初中物理苏科版(2024)九年级全册第十二章 机械能和内能4 机械能和内能的相互转化公开课ppt课件
展开1.通过活动探究,了解做功是改变物体内能的一种方式2.通过观察活动现象了解热机的工作原理,知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义3.了解四冲程汽油机的基本结构,并知道其工作循环的过程4.通过探究知道不同燃料的热值不同5.会查燃料热值表,会进行燃料燃烧放出热量的简单计算,能从能量转化的角度理解燃料的热值6.通过阅读课本材料,了解燃烧化石燃料对环境保护的影响
这是通过什么方式改内能的 ?
钻木取火的原理是什么?
冬天天气冷,两种改变手的内能的方式一样吗?
为什么做滑滑梯下来的时候会感觉屁股热?
做功—改变物体内能的另一种方式
做一做:将铁丝快速弯折十余次,然后用手指触摸弯折处,你有何感觉?铁丝的内能变化了吗?
看一看:在空气压缩引火仪的玻璃桶底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,会出现什么现象?
分析实验现象产生的原因:
说明玻璃筒内的气体温度升高
说明玻璃筒内的气体内能增加
玻璃筒内的气体内能增加的原因是什么
玻璃筒内的气体内能增加的原因是活塞下压对筒内气体做功,内能增加,温度升高
实验结论:做功可以改变物体内能
实质:其他形式的能转化为物体的内能
物体对外做功时,内能如何变化?
活塞被试管内的气体冲出,且管口有白雾生成
3.分析实验现象形成的原因:
说明管内的气体对活塞做功
管内的气体内能转化为活塞的机械能
管内的气体内能减少,温度降低,故水蒸气液化形成白雾
实验结论:做功可以改变物体内能,物体对外做功,内能减少,温度降低
实质:物体内能转化为其他形式的能
做功:其他形式的能(如机械能)和内能之间的转化
热传递:内能的转移(温度差)
物体对外做功,内能减少
注意:做功与热传递在改变物体的内能上是等效的。
第一款概念车别克Y jb船型车身
汽车能飞速行驶,是怎么获得机械能的?原理是什么
(一)活动:观察点火爆炸现象
观察到的实验现象:酒精燃烧,盒盖被冲出
分析实验现象:酒精燃烧产生气体,高温气体对盒盖做功,内能减少,盒盖机械能增加。内能转化为机械能。
根据内能转化为机械能这一原理,可以制造出机器。
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机械能的装置
二、以汽油机为例,介绍内燃机的工作过程
汽油机工作时,活塞在汽缸里做往复运动。活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程,称为一个冲程。
汽油机的一个工作循环分为四个冲程, 吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程
进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,燃料和空气的混合气体被吸入汽缸
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合气体被压缩,温度升高,机械能转化为内能
活塞到达汽缸顶端时,火花塞打火,燃料混合气体猛烈燃烧,产生高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,将废气排出汽缸
通过分析汽油机的一个工作循环可见:
汽油机一个工作循环中,曲轴旋转两圈,活塞往复运动两次,对外做功一次
压缩冲程中:机械能转化为内能
做功冲程中:内能转化为机械能
做功冲程使汽车获得动力,其余三个冲程依靠飞轮的惯性来完成
辨别四冲程汽油机的工作过程
常见内燃机有汽油机和柴油机
汽油机较为轻巧,常用在汽车和小型农业机械
同等情况下,柴油机的功率大,常广泛应用于拖拉机,坦克和轮船等大型机械
四、拓展信息库:柴油机的工作过程
柴油机的四个冲程:吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程
请同学们自行阅读58页信息库,并总结柴油机和汽油机工作冲程的区别和相同点
吸入汽油和空气的混合物
思考为什么柴油机的效率反而更高
人类历史上第一辆用蒸汽驱动的三轮汽车
柴油机的功率大,常广泛应用于拖拉机,坦克和轮船等大型机械
为什么会有不同种类的燃料?
实验活动探究:比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量
用天平测量出10g酒精和10g碎纸片,将其分别放入两个燃烧皿中,点燃后对质量相等的水加热。使酒精和碎纸片充分燃烧,记录两支相同温度计加热前后的示数。
实验表明,质量相等的不同燃料,充分燃烧后所放出的热量一般是不相等的
4.实验现象:两烧杯中水温的变化不一样
燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比,叫作这种燃料的热值
3.物理意义:在数值上等于1kg或1m3某种燃料完全燃烧放出的热量
4.热值是燃料本身的一种属性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量、是否完全燃烧等没有关系
Q:燃料完全燃烧释放的热量m:燃料的质量q:燃料的热值
质量为m的燃料,完全燃烧放出的热量:Q放=mq
计算固体或液体燃料热值的公式:
Q:燃料完全燃烧释放的热量m:燃料的体积q:燃料的热值
计算气体燃料热值的公式:
用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比
1.定义:用来做有用功的部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比
3.热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率不可能为100%
温室效应导致全球气候变暖
如何提高热机效率,节约能源,减少污染?
1.使燃料充分燃烧2.不断改进机械,尽量减少各种热量损失3.注意保养机械,保证良好的润滑,减少因克服摩擦而额外消耗的能量4,尽量使用清洁能源,污染小的能源
J/kg J/m3
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