资源简介

(共37张PPT)
● 考点清单解读
● 重难题型突破
● 易错易混分析
● 回归教材·图片全解
四、机械能与内能的相互转化
四、机械能与内能的相互转化
■考点一 做功
1.做功的实质 ：其他形式的能（如机械能）和内能之间的转化。
2.做功的方式：压缩体积、体积膨胀、摩擦生热、敲打物体、反复弯折物体等。
3.做功与内能的关系：对物体做功，物体的内能增大；物体对外做功，物体的内能会减小。
4.做功与热传递的联系：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
四、机械能与内能的相互转化
典例 1 “磨剪子咧，戗菜刀”是生活中常听到的吆喝声。 请你分析：磨刀过程中刀很热是利用 _______ 的方法改变刀的内能的。
对点典例剖析
四、机械能与内能的相互转化
［解题思路］
［答案］ 做功
四、机械能与内能的相互转化
■考点二 热机
1. 热机
（1）定义：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。
（2）能量转化：燃料燃烧产生的燃气对外做功，燃气的内能转化为机械能。
四、机械能与内能的相互转化
2. 汽油机
（1）汽油机的构造：主要由汽缸、活塞、进气门、 排气门、曲轴、连杆和火花塞组成。
（2）工作原理：利用汽缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功。
（3）工作循环：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
四、机械能与内能的相互转化
四冲程汽油机的工作过程如下表：
冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 打开
活塞运动 方向 向下 向上 向下 向上
四、机械能与内能的相互转化
续表
冲程的 作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩汽油和空气的混合物，使其内能增加 、温 度升高 火花塞点火，高温高压的气体推动活塞向下运动，对外做功 排出
废气
能量 转化 无 机械能转化 为内能 内能转化为 机械能 无
四、机械能与内能的相互转化
续表
气体温度 变化 温度升高 温度降低
四、机械能与内能的相互转化
归纳总结
（1）内燃机四冲程的识别方法：①看气门开闭；②看活塞运动方向。 一门打开，上排下吸；两门关闭，上压下做。
（2）对四冲程汽油机工作过程的理解：①一个工作循环包含四个冲程，曲轴和飞轮转动 2 周，对外做 1 次功。 ②在一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程不做功，靠飞轮的惯性来完成。
四、机械能与内能的相互转化
典例 2 如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。 下列说法正确的是 （ ）
A． 该冲程是吸气冲程
B． 该冲程中气缸内气体被压缩
C． 该冲程中机械能转化为内能
D． 该冲程是靠做功来完成的
对点典例剖析
四、机械能与内能的相互转化
［解题思路］
［答案］ D
四、机械能与内能的相互转化
典例 3 如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。 这一过程与汽油机的 ______ 冲程发生同样的能量转化。 如果某四冲程汽油机每秒钟对外做功 20 次，该汽油机飞轮的转速是 _____ r/min。
四、机械能与内能的相互转化
［解题思路］
［答案］ 做功 2 400
四、机械能与内能的相互转化
■考点三 燃料的热值
1. 燃料的热值
定义 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比
数值 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量
物理意义 反映燃料燃烧放热本领的物理量，热值越大，说明燃料的放热本领越大
单位 J/kg
公式 q＝其中 q 表示燃料的热值，Q放 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量
四、机械能与内能的相互转化
2. 燃料完全燃烧放热的相关计算
（1）固体和液体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq；
（2）气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q 放=Vq。Q放表示热量（J），q 表示热值（J/kg 或 J/m3），m 表示固体或液体燃料的质量（kg），V 表示气体燃料的体积（ｍ3）。
四、机械能与内能的相互转化
归纳总结
热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
四、机械能与内能的相互转化
典例 4 关于燃料的热值，下列说法正确的是 （ ）
A． 燃料燃烧越充分，燃料的热值越大
B． 燃料质量越大，热值越大
C． 燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
D． 燃料的热值与燃料的种类有关
四、机械能与内能的相互转化
［解题思路］
［答案］ D
四、机械能与内能的相互转化
■题型一 辨别改变物体内能的方式
例 1 下列实例中，通过做功改变物体内能的是 （ ）
A． 冬天，搓手可以使手感觉暖和
B． 冬天，室内用暖气来取暖
C． 利用太阳能热水器烧水
D． 发烧时用湿毛巾敷额头能降温
四、机械能与内能的相互转化
［解析］冬天人们搓手取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故 A 项符合题意；冬天，室内用暖气来取暖，能量发生了转移，是通过热传递的方式改变物体内能的，故 B 项不符合题意；利用太阳能热水器烧水，能量发生了转移，是通过热传递的方式改变物体内能的，故 C 项不符合题意；发烧时用湿毛巾敷额头能降温，能量发生了转移，是通过热传递的方式改变物体内能的，故 D 项不符合题意。
［答案］ A
四、机械能与内能的相互转化
思路点拨
四、机械能与内能的相互转化
解题通法 改变物体内能的方式的识别方法
做功 热传递
抓“实质” 能量的转化 能量的转移
抓“关键词” “压缩”“搓手” “摩擦”“拧弯” “钻木”“锻打” “取暖”“加热”
“遇冷
四、机械能与内能的相互转化
■题型二 与实例结合判断汽油机的四个冲程
例 2 如图所示，在矿泉水瓶上打一个孔，在瓶内喷入酒精，用纸杯倒扣在瓶口。 用点火枪点燃酒精，纸杯飞起来。 酒精燃烧膨胀对外做功，将 ________ 转化为纸杯的机械能，这相当于内燃机的 _______（选填“压缩”或“做功”）冲程。
四、机械能与内能的相互转化
［解析］高温燃气膨胀对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，相当于内燃机的做功冲程。
［答案］ 内能 做功
四、机械能与内能的相互转化
变式衍生 如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过 _____的方式，使筒内空气内能增加。 该过程与四冲程汽油机工作循环中的 _______ 冲程类似。
做功
压缩
四、机械能与内能的相互转化
■题型三 热值及其相关计算
例 3 人类的发展史同时也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 _______（选填“热值”“热量”或“温度”）不同。 若完全燃烧 0.15 m3 的天然气，可放出 _____ J的热量。（天然气的热值 q=3.0×107 J/m3）
四、机械能与内能的相互转化
［解析］热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同；完全燃烧 0.15 m3 的天然气放出的热量：Q 放=Vq=0.15 m3×3.0×107 J/m3=4.5×106 J。
［答案］ 热值 4.5×106
四、机械能与内能的相互转化
思路点拨
四、机械能与内能的相互转化
解题通法
在计算燃料完全燃烧放出的热量时，若热值单位是 J/kg，则应选择公式 Q 放=mq进行计算；若热值单位是 J/m3，则应选择公式 Q 放=Vq 进行计算。利用公式计算时，单位要统一。
四、机械能与内能的相互转化
■转速与做功次数和工作循环的关系易混淆
例 一台四冲程内燃机的飞轮转速为 1 800 r/min，则下列说法正确的是 （ ）
A． 1 min 飞轮转 1 800 圈，完成 1 800 个冲程
B． 1 min 完成 900 个冲程，做功 225 次
C． 1 s 飞轮转 30 圈，完成 60 个冲程
D． 1 s 完成 30 个冲程，做功 15 次
四、机械能与内能的相互转化
［解析］飞轮转速为 1 800 r/min，即 1 min 飞轮转 1 800 圈，每圈有两个冲程，所以 1 min 完成 3 600 个冲程，故 A 项错误；飞轮一个工作循环转动两圈，所以 1 min 完成 900 个工作循环，做功 900 次，故B 项错误；飞轮转速为 1 800 r/min，即 30 r/s，所以 1 s 飞轮转 30 圈，完成 60 个冲程，做功 15 次，故 C 项正确，D 项错误。
四、机械能与内能的相互转化
［答案］ C
［易错］ B
［错因］ 误认为一个冲程，飞轮转两圈。
四、机械能与内能的相互转化
易错警示 四冲程汽油机的一个工作循环由吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中曲轴转 2圈，飞轮转 2 周，做功 1 次。
四、机械能与内能的相互转化
领悟提能
四、机械能与内能的相互转化
教材图片 图片解读
（苏科九上 P46） 命题考点：改变物体内能的方式
如图所示，先在空气压缩引火仪的玻璃筒里放一小团干燥的棉花，然后迅速压下活塞，筒内棉花燃烧起来。 对这一现象的解释是活塞压缩玻璃筒内的空气，使空气的内能①________，温度②_______，达到棉花的着火点。 这是通过③______ 的方式改变物体的内能的。
增加
升高
做功
四、机械能与内能的相互转化
续表
（苏科九上 P48） 命题考点：热机的冲程及能量转化
如图为汽油机工作时④_____ 冲程的示意图，此冲程把⑤______ 能转化为
⑥_______能；而⑦_________ 冲程使汽车获得了动力，另外三个冲程依靠
⑧__________ 来完成。
压缩
机械
内
做功
飞轮的惯性

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