机械能与内能的相互转化导学案

12.4机械能与内能的相互转化

【观察思考】

一、探究做功能否改变物体的内能

（一）现象

1、活塞对空气，空气温度，内能，此过程转化为。

2、手对铁丝，铁丝温度，内能。

3、在水泥地面摩擦钢尺，钢尺克服摩擦力，钢尺温度，内能。

4、双手摩擦生热、擦燃火柴、切割机擦出火花、轮胎长时间行驶发生爆胎等等。

（二）归纳

1、以上事例中物体增加的内能是由转化而来的，即可以通过方式将

能转化为。

2、是改变物体内能的另一种方式。

（三）比较

1、热传递改变内能的本质是内能的；

2、做功改变内能的本质是机械能为内能。

（四）逆向：将内能转化为机械能

酒精燃烧产生的燃气对盒盖，燃气的转化为；即可以通过的方式，将转化为。

（五）应用

酒精燃烧后的高温燃气对瓶塞，燃气的温度，内能，瓶塞的机械能。

根据这一原理，可以制造出一种将转化为的机器——。

二、热机

（一）汽油机的工作循环

1、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，燃料和空气的混合气体被吸入气缸；

第一次吸气需要由来完成。

2、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，燃料混合气体被，温度，能转化为能；

第一个压缩冲程须由完成。

3、冲程：活塞快到气缸顶端时，打火，混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动向运动，能转化为能；

做功冲程外力。

4、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，将废气排出气缸。

依靠飞轮、曲轴的完成。

（二）归纳

1、汽油机的一个工作循环包括个冲程，曲轴转动圈，飞轮转动圈，活塞

往复运动次，对外做功次。；

2、一个工作循环中，压缩冲程能转化为能，做功冲程能转化为能；

三、比较不同燃料放出的热量

（一）实验

1观察：比较花生和酒精燃烧放出的热量

2、结论：质量的燃料燃烧所放出的热量一般是的。

3、我们用来表示不同燃料完全燃烧时这种放热性能优劣。

（二）热值

1、定义：燃料燃烧放出的与燃料的之比，叫做这种燃料的。

2、比值含义：热值的大小等于质量某种燃料燃烧放出的。

3、公式：，变形公式：、。

4、单位：

5、物理意义：无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示。

6、热值表

①不同燃料的热值一般是的，所以热值是的一种。

②燃料的热值只与有关。

7、例题

把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）

思考：实际使用中，需要的木材要大于0.105kg，为什么？

四、热效率

1、在实际利用燃料中，燃料很难燃烧，而且放出的热量不能被利用，有效利用的只是其中一部分．

2、热效率：的热量与的热量的比值（百分比）．