12.4 12.4 机械能与内能的相互转化（一）机械能与内能的相互转化（一）学习目标：学习目标：1 1、知道做功是改变物体内能的另一种方式，、知道做功是改变物体内能的另一种方式，是其他形式的能量向内能转化的过程。是其他形式的能量向内能转化的过程。2 2、知道热机的工作原理。、知道热机的工作原理。3 3、了解四冲程汽油机的基本构造及其工作过、了解四冲程汽油机的基本构造及其工作过程。程。自学指导：自学指导： 请同学们认真看课本请同学们认真看课本49524952页内容，看到页内容，看到“生活生活. .物理物理. .社会社会”结束。思考并完成结束。思考并完成伴你学伴你学43444344页页“问题导学问题导学” ” 一、二两项相关内容。一、二两项相关内容。 注意看书第注意看书第4343页页信息快递信息快递了解了解“热机的发热机的发展史展史”。 5 5分钟后，比一比，看谁完成的最好！分钟后，比一比，看谁完成的最好！点拨：如何改变铁丝的内能点拨：如何改变铁丝的内能?火上烤、放入冰箱、晒太阳火上烤、放入冰箱、晒太阳摩擦、反复弯折、锤打摩擦、反复弯折、锤打热传递热传递做功做功2 2、改变物体内能的另一种方法、改变物体内能的另一种方法做功做功1 1、改变物体内能的一种方法、改变物体内能的一种方法热传递热传递请你思考：请你思考： 仅凭铁丝温度升高、内能增大这一仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象，能否断定内能的增大是通过热传现象，能否断定内能的增大是通过热传递方式还是做功方式来实现的？递方式还是做功方式来实现的？不能！说明了什么？不能！说明了什么？ 做功做功与与热传递热传递在改变物体的内能上是在改变物体的内能上是等效的等效的。不一样；不一样；热传递热传递是内能的是内能的转移转移过程，过程，做功做功是其他形式的能向内能是其他形式的能向内能转化转化的过的过程。程。注意注意 ：做功和热传递的实质一样吗？：做功和热传递的实质一样吗？点拨：点拨：空气压缩引火仪空气压缩引火仪的工作原理的工作原理 往下压活塞往下压活塞内部气体温度升高内部气体温度升高气体内能增加，棉花被点燃气体内能增加，棉花被点燃机械能转化为内能机械能转化为内能现象：现象： 棉花被点燃棉花被点燃原理：原理：能量转化：能量转化：思考：小思考：小孩从滑梯上滑下，小孩从滑梯上滑下，小孩的屁股会有怎样的感觉？孩的屁股会有怎样的感觉？这一现象说这一现象说明：明：小孩的屁股感到发烫小孩的屁股感到发烫机械能转化为内能机械能转化为内能做功可以改变物体的内能。做功可以改变物体的内能。能量转化情况：能量转化情况：还说明：还说明： 克服摩擦做功，可使物体内能增加。克服摩擦做功，可使物体内能增加。克服摩擦做功改变内能克服摩擦做功改变内能、用铁锤敲打铁钉，铁钉温度会升、用铁锤敲打铁钉，铁钉温度会升高这是因为（高这是因为（ ）A A铁锤把温度传给了铁钉铁锤把温度传给了铁钉 B B铁锤把热量传给了铁钉铁锤把热量传给了铁钉C C铁锤把内能传给了铁钉铁锤把内能传给了铁钉 D D铁锤对铁钉做了功铁锤对铁钉做了功D检测：检测：2 2、下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A A做功和热传递是等效的做功和热传递是等效的 B B物体的温度升高，一定是吸收热量物体的温度升高，一定是吸收热量 C C温度越高的物体，热量越多温度越高的物体，热量越多 D D热水和冷水混合时，能量从热水传给冷水热水和冷水混合时，能量从热水传给冷水D3 3、进行下列实验操作时，会发现进行下列实验操作时，会发现薄壁金属管内乙醚会沸腾，产生的薄壁金属管内乙醚会沸腾，产生的乙醚蒸气会把塞子冲开，这种现象乙醚蒸气会把塞子冲开，这种现象的解释是：来回拉绳子时，克服绳的解释是：来回拉绳子时，克服绳子和管壁的子和管壁的_做了功，使绳和做了功，使绳和金属管的内能增加，金属管的内能增加，_升高。升高。金属管又和乙醚进行了金属管又和乙醚进行了_使乙使乙醚的内能增加，醚的内能增加，_升高，直到升高，直到乙醚沸腾，产生大量的乙醚蒸气，乙醚沸腾，产生大量的乙醚蒸气，蒸气膨胀把管塞冲开。蒸气膨胀把管塞冲开。摩擦摩擦温度温度热传递热传递温度温度上述事例表明：机械能可以转化为内能。上述事例表明：机械能可以转化为内能。那么，内能可以转化为机械能吗？那么，内能可以转化为机械能吗？活动：活动：观察点火爆炸现象观察点火爆炸现象你看到了什么？你看到了什么？盒盖飞出去了。盒盖飞出去了。这一现象表明：这一现象表明： 酒精燃烧产生的燃气对外酒精燃烧产生的燃气对外做功，燃气的做功，燃气的内能内能转化为转化为盒盖的盒盖的动能动能。（机械能）。（机械能）能量转化：内能能量转化：内能 机械能机械能热机是将热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃料燃烧产生的高温高压燃气的燃气的内能转化为机械能的装置内能转化为机械能的装置.汽油机汽油机点拨：点拨：汽油机的结构图汽油机的结构图火花塞火花塞进气门进气门排气门排气门汽缸汽缸曲轴曲轴连杆连杆活塞活塞汽油机在工作时汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动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活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程叫做叫做一一个个冲程冲程.汽油机完成一个循环汽油机完成一个循环:1.活塞经历四个冲程活塞经历四个冲程,分别为分别为: 、 、 、 。其中。其中, 冲程时燃气对外做功冲程时燃气对外做功.2.一个工作循环，一个工作循环，冲程，曲轴转冲程，曲轴转 圈圈,活塞往复活塞往复 次，燃气推动活塞做功次，燃气推动活塞做功次次.3.汽油机只有一个冲程对外做功其他三个冲汽油机只有一个冲程对外做功其他三个冲程要靠程要靠来完成来完成吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程做功做功曲轴的惯性曲轴的惯性4 4汽油汽油机工机工作过作过程中的能量转化：程中的能量转化：压缩压缩冲程：冲程：机械能转化成内能。机械能转化成内能。做功做功冲程：冲程：内能转化成机械能。内能转化成机械能。除做功冲程外，其余三个冲程要靠除做功冲程外，其余三个冲程要靠曲曲轴的惯性轴的惯性来完成。来完成。1 1、如图是汽油机的如图是汽油机的 冲程。在此冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积冲程中，气缸中的气体体积 ，压，压强强 。（填。（填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”）压缩压缩变小变小变大变大检测：检测：2 2、汽油机的曲轴转速是汽油机的曲轴转速是1200r/min1200r/min，则每秒钟该，则每秒钟该汽油机完成汽油机完成 个工作循环，做功个工作循环，做功 次，共次，共完成完成 个冲程，活塞往复个冲程，活塞往复次，次，10104050000若每次做功为若每次做功为500J，则汽油机的功率为，则汽油机的功率为 W。 3.冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利冬天双手捧着热水袋会感到暖和，这是利用用 方式增加了手的内能；双手反复摩擦方式增加了手的内能；双手反复摩擦也会感到暖和，这是利用也会感到暖和，这是利用 的方式增加了的方式增加了手的内手的内能。能。热传递热传递做功做功4 4、内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀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而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是况是 （ ） A A内能减少，温度降低内能减少，温度降低 B B内能增加，温度升高内能增加，温度升高 C C内能减少，温度升高内能减少，温度升高 D D内能增加，温度降低内能增加，温度降低五、当堂训练：五、当堂训练：独立完成独立完成伴你学伴你学第第44454445页页 “ “随堂练习随堂练习”1616题题 “ “达标导测达标导测”1515题题 下课交！下课交！