初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）四、机械能与内能的相互转化课文内容课件ppt

这是一份初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）四、机械能与内能的相互转化课文内容课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了■考点一做功，对点典例剖析，［解题思路］，［答案］做功，■考点二热机，［答案］D，燃料的热值，［答案］A，思路点拨，［答案］内能做功等内容，欢迎下载使用。
● 考点清单解读● 重难题型突破● 易错易混分析● 回归教材·图片全解
1.做功的实质 ：其他形式的能（如机械能）和内能之间的转化。2.做功的方式：压缩体积、体积膨胀、摩擦生热、敲打物体、反复弯折物体等。3.做功与内能的关系：对物体做功，物体的内能增大；物体对外做功，物体的内能会减小。4.做功与热传递的联系：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
典例 1 “磨剪子咧，戗菜刀”是生活中常听到的吆喝声。 请你分析：磨刀过程中刀很热是利用 _______ 的方法改变刀的内能的。
1. 热机（1）定义：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。（2）能量转化：燃料燃烧产生的燃气对外做功，燃气的内能转化为机械能。
2. 汽油机（1）汽油机的构造：主要由汽缸、活塞、进气门、 排气门、曲轴、连杆和火花塞组成。（2）工作原理：利用汽缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功。（3）工作循环：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
四冲程汽油机的工作过程如下表：
归纳总结 （1）内燃机四冲程的识别方法：①看气门开闭；②看活塞运动方向。 一门打开，上排下吸；两门关闭，上压下做。（2）对四冲程汽油机工作过程的理解：①一个工作循环包含四个冲程，曲轴和飞轮转动 2 周，对外做 1 次功。 ②在一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程不做功，靠飞轮的惯性来完成。
典例 2 如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。 下列说法正确的是 （ ）A． 该冲程是吸气冲程B． 该冲程中气缸内气体被压缩C． 该冲程中机械能转化为内能D． 该冲程是靠做功来完成的
典例 3 如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。 这一过程与汽油机的 ______ 冲程发生同样的能量转化。 如果某四冲程汽油机每秒钟对外做功 20 次，该汽油机飞轮的转速是 _____ r/min。
［答案］ 做功 2 400
■考点三 燃料的热值
2. 燃料完全燃烧放热的相关计算（1）固体和液体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q放=mq；（2）气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q 放=Vq。Q放表示热量（J），q 表示热值（J/kg 或 J/m3），m 表示固体或液体燃料的质量（kg），V 表示气体燃料的体积（ｍ3）。
归纳总结 热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
典例 4 关于燃料的热值，下列说法正确的是 （ ）A． 燃料燃烧越充分，燃料的热值越大B． 燃料质量越大，热值越大C． 燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大D． 燃料的热值与燃料的种类有关
■题型一 辨别改变物体内能的方式
例 1 下列实例中，通过做功改变物体内能的是 （ ）A． 冬天，搓手可以使手感觉暖和B． 冬天，室内用暖气来取暖C． 利用太阳能热水器烧水D． 发烧时用湿毛巾敷额头能降温
［解析］冬天人们搓手取暖，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能的，故 A 项符合题意；冬天，室内用暖气来取暖，能量发生了转移，是通过热传递的方式改变物体内能的，故 B 项不符合题意；利用太阳能热水器烧水，能量发生了转移，是通过热传递的方式改变物体内能的，故 C 项不符合题意；发烧时用湿毛巾敷额头能降温，能量发生了转移，是通过热传递的方式改变物体内能的，故 D 项不符合题意。
解题通法 改变物体内能的方式的识别方法
■题型二 与实例结合判断汽油机的四个冲程
例 2 如图所示，在矿泉水瓶上打一个孔，在瓶内喷入酒精，用纸杯倒扣在瓶口。 用点火枪点燃酒精，纸杯飞起来。 酒精燃烧膨胀对外做功，将 ________ 转化为纸杯的机械能，这相当于内燃机的 _______（选填“压缩”或“做功”）冲程。
［解析］高温燃气膨胀对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，相当于内燃机的做功冲程。
变式衍生 如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过 _____的方式，使筒内空气内能增加。 该过程与四冲程汽油机工作循环中的 _______ 冲程类似。
■题型三 热值及其相关计算
例 3 人类的发展史同时也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的 _______（选填“热值”“热量”或“温度”）不同。 若完全燃烧 0.15 m3 的天然气，可放出 _____ J的热量。（天然气的热值 q=3.0×107 J/m3）
［解析］热值是燃料的一种特性，由于干木柴、煤的热值不同，所以它们的放热本领不同；完全燃烧 0.15 m3 的天然气放出的热量：Q 放=Vq=0.15 m3×3.0×107 J/m3=4.5×106 J。
［答案］ 热值 4.5×106
解题通法 在计算燃料完全燃烧放出的热量时，若热值单位是 J/kg，则应选择公式 Q 放=mq进行计算；若热值单位是 J/m3，则应选择公式 Q 放=Vq 进行计算。利用公式计算时，单位要统一。
■转速与做功次数和工作循环的关系易混淆
例 一台四冲程内燃机的飞轮转速为 1 800 r/min，则下列说法正确的是 （ ）A． 1 min 飞轮转 1 800 圈，完成 1 800 个冲程B． 1 min 完成 900 个冲程，做功 225 次C． 1 s 飞轮转 30 圈，完成 60 个冲程D． 1 s 完成 30 个冲程，做功 15 次
［解析］飞轮转速为 1 800 r/min，即 1 min 飞轮转 1 800 圈，每圈有两个冲程，所以 1 min 完成 3 600 个冲程，故 A 项错误；飞轮一个工作循环转动两圈，所以 1 min 完成 900 个工作循环，做功 900 次，故B 项错误；飞轮转速为 1 800 r/min，即 30 r/s，所以 1 s 飞轮转 30 圈，完成 60 个冲程，做功 15 次，故 C 项正确，D 项错误。
［错因］ 误认为一个冲程，飞轮转两圈。
易错警示 四冲程汽油机的一个工作循环由吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中曲轴转 2圈，飞轮转 2 周，做功 1 次。