12.4 机械能与内能的相互转化 教学课件-2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册

该初中物理课件聚焦热机与热值核心内容，涵盖热机的定义、种类、构造、冲程及能量转化，以及热值的定义、计算与特性。结合火车柴油机、蒸汽汽车等生活实例导入，从基础概念到具体应用构建逻辑链，辅以构造图、热值表、公式推导及练习题搭建学习支架。 其亮点在于通过问题链引导科学探究，如冲程中气门状态与活塞运动分析，借助结构图和口诀助力模型建构（科学思维），强调实验验证与科学态度（科学态度与责任）。多样化练习及跨知识点类比（如弯折铁丝与压缩冲程能量转化），助学生深化能量观念，为教师提供系统教学资源提升效率。

12.4机械能与内能的相互转化 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 复习回顾 1.探究不用物质吸热能力实验中用到的两个主要的实验研究方法？ 2.探究不用物质吸热能力实验中如何比较吸收热量的多少？ 3.实验前要控制油和水的初温、热源、加热时长还有什么保持不变？ 4.比热容的定义、公式、符号、单位分别是什么？ 5.水的比热容是多少？它的含义是什么？ 6.热平衡方程 无损：Q吸=Q放 有损：Q放=Q吸+Q损 加热时间 控制变量法 转换法 水和油的质量 4.2×103 J/（kg·℃） 一、复习旧知 2.如图所示，改变物体内能的一种方式是______ 热传递 1.物体的内能和物体的_____ _____ _____有关。 质量 温度 体积 3.雾的形成条件是 __________、_________。 发生的物态变化名称是：_______ 有水蒸气 遇冷 液化 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 二、新课教学 1、反复弯折铁丝实验 将铁丝快速弯折十余 次，然后用手触摸弯 折处，你的手有何感 觉？铁丝的内能变化 了吗？为什么？ 因为铁丝温度 升高内能增大 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 2、空气压缩引火仪实验 在空气压缩引火仪的玻璃筒 底部放一团干燥的棉花，用 力将活塞迅速下压，你看到 了什么？说明了什么问题？ 棉花着火，（或者开始冒烟了）。 说明筒内气体温度升高了，达到 棉花的着火点。 那么,为什么筒内气体的温度会升高？ 因为活塞对它做了功 议一议：上面两个实验有什么共同特点？ 实验 实验的 研究对象 相同点 能量转化 弯折铁丝 铁丝 其它物体对这个物体功，这个物体的内能增大 机械能转化为内能 空气压缩引火仪 筒内的空气 思考：有没有物体对外做功，本身的内能减小的实验？ 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 3、瓶塞被冲开的实验 瓶内装少量的水，用打气筒向瓶内打气， 当瓶塞被冲开的时，你看到了什么现象？ 如何解释此现象？ 当瓶塞被冲开时，瓶内的气体对瓶塞做了功， 本身内能减小，温度降低。瓶内水蒸气遇冷 就液化为小水滴，就是看到的“白雾”。 会看到瓶口附近出现大量的白雾 实验 实验的 研究对象 实验现象 能量转化 弯折铁丝 铁丝 弯折处温度升高 机械能转换为内能 空气压缩引火仪 筒内的空气 筒内气体温度升高 瓶塞被冲开 瓶内的气体 瓶内气体温度降低 内能转化为机械能 小结三个实验 结论：做功是改变内能的另一种方式 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 情景导入 燃料的化学能 水的内能 塞子的机械能 燃烧 做功 能量的转化（热机原理） 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 热机： 利用内能做功的机械 热机的种类： 内能 机械能 热机 热机： 利用内能做功的机械 热机的种类： 水蒸气的内能产生动力 蒸汽机 热机 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 热机： 利用内能做功的机械 热机的种类： 燃料直接在汽缸内燃烧产生动力 内燃机 汽油机 柴油机 热机 （以汽油为燃料） （以柴油为燃料） 热机 热机： 利用内能做功的机械 热机的种类： 一种旋转式的蒸汽动力装置 汽轮机 火电站的汽轮机 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 热机 热机： 利用内能做功的机械 热机的种类： 喷管高速喷出气流直接产生反作用力的发动机 喷气式发动机 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 汽油机 一个冲程： 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程 汽油机 对号入座 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 热机（ ） 热机——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 燃料的化学能 燃 烧 内 能 做功 机械 能 热力发动机 蒸汽三轮汽车里的蒸汽机 火箭里的喷气发动机 火车里的柴油机 了解热机的发展历程 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 汽油机构造 (b)结构图 进气门 排气门 火花塞 汽缸 活塞 连杆 曲轴 冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程 1.吸气冲程： 吸入汽缸的是什么？ 为什么能被吸入汽缸？ 进气门与排气门的关闭情况？ 活塞是向上还是向下运动？ 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 压缩的最后的结果 压缩冲程是将____能转化为__能 活塞是向上还是向下运动？ 进气门与排气门的关闭情况？ 2.压缩冲程： 内 机械 相当于压缩空气引火实验 3.做功冲程 进气门与排气门的关闭情况？ 活塞是向上还是向下运动？ 做功冲程中是将__能转化为___能 机械 内 相当于点火爆炸实验 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 四.排气冲程 活塞是向上还是向下运动？ 进气门与排气门的关闭情况？ 汽油机的一个工作循环 1、吸气冲程 2、压缩冲程 3、做功冲程 4、排气冲程 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 四冲程分清的方法： 先看气门开与闭， 再看活塞上下行。 在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（ ） A、吸气冲程和压缩冲程 B、压缩冲程和做功冲程 C、做功冲程和排气冲程 D、排气冲程和吸气冲程 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的________ 常见的汽油机的一个工作循环分为四个冲程，其中只有___冲程燃气对外做功，其余三个冲程主要依靠飞轮的___带动曲轴完成。 在开始运转时，要靠___使装有飞轮的曲轴转动起来，完成___、 ___冲程，才能自行工作。 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 内燃机工作时，四个冲程周而复始 在内燃机的一个工作循环中 活塞来回往复两次,曲轴转动两周 对外做功一次 汽油机 四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 柴油机 柴油机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 柴油机的工作过程： 1个工作循环，曲轴转动2周，对外做功1次 柴油机通过压损空气直接点燃柴油 喷油嘴 只有空气 点燃方式：压燃式点火 炒有机对空气的压缩程度比汽油机更高 气体的压强大于汽油机 输出更大的功率 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 内燃机 柴油机通常会比较笨重，主要应用于大型运输工具 汽油机较为轻巧，常用在交通工具上 区别 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 1.一台四个冲程汽油机的曲轴转速是3000r/min，它1s对外做功几次？ 2.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 25 C 练习 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 热值 相同质量的不同燃料，它们在燃烧时放出的热量是不是相同的呢？ A.相同 B.不相同 √ 翟志刚、王亚平、叶光富 在物理学中，为了表示燃料完全燃烧时放热本领的大小 热值：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比 热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 q= Q放 m J kg 焦每千克（J/kg） 物理意义： 1kg干木柴完全燃烧放出的热量为1.2×107J 3kg干木柴完全燃烧放出的热量为 J Q放=mq=3kg×1.2×107J/kg =3.6×107J 3.6×107 热值 热值是燃料自身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧......都没有关系 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×07J/kg 柴油 4.3×07J/kg 烟煤 约2.9×07J/kg 煤油 4.6×07J/kg 无烟煤 约3.4×07J/kg 汽油 4.6×07J/kg 焦炭 3.0×07J/kg 氢 1.4×08J/kg 木炭 3.4×07J/kg 煤气 约3.9×07J/m³ 酒精 3.0×07J/kg 沼气 约1.9×07J/m³ 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 热值 热值：反映燃料完全燃烧时放热本领的大小 热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量 在生活中，燃料很难完全燃烧 Q实际＜Q放 Q有效＜Q实际 理想状态 燃料不能 完全燃烧 废气带走 大量的热量 金属散热 克服摩擦力做功 做有用功 热机的效率 = 做有用功的能量 燃料完全燃烧放出的能量 热机效率 = Q有用 Q放 ×100% η 热机的效率越高，在做功相同的情况下，消耗的燃料就越少 如杠杆平衡条件的应用。特别是凸透镜成像规律。尝试用多种方法验证答案。建议每天解决2-3道典型例题。想要学好初中物理课程，物理学习要注重过程而非结果。动手做实验加深理解，理解本质比记忆公式更重要。细节决定物理问题的成败。物理学习中的挫折应对包括物态变化的能量分析。尝试用不同方法解决同一问题，用不同颜色标注重点内容。如杠杆平衡条件的应用。在物理实验和理论结合的学习中，科学态度是物理学习的基础。 1.使燃料更加充分地燃烧 2.在设计和制造热机时，不断地改进和创新，以减少各种能量的损失 3.在各零件上涂上润滑油，减少机械间摩擦所损失的能量 4.设法利用废气的能量，提高燃料的利用率 提高热机效率途径 加大与氧气的接触面积 Multimedia Cloud Transcode 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