机械能和内能的相互转化(一)

机械能和内能的相互转化（一）

[教学目标]：

1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程；

2、通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式

[课前尝试]:

复习

(1) 叫做物体的内能.

(2)物体的内能跟 , , 有关.

温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。除了热传递改变内能的方法外，还有另一种改变内能的方法—即通过来改变物体的内能。

演示实验：

1．将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸一下弯折处，你感觉到。

铁丝的内能发生改变。（“有”、“没有”）

2．压缩空气引火实验。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉。

1．在上述活动中，物体增加的内能是从转化而来的，即能量是由

向转化的。

2．使物体的内能增加的方法可以是，也可以是的方法。结论：做功也是改变的一种方式。

看课本P47，图12-27所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，然后按动火花发生器的按钮，可观察到。在此过程中，酒精燃烧的的燃气对外使得燃气的内能，转化为能，

根据这一原理，可以制造出一种将能转化为能的机器。

热机是热力发动机的简称，它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为能的装置。

汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的叫一个冲程。

[课堂点拨]:

知识点1: 做功改变物体的内能：

例1. 改变物体内能的方法有和两种方式，它们在改变物体内能上是的

例2．炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用的方法减少了气体的内能，这个现象中能量的转化情况是能转化为能．

例3．在下图所描述的两个现象中，甲是用的方法改变了物体的内能，乙是用的方法改变了物体的内能．

知识点2：机械能和内能的相互转化

例4．下列现象中，利用内能做功的是 ( )

A．冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和

B．刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花

C．在烈日之下柏油路面被晒熔化了

D．火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起

例5：下列说法中正确的是 ( )

A．物体的内能增大，一定是吸收了热量

B．物体的内能增大，一定是外界对它做了功

C．同一物体，温度越高，它的内能就越多

D．物体的机械能增加，它的内能一定增加

例6．如图所示，将铁丝陕速地弯折几次后，用手指触摸弯折处，会发现该处温度，这是由于弯折时人对铁丝，使铁丝能增加。

例7．如图所示，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进透明塑料盒孔中，再在透明塑料盒中滴人数滴酒精，将盒盖盖紧．当揿动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，燃气的减少，转化为能．图中情景相当于“四冲程”热机工作过程中的冲程．

例8．下列实例中，属于内能转化为机械能的是 ( )

A．炎热的夏天，在太阳光下的石头烫手

B．冬天用手掌互相摩擦取暖

C．点燃爆竹的导火线后，爆竹腾空而起

D．用酒精灯加热杯里的水

知识点3：热机的相关知识：

例9．热机是将能转化为机械能的机器；汽油机的活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫．汽油机的一个工作循环由个冲程组成，一个工作循环中活塞往返次，曲轴转动周，对外做功次．

例10．热机工作时对环境造成的污染有 (填一种污染)．汽油机只有冲程对外做功，其它三个冲程要靠来完成

例11．如图所示的是汽油机一个工作循环中的四个冲程，其中图是将内能转化为机械能的冲程，图是将机械能转化为内能的冲程．

例12．如上图D所示是汽油机工作循环中的某一冲程，这个冲程是．若该汽油机飞轮转速为3 000 r／min，那么，每秒钟内完成个冲程，活塞往复次，燃气推动活塞做功的次数应为次．

[课后巩固]:

1.动能和势能是可以的，在动能和势能相互转化的过程中，如果存在摩擦等阻力，机械能的总量会不断．

2. 下列事例中，属于做功使物体内能增大的是 ( )

A．夏天，人在烈日照射下感到很热 B．水沸腾时蒸汽冲开壶盖

C．用高温的水蒸气蒸饭 D．冬天，人们用两只手掌互相摩擦取暖

3．在运载火箭的推动下，“神舟”六号载人飞船离开地面的过程中，速度越来越大．在此过程中，航天英雄聂海胜、费俊龙所具有的动能，具有的机械能．(选填“变大”、“变小”或“保持不变”)

4．飞机在高空水平方向上匀速飞行，同时空投救灾物品，在飞机投下救灾物品之后与之前相比较，飞机动能、重力势能、机械能．(选填“变大”、“变小”或“不变”) 5．某物体在空中运动时，机械能为60 J，动能是25 J，分子的动能是1．2×105J，内能是5．O ×105J，则其物体的重力势能是 J，分子势能是 J．

6．冬天把手伸进热水里或双手对搓，都会使手暖和，前者是利用的方法改变内能

的，其实质是能量的；后者是利用的方法改变内能的，其实质是能量的．7．在如图所示的滚摆上升、下降的实验中，以下说法正确的是 ( )

A．上升时，滚摆机械能在增加

B．上升时，滚摆动能转化为重力势能

C．下降时，滚摆动能转化为重力势能

D．上升、下降时，其他形式能转化为机械能

8．汽油机在压缩冲程中，气缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是

( )

A．温度升高，内能增加，体积减小 B．温度升高，内能增加，体积增大

C．温度降低，内能减少，体积减小 D．温度降低，内能减少，体积增大

9.弹簧门在推开后能自动关闭，这是由于门被推开后，弹簧被压缩变形，具有能，这个能转化成门的能使门关上

[拓展提升]:

10．如图所示是小红设计的探究动能大小与哪些因素有关的实验．

(1)实验中通过以观察知道动能的大小．

(2)实验中采用方法，使得铜球和钢球滚到水平面速度

相同．

(3)图甲和丙，探究的问题是．

11. 如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务．如图所示

是某轻轨车站的方案设计图，该图表明与车站前后连接的轨

道都有一个小坡度．请说明这种设计可以节能的道理．

12．手拿一个乒乓球，自然地松开使球从静止下落，观察乒乓球落地又跳

起的过程及每次跳起的高度与上次下落高度的关系，下列说法错误的是( )

A．跳起的高度总是比上次下落的高度小 B．下落过程中重力势能转化为动能

C．下落跳起的整个过程中重力势能与动能相互转化D．下落跳起的整个过程中机械能不变13．下列所述的实验中，通过做功来改变物体内能的是 ( )

A．久在饮料中放入一些冰块，饮料变凉

B．划火柴，火柴燃烧

C．柏油马路被阳光晒热

D．冬天，暖气使房间变暖

14.如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可

以看到棉花燃烧起来，放手后活塞被弹起．

(1)活塞压缩筒内气体做功是将能转化能。

(2)请在题目中找一现象并简述其原因．

现象：；

原因：。