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(共35张PPT)
12.4机械能与内能的相互转化
有哪些方法可使铁丝温度升高内能增大？
放火上烤，放热水里捂，弯折，摩擦等
改变内能的方式：
放火上烤
放热水里捂
..........
｝
是通过热传递改变物体的内能，
能量的形式没变（内能的转移）
弯折
摩擦
..........
｝
机械能转化为内能。能量形式改变。（能量的转化）
是通过做功改变物体的内能
外界对物体做功,物体内能增加
在厚壁玻璃筒的底部放一小团干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压，你看到了什么？
筒中的棉絮燃烧
现象：你看到:____________
分析：所看到的现象说明了什么
筒内空气的温度升高,内能增大
活塞对空气做了功使空气的内能增加；机械能转化为内能。
筒内空气增加的内能从何而来？能量是如何转化？
思考：冬天手被冻的很凉，你有什么办法让手暖起来？
做功与热传递在改变物体内能的效果上是等效的。
仅凭手变暖这个现象,你能断定手是通过哈气或者两手互搓的方式变暖的吗
生活物理
流星雨
机械能转化为内能的现象
演示点火爆炸
----将内能转化为机械能
观察到什么现象
在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 能减少,转化为盒盖的 能.
内
机械
结论：物体对外做功，内能减少。内能转化为机械能
盒盖飞出去了！
无论是外界对物体做功，还是物体对外界做功，各种形式做功的实质是：能量的转化
燃料的化学能
水蒸气的内能
塞子运动的机械能
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.
燃料的化学能
内能
机械能
做功
燃烧
利用内能工作的机械
热机
汽油机
汽油机的结构图
火花塞
进气门
排气门
汽缸
曲轴
连杆
活塞
汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动,
活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程
叫做一个冲程.
汽油机完成一个循环:
1.一个工作循环，　　冲程,分别为: 　 、 、 　 、 　 。其中, 冲程时燃气对外做功.
2.一个工作循环，曲轴转 圈,活塞往复 次，
燃气推动活塞做功　　次.
3.汽油机只有一个冲程对外做功其他三个冲程要靠
　　　　　　来完成．
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
做功
４
２
２
１
曲轴的惯性
巩固知识：
1．改变物体内能的方式：
热传递和做功。
用热传递的方法改变物体的内能，实质是：
用做功的方法改变物体的内能，实质是：
做功和热传递对改变物体内能是等效的。
内能转移的过程；
内能与机械能相互转化的过程。
2．汽油机的工作过程：
巩固知识：
吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
压缩冲程中能量转化是：
机械能转化成内能。
做功冲程中能量转化是：
内能转化成机械能。
除做功冲程外，其余三个冲程要靠曲轴的惯性来完成。
１、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．铁锤把内能传给了铁钉
D．铁锤对铁钉做了功
D
课堂练习题：
２、下列现象中，不是用做功的方法来增大物体内能的是（ ）
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
D
3、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，能量从热水传给冷水
D
4、进行下列实验操作时，会发现薄壁金属管内乙醚会沸腾，产生的乙醚蒸气会把塞子冲开，这种现象的解释是：来回拉绳子时，克服绳子和管壁的______做了功，使绳和金属管的内能增加，______升高。金属管又和乙醚进行了______使乙醚的内能增加，______升高，直到乙醚沸腾，产生大量的乙醚蒸气，蒸气膨胀把管塞冲开。
摩擦
温度
热传递
温度
　５.冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利
用 　　 方式增加了手的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利用 　　 的方式增加了手的内能。
６.改变物体内能的方式有做功和热传递两种，在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高，是通过 　　 方式增加了燃料混合物的内能；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这样就可以通过 　　　 得方式降低汽缸的温度（减少汽缸的内能）
热传递
做功
热传递
做功
７、内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是 （ ）
A．内能减少，温度降低
B．内能增加，温度升高
C．内能减少，温度升高
D．内能增加，温度降低
A
Ａ
８、如图是汽油机的 冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积 ，压强 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
压缩
变小
变大
９、汽油机的曲轴转速是1200r/min，则每秒钟该汽油机完成 个工作循环，做功 次，共完成 个冲程，活塞往复　　次，若每次做功为500J，则汽油机的功率为 W。
10
10
40
5000
２0
四、机械能与内能的相互转化
（第二课时）
三.燃料的热值
实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后,酒精比碎纸片放出的热量 .
更多的实验表明:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般是 　　　 (相同/不相同).
多
不相同
探究质量相同的物体燃烧时放出的热量
　定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，用符号“q”表示，单位是：J/kg。
热值：
煤油 4.6X107
木炭 3.4X107
汽油 4.6X107
无烟煤 3.4X107
氢气 14.3X107
石油 4.4X107
焦碳 3.0X107
天然气 4.4X107
柴油 4.3X107
烟煤 2.9X107
煤气 4.2X107
酒精 3.0X107
干木柴 1.2X107
气体
液体
固体
常用燃料的热值（单位：J/kg）
酒精的热值： 3.0X107 J/kg
2、表示的物理意义是：
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量为3.0X107 J
理解热值：
1、q 反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小
2、同种燃料热值一定，不同燃料热值一般不同，所以热值只与燃料的种类有关，而与质量、是否完全燃烧无关。
3、公式：
Q=mq
质量为m的燃料完全燃烧放出的热量为：
10、酒精的热值是3×107J/kg，若要获得9×107J的热量，至少需要燃烧 kg的酒精。
3
11、28g完全燃烧的酒精可以放出多少热量？若这些热量全部被质量为0.5kg、温度为20℃的水吸收，则水的温度升高到多少摄氏度？（已知酒精的热值为3.0×107J／kg ,c水= 4.2×103J／(kg·℃) ,此时外界为一个标准大气压）。
8.4×105J
100 ℃
４、热机的效率:
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比
例：柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热 ____J，这些热通过柴油机得转化能对外做有用功 __J，（柴油的热值是4.3×107J/kg）
8.6×107
2.58×107
例：一辆汽车在平直的公路上行使时,受到的阻力为8280N，当它匀速行使10km时，消耗汽油6kg，求汽车的效率？（汽油的热值是４.６×107J/kg）
W有=fs=8280N×104m=8.28×107J
W总=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J
=8.28×107J/ (2.76×108J)
=30﹪
化石燃料的燃烧和环境保护
12、随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭．液化气与煤相比，热学方面突出的优点是___________；环保方面突出的优点是_　________.
热值高
污染少

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