12.4机械能与内能的相互转化 --2023-2024学年苏科版物理九年级上学期

第十二章 机械能和内能 12.4 机械能与内能的相互转化 目录 01 02 03 04 学习目标 本课内容 重点与难点 课后作业 PART 01 学习目标 1. 理解机械能和内能的概念； 2. 掌握机械能与内能之间的相互转化原理； 3. 能够应用所学知识分析和解决实际问题。 PART 02 重点与难点 1. 难点：理解机械能与内能之间的相互转化原理，掌握如何计算机械能和内能的变化量； 2. 重点：掌握机械能和内能的表达式及其物理意义，了解一些常见情境下机械能和内能相互转化的实例。 PART 03 教学引入 内燃机——电气时代　第二次工业革命 最早的汽车（1886年） 汽车中的巨无霸 （额定核载360吨） 最快的汽车（1600 km/h） 弯折处很烫，铁丝的内能增加 PART 04 新课讲授 1.做功是改变物体内能的另一种方式。 2.对物体做功，物体的内能增加，是机械能转化成内能。 3.物体对外做功，物体的内能减少，是内能转化成机械能。 5.做功改变内能的实质是：内能的转化。 4.热传递改变内能的实质是：内能的转移。 6.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 PART 04 新课讲授 热机：把内能转化为机械能的机器就叫作热机。 PART 04 新课讲授 改变内能方式 热传递 做 功 实质：内能的转移。 实质：其它形式能和内能的相互转化 结论： 热传递、做功对改变物体内能是等效的。 PART 04 新课讲授 克服摩擦做功增加物体的内能 PART 04 新课讲授 思考：仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象， 能否断定内能的增大是通过热传递方式还是做功方式来实现的？ 做功与热传递在改变物体的内能上是等效的。热传递是内能的转移过程，做功是其机械能与内能相互转化的过程。 PART 04 新课讲授 思考： 在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？ 做有用功的能量 废气带走的能量 汽缸散热及摩擦损失的能量 PART 04 新课讲授 汽油机的效率：20%~30% 你认为它们的效率比你想象的高？还是低？ 汽油机的效率大约是多少？ 猜猜看: 热机的效率： 用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比。 PART 04 新课讲授 热机 （1）原理：将内能转化为机械能 （2）汽油机的构造：汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞 （3）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. PART 04 新课讲授 （4）汽油机的一个工作循环： 吸气冲程：燃料和空气的混合气体吸入汽缸 压缩冲程：机械能转化为内能 做功冲程：内能转化为机械能 排气冲程：废气排出汽缸 一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次。做功冲程是主要冲程，其它三个冲程是辅助冲程，是靠飞轮的惯性完成的 。 PART 04 新课讲授 汽油机 柴油机 不同点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸入气体 吸入是汽油和空气的混合物 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 主要用途 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等 载重汽车、拖拉机、火车、轮船等 汽油机和柴油机的不同点: PART 04 新课讲授 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 D PART 05 课后练习 2. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是3000r/min，该汽油机每秒完成______个循环；每秒完成______个冲程；每秒钟内做功 ________次 25 100 25 3000r/min＝50r/s PART 05 课后练习 3.在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是（ ） A、燃气的内能减少，温度升高 B、燃气的内能增加，温度升高 C、燃气的内能减少，温度降低 D、燃气的内能增加，温度降低 C PART 05 课后练习 4. 用锤子反复击打铁块，铁块的温度升高，针对此现象下列说法正确的是(　　) A．铁块被击打前分子是静止的 B．击打时锤子将温度传给铁块 C．击打时锤子的内能转化为铁块的机械能 D．铁块温度升高时内能增加 D PART 05 课后练习 5. 汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ） A．压强增大，温度降低 B．压强减小，温度升高 C．压强增大，温度升高 D．压强减小，温度降低 C PART 05 课后练习 归纳总结 1.做功-改变内能的