12.4《机械能与内能的相互转化》 第一课时 PPT课件+素材 2021-2022学年苏科版物理九年级上册

第十二章 机械能和内能 第4节 机械能与内能的相互转化 课时1 机械能与内能的相互转化 目 录 CONTENTS 1 学习目标 2 新课导入 3 新课讲解 4 课堂小结 5 当堂小练 6 拓展与延伸 7 布置作业 1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响； 2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造； 3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。 学习目标 热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！ 新课导入 世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。 瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。 其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。 新课导入 蒸汽机的遗憾——体积太庞大 用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！ 思 考 新课导入 内燃机——电气时代 第二次工业革命 最早的汽车（1886年） 最快的汽车（1 600 km/h） 汽车中的巨无霸 （额定核载360吨） 新课导入 内燃机分为汽油机和柴油机两大类 使用汽油作为燃料的叫汽油机。 使用柴油作为燃料的叫柴油机。 内燃机的分类 新课导入 一、热机 1.热机——利用内能做功的机械 讨论这个实验中能量转化的情况。 燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。 点击此处 播放动画 点击画面 播放动画 新课讲解 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2.热机的种类 蒸汽机车 蒸汽机车 火箭发动机 火电站的汽轮机 喷气发动机 新课讲解 例 典例分析 如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热一段时间后，会观察到的现象有：① ；② 。实验中的能量转化过程为：①酒精燃烧放出热量，酒精的______能转化为水的______能；②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的______能转化为瓶塞的_______能. 瓶塞被冲出来（向上跳起来） 管口附近出现白雾 化学 内 机械 内 新课讲解 1.构造 二、汽油机 新课讲解 2.工作原理 　　活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。 新课讲解 3.工作过程 点火方式：点燃式。 吸气 压缩 做功 排气 点击此处 播放动画 点击此处 播放动画 新课讲解 点击此处 播放动画 新课讲解 吸气冲程 汽油和空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 新课讲解 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。 机械能转化为内能。 压缩冲程 新课讲解 做功冲程 在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运 动，并通过连杆带动曲轴转动。 内能转化为机械能。 新课讲解 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 排气冲程 新课讲解 1.在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 2.哪个冲程使汽车获得动力？ 3.哪个冲程排出了汽车的尾气？ 4.老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？ 5.现代汽车里的“马达”起什么作用？ 压缩冲程把机械能转化为内能；做功冲程把内能转化为机械能。 做功冲程 排气冲程 讨论一下 新课讲解 例 典例分析 如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.压缩冲程，将化学能转化成内能 B.压缩冲程，将机械能转化成内能 C.做功冲程，将内能转化成机械能 D.做功冲程，将机械能转化成内能 解析：判断内燃机工作过程属于哪一个冲程，需分两步：一是看气门开闭状况，二是看活塞运动情况。 B 新课讲解 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为6000r/min，则每秒钟发动机完成______个冲程，对外做功______次。 200 50 解析：由6000r/min，算出飞轮每秒转动的转为 。飞轮转一周完成2个冲程，一