机械能和内能的相互转化
机械能和内能的转化
机械能和内能的转化1. 机械能的定义在物理学中，机械能是指物体由于其位置和运动而具有的能量形式。
它包括了物体的动能和势能两个方面。
•动能：物体由于运动而具有的能量。
动能的计算公式是$E_k = \\frac{1}{2}mv^2$，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
动能与物体的质量和速度的平方成正比，当质量或速度增大时，动能也会增大。
•势能：物体由于其位置而具有的能量。
势能的计算公式根据不同的情况而有所不同：–重力势能：对于静止在某一高度上的物体，其重力势能可以表示为E p=mgℎ，其中m为物体的质量，g为重力加速度，ℎ为物体的高度。
重力势能与物体的质量和高度成正比，当质量或高度增大时，重力势能也会增大。
–弹性势能：对于弹簧或弹性体系，其弹性势能可以表示为$E_p = \\frac{1}{2}kx^2$，其中k为弹簧的弹性系数，x为弹簧的形变量。
弹性势能与弹簧的弹性系数和形变量的平方成正比，当弹性系数或形变量增大时，弹性势能也会增大。
机械能的守恒原理指出，在不受外力的情况下，物体的机械能保持不变。
这意味着，一个物体的动能增加时，其势能会减少；而势能增加时，动能会减少。
2. 机械能和内能的关系机械能和内能都属于能量的不同形式，但它们之间可以发生转化。
内能是指物体由于其分子之间的相互作用所具有的能量。
它包括了分子的动能和势能这两个方面，并且与物体的温度有关。
内能的计算公式可以表示为$E_{\\text{内}} = \\frac{3}{2}nkT$，其中n为物体的摩尔数，k为玻尔兹曼常量，T为物体的温度。
当机械能转化为内能时，意味着物体失去了一部分的动能和势能，并将其转化为分子间的相互作用。
这一转化过程通常发生在摩擦、碰撞等情况下，比如一个滑动的物体在与表面摩擦时会产生热量，使得物体的机械能转化为内能。
相反地，当内能转化为机械能时，意味着物体吸收了外界的热量，使得分子间的相互作用减弱，从而具有更多的动能和势能。
机械能与内能的相互转化
还有哪些事例也能说明做功可以改 变物体的内能呢？
现象：棉絮被点燃
结论： 对物体做功，可 以使物体的内能增大
此时：机械能转化为内能
.
5
.
6
想一想：要使铁丝的温度升高，你还有哪些 方法？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？
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
.
7
活动：演示点火爆炸
现象：盖子飞出去 解释：酒精蒸汽燃烧后产生的 高温高压的燃气，推动盖子做 功，将内能转化为机械能
热机（热力发动机）
.
8
热机:将燃料燃烧后产生的高温、高 压的燃气的内能转化为机械能的装置
汽
柴
油
油
机
机
蒸 汽 机
.
9
活塞从气缸的一端移动到另一端 的过程叫做冲程
，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。 .
13
排气冲程
进气门关闭，排气 门打开，活塞向上运动 ，把废气排出气缸。
.
废燃 气烧
后 的
14
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，______内转能化为 ____机__械_能_。
3.内燃机工作一个循环包括：吸气、压缩、 做功、排气四个冲程。其中做功冲程将内能转 化为机械能对外做功，其余三个辅助冲程靠飞 轮的惯性完成。
.
17
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）
机械能和内能的相互转化
学习目标：
（1）通过活动，认识到做功是改变物体 内能的一种方式，是机械能能向内能的 转化过程。 （2）通过观察、分析内能转化为机械能 的过程，知道热机的工作原理。 （3）借助多媒体，了解四冲程汽油机的 基本结构及其工作过程。
飞轮
被高速飞轮磨下来的铁屑为什么会火花四溅？
行驶的汽车
汽车加了汽油或柴油燃料后是怎样使发动机工作的？
一、机械能转化为内能
1、做功是以将机械能转化为内能
二、内能转化为机械能
做功可以将机械能转化为内能，那么能否 逆过来，通过做功将内能转化为机械能？
在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功， 机械 能。 内 能减少，转化为_____ 燃气的_____
对比空气压缩引火仪和发射盖子这两个试验， 你能得出什么结论？
3、汽油机完成一个工作循环 吸气冲程 、 1）、活塞经历四个冲程，分别为______ 压缩冲程 、 ______ 做功冲程 、 ______ 排气冲程 四个冲程循环 ______ 做功 往复，周而复始。______ 冲程是燃气对外做 功的过程。 两 周，活塞往复__ 两 次。 2）、曲轴旋转__ 3）、压缩冲程和做功冲程的能量转化 机械能转化为内能 压缩冲程： __________________ 内能转化为机械能 做功冲程： __________________
三、机械能与内能的相互转化
1、做功是改变物体内能的另一种方式 2、机械能与内能之间可以相互转化 对物体做功可以将机械能转化为内能 物体对外做功可以将内能转化为机械能
酒精燃烧后的高温高压燃气对外做功，燃气的内 能减少，转化为机械能。
这种转化有什么应用价值呢？
根据这个原理，可以制造出一种将内能转 化为机械能的机器——热机。
观察生活中两个常见的情景
机械能和内能相互转化
比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量，热值
难点
热值的计算
教法
学法
观察、实验、合作、探究、讨论等
教具
学具
等质量的酒精、纸片，烧杯、水、温度计、铁架台、石棉网等
教学过程
二次备课
一、预习检测
二、以问导学
活动一：“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”
1、要求学生讨论如何验证“不同燃料放热不同”，怎么开展探究实验
章节
第十二章机械能和内能
主备
课题
§12.4机械能与内能的相互转化
课时
第一课时
课型
新授
目标
知识与能力：
（1）是机械能向内能的转化过程。
（2）通过观察、分析内能转化为机械能的过程，知道热机的工作原理。
（3）借助模型或多媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。
三、释疑演练
四、达标强化
1、梳理本课时知识
2、补充习题P27－29本节内容
作业设计
板书设计
§12.4机械能与内能的相互转化
1、做功改变物体内能。
2、内能转化为机械能
3、热机
4、汽油机工作原理
教学反思
章节
第十二章机械能和内能
主备
课题
§12.4机械能与内能的相互转化
课时
第二课时
课型
新授
目标
知识与能力：
（1）比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量。
2、教师演示活动12.7（酒精的浓度要选择高一些的效果更好，纸片可以裁成纸条形状，逐个少量添加到燃烧皿中使其充分燃烧）
3、进一步提醒，分析比较时对燃烧的程度有没有要求？
4、热值的概念，物理含义以及计算公式
机械能和内能的相互转化
热力学研究
机械能和内能的转化是热力学研 究的基础，有助于深入探究热力 学定律。
机械能和内能转化过程中的能量守恒
1 法则
根据能量守恒定律，能量在转化过程中不会消失或增加，只会从一种形式转化为另一种 形式。
2 公式
机械能转化为内能的公式为Q＝W＋ΔE，其中Q为热量，W为功，ΔE为内能增量。
机械能和内能转化在实际应用中的意义
工业生产
汽轮机、热机等利用能量转化实 现工业生产。
能源开发
形式
机械能一般以动能和势能的形式存在，而内能则以热能、化学能等形式存在。
转化关系
机械能和内能之间可以相互转化，但转化过程中并不完全，会有部分损失。
机械能和内能的转化关系
1
转化式
机械能可以通过摩擦、弹性碰撞等方式转化
转化比例
2
为内能。
转化过程中会有能量损失，机械能转化为内
能的比例会小于1。
3
内能转机械能
内能可以通过膨胀、变形等方式转化为机械 能，但同样会有部分能量损失。
机械能转化为内能的例子
车辆刹车
刹车过程中，机械能转化为内能，即摩擦热。
瀑布
水从高处落下时，机械能转化为内能和声能。
内能转化为机械能的例子
汽轮机
燃烧后的燃料，将水加热生成蒸汽驱动汽轮机转动，内 能转化为机械能。
弹簧
弹簧被挤压后，内能转化为机械能。
机械能和内能的相互转化
机械能和内能是物理学中非常重要的概念。本次演示将探讨这两种能量如何 相互转化，并展示转化过程中能量守恒的原理。
机械能和内能的定义
机械能
物体的机械能等于其动能和势能之和。
机械能与内能的相互转化
机械能与内能的相互转化机械能与内能的相互转化主要涉及热机和热泵的工作原理。
1. 热机：机械能可以通过燃料的燃烧或其他能源形式的消耗转化为热能，然后通过热能的流动将部分热能转化为机械能。
例如，内燃机中，燃料燃烧产生高温高压的气体，气体膨胀驱动活塞运动，进而通过连杆和曲轴将其机械能转化为机械功。
2. 热泵：热泵则是将外界低温热源的热能转化为机械能。
热泵的工作原理类似于制冷机，通过循环工质的循环流动，从低温热源吸收热能，通过压缩提高其温度，然后释放到高温热源，同时将一部分热能转化为机械能。
在这两种情况下，机械能和热能之间的转化是通过工作物质（例如气体）的热力学循环进行的。
多数热力循环都违背了热力学第二定律，无法将完全的热能转化为机械能，一部分热能会被排放或者耗散掉，因而无法实现百分之百的能量转化效率。
在机械能与内能的相互转化中，还有其他一些现象和机制需要考虑：1. 摩擦热：当两个物体之间发生摩擦时，由于摩擦力的作用，机械能转化为内能，导致物体温度升高。
这是因为摩擦形成了微观层面的不规则运动，使得物体的内部分子或原子运动增加，从而增加了其内部能量。
2. 热传导：当热量从一个物体传导到另一个物体时，会伴随着内能的转化。
例如，当一个热源与一个冷体接触时，热量会通过热传导的方式从热源传递到冷体，导致冷体温度升高。
这种过程中，一部分机械能也转化为了内能。
总之，机械能和内能的相互转化是通过能量的传递和相互作用来实现的，其中热能的传递和热力学循环是重要的机制。
不同的情况和系统会有不同的机械能和内能转化方式，例如燃烧释放热能产生机械能，或者在热泵中通过压缩工质将热能转化为机械能。
机械能和内能的相互转化
机械能和内能的相互转化引言在物理学中，机械能和内能是两个重要的概念，它们描述了系统中储存的能量以及能量的转化过程。
机械能是指系统的动能和势能之和，而内能则是指系统分子及组成部分的能量。
在一定条件下，机械能和内能可以相互转化，这在工程和科学研究中具有重要的应用价值。
本文将重点讨论机械能和内能之间的相互转化过程及其相关原理。
机械能的表示和转化机械能是指系统的动能和势能之和。
动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度平方成正比。
势能是物体由于位置而具有的能量，其大小与物体的质量、重力加速度和高度成正比。
在任何给定的系统中，机械能的总量保持不变。
当系统中的动能增加时，势能相应减少；反之，当势能增加时，动能相应减少。
机械能可以通过各种方式进行转化，最常见的是由动能转化为势能或者由势能转化为动能。
例如，当抛出一个物体时，物体的动能随着速度的增加而增加，而势能随着高度的增加而增加。
当物体下落回到地面时，动能减少，势能转化为动能，最终化为热能散失。
机械能的转化也可以通过杠杆、滑轮等简单机械装置实现。
例如，在一个杠杆上施加力可以使一个物体随着杠杆的旋转而提高位置，从而增加物体的势能。
同样地，利用滑轮和绳子可以改变物体的高度，实现机械能的转化。
内能的表示和转化内能是指系统中分子和组成部分的能量。
它包括分子的热运动、旋转和振动以及分子之间的相互作用。
内能的大小取决于系统的温度、压力和组成成分。
内能可以通过吸热或放热的方式进行转化，也可以通过化学反应或核反应进行能量的转化。
在系统的热力学平衡状态下，内能是一个守恒量，即内能的总量保持不变。
当系统吸收热量时，内能增加；反之，当系统放出热量时，内能减少。
内能的转化可以通过传导、对流和辐射等方式进行。
例如，当我们加热水时，热能通过传导从加热源传递给水，使水分子的热运动增强，从而增加了水的内能。
机械能和内能的相互转化在一定条件下，机械能和内能可以相互转化。
最常见的情况是机械能转化为内能或内能转化为机械能。
机械能与内能的相互转化以及热学计算
机械能与内能的相互转化以及热学计算一、机械能与内能的相互转化机械能是指物体由于其位置和运动状态所具有的能量，它包括动能和势能两部分。
而内能是指物体分子和原子内部运动的能量，与物体的温度有关。
机械能与内能之间存在相互转化的现象。
当机械能转化为内能时，物体的位置和运动状态发生改变，而内能会增加，从而导致物体的温度升高。
而当内能转化为机械能时，物体的位置和运动状态发生改变，而内能会减少，从而导致物体的温度降低。
具体的机械能与内能相互转化的实例有：水在电池中的转化、风力发电等。
在电池中，电能通过化学反应转化为机械能和热能。
当电池工作时，电解液中发生的化学反应会产生热能，而这部分热能会升高电解液和电池的温度，从而增加内能。
同时，电池中的电能也会通过外部电路传递给外界，实现机械能转化。
在风力发电中，风能通过风轮转化为机械能，从而带动发电机转动，产生电能。
而这个过程中，由于机械能的转化，风轮和发电机会产生摩擦热，从而增加内能。
二、热学计算热学是研究热量与能量转化的科学，它包括热力学和热传导等研究内容。
在热学计算中，常用的一些物理量和公式有：1. 热量传递的公式：热量传递的计算公式是Q=mcΔT，其中Q代表热量，m代表物体的质量，c代表物体的比热容，ΔT代表物体的温度变化。
这个公式可以用来计算物体在热量变化时的热量传递情况。
2.热传导公式：热传导的计算公式是Q=λAΔT/d，其中Q代表传导热量，λ代表物质的导热系数，A代表传导物体的面积，ΔT代表温度差，d代表传导距离。
这个公式可以用来计算物体通过导热方式传递热量的情况。
3.热功定理：热功定理是热力学的基本定律之一，它表示系统从外界吸收的热量等于系统对外界做的功加上系统内部的热能的增加。
数学表达式为Q=W+ΔU，其中Q代表系统吸收的热量，W代表系统对外界做的功，ΔU代表系统内部能量的增加。
这个定理可以用来计算系统的热功转化情况。
在热学计算中，我们常常利用这些公式和定理，结合具体的问题，来进行能量转化和热量传递的计算，从而得到所需的结果。
机械能和内能相互转换的物理实质
机械能和内能相互转换的物理实质机械能和内能是物质的两种基本能量形式，它们之间存在着相互转换的物理实质。
本文将从机械能和内能的基本概念入手，探讨它们相互转换的物理实质。
首先介绍机械能和内能的概念，然后探讨它们之间的相互转换。
最后通过具体的例子，展示机械能和内能相互转换的物理实质。
一、机械能和内能的基本概念机械能是物体由于运动或者位置而具有的能量。
它由动能和势能两部分组成。
动能是物体由于运动而具有的能量，与物体的质量和速度有关。
动能的公式为：K=1/2mv^2，其中K为动能，m为物体的质量，v为物体的速度。
势能是物体由于位置而具有的能量，与物体的位置和外力有关。
势能的公式为：U=mgh，其中U为势能，m为物体的质量，g 为重力加速度，h为物体的高度。
内能是物体分子和原子内部的能量。
它包括了物体的热能、化学能和核能。
热能是物体由于分子和原子的热运动而具有的能量。
化学能是物体由于分子和原子之间的化学结合而具有的能量。
核能是物体由于核反应而具有的能量。
二、机械能和内能的相互转换机械能和内能之间存在着相互转换的物理实质。
这种相互转换可以通过以下几种方式实现。
1.机械能转化为内能当物体受到外力作用，发生形变或运动时，它的机械能会发生相应的变化。
这时，机械能会转化为内能。
例如，当一个物体受到外力挤压时，它的形变会使得其中的分子和原子发生热运动，从而产生热能。
这样，物体的机械能就转化为了内能。
2.内能转化为机械能反过来，内能也可以转化为机械能。
当一个物体内部的分子和原子发生热运动时，它的内能会发生相应的变化。
这时，内能会转化为机械能。
例如，蒸汽机利用水的内能产生蒸汽，蒸汽推动活塞做功，最终将内能转化为了机械能。
3.机械能和内能的相互转化在一些情况下，机械能和内能可以相互转化。
例如，在机械摩擦中，机械能会转化为内能，使得物体的温度升高；而在热机中，热能会转化为机械能，实现功的输出。
三、机械能和内能相互转换的物理实质机械能和内能相互转换的物理实质可以通过能量守恒定律来解释。
机械能和内能的相互转化
热机是将内能转化成 能的机器；热机
一个工作循环由
个冲程组成，其中图所
示是热机的 冲程。如果该机飞轮转速是1
800r／mim，则它每秒钟内完成 个冲程，
做功 次．
活动：“比较质量相同的不同燃料充分 燃烧时放出的热量”
燃料
燃烧时间 200g水的 200g水的 水升高的 /min 初温/℃ 末温/℃ 温度/℃
（3）小彤想节约能源、降低能耗，若将上述散失的 热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加 热到100℃？
一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km，汽 车行驶的速度为72km／h，共耗汽油6L，请你 根据下表中提供的有关信息，计算小汽车行驶 的功率是多少千瓦。
燃料
汽油
油箱容积
50L
汽油密度
0.7×103kg／m3
做了
，使空气的
增加，温度
升高，达到乙醚着火点。
物体对外做功，物体的内能减少。 如：气体膨胀，对外做功，物体的 温度降低，内能减少，内能转化为 机械能。
分析：
1、在射击、炸弹爆炸、水烧开时 把壶盖顶起等现象中，气体内能的 变化情况。
如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在 桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在 管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。
2．汽油机的工作过程： 吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
压缩冲程中能量转化是： 机械能转化成内能。
做功冲程中能量转化是： 内能转化成机械能。
除做功冲程外，其余三个冲程要靠飞轮 的惯性来完成。
如图所示的四个现象中，属于内能转 化为机械能的是
能量转化由机械能转化为内能的是
(电暖炉)
图13-13
A
B
九上物理课件机械能与内能的相互转化 -课件
新课教学
新课教学 想一想
课堂小结
1.做功-改变内能的另一种方式
做功是改变物体内能的另一种方法 对物体做功，物体的内能增加。物体对外做功，物体的内能 减少
2.热机
热机原理是将燃料燃烧产生的高温高压的燃气的内能转化为机械能的装置 油机的一个工作循环：吸气冲程：燃料和空气的混合气体吸入汽缸 压缩冲程：机械能转化为内能 做功冲程：内能转化为机械能 排气冲程：废气排出汽缸
课堂练习
2.用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远 ，如图所示此过程中的能量转化的顺序为（B ） A．内能-机械能-化学能 B．化学能-内能-机械能 C．机械能-内能-化学能 D．内能-化学能-机械能
课堂练习
3.如图，汽油机处于工作循环中的某个冲程，对此冲程下列叙 述正确的是（ A ） A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能 C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
更多的实验表明:质量相等的不同燃料, 完全燃烧所放出的热量一般是不相同 (相同/不相同).
新课教学
三、燃料的热值
1定义：1kg单位某种燃料完全燃烧放出的热量叫做 这种燃料的热值.用符号“q”表示，单位是：J/kg。 2公式：Q放=mq Q放=vq
新课教学
三、燃料的热值
无烟煤的热值3.4X107 J/kg的物理意义： 1千克的无烟煤在完全燃烧放出的热量是3.4X107 焦耳。
5
课程导入
弯折铁丝
实验中,铁丝的温度是否发生变化? 实验中铁丝的内能变高了吗? 增加的内能是哪里来的?
课程导入
观察与思考
空气压缩引火仪
压缩物体做功使物体的内能增大
课程导入
克服摩擦做功增加物体的内能
12.4机械能与内能的相互转化
一、机械能能转化为内能 机械能能转化为内
摩擦生热
解析: 解析 对
压缩引火
做功, 做功 能, .
ห้องสมุดไป่ตู้
能转化为 内能 温度
二、内能转化为机械能能
解析: 解析 对 做功, 做功 能, .
能转化为 内能 温度
对物体做功，内能 变大 ， 物体对外做功，内能变小 。
1、下列“热”表示内能的是( B A 热传递 B 摩擦生热 C 今天很热 D 热胀冷缩 )
压缩 如图所示， 冲程。 如图所示，此图是汽油机的 冲程。在 变小压 此冲程中， 此冲程中，气缸中的气体体积 ， 变大 。（填“变大”、“变小”或“不 。（填 变大” 变小” 强 变”）
机械能与内能的相互转化
哪些办法可以使铁丝温度升高（内能增大）？ 哪些办法可以使铁丝温度升高（内能增大）？
热传递 实质:内能的转移 实质 内能的转移
等效的
做功
实质:内能和其他能转化 实质 内能和其他能转化
冬天双手捧着热水袋会感到暖和， 冬天双手捧着热水袋会感到暖和， 方式增加了手的内能； 利用 方式增加了手的内能；双 手反复摩擦也会感到暖和， 手反复摩擦也会感到暖和，这是利 的方式增加了手的内能。 用 的方式增加了手的内能。
4、内能转化为机械能的是( B )
5、不断搅拌冰水混合物( B ) A内能变大，温度升高 B内能变大，温度不变 C内能不变，温度升高 D内能不变，温度不变
7、开易拉罐会砰的一声，并且伴有 白气,发生了什么？
气体膨胀对外做功，内能转化为 气体膨胀对外做功， 机械能，内能变小， 机械能，内能变小，温度降低 瓶口水蒸气遇冷液化成小水珠
下图为我国成功发射的长征三号火箭 升空的情景，请你试着分析一下， 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， 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？ 否知道它利用了哪种类型的热机？
机械能与内能的相互转化
机械能与内能的相互转化1. 引言在物理学中，机械能和内能是两个重要的概念。
机械能是指物体在运动或位置改变过程中所具有的能量，而内能则是物体内部微观粒子（如分子和原子）的动能和势能的总和。
机械能和内能在物体的能量转化过程中相互转化，本文将详细讨论这一转化过程的原理和应用。
2. 机械能的概念和公式机械能是指物体的动能和重力势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量，可以用公式表示为：$$ E_k = \\frac{1}{2} m v^2 $$其中，E k表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
重力势能是物体由于距离地面的高度而具有的能量，可以用公式表示为：E p=mgℎ其中，E p表示重力势能，g表示重力加速度，ℎ表示物体的高度。
因此，机械能可以表示为：$$ E_m = E_k + E_p = \\frac{1}{2} m v^2 + m g h $$3. 内能的概念和公式内能是物体内部微观粒子的动能和势能的总和。
微观粒子的动能包括粒子的热运动和分子振动的能量，势能包括粒子之间的相互吸引或排斥的能量。
内能无法直接测量，但可以通过测量温度变化和转化热量来间接推算。
内能的公式可以表示为：$$ E_i = \\sum \\frac{1}{2} m_i v_i^2 + \\sum U_i $$其中，E i表示内能，m i表示微观粒子的质量，v i表示微观粒子的速度，U i表示微观粒子的势能。
4. 机械能与内能的相互转化机械能和内能之间存在相互转化的关系。
当物体发生机械运动时，其机械能将转化为内能。
例如，当一个物体从高处下落时，其重力势能逐渐减小，而速度则逐渐增大，这意味着机械能转化为了动能。
同时，由于气体分子受到挤压和碰撞等作用，分子的动能增加，内能也随之增加。
另一方面，当物体受到外部作用力时，其内能可以转化为机械能。
例如，当一个物体被拉伸或被压缩时，其内能增加，而机械能则减小。
这是因为通过外力对物体施加压力或拉力，微观粒子的势能增加，而动能减小。
机械能与内能的相互转化知识点
机械能与内能的相互转化知识点
1. 嘿，你知道吗，摩擦生热就是机械能转化为内能的典型例子呀！就像冬天我们搓手，搓着搓着就热乎了，这就是我们通过摩擦，让手的机械能变成了热能。
2. 还有啊，汽车刹车的时候，那刹车片会变得很热，这也是机械能向内能的转化呢！想想看，那么快运动的车子突然停下，动能不就变成热能啦。
3. 压缩气体也能让机械能转化为内能哦！比如说给自行车打气，打气筒会变热，这就好像我们用力把机械能“塞”进了气体里，变成了内能，神奇吧？
4. 反过来，内能也能转化为机械能呀！蒸汽机不就是嘛。
水被加热变成蒸汽，有了很大的能量，就能推动机器转动，这就是内能变成机械能啦，就像是内在的力量爆发出来了一样。
5. 燃烧燃料也是这样，燃料的内能转化为了推动机器的机械能呢。
就像火箭发射，燃料燃烧的能量让火箭嗖地飞起来，这多厉害呀！
6. 热胀冷缩也包含着机械能与内能的转化呢。
比如一个烧热的铁球，会膨胀，这里边不就有内能让它的机械能也发生了变化嘛。
7. 哎呀呀，生活中有这么多机械能与内能相互转化的例子呢，我们天天都能看到感受到呀！
结论：机械能和内能的相互转化真的无处不在，非常有趣又很重要呢！。
机械能及内能的相互转化
2.某单缸四冲程汽油机飞轮转速为1800r/min，则在1s 内曲轴转 30 圈，活塞往复 30 次，有 15 个工 作循环，活塞对外做 15 次功，有 60 个冲程，。
飞轮1s内转
一个工作循环
对外做1次功
？
曲轴、飞轮转2圈 ？ 30圈
活塞往复2次 ？
4个冲程 ？
你知道吗？
常用的内燃机有汽油机和柴油机
例如：用锅炉来烧水
节约燃料的 措 施:
1、供氧不足，造成燃料不 1）改善燃烧的条件，
能做到完全燃烧。
使燃料尽可能充分燃烧。
2、炉壁会传走一部分热量。 3、一部分热量传递给水。 2）尽可能减少各种热量
损失。
炉子的效率：有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的
热量之比，叫做炉子的效率。
η=
Q吸 Q放
100%
热值燃料的一种物理属性。只与燃料的种类有关，与燃 料的质量、体积、是否完全燃烧无关。
4、燃料完全燃烧放热计算公式：
Q放= m q（或Q放= Vq）
例题： 1、500 g 的汽油完全燃烧时，可以放出多少热量？
2、完全燃烧10千克的焦碳所放出的热量相当于完全 燃烧多少千克的干木材放出的热量？
5、影响燃料的有效利用因素:
物体对—外— 做功内能减小 内能转化为机械能
实质:内能和机械能（其他形式的能）的相 互转化 内能转化的量度：做多少功
改变物体内能的两种方式 做功 和 热传递。
热传递的实质： 是内能的转移. 内能改变多少的量度： 吸收或放出的热量多少
做功的实质： 是内能的转化。
内能改变多少的量度： 做功的多少
思考：如果仅凭铁丝温度升高、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 式来实现的？ 表明：做功和热传递在改变内能上是等效的。
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3.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?
思考
柴油机与汽油机的区别
例.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？
三.燃料的热值
探究质量相同的物体燃烧时放出的热量
实验表明:相同质量的酒精与碎纸片燃烧后, 酒精比碎纸片放出的热量 . 更多的实验表明:质量相等的不同燃料,完全 燃烧所放出的热量一般是 (相同/不相同).
定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫 做这种燃料的热值(heat value).用符号“q” 表示，单位是：J/kg。
公式：Q=mq 常用燃料的热值（单位：J/kg）
固体 干木柴 1.2X107 烟煤 焦碳 2.9X107 3.0X107 液体 酒精 柴油 石油 汽油 3.0X107 3.3X107 4.4X107 4.6X107 气体 煤气 4.2X107 天然气4.4X107 氢气 14.3X107
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 触摸弯折处，有何感受？铁丝的内 能变化了吗？
空气压缩引火仪
用力将活塞迅速下压， 你看到了什么？
思考
在上述实验中，物体增加的内能是从何而来的？
由上述活动可知:做功 是改变物体内能的另 外一种方式.
在做功增加内能的过程中中，能量是如何转化的？
做功与热传递的等效性。
你还能举一些通过做功增加内能的例子吗？
思考
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? 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.
热机
热机是将燃料燃烧产生的高温高压 压燃气的内能转化为机械能的装置.
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 机得转化能对外做有用功 J，（柴油的热值是3.3X107J/Kg） 苏州S195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 1 95mm 8.8kW 2000R/min 0.27kg/(kW· h) 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1kW· h的能量 柴油机所消耗柴油的千克数，已知柴油的热值为3.3×107J／kg， 水的比热容4.2×103J／(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η=W/Q×100％(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 __________________。
无烟煤 3.4X107
木炭3.4X107 Nhomakorabea煤油
4.6X107
1. 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 [ ] A．内能减少，温度降低 B．内能增加，温度升高 C．内能减少，温度升高 D．内能增加，温度降低
2. 如图所示，此图是汽油机的 冲程。 在此冲程中，气缸中的气体体积 ，压 强 。（填“变大”、“变小”或“不 变”）
机械能转化为内能
思考：你还有哪些办法可以使铁丝温度升高？
归类:一类是通过热传递的方式，而另 一类是通过做功的方式来实现的。
热传递是能量的转移过程. 能的形式没有发生变化。 做功是能量的转化过程。 能的形式发生改变。
思考
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 实现的？
3.冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利 用 方式增加了手的内能；双手反复摩擦 也会感到暖和，这是利用 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 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，汽缸外有一 个水套，让汽缸被水包围着，这样就可以通 过 得方式降低汽缸的温度（减少汽缸的 内能）
汽油机的构造
汽油机的工作过程
汽油机在工作时,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 叫做一个冲程.
汽油机完成一个循环:
1.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.曲轴旋转 2 圈,活塞往复2 次.