机械能和内能的相互转化

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， 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， 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。 管外绕几圈并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。 （1）拉动绳子克服摩擦做功，是将机械能转化为 ）拉动绳子克服摩擦做功， ________________能。 能 （2）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。 ）请说出该实验中的某一现象并简述其原因。 现象： 现象：__________________________； ； 原因：______________ __________。 原因： 。
三、机械能与内能的相互转化
复习导入：
1．内能的定义。 ★物体内所有分子做无规则运动的动能 和分子势能的总和叫做物体的内能。 ★任何物体都具有内能； ★内能与机械能之间没有必然的联系。
复习导入：
2．内能的大小与哪些因素有关？ ★内能跟物体的温度有关： 物体的温度升高，内能增加； 物体的温度降低，内能减少。 ★内能跟组成物体的分子数有关（质量） 组成物体的分子越多，内能越多； 组成物体的分子越少，内能越少。
用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气， 用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气， 0.5kg的煤气 50kg的水从20℃升高70℃． 的水从20℃升高70℃ 使50kg的水从20℃升高70℃．已知煤 气的热值为4 J/kg． 气的热值为4．2×107J/kg．求： (1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量 煤气完全燃烧放出的热量． (1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量． (2)水吸收的热量 水吸收的热量． (2)水吸收的热量． (3)燃气灶烧水的效率． (3)燃气灶烧水的效率． 燃气灶烧水的效率
燃料 油箱容积 汽油密度 汽油热值 燃料完全燃烧产生的内能 转换为机械能的百分比 汽油 50L 0.7×103kg／m3 4.6×107J／kg 40%
巩固知识：
热传递和做功。 1．改变物体内能的方式： 用热传递的方法改变物体的内能， 实质是：内能转移的过程； 用做功的方法改变物体的内能，实 内能与机械能相互转化的过程。 质是：
用活塞式打气筒为自行车 轮胎打气的过程中， 轮胎打气的过程中，会发现气 筒的上部筒壁只是略有发热， 筒的上部筒壁只是略有发热， 而气筒的下部筒壁， 而气筒的下部筒壁，特别是底 部附近筒壁的温度较高， 部附近筒壁的温度较高，甚至 对于筒壁发热现象， 烫手 ，对于筒壁发热现象，是
什么原因造成的？ 什么原因造成的？
每分钟完成 ______ 个冲程，做功______次
能的机器； 热机是将内能转化成 能的机器；热机 个冲程组成， 一个工作循环由 个冲程组成，其中图所 冲程。如果该机飞轮转速是1 示是热机的 冲程。如果该机飞轮转速是 800r／mim，则它每秒钟内完成 个冲程， ／ ， 个冲程， 做功 次．
活动： 活动：“比较质量相同的不同燃料充分 燃烧时放出的热量” 燃烧时放出的热量”
做功和热传递对改变物体内能是等效的。
谢谢合作！
分析：
下列现象中，物体内能增加的原因是： ①在公路上飞奔的汽车紧急刹车时， 车轮后冒出浓烟。 ②齿轮式打火机打火。 ③擦火柴。 ④钻木取火。
如图所示， 如图所示，先在一个配有活塞的厚壁玻 璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花， 璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压 下活塞，筒内棉花燃烧起来。 下活塞，筒内棉花燃烧起来。对这一现象的解 释是，活塞压缩玻璃筒内的空气， 释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气 增加， 做了 ，使空气的 增加，温度 升高，达到乙醚着火点。 升高，达到乙醚着火点。
氢气的热值为1.4×108J／Kg，它表示 ， 它的燃烧产物不污染环境，是一种未来能 源．我国于1980年成功地研制出国内第一辆以 氢气为动力的汽车．若这种汽车行驶1小时需 1.68×108J的热量，则每小时需要消耗氢气 __________Kg（不计热量损失）．
某太阳能热水器装有100kg、20℃的冷 某太阳能热水器装有100kg、20℃的冷 100kg 经过一天，水温升高到60℃ 60℃， 水，经过一天，水温升高到60℃，则这些 水吸收的热量为 J．这些热量相当 kg煤气所放出的 于完全燃烧 kg煤气所放出的 热量． 热量．
复习导入：
3．怎样改变物体的内能？ 用热传递的方法可以改变物体的内能： 物体吸收热量，物体的内能增加； 物体放出热量，物体的内能减少。
用做功的方法可以改变物体的内能。 对物体做功，物体的内能增加。 如：克服摩擦做功、压缩气体做功， 都是对物体做功，使物体的温度升 高，内能增加，机械能转化成内能 的过程。
汽油机 1、汽油机的结构：
活塞从一端运动到另一端叫做一个 冲程，曲轴运动半圈。
2、一个工作循环：
经历吸气、压缩、做功、排气四 个冲程，曲轴转动2周。
压缩冲程：
进气门、排气门均关闭，活塞向 上运动，压缩气体，使气体的内 能增加，温度升高。机械能转化 为内能。
做功冲程：
进气门、排气门均关闭，火花塞 点火，燃料燃烧产生高温高压的 燃气，推动活塞向下运动，气体 对外做功，内能减少，温度降低。 内能转化为机械能。
(电暖炉 电暖炉) 电暖炉
图13-13 A B C D
图13-3
压缩冲程
图13-7
做功冲程
图13-11
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
进气冲程一个工ຫໍສະໝຸດ 循环 四个冲程 做一次功 曲轴旋转两周 活塞往返两次
一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r／min， 该汽油机每秒钟内完成___个冲程，做功 ________次
分析：
2、2003年12月30日上午9时57分，3声沉 闷的爆炸声在辽宁省铁岭市昌图县双庙子 镇响起。爆炸发生地———昌图安全环保 彩光声响有限责任公司2000余平方米厂房 变成一片废墟，这起重特大爆炸事故已经 造成38人死亡，另有33人受伤，直接经济 损失577万元。
广西炮竹厂爆炸31死 系生产车间装药引起(组图 组图) 广西炮竹厂爆炸 死 系生产车间装药引起 组图
小彤家使用的是瓶装液化气， 小彤家使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液 化气质量为21kg 液化气的热值取5 21kg。 kg． 化气质量为21kg。液化气的热值取5×107J／kg． 1kg的液化气完全燃烧 释放的热量是多少？ 的液化气完全燃烧， （1）1kg的液化气完全燃烧，释放的热量是多少？ （2）若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利用， 若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60％被利用， 60 那么散失的热量是多少？ 那么散失的热量是多少？ 小彤想节约能源、降低能耗， （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℃ 20℃的水加 热量全部利用起来，可以把多少温度为20℃的水加 热到100℃ 100℃？ 热到100℃？
小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L． 小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星 200L 进行了一次观察活动：某天早上， 进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计 测得自来水的温度为20℃ 20℃， 测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱 送满水，中午时“温度传感器” 送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的 水温为45℃ 请你求解下列问题： 45℃． 水温为45℃．请你求解下列问题： （1）水吸收的热量 如果水吸收的这些热量， （2）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提 而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧 40％， 供，而煤气灶的效率为40％，求至少需要燃烧 多少煤气（煤气的热值为q=4.2 q=4.2× kg） 多少煤气（煤气的热值为q=4.2×107J／kg）
一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km， 一辆小汽车在平直公路上匀速行驶了70km，汽 70km 车行驶的速度为72km 72km／ 共耗汽油6L 6L， 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， 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。 的功率是多少千瓦。
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2004-10-06 02:52:37 来源: 新京报 查看新闻部落 发表 评论 查看 评论
10月4日发生在广西浦北县长岭烟花爆竹厂的爆炸事故现 场———3个车间炸得只剩四面墙。死亡人数已增至31人，另有 57人受伤。 新华社记者陈瑞 华摄
热机：
把内能转化为机械能的机器。 典型的内燃机——汽油机
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， 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
燃料
燃烧时间 /min 4 12
200g水的 水的 初温/℃ 初温 ℃ 25 25
200g水的 水的 末温/℃ 末温 ℃ 40 75
水升高的 温度/℃ 温度 ℃ 15 50
10g碎纸片 碎纸片 10g酒精 酒精
燃料的热值 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这 种燃料的热值