机械能和内能相互转化
机械能与内能的相互转化
都需要外力
汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高。 但两者都带来了废气和噪声污染。
小结
1.改变内能的方法
A.热传递.
B.做功
2.内能改变多少的量度
A.热传递
传递的热量的多少来量度
B.做功
做功的多少来量度
3.做功的实质
内能与机械能相互转化
热传递实质
内能的转移
4.热传递和做功改变物体的内能是等效的.
内能发生转移
高温物体 高温部分
转移到 低温物体 低温部分
(不同物 体之间)
(同一物 体之间)
内能改变多少可用传递的热量的多少来量度.
乙醚
例题分析： 下列现象中，物体内能增加的原因：
1.图12－21，为什么汽车高速行驶时，轮 胎的温度会升得很快？
2.齿轮式打火机打火 3.擦火柴
4.钻木取火
结论：
点 压缩冲程
点火方式
工作循环
相
能量转化
同
点 活塞、曲轴运动
运动
优缺点
汽油机
柴油机
汽油柴油火花塞来自喷油嘴吸入的是汽油和空气的混合气体
吸入的是空气
气压、温度相对较低
气压、温度相对较高
点燃式
压燃式
都有四个冲程
（1）压缩冲程：机械能转化成热能 （2）做功冲程：热能转化成机械能
每一个工作循环，活塞往复两次， 曲轴转动两周，对外做功一次。
身体健康，学习进步！ 与任何人接触时，要常常问自己，我有什么对他有用？使他得益。如果我不能以个人的道德学问和修持的力量，来使人受益，就等于欠了一份
债。 你可以用爱得到全世界，你也可以用恨失去全世界。 成功的科学家往往是兴趣广泛的人，他们的独创精神来自他们的博学。
上课用机械能与内能的相互转化
在压缩气体时，需要注意控制压缩比和压缩速度，以避免气体温度过高引发危险。同时， 对于易燃易爆的气体，需要采取特殊的安全措施。
蒸汽机工作原理介绍
蒸汽机的基本构造：蒸汽机主要由锅 炉、汽缸、活塞、连杆、曲轴等部件 组成。锅炉用于加热水产生蒸汽，汽 缸内充满蒸汽推动活塞运动，从而通 过连杆和曲轴将活塞的往复运动转化 为旋转运动。
碰撞实验演示及数据分析
实验步骤 1. 准备两个相同质量的碰撞球，分别标记为A和B。
2. 使用测力计测量碰撞前的速度大小及方向，记录数据。
碰撞实验演示及数据分析
• 让球A以一定速度撞击静止的球B，同时测量碰撞后的速度大小及方向，记录数据。 • 在碰撞过程中，使用温度计和热量计分别测量碰撞球的温度变化和热量传递情况，记录数据。 • 分析实验数据，计算机械能向内能的转化效率，并比较不同类型碰撞的转化效率。 • 数据分析：根据实验数据，可以观察到在碰撞过程中，碰撞球的温度升高，表明机械能正在向内能转化。通过
比较不同类型碰撞的转化效率，可以发现完全弹性碰撞的转化效率最低，而完全非弹性碰撞的转化效率最高。 这表明在完全非弹性碰撞中，更多的机械能被转化为内能。
热传导实验演示及数据分析
实验目的
通过热传导实验，演示内能向机械能的转化过程，并探究不 同材料对热传导效率的影响。
实验器材
热源、不同材料制成的导热棒（如金属、塑料等）、温度计 、热量计等。
数据分析：根据实验数据，可以观察到在重物上 升过程中，滑轮组的温度升高，表明机械能正在 向内能转化。通过计算转化效率，可以评估该过 程的能量损失情况。
碰撞实验演示及数据分析
实验目的
通过碰撞实验，演示机械能向内能的转化过程，并探究不同碰撞类型对转化效率 的影响。
机械能与内能的相互转化
实验：烧开的水冲开软木塞
现象： 软木塞被冲开， 管口有白气。 水蒸气的内能 木塞的机械能
一、做功——改变物体内能的另一种方式 １、实质： 机械能与内能的相互转化 ２、外界对物体做功，物体的内能增大。 物体对外界做功，物体的内能减小。
zxxkw
３、举例： ①擦火柴 ②钻木取火 ③钻木板时，锯条发热 ④神六返回舱下落时，舱体与空气摩擦热
机械能与内能的相互转化
看一看
（视频）
空气压缩引火仪
现象：你看到 棉絮燃烧起来了
分析： 1、这个现象说明了什么?
答:筒内空气的温度升高了
；
筒内空气内能增大了
2、筒内空气增加的内能从何而来？ 答：活塞对空气做了功,使空气的内能增加.
活塞对空气做功 空气的内能 棉絮燃烧 空气的温度
达到棉絮的着火点
３、能量是如何转化？ 机械能转化为内能
机械能转化为内能。
做功 冲程： 进气门 关闭 ， 排气门 关闭 ， 活塞 向下 运动。 内能转化为机械能。
排气 冲程： 进气门 关闭 ， 排气门 打开 ， 活塞 向上 运动。
想一想：
1. 压缩冲程和做功冲程中的能量是怎样转化的？ 压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能
4 个冲程，曲 2. 汽油机的一个工作循环活塞经历____ 2 圈，活塞往复运动_____ 2 次，燃气对外 轴旋转_____ 1 次功。 做______
⑤给自行车车胎打气，筒壁发烫
⑥流星雨
流星雨的产生是流星 体与地球大气层相摩擦 的结果。
⑦用水壶烧水，水蒸 气将壶盖顶起
⑧燃放鞭炮
⑨古代火箭
火药燃烧时的内能转化为机械能 ⑩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 蒸汽机
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。
各种形式的能量之间相互转化的实例
各种形式的能量之间相互转化的实例
1．机械能→内能：摩擦生热、钻木取火、内燃机的汽缸的压缩冲程、自行车骑久拉车胎发热、跑步可以使身体变暖、打气筒打气气筒变热
2．机械能→光能：打火石
3．机械能→电能：水坝发电、风车发电
4．机械能→化学能：压缩二氧化氮，当体积压缩至一半时，压强增至1.5倍，部分二氧化氮转化为四氧化二氮。
5．电能→内能：电热炉
6．电能→光能：电灯
7．电能→机械能：电动机工作
8．电能→化学能：给蓄电池充电
化学能：未发生化学变化的各种燃料、动物体内的淀粉、脂肪、蛋白质等都有化学能
9．化学能→内能：浓硫酸稀释放热、柴草等各种燃料燃烧
10．化学能→光能：镁燃烧发出强光、萤火虫发光
11．化学能→机械能：动物运动（动物消耗体内的化学能，转化为机械能）12．化学能→电能：电池放电
13．光能→内能：晒东西会晒烫
14．光能→机械能：太阳帆、用强光照射物体使之膨胀做功
15．光能→电能：太阳能电池
16．光能→化学能：光合作用
17．内能→光能：电灯发光
18．内能→机械能：火力发电、蒸汽机
19．内能→电能：温差发电板发电
20内能→化学能：煅烧石炭石（CaCO3→CaO + CO2）。
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。
机械能和内能相互转化笔记
四机械能与内能的相互转化一、做功---改变物体内能的另一种方式1、研究做功能否改变物体的内能反复弯折铁丝、空气压缩引火仪、用力擦划火柴、刀在石头上磨得发烫、钻木取火、锯木头锯子发烫、两手相互摩擦、陨石坠落、铁钉钉入墙中钉子发热、从滑梯上滑下，股部有热的感觉、给自行车胎打气，气筒壁发烫。
都做功是改变物体内能的另一种方式，外界对物体做功，物体内能增加。
2、演示点火爆炸现象：盒盖被燃气冲出结论：物体对外界做功，物体的内能减少。
3、热传递和做功都可以改变物体的内能，区别是①做功改变物体的内能的实质其它形式的能（机械能、电能)与内能的相互转化②在做功的过程中，内能改变的多少用做功的多少来量度；在热传递的过程中，内能改变的多少用吸收或放出热量的多少来量度③做功和热传递对改变物体的内能是等效的④物体的内能减少，一定放出热量（×）物体的内能增加，一定吸收热量（×）二、热机1、压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是燃气的内能转化为活塞的机械能2、一个工作循环，活塞对外做功一次。
一个冲程曲轴转动180°3、气缸中物体内能增加的冲程有吸气冲程、压缩冲程；内能减少的冲程有做功冲程、排气冲程。
内能最大的时刻是压缩冲程末，火花塞点火后的瞬间做功冲程是燃气对外做功，其余三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。
详细分析做功冲程的能量变化：化学能转化为内能，再转化为机械能。
三、燃料的热值1、燃料的热值是表示燃料燃烧时放热本领大小的物理量。
2、热值是燃料的一种属性。
其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否燃烧、以及燃烧的程度无关。
3、燃料燃烧翻出热量的多少不仅与热值、质量有关，还与燃料燃烧的完全程度有关。
4、热值的物理意义：5、气体燃料热值的单位J/m3。
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。
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
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
汽车轮胎与地面高速摩擦
活动1. 将铁丝快速反复弯折七八次，触 摸弯折处，你有什么感觉？ 弯折铁丝时，人对 铁丝做功，铁丝弯 折处温度 升高 ， 内能 增加 。此 过程中 机械 能转 化为 内 能。
活动2. 在玻璃筒中放入一小撮干燥的棉絮， 用力迅速下压活塞，你看到什么现象？ 迅速下压活塞时，活塞对 筒内空气做功，使筒内空气内 能 增加 ，温度 升高 ，达到 棉絮的着火点，起火燃烧。此
这两个实验，你能得出什么结论？
改变物体内能的另一种方式: 做功
对物体做功——内能增大 做 机械能转化为内能
功
物体对外做功——内能减小 内能转化为机械能
(实质:能量的转化)
酒精燃烧后产生的高温高压燃
气对外做功，燃气的内能转化为机 械能。这种转化有什么应用价值呢？
信息快递
汽 油 机 实 物 图
2.热机（原理）：将燃料燃烧产生高温、 高压燃气的内能转化为机械能的机器。 汽油机就是一种内燃式热机。
3.此图是汽油机的 压缩 冲程。 能量如何转化？ 机械能→内能
4.某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么， 每秒钟内完成 25 个工作循环, 100 个冲 程，燃气推动活塞做功的次数为 25 次。
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？
做功和转
移，而做功是能量的转化。
巩固练习： 例：火柴可以通 过点燃也可以通过擦 燃，前者通 热传递 的 方法使它燃烧；后者 用 做功 的方法使它 燃烧。
做功可以将机械能转化为内
过程中 机械 能转化为 内 能。
1.做功是改变物体内能的另一种方式
对物体做功可以将机械能转化为内能， 使物体的内能增加。
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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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
（1）定义
（2）计算公式
（3）单位：
物理意义：
活动二：阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”
认识燃烧排放物对环境的影响，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系，使学生意识到环境保护形式的严峻性和紧迫性，树立环保意识。
（2）知道热值，会用热值公式进行计算。
方法与过程：
（1）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。
（2）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响。
情感、态度、价值观：
（1）通过探究或体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。
（2）通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
演示实验（注意安全）你观察到什么现象？
能量转化情况：
化学能内能机械能
（三）热机
1、汽油机的结构和工作原理
2、热机中的能量转化情况
指导学生阅读课文并设问：
（1）汽油机的主要结构是哪几部分？名称各是什么？
（2）吸气冲程中燃料混合物为什么能吸进汽缸？
（3）压缩冲程中能量怎样转化？什么时候点燃燃料？
（4）在做功冲程中是什么做功？能量发生了怎样的转化？
做功可以改变物体的内能，汽油机的工作原理
难点
做功可以改变物体的内能
教法
学法
观察、实验、合作、探究、讨论等
教具
学具
铁丝、空气压缩引火仪等
教学过程
二次备课
一、预习检测
二、以问导学
（一）活动：研究做功能否改变物体的内能
（1）做一做
（2）看一看
演示：空气压缩引火仪，并设问：你看到了什么？
（3）议一议
（二）活动：演示点火爆炸事件---将内能转化为机械能
方法与过程：
（1）通过观察和分析，知道做功是改变内能的方式之一。
（2）通过观察演示，认识汽油机，了解汽油机的四个冲程及能量的转化情况。
情感、态度、价值观：
（1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。
（2）通过汽油机的学习以及阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
重点
三、释疑演练
四、达标强化
作业设计
补充习题P27－29本节内容
板书设计
§12.4机械能与内能的相互转化
1、实验：“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”
2、热值
（1）定义
（2）计算公式
（3）单位
教学反思