12.4机械能与内能的相互转化（第1课时 做功改变物体的内能 热机）-2024-2025学年苏科版物理九年级上学期

nullnull 第十二章 机械能和内能 12.4 机械能与内能的相互转化 九年级上册 苏科版 第1课时 做功改变物体的内能 热机 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程； 2、通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理； 3、借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程； 4.通过阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 学习目标 复习： 1、我们上节课学过改变物体内能的哪种方式？ 热传递 学习导入 弯折（锻打）铁丝 铁丝的内能变化了吗? 铁丝温度升高了。 铁丝内能增大了。 如何让铁丝温度升高？ 一、改变内能的方式：做功、热传递 课程讲授 （视频） 看一看 空气压缩引火仪 现象：你看到 ； 答:筒内空气的温度升高了 棉絮燃烧起来了 分析： 筒内空气内能增大了 答：活塞对空气做了功,使空气的内能增加. 2、筒内空气增加的内能从何而来？ 棉絮燃烧 活塞对空气做功 空气的内能 空气的温度 达到棉絮的着火点 机械能转化为内能 ３、能量是如何转化？ 1、这个现象说明了什么? 二、做功 1.对物体做功：机械能转化为内能， 内能增加。 一、改变内能的方式：做功、热传递 点火爆炸（视频） 你观察到什么现象? 活动二 你得出什么结论？ 塑料盒盖飞出去了！ 分析： 燃气的内能 现象：我们看到 ； 盒盖的机械能 在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功， 二、做功 1）对物体做功：机械能转化为内能， 内能增加。 2）物体对外做功：内能转化为机械能， 内能减少。 如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开．在这一过程中，水蒸气膨胀时对软木塞 ，消耗了水蒸气的一部分 能，转化为软木塞的 能． 做功 机械 内 2、实质： 机械能与内能的相互转化 ３、举例： ①擦火柴 ②钻木取火 ③钻木板时，锯条发热 ④神六返回舱下落时，舱体与空气摩擦热 二、做功 ⑤给自行车车胎打气，筒壁发烫　 ⑥流星雨 流星进入大气层后，克服摩擦做功，使流星的内能增加、温度升高 ⑦用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起 点燃的火药燃烧时内能转化为机械能使爆竹腾空而起 火药燃烧时的内能转化为机械能 水蒸气的内能转化为机械能 蒸汽机 ⑧燃放鞭炮 ⑨古代火箭 ⑩蒸汽机 燃料燃烧时将大量的内能转化为机械能推动火箭升空 改变内能的两种方式---做功和热传递 发生改变 内能与机械能的相互转化 内能的转移 1、两种方式在改变物体内能上是等效的。 2、本质不同 不发生改变 做功： 热传递： 能的形式 实质 内能可以转变成机械能，这对我们生活和生产产生了什么影响呢？ 我们利用这个原理制成了热机。 三、热机 1、定义：将内能转化为机械能的装置。 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。 三、热机 1、定义：将内能转化为机械能的装置。 2、汽油机 ⑴结构： ⑵冲程： 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。 活塞往复一次，完成两个冲程。 汽油机的工作过程： 看一看，说一说 每个冲程的作用是什么？ 请你从进气门、排气门的开关情况及活塞的运动方向说一说每个冲程的工作特点。 冲程： 进气门 ， 排气门 ， 活塞 运动。 吸气 打开 关闭 向下 混合气体为什么能被吸入？ 冲程： 进气门 ， 排气门 ， 活塞 运动。 机械能转化为内能。 压缩 关闭 关闭 向上 冲程： 进气门 ， 排气门 ， 活塞 运动。 内能转化为机械能。 做功 关闭 关闭 向下 冲程： 进气门 ， 排气门 ， 活塞 运动。 排气 打开 关闭 向上 1. 能量是怎样转化的？ 压缩冲程：机械能转化为内能 做功冲程：内能转化为机械能 想一想： 2. 汽油机的一个工作循环活塞经历____个冲程，曲轴旋转_____圈，活塞往复运动_____次，燃气对外做______次功。 2 4 2 1 3. 在汽油机的四冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，那么其他3个冲程是靠什么完成的？ 飞轮的惯性 机械能转化为内能 4个冲程 ⑶工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 内能转化为机械能 ⑷一个循环 活塞往复2次 燃气对外做1次功 曲轴旋转2圈 ⑸做功冲程： 燃气推动活塞做功 其余三个冲程： 靠飞轮的惯性来完成 （一个循环） 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速1200r/min，则 汽油机每秒钟内完成 个冲程，做功 次。 提示：汽油机的一个工作循环活塞经历____个冲程，曲轴（飞轮）旋转_____圈，活塞往复运动_____次，燃气对外做______次功。 40 10 4 2 2 1 课堂练习 二、做功 1.对物体做功：机械能转化为内能，内能增加。 一、改变内能的方式：热传递、做功 三、热机 机械能转化为内能 工作过程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 内能转化为机械能 （一个循环） 课堂小结 吸气冲程 2. 物体对外做功：内能转化为机械能，内能减少。 $$null