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第十二章机械能和内能,四、机械能与内能的相互转化,导学设计,应用示例,第十二章机械能和内能,课堂小结,课堂反馈,导学设计,学点1做功可以改变物体的内能,四、机械能与内能的相互转化,四、机械能与内能的相互转化,问题1：现象：如图1241所示，在厚壁的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速压下，我们会看到：棉花_了问题2：分析：用力压下活塞该过程是一个利用_能压缩空气对空气_的过程；棉花燃烧“显示”玻璃筒内空气的温度_，内能_问题3：该实验说明：_是改变物体内能的另一种方式；_能可以转化为内能,机械,燃烧,机械,做功,升高,增大,做功,四、机械能与内能的相互转化,问题4：改变内能的方法有_种火柴可以放在火上点燃，也可以擦燃点燃是用_的方法改变火柴头的内能，火柴头的温度升高到燃点而燃烧；擦燃是用_的方法改变火柴头的内能前者是将火焰的部分内能转移到火柴头上，后者是将擦火柴时消耗的_转化为火柴头的内能，即前者的实质是能量的_，后者的实质是能量的_,转化,两,热传递,做功,机械能,转移,学点2热机,四、机械能与内能的相互转化,飞出,四、机械能与内能的相互转化,问题2：分析：在此过程中，酒精燃烧后产生的具有大量_能的高温、高压的燃气剧烈膨胀对塑料盒盖_，燃气的_能减少，转化为_的_能问题3：该实验说明：可以利用内能对外_，内能可以转化为_能该实验演示的即为_机的工作原理：利用燃料燃烧获得的_能对外_，将_能转化为_能,机械,内,做功,内,盒盖,机械,做功,机械,热,内,做功,内,四、机械能与内能的相互转化,(2)热机的工作循环阅读教材P51，了解热机各部件的名称，初步认识热机的各工作循环后，思考下面的问题：问题1：气门打开的冲程有：_冲程和_冲程活塞向上运动的冲程有：_冲程和_冲程发生能量转化的冲程有：_冲程和_冲程其中实现内能转化为机械能的冲程为_冲程，机械能转化为内能的冲程为_冲程,做功,吸气,排气,压缩,排气,压缩,做功,压缩,四、机械能与内能的相互转化,火花塞点火是在_冲程末、_冲程初进行的判断冲程的方法：看气门；看活塞(提示：由曲轴的旋转方向判断活塞运动方向时，要认清曲轴连杆绕着转动的轴)问题2：汽油机的一个工作循环分为四个冲程，在一个工作循环中，曲轴旋转两圈，活塞往复运动两次,做功,压缩,学点3探究燃料燃烧所放出的热量与哪些因素有关,四、机械能与内能的相互转化,生活实验：1000g酒精完全燃烧放出的热量比100g酒精完全燃烧放出的热量多，1000g酒精完全燃烧放出的热量比1000g酒精不完全燃烧放出的热量多，1000g酒精完全燃烧放出的热量比1000g草完全燃烧放出的热量多提出问题：燃料燃烧所放出热量的多少与哪些因素有关？猜想：燃料燃烧所放出热量的多少与_、_、_有关,燃料种类,燃料的质量,燃烧程度,四、机械能与内能的相互转化,实验探究：比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量阅读教材P54“活动12.8”相应内容分析：(1)实验中是通过_来比较酒精和碎纸片完全燃烧放出的热量的，这个方法叫_法(2)为了保证实验的可靠性，你认为在实验中需控制_相同(3)现象：实验中我们发现，相同质量的不同燃料完全燃烧释放出的热量一般是_(选填“相同”或“不同”)的,不同,等质量的水升高的温度,转换,燃料的质量、烧杯中水的质量、燃料的燃烧程度(完全燃烧)等,四、机械能与内能的相互转化,学点4热值,阅读教材P54下半部分和P55上半部分内容，尝试独立完成下列问题，完成后与同学相互交流探讨问题1：物理意义：热值表示燃料燃烧放热的_(选填“多少”或“能力大小”)问题2：定义：燃料_与_之比，叫作这种燃料的热值热值的符号为_,q,能力大小,完全燃烧放出的热量,燃料的质量,四、机械能与内能的相互转化,问题3：单位：_或_(气体燃料)问题4：理解：热值是燃料本身的一种性质，它的大小与燃料的种类_关，而与燃料的质量、燃烧程度、放出的热量等均_关(均选填“有”或“无”)问题5：热量的计算公式：_或_(气体燃料),J/kg,J/m3,有,无,QVq,Qmq,类型一改变内能的方式,四、机械能与内能的相互转化,应用示例,例1下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是()A阳光晒热棉被B锯木头时锯条变热C用热水袋取暖D冷气使房间内温度降低,B,四、机械能与内能的相互转化,解析阳光晒热棉被，属于热传递改变物体的内能，A不符合题意；锯木头时锯条变热，是因摩擦(克服摩擦力做功)而发热，属于做功改变物体的内能，B符合题意；用热水袋取暖，属于热传递改变物体的内能，C不符合题意；冷气使房间内温度降低，属于热传递改变物体的内能，D不符合题意故选B.,四、机械能与内能的相互转化,方法指导判断内能改变方式的方法,类型二热机,四、机械能与内能的相互转化,20,做功,内,40,80,四、机械能与内能的相互转化,解析火花塞点火，说明是做功冲程做功冲程是将内能转化为机械能；2400r/min40r/s；飞轮每转动一圈，完成两个冲程，所以40圈完成80个冲程每四个冲程为一个工作循环，其中只有一个对外做功，所以80个冲程中对外做功20次,四、机械能与内能的相互转化,四、机械能与内能的相互转化,类型二热机,例3对于燃料的热值，下列说法中正确的是()A燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比B燃料没燃烧时就没有热值C就某种确定的燃料而言，它的热值是一个确定的值，跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关D容易燃烧的燃料热值一定大,C,四、机械能与内能的相互转化,解析燃料的热值是燃料的一种属性，只取决于燃料的种类，与燃料的质量和燃烧情况等无关，A、B、D不符合题意，C正确,易错警示(1)热值等于燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比值，但燃料的热值是燃料的一种属性，其大小与燃料的种类有关，而与燃料的质量、燃烧程度、放出热量的多少均无关(2)热值反映的是燃料燃烧放热的本领，并不表示放热的多少燃料燃烧放热的多少不仅与燃料的热值有关，还与燃料的质量、燃料燃烧的程度有关,四、机械能与内能的相互转化,类型四热值与比热容综合的热量的计算,例4某学习小组同学想研究酒精灯烧水时的热效率他们用酒精灯给100g水加热，经过一段时间测得水温升高了60，消耗了4.2g酒精已知：水的比热容为4.2103J/(kg)，酒精的热值为3107J/kg.则此过程中水吸收的热量为_，4.2g酒精完全燃烧放出的热量为_，酒精灯烧水时的热效率为_,20%,2.52104J,2.52105J,四、机械能与内能的相互转化,四、机械能与内能的相互转化,易混辨析区分不同的热量事件，使用对应的热量计算公式物体升温吸热或降温放热对应公式为Qcmt，燃料燃烧放热对应的公式为Qmq.,课堂小结,四、机械能与内能的相互转化,机械能与内能的相互转化,机械能转化为内能,内能转化为机械能,内燃机,燃料的热值,汽油机,柴油机,构造、工作过程,定义,计算：Q=qm或Q=qv,环保问题,课堂反馈A,四、机械能与内能的相互转化,热传递,做功,四、机械能与内能的相互转化,2下列实例中，属于内能转化为机械能的是()A冬天，人们常常搓手取暖B烧开水时，水蒸气将壶盖顶起C钻木取火D用打气筒给篮球打气时筒壁温度升高,B,四、机械能与内能的相互转化,做功,内,机械,做功,四、机械能与内能的相互转化,C,课堂反馈B,四、机械能与内能的相互转化,温度计示数升高的值,相同,相同,四、机械能与内能的相互转化,2焦炭的热值为3.0107J/kg，表示的物理意义是_用去一半，则剩下的一半热值是_完全燃烧2kg焦炭放出的热量为_3燃料的燃烧是一种_变化，在燃料燃烧的过程中，燃料的_能转化为_能，也就是通常所说的释放出_,1kg的焦炭完全燃烧放出的热量是3.0107J,3.0107J/kg,6107J,能量,化学,内,热量,四、机械能与内能的相互转化,4下列关于热值和热机效率的描述，正确的是()A使燃料燃烧更充分，可以增大热值B使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D热值和热机效率都是定值，与外界条件无关,B,四、机械能与内能的相互转化,5天然气是一种清洁能源，完全燃烧1m3的天然气放出的热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量？(天然气的热值约为8.7107J/m3，焦炭的热值为3.0107J/kg),答案2.9kg,
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