九年级物理上册机械能和内能的相互转化课件苏科版(教育精品).ppt

o线条直线箭头双箭头曲线任意多边形任意曲线连接符甲乙丙ABC基本形状箭头总汇流程图机械能与内能的相互转化机械能与内能的相互转化快速弯折铁丝十余次，然后用手指快速弯折铁丝十余次，然后用手指触摸弯折处，有何感受？铁丝的内触摸弯折处，有何感受？铁丝的内能变化了吗？能变化了吗？空气压缩引火仪空气压缩引火仪用力将活塞迅速下压，用力将活塞迅速下压，你看到了什么？你看到了什么？思考由上述活动可知:是改变物体内能的另是改变物体内能的另外一种方式外一种方式.做功做功在上述实验中，物体增加的内能是从何而来的？在上述实验中，物体增加的内能是从何而来的？在做功增加内能的过程中中，能量是如何转化的？在做功增加内能的过程中中，能量是如何转化的？机械能转化为内能机械能转化为内能思考：思考：你还有哪些办法可以使铁丝温度升高？你还有哪些办法可以使铁丝温度升高？归类归类:一类是通过一类是通过热传递热传递的方式，而另的方式，而另一类是通过一类是通过做功做功的方式来实现的。的方式来实现的。做功是能量的转化过程。做功是能量的转化过程。热传递是能量的转移过程热传递是能量的转移过程.能的形式没有发生变化。能的形式没有发生变化。能的形式发生改变。能的形式发生改变。仅凭铁丝温度升高，内能增大这一现象，仅凭铁丝温度升高，内能增大这一现象，能否断定是通过热传递方式还是做功方式来能否断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的？实现的？你还能举一些通过做功增加内能的例子吗？思考思考做功与热传递的等效性。做功与热传递的等效性。思考思考o机械能可以转化为内能，那么内能可以转化为机械能吗？-将内能转化为机械能你观察到什么现象你观察到什么现象?在此过程中在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气燃气的的 能减少能减少,转化为转化为 能能.内内机械机械热机是将燃料燃烧产生的高温热机是将燃料燃烧产生的高温高压高压压燃气的内能转化为机械能的压燃气的内能转化为机械能的装置装置.热机热机汽油机的工作过程汽油机的工作过程汽油机的构造汽油机的构造汽油机在工作时汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动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活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程叫做叫做一个一个冲程冲程.汽油机完成一个循环汽油机完成一个循环:1.活塞经历四个冲程活塞经历四个冲程,分别为分别为:、。其中。其中,冲程冲程时燃气对外做功时燃气对外做功.2.曲轴旋转曲轴旋转 圈圈,活塞往复活塞往复 次次.3.汽油机各主要部件的作用是什么汽油机各主要部件的作用是什么?压缩冲程和做功冲程中能量是怎样转化的压缩冲程和做功冲程中能量是怎样转化的?压缩冲程压缩冲程吸气冲程吸气冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程做功冲程做功冲程22思考思考o柴油机与汽油机的区别柴油机与汽油机的区别 例例.下图为我国成功发射的长征三下图为我国成功发射的长征三号火箭升空的情景，请你试着分析一号火箭升空的情景，请你试着分析一下，它在工作过程中能量转化的过程，下，它在工作过程中能量转化的过程，你是否知道它利用了哪种类型的热机你是否知道它利用了哪种类型的热机？三三.燃料的热值燃料的热值探究质量相同的物体燃烧时放出的热量探究质量相同的物体燃烧时放出的热量实验表明实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后相同质量的酒精与碎纸片燃烧后,酒精酒精比碎纸片放出的热量比碎纸片放出的热量 .更多的实验表明更多的实验表明:质量相等的不同燃料质量相等的不同燃料,完全燃完全燃烧所放出的热量一般是烧所放出的热量一般是 (相同相同/不相同不相同).煤油煤油 4.6X107木炭木炭 3.4X107汽油汽油 4.6X107无烟煤无烟煤 3.4X107氢气氢气 14.3X107石油石油 4.4X107焦碳焦碳 3.0X107天然气天然气4.4X107柴油柴油 3.3X107烟煤烟煤 2.9X107煤气煤气 4.2X107酒精酒精 3.0X107干木柴干木柴 1.2X107气体气体液体液体固体固体定义：定义：1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量热量叫做这种燃料叫做这种燃料的的热值热值(heat value).用符号用符号“q”表示，单位是：表示，单位是：J/kg。公式：公式：Q=mq常用燃料的热值（单位：常用燃料的热值（单位：J/kg）1.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时这些气体的温度和内能变化的而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是情况是 A内能减少，温度降低内能减少，温度降低 B内能增加，温度升高内能增加，温度升高 C内能减少，温度升高内能减少，温度升高 D内能增加，温度降低内能增加，温度降低2.如图所示，此图是汽油机的如图所示，此图是汽油机的 冲程。冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积在此冲程中，气缸中的气体体积 ，压强，压强 。（填。（填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）3.冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利用冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利用 方式方式增加了手的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利增加了手的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利用用 的方式增加了手的内能。的方式增加了手的内能。4.改变物体内能的方式有做功和热传递两种，在汽油机改变物体内能的方式有做功和热传递两种，在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高，的压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物使它的温度升高，是通过是通过 方式增加了燃料混合物的内能；为了不让汽方式增加了燃料混合物的内能；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这样就可以通过一个水套，让汽缸被水包围着，这样就可以通过 得得方式降低汽缸的温度（减少汽缸的内能）方式降低汽缸的温度（减少汽缸的内能）5.柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机得效率是30%，在柴油机内完全燃烧2Kg柴油能放热J，这些热通过柴油机的转化能对外做有用功J，（柴油的热值是3.3X107J/Kg）苏州苏州S195型柴曲机的部分技术规格如表所示型柴曲机的部分技术规格如表所示汽缸数汽缸直径额定功率转速燃油消耗率冷却方式195mm8.8kW2000R/min0.27kg/(kWh)蒸发水冷其中，“额定功率”是指柴油机正常工作时对外所做机械功的功率；“燃油消耗率”是指柴油机正常工作时，每输出1kWh的能量柴油机所消耗柴油的千克数，已知柴油的热值为3.3107Jkg，水的比热容4.2103J(kg),则(1)若柴油机的水箱中贮有10kg冷却水，当水的温度由20上升到40时，这些水所吸收的热量是_J。(2)已知柴油机的效率=W/Q100(式中W为柴油机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的柴油完全燃烧所产生的热量)，则该柴油机正常工作时的效率约为_。