四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化

一、做功—改變物體內(nèi)能的另一種方式二、熱機(jī)三、汽油機(jī)的工作循環(huán)四、燃料的熱值將鐵絲快速彎折幾次，彎折處有何感覺？做功是改變物體內(nèi)能的另一種方式彎折處燙手，說明鐵絲的內(nèi)能增加了活動12.5：研究做功能否改變物體內(nèi)能空氣壓縮引火儀活塞空氣棉絮在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花用力將活塞下壓現(xiàn)象：你看到

；2.機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

答：筒內(nèi)空氣的溫度升高了棉絮燃燒起來了分析：所看到的現(xiàn)象說明了什么?內(nèi)能增大了答：活塞對空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能；筒內(nèi)空氣增加的內(nèi)能從何而來？能量是如何轉(zhuǎn)化？說一說，想一想結(jié)論：1.對物體做功物體的內(nèi)能會

；3.做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化增加結(jié)論：

由上述活動可知:

可以改變物體的內(nèi)能。它的實(shí)質(zhì)是：做功機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能給自行車車胎打氣，氣筒發(fā)燙機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象：古人鉆木取火生活物理機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象：兩手相互搓克服摩擦做功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能下滑時克服摩擦做功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

熱傳遞方式是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程，能的形式?jīng)]有變；

做功方式是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程，能的形式已經(jīng)發(fā)生改變。做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。注意：歸納與總結(jié)改變物體內(nèi)能的方式熱傳遞做功(內(nèi)能的轉(zhuǎn)移)(能量的轉(zhuǎn)化)吸熱——內(nèi)能增加放熱——內(nèi)能減小對物體做功——內(nèi)能增大物體對外做功——內(nèi)能減小既然機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能那么內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能嗎？提出假設(shè):內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能設(shè)計實(shí)驗：在透明塑料盒底部鉆一個小孔，把電火花發(fā)生器的放電管緊緊塞入孔中，打開塑料盒蓋，向盒中滴入幾滴酒精。按動電火花發(fā)生器的按鈕?；顒?2.6：演示示點(diǎn)火爆爆炸實(shí)驗現(xiàn)象象：盒蓋蓋飛出去去了實(shí)質(zhì)：酒酒精燃燒燒后產(chǎn)生生的燃?xì)鈿?，對盒盒蓋做功功，燃?xì)鈿鈨?nèi)能減減少，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為盒盒蓋的機(jī)機(jī)械能。。結(jié)論：1.物體對外外做功自自身內(nèi)能能會；減少2.內(nèi)能可以以轉(zhuǎn)化為為機(jī)械能能點(diǎn)燃的火火藥燃燒燒時內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為為機(jī)械能能使爆竹竹騰空而而起內(nèi)能轉(zhuǎn)化化為機(jī)械械能的應(yīng)應(yīng)用：火藥燃燒燒時的內(nèi)內(nèi)能轉(zhuǎn)化化為機(jī)械械能燃料燃燒燒時將大大量的內(nèi)內(nèi)能轉(zhuǎn)化化為機(jī)械械能推動動火箭升升空內(nèi)能轉(zhuǎn)化化為機(jī)械械能的應(yīng)應(yīng)用：熱機(jī)的定定義：熱機(jī)是熱熱力發(fā)動動機(jī)的簡簡稱。熱熱機(jī)是將將燃料燃燃燒產(chǎn)生生的高溫溫、高壓壓燃?xì)獾牡膬?nèi)能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為機(jī)機(jī)械能的的裝置。。熱機(jī)的發(fā)發(fā)展歷程程：第一臺帶帶活塞的的蒸汽機(jī)由法國工工程師巴巴本制成成,經(jīng)英國工工程師紐紐可門和和瓦特改改進(jìn),在工業(yè)生生產(chǎn)上得得到了廣廣泛應(yīng)用用,使人類進(jìn)進(jìn)入了工工業(yè)時代代.瓦特改良良的蒸氣氣機(jī)模型型最早的蒸蒸汽機(jī)車車生活物物理社社會會內(nèi)燃機(jī)由于蒸汽汽機(jī)的效效率低,熱量損失失大,人們設(shè)法法讓燃料料在汽缸缸內(nèi)燃燒燒,以燃燒的的氣體直直接推動動活塞做做功,這就是內(nèi)內(nèi)燃機(jī),它是第二二次工業(yè)業(yè)革命的的主角之之一.1860年，法國國發(fā)明家家萊諾制制成了第第一臺實(shí)實(shí)用內(nèi)燃燃機(jī)1883年，戴姆姆勒和邁邁巴赫制制成了第第一臺四四沖程往往復(fù)式汽汽油機(jī)1897年制成了了第一臺臺壓縮點(diǎn)點(diǎn)火的““狄塞爾爾”內(nèi)燃燃機(jī)，即即柴油機(jī)機(jī)渦輪噴氣氣發(fā)動機(jī)機(jī)渦輪噴氣氣發(fā)動機(jī)機(jī)使壓縮縮的后的的混合氣氣體在燃燃燒室燃燃燒,產(chǎn)生劇烈烈膨脹的的氣體朝朝尾部高高速噴出出,其巨大的的反作用用力直接接成為飛飛機(jī)的推推進(jìn)力.它的特點(diǎn)點(diǎn)是功率率大!火箭發(fā)動動機(jī)火箭的工工作原理理與渦輪輪噴氣發(fā)發(fā)動機(jī)十十分相似似。主要要的差別別是火箭箭自帶燃燃料和氧氧化劑，，而噴氣氣發(fā)動機(jī)機(jī)只帶燃燃料，利利用空氣氣做氧化化劑，因因此它只只能在大大氣層內(nèi)內(nèi)工作。。熱機(jī)的種種類有很很多，如如蒸汽機(jī)機(jī)、內(nèi)燃燃機(jī)、汽汽輪機(jī)、、噴氣發(fā)發(fā)動機(jī)內(nèi)燃機(jī)：：燃料在在發(fā)動發(fā)發(fā)動機(jī)氣氣缸內(nèi)燃燃燒產(chǎn)生生動力的的熱機(jī)叫叫做內(nèi)燃燃機(jī)。柴油機(jī)和和汽油機(jī)機(jī)是最常常見的內(nèi)內(nèi)燃機(jī)。。汽油機(jī)汽油機(jī)的的結(jié)構(gòu)圖圖火花塞進(jìn)氣門排氣門汽缸曲軸連桿活塞汽油機(jī)在在工作時時,活塞在汽汽缸里做做往復(fù)運(yùn)運(yùn)動,活塞從汽汽缸的一一端運(yùn)動動到另外外一端的的過程叫做一個個沖程.沖程：活塞從汽汽缸的一一端運(yùn)動動到另一一端的過過程。汽油機(jī)的的工作過過程：看一看，，說一說說每個沖程程的作用用是什么么？請你從進(jìn)進(jìn)氣門、、排氣門門的開關(guān)關(guān)情況及及活塞的的運(yùn)動方方向說一一說每個個沖程的的工作特特點(diǎn)。沖程：進(jìn)氣門，排氣門，活塞運(yùn)動。吸氣打開關(guān)閉向下吸入汽油油和空氣氣沖程：進(jìn)氣門，排氣門，活塞運(yùn)動。壓縮氣體體使溫度度升高機(jī)械能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為內(nèi)內(nèi)能。壓縮關(guān)閉關(guān)閉向上沖程：進(jìn)氣門，排氣門，活塞運(yùn)動。高溫燃?xì)鈿馀蛎浲仆苿踊钊龉?nèi)能轉(zhuǎn)化化為機(jī)械械能。做功關(guān)閉關(guān)閉向下沖程：進(jìn)氣門，排氣門，活塞運(yùn)動。排出廢氣氣排氣打開關(guān)閉向上2.汽油機(jī)的的一個工工作循環(huán)環(huán)活塞經(jīng)經(jīng)歷____個沖程，，曲軸旋旋轉(zhuǎn)_____圈，活塞塞往復(fù)運(yùn)運(yùn)動_____次，燃?xì)鈿鈱ν庾鲎鯻_____次功。2421想一想：：練一練：：一臺單缸缸四沖程程汽油機(jī)機(jī)的飛輪輪轉(zhuǎn)速1200r/min，則汽油油機(jī)每秒秒鐘內(nèi)完完成個沖程，，做功次。提示：汽油機(jī)的的一個工工作循環(huán)環(huán)活塞經(jīng)經(jīng)歷____個沖程，，曲軸（（飛輪））旋轉(zhuǎn)_____圈，活塞塞往復(fù)運(yùn)運(yùn)動_____次，燃?xì)鈿鈱ν庾鲎鯻_____次功。401042211.壓縮沖程程和做功功沖程中中的能量量是怎樣樣轉(zhuǎn)化的的？壓縮沖程程：機(jī)械械能轉(zhuǎn)化化為內(nèi)能能做功沖程程：內(nèi)能能轉(zhuǎn)化為為機(jī)械能能想一一想想：：3.在汽汽油油機(jī)機(jī)的的四四沖沖程程中中，，只只有有做做功功沖沖程程是是燃燃?xì)鈿鈱ν馔庾鲎龉?，，那那么么其其他?個沖沖程程是是靠靠什什么么完完成成的的？？飛輪輪的的慣慣性性想一一想想：：為什什么么打打氣氣時時氣氣筒筒的的筒筒壁壁會會發(fā)發(fā)燙燙？？練一一練練：：因為為在在打打氣氣過過程程中中，，一一方方面面，，打打氣氣筒筒的的活活塞塞與與筒筒壁壁上上下下摩摩擦擦，，機(jī)機(jī)械械能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為內(nèi)內(nèi)能能，，使使氣氣筒筒外外壁壁變變熱熱；；另另一一方方面面，，活活塞塞也也壓壓縮縮氣氣體體做做功功，，使使氣氣體體的的內(nèi)內(nèi)能能增增大大，，溫溫度度升升高高，，通通過過熱熱傳傳遞遞也也使使氣氣筒筒外外壁壁變變熱熱。。12.4機(jī)械械能能和和內(nèi)內(nèi)能能的的相相互互轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化一、、做做功功可可以以改改變變物物體體的的內(nèi)內(nèi)能能1.對物物體體做做功功，，物物體體內(nèi)內(nèi)能能會會增增加加，，物體體對對外外做做功功，，自自身身內(nèi)內(nèi)能能會會減減少少；；2.做功功改改變變物物體體內(nèi)內(nèi)能能的的實(shí)實(shí)質(zhì)質(zhì)：：內(nèi)內(nèi)能能的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移移二、、汽汽油油機(jī)機(jī)1.汽油油機(jī)機(jī)的的一一個個工工作作循循環(huán)環(huán)活活塞塞經(jīng)經(jīng)歷歷4個沖沖程程，，曲曲軸軸（（飛飛輪輪））旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)2圈，，活活塞塞往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動動2次，，燃燃?xì)鈿鈱ν馔庾鲎?次功功。。2.壓縮縮沖沖程程：：機(jī)機(jī)械械能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為內(nèi)內(nèi)能能做功功沖沖程程：：內(nèi)內(nèi)能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為機(jī)機(jī)械械能能燃料料的的熱熱值值為什什么么有有的的汽汽車車用用汽汽油油，，有有的的汽汽車車用用柴柴油油？？猜想想：：可可能能是是相相同同質(zhì)質(zhì)量量的的不不同同燃燃料料燃燃燒燒時時，，放放出出的的熱熱量量不不同同實(shí)驗驗：：用天天平平稱稱出出10g的酒酒精精和和10g碎紙紙，，將將它它們們分分別別放放入入兩兩個個燃燃燒燒器器皿皿中中，，點(diǎn)點(diǎn)燃燃后后對對質(zhì)質(zhì)量量相相等等的的水水加加熱熱。。使使酒酒精精和和碎碎紙紙充充分分燃燃燒燒，，記記錄錄加加熱熱前前后后水水的的溫溫度度實(shí)驗驗記記錄錄燃料加熱前水溫/燃料燃盡后水溫水溫變化10g酒精15281310g碎紙15183實(shí)驗驗結(jié)結(jié)論論：：質(zhì)質(zhì)量量相相同同的的不不同同燃燃料料充充分分燃燃燒燒時時，，放放出出的的熱熱量量一一般般不不相相等等熱值值定義義：：燃燃料料完完全全燃燃燒燒時時放放出出的的熱熱量量與與燃燃料料的的質(zhì)質(zhì)量量之之比比，，叫叫做做這這種種燃燃料料的的熱熱值值熱