机械能与内能的相互转化

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1、课题 机械能与内能的相互转化（1） 学习目标：1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式；2、知道热机的工作原理，了解四冲程汽油机的基本结构及工作原理。学习重点：1、做功是不同于热传递的改变物体内能的另一种方式。2、四冲程汽油机的工作过程。学习难点：四冲程汽油机的工作过程和其中能量的转化。学习过程：一、复习1. 叫做物体的内能。2.物体的内能跟 有关。 ，内能增大； ，内能减少。二、新课（一）引入给你一段铁丝，你可以采用想出哪些不同的方法让铁丝的温度升高？ 想法一： ；想法二： 。（二）研究做功能否改变物体的内能1.活动：将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处，你感觉到 。思考

2、：铁丝的内能 发生改变。（“有”、“没有”）分析：将铁丝弯折时，人对铁丝 ，使铁丝 能增加。2.演示实验：空气压缩引火仪的实验在厚壁玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速压下，我们会看到的现象是 ，原因是：用力压下活塞时，压缩玻璃筒内的空气，活塞对空气 ，使筒内空气的内能 ，温度 ，达到棉絮的_。结论：（1）做功也是改变 的一种方式。对物体做功，可以使物体的内能_。此过程是将_能转化成_能。 思考：以铁匠打铁为例，说明对物体做功，物体的内能的内能一定增加吗？（2）使物体的内能增加的方法可以是 ，也可以是 的方法。讨论：仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象，能否断定是通过热传递还是做功方式实现

3、的？(3）做功与热传递的尽管本质不同，但在改变物体内能的效果上却是。热传递的实质是 。做功的实质是 。（三）、演示点火爆炸将内能转化为机械能在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。这时我们可以看到，盒盖_。在此过程中，酒精燃烧后的燃气对_做功，燃气的_能减少，转化为_的_能。结论：物体对外做功，物体的内能 。此过程是将_能转化成_能。（四）、热机1.热机是 的简称，它是将燃料燃烧产生的 、 燃气的 能转化为 能的装置。2.四冲程汽油机（1）认识汽油机的结构。（2）了解汽油机的工作过程 叫

4、做冲程。指出下列各冲程的名称： a: b: c: d: abcd（3）汽油机完成一个工作循环：活塞经历 个冲程，其中， 冲程是燃气对外做功的过程。曲轴旋转 圈，活塞往复 次。两次能量转化：压缩冲程是将 能转化为 能，做功冲程是将 能转化为 能。3汽油机和柴油机结构上的主要区别是 。4. 汽油机和柴油机产生的环境污染主要是 。学习反馈：1下列现象中，是用做功的方法来减小物体内能的是（ ）A、钻木取火 B、用铁锤不断地敲打铁钉C、小孩从滑梯上滑下时，臀部有灼热感 D、水蒸气冲开水瓶塞子2用铁锤敲打铁钉，铁钉温度会升高这是因为（ ）A、铁锤把温度传给了铁钉 B、铁锤把热量传给了铁钉C、铁锤把内能传给

5、了铁钉 D、铁锤对铁钉做了功3一个铁块沿斜面匀速滑下，关于物体的机械能和内能的变化，下列判断中正确的是（ ）A、物体的机械能和内能都不变 B、物体的机械能减少，内能不变C、物体的机械能增加，内能增加 D、物体的机械能减少，内能增加4下列说法中正确的是（ ）A、做功和热传递是等效的 B、物体的温度升高，一定是吸收热量C、温度越高的物体，热量越多 D、热水和冷水混合时，热量从热水传给冷水5一个物体温度降低了,原因是（ ）A、一定是它对外界做了功 B、一定是它放出了热量C、可能是它放出了热量,也可能是它对外界做了功 D、可能是外界对它做了功6汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度

6、和内能的变化情况是（ ）A、温度降低，内能减小 B、温度不变，内能不变C、温度升高，内能增大 D、温度降低，内能增大7.刀在石头磨会发烫，这是通过_的方式使刀的内能_；一杯水慢慢变凉，是通过_的方式使水的内能_。前一种方法消耗了_能，得到_能；后一种方法是内能的_。8.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒钟内完成 个冲程，做功 次。9.如图所示，是研究“做功与内能改变的关系”的实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳出来。（1）在这一实验过程中，你应当注意观察的是 A、打气过程 B、打气时瓶内水的情况C、瓶塞跳

7、起的现象 D、瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象（2）在你认为应当观察的一项中，你所观察到的现象是_ _ ，这一现象所说明的问题是_ 。机械能与内能的相互转化（2） 学习目标：1、通过探究，知道不同燃料的热值不同，能从能量转化的角度认识燃料的热值。2、会查热值表，会进行燃料燃烧放热的简单计算。3、了解燃料的燃烧效率和热机的效率。学习重点：1、燃料的热值概念的形成。2、会计算燃料燃烧时产生的热量。 学习难点：燃料的热值是燃料的一种属性。学习过程：一、复习：对物体做功，可以使物体的内能_；物体对外做功，物体的内能将 。二、新课：（一）、引入热机是将燃料燃烧产生的 、 燃气的 能转化为 能的装置。（二）、

8、活动：12.8比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量提出问题：燃料燃烧时放出的热量可能与哪些因素有关？进行猜想并说出猜想的依据： 设计实验：实验方法：控制变量法、转化法 通过观察什么现象知道燃料燃烧时放出热量的多少 实验过程中，记录水的温度的变化并填写在表格中： 温度 燃料加热前的水温（）燃料燃尽后的水温（）水温的变化（）交流与讨论：1相同质量的酒精和碎纸片完全燃烧后，烧杯中水温的变化情况一样吗？这说明了什么？2实验表明，相同质量的酒精和碎纸片完全燃烧时，酒精比碎纸片放出的热量 。小结：质量相等的不同燃料完全燃烧所放出的热量一般不相同。（三）热值1. 定义： 。燃料的热值用 表示，单位是：

9、 。2. 阅读教材P52热值表，分析热值的物理意义。同种燃料的热值 ，不同燃料的热值一般 。所以，热值是燃料本身的一种物理属性，燃料燃烧时把 能转化为 能。3. 燃料燃烧时放热公式：Q放=mq例1：已知干木柴的热值为12107 Jkg Jkg(1)700 g干木柴完全燃烧能放出多少热量? (2)若这些热量全部被水吸收，可把多少千克的水由20 烧开? (3)实际生活中700 g干木柴燃烧时能把这么多的水烧开吗?其原因是什么?（四）热效率：1燃料燃烧时的效率： = Q吸/ Q放 2. 热机中燃料燃烧时的效率： = W/ Q放 ,表示热机工作时对外做的功与燃料完全燃烧时放出的热量的比值。例2：南京呼

10、应“西气东输”早作谋划 ，预计将在三年内用天然气将取代煤气 。以下是某燃气热水器的技术参数：(1) 热水器正常工作一分钟时水所吸收的热量是多少？ (2) 已知天然气的热值为8107J/m3 ，热水器每分钟消耗的天然气为26.25dm3,那么热水器的效率为多少？学习反馈：1在我国实施“西气东输”工程中，西部地区天然气被输送到缺乏能源的东部地区，天然气与煤相比，从热学角度分析，它突出的优点是 ；从环保角度分析，它突出的优点是 。(天然气、煤的热值分别是114108 Jkg、3107 Jkg Jkg)2. 完全燃烧多少酒精可以放出84106 J的热量?若这些热量全部被质量为40 kg 、温度为20的

11、水吸收，则水的温度升高到多少摄氏度?q酒精=3O107 Jkg，c水=42103 J(kg)3. 质量是0.5千克的铝壶里装着5千克20的水，将铝壶放到蜂窝煤炉上加热，炉子效率为20%，问燃烧多少无烟煤才能将水烧开？（无烟煤的燃烧值q=3.4107焦/千克，c铝=0.88103焦/（千克），外界气压为1标准大气压）4. 某中学为学生供应开水，用锅炉将200Kg的水从25加热到100，燃烧了6Kg的无烟煤。（无烟煤的热值是3.4107J/Kg）求：（1）锅炉内200Kg的水吸收的热量是多少？（2）6Kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少？（3）此锅炉的效率是多大？（4）试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些？5. 泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0103N，消耗燃油1.5103m3（假设燃油完全燃烧）。若燃油的密度0.8103kg/m3，热值q4107J/kg，求：（1）专用车牵引力所做的功。（2）已知热机效率（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？