机械能与内能的相互转化课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
我们利用这个原理制成了热机
热机
1、定义：将内能转化为机械能的装置。
2、原理：在气缸内燃烧燃料，产生高温 高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。
3、活塞从气缸的一端移动到另一端 的过程叫做冲程
内燃机和种类
(1)汽油机
(2)柴油机
①构造
①构造
②工作原理
②工作原理
③汽油机完整工作过程
吸气冲程
进气门打开，排气 汽
机械能转化为内能 此实验可以得出怎样的结论？
结论：1、做功可以改变物体的内能； 2、机械能可以转化为内能。
机械能转化为内能的现象：
流 星 雨
机械能转化为内能的现象：
切割机在切割钢材（看视频）
机械能转化为内能的现象：
给自行车车胎打 气，气筒发烫
古人钻木取火
老爷爷站在雪 地里手冻的冷， 请你给老爷爷想 一想办法，怎样 做可以使手暖和 些？说出两种办 法来，并说明这 样做的道理。
门关闭。活塞由上端向
油 和
下端运动，汽油和空气
空 气
来自百度文库
组成的燃料混合物从进
气门吸入气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关 闭，活塞向上运动，燃 料混合物被压缩，压强 增大，温度升高，机械 能转化为内能
做功冲程
在压缩冲程末尾，火花 塞产生电火花，使燃料猛烈 燃烧，产生高温高压的燃气 ，推动活塞向下运动，并通 过连杆带动曲轴转动,将内能 转化为机械能。
液态氢 因为氢气的 热值大
读作:
1.2×107 焦耳每千克
： 物理意义 1Kg干木材完全燃烧时放出的热量为 1.2×107J
5、放热公式：Q放=mq
请你仔细阅读热值表有什么 发现？
如果煤油的质量为0.5kg 那 么它的热值是多少？如果该 燃料没有完全燃烧它的热值 变化吗？
4.6×107J/kg 不变
• 神州七号飞船除了带有 氧气助燃以外，还带有 什么物质做为燃料？为 什么？
压缩冲程中 机械 能转化 为 内 能；
做功冲程中 内 能转 化为 机械 能
热机的应用
常用的内燃机有汽油机和柴油机。 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞 机和小型农业机械上。柴油机的功 率较大，被广泛应用于载重汽车、 拖拉机、坦克、火车和轮船上。
归纳与总结
改
热传递
变 物
(内能的转移)
体
内
能
的 方
做功
式
(能量的转化)
应用
热机
吸热——内能增大
放热——内能减小
对物体做功—— 内能增大
物体对外做功—— 内能减小
合作学习
给你一块冰，你能 用哪些方法使其熔化？ 这些方法中，哪些是做 功方式？哪些是热传递 方式？
1、俗话说：“石头碰石头，一碰就发火”， 其中蕴含的物理知识是什么？
2、根据图示情景， 提出问题并解答：
做功和热传递在改变物体的 内能上是等效的
做功的实质是： 能量的转化 热传递的实质是：能量的转移
观察与思考
空
看 一 看
气 压 缩 引
（视频） 火
仪
现象：你看到 棉絮燃烧起来了 ； 分析：所看到的现象说明了什么? 答:筒内空气的温度升高了 内能增大了 筒内空气增加的内能从何而来？能量是如何转化？ 答：活塞对空气做了功使空气的内能增加；
复习：
1、我们上节课学过改变物体内能 的哪种方式？
答:热传递
2、我们通常怎样判断物体内能的 变化？
答:通过判断物体的温度变化, 物体的温度升高其内能增大; 物体的温度降低其内能减小。
为什么汽车高速行驶时，轮胎 的温度会升得很高
为什么火箭燃烧 大量的燃料后就 可以升空？
想一想：仅凭铁丝温度升高，你能判断出是 用哪种方式改变铁丝的内能的吗？
水蒸气的内能转化为机械能
内能转化为机械能的现象：
燃料燃烧时将大量的内能转 化为机械能推动火箭升空
用水壶烧水，水 蒸气将壶盖顶起
归纳与总结
吸热——内能增加
改
热传递
变 物
(内能的转移) 放热——内能减小
体
内 能 的 方
做功
对物体做功—— 内能增大
式
(能量的转化) 物体对外做功——
内能减小
内能可以转化为机械能，这对我 们生活和生产有什么影响呢？
点火爆炸 （视频）
你观察到什么现象? 你得出什么结论？
现象：我们看到 塑料盒盖飞出去了！； 分析：在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外
做功，燃气的 内 能减少转化为机械 能
此实验可以得出怎样的结论？
结论：内能可以转化为机械能
内能转化为机械能的现象：
火药燃烧时的内 能转化为机械能
蒸汽机
点燃的火药燃烧时 内能转化为机械能 使爆竹腾空而起
排气冲程
燃
进气门关闭，排气
烧
后
门打开，活塞向上运动
的
废
，把废气排出气缸。
气
汽油机工作原理小结
１．汽油机完成一个循环:
活塞经历四个冲程,分别 为: 吸气、冲_程____压__缩_冲程 _ 做功冲、程_____排__气冲程 其中, 做功冲程 冲程时燃气 对外做功.
２．汽油机完成一个循环:
曲轴旋转 2 圈，活塞往 复 2 次，做功 1 次。
课堂练 习
2、用铁锤敲DD打铁钉，铁钉温度会升高 这是因为（ ）
A．铁锤把温度传给了铁钉
B．铁锤把热量传给了铁钉
C．铁锤把内能传给了铁钉
D．铁锤对铁钉做了功
课堂练 习
3、如图是汽油机的 压缩 冲程。在 此冲程中，气缸中的气体体 积 变小 ，压强 变大 。（填“变 大”、“变小”或“不变”）内将 能转化为机械 能。
３、 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 做功 ，消耗了水蒸气的一 部分 内 能，转化为软木塞的 机械 能．
课堂练 习
1、下列现象中，是用做功的方法来减小物 体内能的是（ DD） A 、钻木取火 B 、用铁锤不断地敲打铁钉 C、 小孩从滑梯上滑下时，臀部有灼热感 D、 水蒸气冲开水瓶塞子
课堂练 习
4.柴油机的飞轮转速是1200r/min， 则每秒钟该柴油机完成 个工作循 环，做功 次，共完成 个冲程， 若每次做功为500J，则柴油机的功率 为 W。
三、燃料的热值
1、定义：单位质量某种燃料完全燃 烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
2、符号：q
3、单位：J/Kg
4、例如： q干木材=1.2×10 7 J/kg
热机
1、定义：将内能转化为机械能的装置。
2、原理：在气缸内燃烧燃料，产生高温 高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。
3、活塞从气缸的一端移动到另一端 的过程叫做冲程
内燃机和种类
(1)汽油机
(2)柴油机
①构造
①构造
②工作原理
②工作原理
③汽油机完整工作过程
吸气冲程
进气门打开，排气 汽
机械能转化为内能 此实验可以得出怎样的结论？
结论：1、做功可以改变物体的内能； 2、机械能可以转化为内能。
机械能转化为内能的现象：
流 星 雨
机械能转化为内能的现象：
切割机在切割钢材（看视频）
机械能转化为内能的现象：
给自行车车胎打 气，气筒发烫
古人钻木取火
老爷爷站在雪 地里手冻的冷， 请你给老爷爷想 一想办法，怎样 做可以使手暖和 些？说出两种办 法来，并说明这 样做的道理。
门关闭。活塞由上端向
油 和
下端运动，汽油和空气
空 气
来自百度文库
组成的燃料混合物从进
气门吸入气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关 闭，活塞向上运动，燃 料混合物被压缩，压强 增大，温度升高，机械 能转化为内能
做功冲程
在压缩冲程末尾，火花 塞产生电火花，使燃料猛烈 燃烧，产生高温高压的燃气 ，推动活塞向下运动，并通 过连杆带动曲轴转动,将内能 转化为机械能。
液态氢 因为氢气的 热值大
读作:
1.2×107 焦耳每千克
： 物理意义 1Kg干木材完全燃烧时放出的热量为 1.2×107J
5、放热公式：Q放=mq
请你仔细阅读热值表有什么 发现？
如果煤油的质量为0.5kg 那 么它的热值是多少？如果该 燃料没有完全燃烧它的热值 变化吗？
4.6×107J/kg 不变
• 神州七号飞船除了带有 氧气助燃以外，还带有 什么物质做为燃料？为 什么？
压缩冲程中 机械 能转化 为 内 能；
做功冲程中 内 能转 化为 机械 能
热机的应用
常用的内燃机有汽油机和柴油机。 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞 机和小型农业机械上。柴油机的功 率较大，被广泛应用于载重汽车、 拖拉机、坦克、火车和轮船上。
归纳与总结
改
热传递
变 物
(内能的转移)
体
内
能
的 方
做功
式
(能量的转化)
应用
热机
吸热——内能增大
放热——内能减小
对物体做功—— 内能增大
物体对外做功—— 内能减小
合作学习
给你一块冰，你能 用哪些方法使其熔化？ 这些方法中，哪些是做 功方式？哪些是热传递 方式？
1、俗话说：“石头碰石头，一碰就发火”， 其中蕴含的物理知识是什么？
2、根据图示情景， 提出问题并解答：
做功和热传递在改变物体的 内能上是等效的
做功的实质是： 能量的转化 热传递的实质是：能量的转移
观察与思考
空
看 一 看
气 压 缩 引
（视频） 火
仪
现象：你看到 棉絮燃烧起来了 ； 分析：所看到的现象说明了什么? 答:筒内空气的温度升高了 内能增大了 筒内空气增加的内能从何而来？能量是如何转化？ 答：活塞对空气做了功使空气的内能增加；
复习：
1、我们上节课学过改变物体内能 的哪种方式？
答:热传递
2、我们通常怎样判断物体内能的 变化？
答:通过判断物体的温度变化, 物体的温度升高其内能增大; 物体的温度降低其内能减小。
为什么汽车高速行驶时，轮胎 的温度会升得很高
为什么火箭燃烧 大量的燃料后就 可以升空？
想一想：仅凭铁丝温度升高，你能判断出是 用哪种方式改变铁丝的内能的吗？
水蒸气的内能转化为机械能
内能转化为机械能的现象：
燃料燃烧时将大量的内能转 化为机械能推动火箭升空
用水壶烧水，水 蒸气将壶盖顶起
归纳与总结
吸热——内能增加
改
热传递
变 物
(内能的转移) 放热——内能减小
体
内 能 的 方
做功
对物体做功—— 内能增大
式
(能量的转化) 物体对外做功——
内能减小
内能可以转化为机械能，这对我 们生活和生产有什么影响呢？
点火爆炸 （视频）
你观察到什么现象? 你得出什么结论？
现象：我们看到 塑料盒盖飞出去了！； 分析：在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外
做功，燃气的 内 能减少转化为机械 能
此实验可以得出怎样的结论？
结论：内能可以转化为机械能
内能转化为机械能的现象：
火药燃烧时的内 能转化为机械能
蒸汽机
点燃的火药燃烧时 内能转化为机械能 使爆竹腾空而起
排气冲程
燃
进气门关闭，排气
烧
后
门打开，活塞向上运动
的
废
，把废气排出气缸。
气
汽油机工作原理小结
１．汽油机完成一个循环:
活塞经历四个冲程,分别 为: 吸气、冲_程____压__缩_冲程 _ 做功冲、程_____排__气冲程 其中, 做功冲程 冲程时燃气 对外做功.
２．汽油机完成一个循环:
曲轴旋转 2 圈，活塞往 复 2 次，做功 1 次。
课堂练 习
2、用铁锤敲DD打铁钉，铁钉温度会升高 这是因为（ ）
A．铁锤把温度传给了铁钉
B．铁锤把热量传给了铁钉
C．铁锤把内能传给了铁钉
D．铁锤对铁钉做了功
课堂练 习
3、如图是汽油机的 压缩 冲程。在 此冲程中，气缸中的气体体 积 变小 ，压强 变大 。（填“变 大”、“变小”或“不变”）内将 能转化为机械 能。
３、 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 做功 ，消耗了水蒸气的一 部分 内 能，转化为软木塞的 机械 能．
课堂练 习
1、下列现象中，是用做功的方法来减小物 体内能的是（ DD） A 、钻木取火 B 、用铁锤不断地敲打铁钉 C、 小孩从滑梯上滑下时，臀部有灼热感 D、 水蒸气冲开水瓶塞子
课堂练 习
4.柴油机的飞轮转速是1200r/min， 则每秒钟该柴油机完成 个工作循 环，做功 次，共完成 个冲程， 若每次做功为500J，则柴油机的功率 为 W。
三、燃料的热值
1、定义：单位质量某种燃料完全燃 烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
2、符号：q
3、单位：J/Kg
4、例如： q干木材=1.2×10 7 J/kg