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 四、机械能与内能的相互转化 （一）做功改变内能 复习导入 1、什么叫做内能？一个物体的内能与哪些因素有关？ 物体内大量分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫做内能。 内能与物体的温度、质量、状态等因素有关。 2、我们已经学过用什么方法可以改变物体的内能？ 用热传递的方法可以改变物体的内能。 3、热传递过程中转移能量的多少叫什么？用什么字母表示？ 热传递过程中转移能量的多少叫热量。用字母Q表示。 4、一个物体温度升高或降低时吸收或放出的热量可以用什么公式计算？ Ｑ＝ cmΔt 公式中的字母符号各代表什么物理量？ Ｑ表示吸收或放出的热量， C表示比热容,m表示质量，Δt表示温度改变量。 想一想 我们已经知道，用热传递的方法可以改变物体的内能，有没有其它方法可以改变物体的内能呢？ 你有没有想过下面的问题？ 为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高 燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 活动 12.6　研究做功能否改变物体的内能 如图12—30所示，将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸弯折处， 有什么感觉？ 做一做 小心烫手！ 感觉烫手。 铁丝的内能改变了吗？ 铁丝的内能增大了。 说明了什么？ 说明对物体做功可以改变物体的内能。 做功——改变物体内能的另一种方式 看一看 在如图12—31所示的空气压缩引火仪玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压，你看到了什么？ 看到棉絮着火了 说明筒内气体的温度发生了怎能样的变化？ 温度升高了。筒内气体的内能怎样变化的？ 筒内气体的内能增大了。 这个过程中手压活塞，使活塞迅速下降，手对活塞做功吗？ 做功。 这个现象说明了什么？ 说明对物体做功可以改变物体的内能。 议一议 1．在上述活动中，物体增加的内能是从何而来的？ 　能量是如何转化的？ 物体增加的内能是通过做功而来的。 机械能转化为内能。 2．你还有什么办法可以使铁丝的温度升高？这些方法中，哪些是用热传递的方式改变物体内能的？哪些是通过做功来改变物体内能的？ （1）用火烧 （2）用榔头敲打 （3）放在热水中 （4）用砂纸摩擦 （5）在太阳下晒 （6）在地面上摩擦… 热传递 做功 做功 热传递 做功 热传递 3．你能再举一些通过做功来改变物体内能的实例吗？ (1)搓手一会发热。 (2)划火柴杆，火柴杆燃烧。 （3）将铁丝接到电源上一段时间，铁丝发热这是电流在做功。以后我会再讨论它。 实验：如图所示的烧瓶内有水，水上方有水蒸气。用气筒向烧瓶内打气。观察现象。你看到瓶塞发生的了怎能样的变化？瓶内产生了什么现象？ 瓶塞跳起。瓶内产生了白雾。 瓶内气体将瓶塞顶起的过程中，白雾是怎能样形成的？ 水蒸气液化形成的。 说明了瓶内的温度发生了怎样的变化？ 降低了。 降低了。 这个现象说明了什么？ 物体对外做功内能减小。 活动：12.7演示点火爆炸 ----将内能转化为机械能 注意安全，千万不要将盖子对着自己或他人 如图12—32所示，在一个透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子火花发生器的放电针管紧紧地插入孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电子火花发生器的按钮。 演示点火爆炸 ----将内能转化为机械能 注意安全，千万不要将盖子对着自己或他人 您观察到什么现象? 酒精燃烧产生燃气（火光），同时盖子被顶出。 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 能. 内 机械 根据这个原理，可以制造出一种将内能转化为机械能的机器。 热机 　　热机是热力发动机的简称，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。 　　下节课我们以汽油机为例（如图12—33和图12—34所示），介绍内燃式热机（内燃机）的工作原理。 综合以上现象，说明采取什么方法可以改变物体的内能？ 做功可以改变物体的内能。 做功是改变物体内能的另一种形式。 你能总结一下做功改变物体的内能的特点吗？ 做功改变物体的内能小结： 对物体做功，物体的内能增加。如压缩空气做功，使空气温度升高，内能增加。该过程的实质是机械能转化为内能。 物体对外做功，物体的内能减少。如压缩空气推动瓶塞做功时，瓶内有雾产生。这说明瓶内的压缩空气对瓶塞做功时，空气内能减少，温度降低，使空气中的水蒸气液化。该过程的实质是内能转化为机械能。 用做功的方法改变物体的内能，实际上是内能与其它形式的能相互转化的过程。这是做功改变物体内能的实质。 改变物体内能的方法小结: 改变物体内能的方法