124机械能与内能的相互转化.ppt

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1、汽车行驶很快后，轮胎的温度为什汽车行驶很快后，轮胎的温度为什么会升高？么会升高？燃料是怎样使汽车发动机工作的？燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 12.4 机械能机械能与与内内能能的相互转化的相互转化思考：如何将一根铁丝的温度升高？你有哪些方法？ 1）用火烧2）用榔头敲打3）用砂纸摩擦4）在太阳下晒5）在地面上摩擦 6）两手不停的弯折铁丝的某个部位做功-改变内能的另一种方式空气压缩引火仪空气压缩引火仪 实验方法实验方法 在玻璃筒中放入浸有乙醚的一小撮棉絮，用力迅速向下压活塞，观察看到的现象。空气压缩引火仪对物体做功的实质：机械能对物体做功的实质：机械能转化转化为内能为内能请回答：小孩子滑滑梯和火柴

2、点燃的问题！请回答：小孩子滑滑梯和火柴点燃的问题！点火爆炸现象点火爆炸现象在此过程中在此过程中, ,燃气对外做功燃气对外做功, ,气体的气体的内内能能减少减少, ,转化为转化为机械能机械能. .（1 1）你观察到什么现象？）你观察到什么现象？ （2 2）是谁对塞子做了功？）是谁对塞子做了功？ （3 3）燃气具有的是什么能？）燃气具有的是什么能？（4 4）该实验中能量如何转化？）该实验中能量如何转化？还有哪些事例说明还有哪些事例说明内能内能机械能机械能改变物体内能的另一种方式改变物体内能的另一种方式:做功做功( (实质实质: :能量的转化能量的转化) )对物体做功对物体做功 内能增大内能增大 机

3、械能转化为内能机械能转化为内能物体对外做功物体对外做功 内能减小内能减小 内能转化为机械能内能转化为机械能改变物体内能的两种方式：做功与热传递两者有何区别联系？联系：两者在改变物体内能上是联系：两者在改变物体内能上是等效等效的的区别：区别：做功做功改变物体的内能是改变物体的内能是能量的能量的热传递热传递改变物体的内能是改变物体的内能是能量的能量的 热机热机( (热力发动机热力发动机) ) 原理原理: :将燃料燃烧产生的高温、高压燃将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的气的 能转化为能转化为 的的装置装置. .内内机械能机械能汽油机汽油机柴油机柴油机内燃机内燃机汽油机结构图汽油机结构图火花塞火花塞活塞

4、活塞排气门排气门进气门进气门汽缸汽缸连杆连杆曲轴曲轴汽油机工作汽油机工作时时, ,活塞在活塞在汽缸里做往汽缸里做往复运动复运动, ,活活塞从汽缸的塞从汽缸的一端一端运动到运动到另一端另一端的过的过程叫做程叫做冲程冲程. . 汽油和空气汽油和空气的混合气体的混合气体从进气门吸从进气门吸入气缸入气缸. .1.1.吸吸气气冲冲程程燃料混合气燃料混合气体被压缩体被压缩, ,压压强强增大增大, ,温度温度升高升高. .2. 2. 压压缩缩冲冲程程机械能机械能内能内能混合气体猛烈混合气体猛烈燃烧燃烧, ,产生高产生高温高压的燃气温高压的燃气, , 推动活塞向下推动活塞向下运动运动. .3. 3. 做做功功

5、冲冲程程内能内能机械能机械能把把废气废气排出排出气缸气缸.4.4.排排气气冲冲程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, 冲程时燃气对外做功冲程时燃气对外做功.2.一个工作循环，一个工作循环，冲程，曲轴转冲程，曲轴转 圈圈,活塞往活塞往复复 次，燃气推动活塞做功次，燃气推动活塞做功次次.3.汽油机只有汽油机只有冲程对外做功其他三个冲冲程对外做功其他三个冲程要靠程要靠来完成来完成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? ?吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程 排气冲程排气

6、冲程做功做功曲轴的惯性曲轴的惯性做功做功热机种类热机种类汽油机汽油机柴油机柴油机结构结构点火方式点火方式吸气冲程吸气冲程有火花塞有火花塞有喷油嘴有喷油嘴点燃式点燃式压燃式压燃式阅读阅读:P:P5858信息库信息库“柴油机柴油机”思考思考:汽油机与柴油机的不同汽油机与柴油机的不同吸入空气吸入空气吸入燃料和空吸入燃料和空气的混合气体气的混合气体巩固知识：巩固知识：1 1改变物体内能的方式改变物体内能的方式：热传递和做功。热传递和做功。用用热传递热传递的方法改变物体的内能，实质是：的方法改变物体的内能，实质是：用用做功做功的方法改变物体的内能，实质是：的方法改变物体的内能，实质是：做功和热传递对改变

7、物体内能是做功和热传递对改变物体内能是等效等效的的内能的转移内能的转移机械能转化成内能机械能转化成内能2 2汽油机的工作过程：汽油机的工作过程：巩固知识：巩固知识：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。吸气、压缩、做功、排气四个冲程。压缩冲程中能量转化是：压缩冲程中能量转化是：机械能机械能转化成转化成内能内能做功冲程中能量转化是：做功冲程中能量转化是：内能内能转化成转化成机械能机械能除除做功做功冲程外，其余三个冲程要靠曲轴冲程外，其余三个冲程要靠曲轴的惯性来完成。的惯性来完成。3.冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利用用 方式增加了手的内能；双手反复摩擦方式增加了

8、手的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利用也会感到暖和，这是利用 的方式增加了的方式增加了手的内能。手的内能。热传递热传递做功做功 4 4、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情况是而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是（ ） A A内能减少，温度降低内能减少，温度降低 B B内能增加，温度升内能增加，温度升 C C内能减少，温度升高内能减少，温度升高 D D内能增加，温度降低内能增加，温度降低5 5、如图是汽油机的、如图是汽油机的 冲程。在此冲程中，冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积气缸中的气体体积 ，压强，

9、压强 。（。（填填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）压缩压缩变小变小变大变大6 6、汽油机的曲轴转速是、汽油机的曲轴转速是1200r/min1200r/min，则每秒钟该，则每秒钟该汽油机完成汽油机完成 个工作循环，做功个工作循环，做功 次，共次，共完成完成 个冲程，活塞往复个冲程，活塞往复次，若每次做次，若每次做功为功为500J500J，则汽油机的功率为，则汽油机的功率为 W W。 10104050002012.412.4内能与机械能的转化第二课时例举一下生活中我们可以使例举一下生活中我们可以使用哪些用哪些可燃烧的材料可燃烧的材料烧开一烧开一壶水？壶水？ 草木、煤炭等草木、煤炭等石

10、油、酒精、汽油等石油、酒精、汽油等煤气、天然气煤气、天然气 等等固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料比较质量相同的不同燃料燃烧放出的热量比较质量相同的不同燃料燃烧放出的热量 用质量相同的煤油、酒精、纸屑烧水，水升高的温度不相同，这说明什么？思考：在物理学中，把燃料在物理学中，把燃料完全燃烧完全燃烧放出的热量与放出的热量与燃料的质量之比，叫做这种燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值燃料的热值。热值的符号：热值的符号：q 单位：单位：J/kg（J/m3）1.定义定义2.单位及符号单位及符号燃料的热值燃料的热值完全燃烧完全燃烧 就是就是燃料全部烧尽燃料全部烧尽的意思，即燃的意思，即燃料的燃

11、烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。料的燃烧必须与充足的氧气发生完全氧化反应。信息快递：信息快递：煤油 4.6X107木炭 3.4X107汽油 4.6X107无烟煤 3.4X107氢气 14.3X107石油 4.4X107焦碳 3.0X107天然气 4.4X107柴油 4.3X107烟煤 2.9X107煤气 4.2X107酒精 3.0X107干木柴 1.2X107气体液体固体常用燃料的热值（单位：常用燃料的热值（单位：J/kg）酒精的热值：酒精的热值： 3.0X107 J/kg3、表示的物理意义是：、表示的物理意义是：1kg 1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量为的酒精完全燃烧所放出的热量为3.

12、0X103.0X107 7 J J 1、q 反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小2、同种燃料热值一定，不同燃料热值一般不同，所以热值只与燃料的种类有关，而与质量、是否完全燃烧无关。公式：公式：Q放放=mq4、燃料完全燃烧放出的热量公式为：、燃料完全燃烧放出的热量公式为：Q放放=qV 2、酒精的热值是酒精的热值是3 310107 7J/kgJ/kg，若要获得，若要获得9 910107 7J J的热量，至少需要燃烧的热量，至少需要燃烧 kgkg的酒精。的酒精。 31 1、如果煤油的质量为、如果煤油的质量为0.5kg 0.5kg 那么它完全那么它完全燃烧后放出的热量是多少？如果该燃

13、料没燃烧后放出的热量是多少？如果该燃料没有完全燃烧，它放出的热量有变化吗？有完全燃烧，它放出的热量有变化吗？5、热机的效率、热机的效率:用来用来做有用功做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量放出的能量之比之比效率：= X100%放出有用QW例：一辆汽车在平直的公路上行使时例：一辆汽车在平直的公路上行使时,受到的阻受到的阻力为力为8280N，当它匀速行使，当它匀速行使10km时，消耗汽油时，消耗汽油6kg，求汽车的效率？，求汽车的效率？（汽油的热值是汽油的热值是.107J/kg）W有有=Fs=fs=8280N104m=8.28107JQ放放=mq=6kg4.610

14、7J/kg=2.76108J%100总有用WW=8.28107J(2.76108J)=30解：解： 已知：已知：f=8280N s=10km=104 m m=6kg 柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某柴油机是工农业生产中常用的热机，已知某型号柴油机的效率是型号柴油机的效率是30%30%，在柴油机内完全燃烧，在柴油机内完全燃烧2kg2kg柴油能放热柴油能放热 _J J，这些热通过柴油，这些热通过柴油机转化的对外做有用功机转化的对外做有用功 J J，（柴油的热值是柴油的热值是4.34.310107 7J/kgJ/kg）8.68.610107 72.582.5810107 7化石燃料的燃烧和环境保护化石燃料的燃烧和环境保护 随着人们物质生活水平逐步提高，随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球农村的厨灶发生了革命性的变化，煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭液化气与煤相比，热学方面突出的庭液化气与煤相比，热学方面突出的优点是优点是_；环保方面突出的优；环保方面突出的优点是点是_ _._.液化气热值高液化气热值高对环境无污染对环境无污染1）改善燃烧的条）改善燃烧的条件，使燃料尽可能件，使燃料尽可能充分燃烧。充分燃烧。2）尽可能减少各种）尽可能减少各种 热量损失。热量损失。提高燃料利用率提高燃料利用率的的措施措施