈课堂反馈A A四、机械能与内能的相互转化1 1图图C12C124 41 1甲说明：甲说明：_可以改变物体的内能；可以改变物体的
20、内能；图乙说明：图乙说明：_可以改变物体的内能可以改变物体的内能图图C12C124 41 1热传递热传递做功做功四、机械能与内能的相互转化2 2下列实例中，属于内能转化为机械能的是下列实例中，属于内能转化为机械能的是()A A冬天，人们常常搓手取暖冬天，人们常常搓手取暖B B烧开水时，水蒸气将壶盖顶起烧开水时，水蒸气将壶盖顶起C C钻木取火钻木取火D D用打气筒给篮球打气时筒壁温度升高用打气筒给篮球打气时筒壁温度升高 B B四、机械能与内能的相互转化3 3如图如图C12C124 42 2所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖
21、被打出去这是因火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去这是因为酒精燃烧产生的燃气对外为酒精燃烧产生的燃气对外_，燃气的，燃气的_能转能转化为盒盖的化为盒盖的_能，这与四冲程汽油机的能，这与四冲程汽油机的_冲程冲程的能量转化相同的能量转化相同图图C12C124 42 2 做功做功内内机械机械做功做功四、机械能与内能的相互转化4 4汽车已经走进很多现代家庭，图汽车已经走进很多现代家庭，图C12C124 43 3所示为四冲程汽所示为四冲程汽油机汽缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排油机汽缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是列，下列排序正确的是()A A
22、乙、丙、甲、丁乙、丙、甲、丁 B B甲、丁、乙、丙甲、丁、乙、丙C C丁、甲、丙、乙丁、甲、丙、乙 D D丙、丁、甲、乙丙、丁、甲、乙图图C12C124 43 3 C C课堂反馈课堂反馈B B四、机械能与内能的相互转化1 1如图如图C12C124 44 4所示的实验中，通过观察比较所示的实验中，通过观察比较_来间接比较质量相同的不同燃料充分燃来间接比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量烧杯中所装的液体种类应烧时放出的热量烧杯中所装的液体种类应_，质量应，质量应_(_(以上两空均选填以上两空均选填“相同相同”或或“不同不同”)图图C12C124 44 4 温度计示数升高的值温度计示数升高的值
23、相同相同相同相同四、机械能与内能的相互转化2 2焦炭的热值为焦炭的热值为3.03.010107 7J/kgJ/kg，表示的物理意义是，表示的物理意义是_用去一半，则用去一半，则剩下的一半热值是剩下的一半热值是_完全燃烧完全燃烧2 kg2 kg焦炭放出的热焦炭放出的热量为量为_3 3燃料的燃烧是一种燃料的燃烧是一种_变化，在燃料燃烧的过程中，变化，在燃料燃烧的过程中，燃料的燃料的_能转化为能转化为_能，也就是通常所说的释放能，也就是通常所说的释放出出_ 1 kg1 kg的焦炭完全燃烧放出的热量是的焦炭完全燃烧放出的热量是3.03.010107 7J J3.03.010107 7J/kgJ/kg6
24、 610107 7J J能量能量化学化学内内热量热量四、机械能与内能的相互转化4 4下列关于热值和热机效率的描述，正确的是下列关于热值和热机效率的描述，正确的是()A A使燃料燃烧更充分，可以增大热值使燃料燃烧更充分，可以增大热值B B使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C C燃料燃烧释放的热量越大，热值越大燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D D热值和热机效率都是定值，与外界条件无关热值和热机效率都是定值，与外界条件无关 B B四、机械能与内能的相互转化5 5天然气是一种清洁能源，完全燃烧天然气是一种清洁能源，完全燃烧1 m1 m3 3的天然气放出的热的天然气放出的热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量？量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量？(天然气的热天然气的热值约为值约为8.78.710107 7 J/m J/m3 3，焦炭的热值为，焦炭的热值为3.03.010107 7 J/kg)J/kg)答案答案 2.9 kg 2.9 kg