機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化新課引入小組討論：為什么汽車(chē)高速行駛較長(zhǎng)時(shí)間后，輪胎的溫度會(huì)升得很高？燃料是怎樣使汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的？做功一改變物體內(nèi)能的另一種方式12.6研究做功能否改變物體的內(nèi)能做一做如圖12-30所示,將鐵絲快速?gòu)澱凼啻?，然后用手指觸摸彎折處,你有何感覺(jué)?鐵絲的內(nèi)能變化了嗎?

有點(diǎn)燙手；物體的內(nèi)能升高了，因?yàn)榉磸?fù)彎折時(shí)，人對(duì)鐵做了功，使鐵絲的內(nèi)能增大，溫度升高．議一議1.在上述活動(dòng)中,物體增加的內(nèi)能是從哪里來(lái)的?能量是如何轉(zhuǎn)化的?內(nèi)能不能憑空產(chǎn)生,一定是某種機(jī)制轉(zhuǎn)移而來(lái).

能量的轉(zhuǎn)化方式復(fù)雜,經(jīng)典物理學(xué)中闡述了熱－－機(jī)械－－電磁能量的相互轉(zhuǎn)化.使鐵絲的溫度升高的方法?這些方法中,哪些是用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的?哪些是通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的?做功改變物體內(nèi)能的實(shí)例物體內(nèi)能的實(shí)例嗎?①?gòu)幕萆匣?，臀部與滑梯摩擦，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過(guò)做功的方式改變了物體的內(nèi)能②鉆木取火，是一種摩擦生熱現(xiàn)象，也是通過(guò)做功的方式改變了物體內(nèi)能實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)表明:做功是改變物體內(nèi)能的另一種方式.做功熱機(jī)如圖12-32所示,在透明塑料盒的底部鉆一個(gè)孔,把電火花發(fā)生器的放電管緊緊塞進(jìn)孔中,打開(kāi)塑料盒蓋,向盒中滴入幾滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后按動(dòng)電火花發(fā)生器的按鈕。千萬(wàn)不要將蓋子對(duì)著自己或他人你觀察到什么現(xiàn)象?塑料盒蓋飛了出去酒精在塑料盒內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，?duì)塑料盒蓋做功，把氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能在上述活動(dòng)中,酒精燃燒產(chǎn)生的燃?xì)鈱?duì)外做功,燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。根據(jù)這一原理，可以制造出將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，例如內(nèi)燃機(jī)。熱機(jī)熱機(jī)是熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng),它是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置?，F(xiàn)以汽油機(jī)(圖12-33和圖12-34)為例介紹內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程汽油機(jī)的工作循環(huán)一個(gè)沖程汽油機(jī)工作時(shí),活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程,稱(chēng)為一個(gè)沖程.汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為如圖所示的四個(gè)沖程進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),燃料和空氣的混合氣體被吸入汽缸。進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合氣體被壓縮，溫度升高機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。當(dāng)活塞到達(dá)汽缸頂端時(shí),火花塞打火,使混合氣體猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫、高壓的燃?xì)?推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉排氣門(mén)打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng),將廢氣排出汽缸可見(jiàn),在汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中,曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次在壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而在做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽油機(jī)汽油機(jī)比較輕巧,常用在汽車(chē)、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械(如插秧機(jī)、機(jī)動(dòng)噴霧器)上.柴油機(jī)在汽缸容積、轉(zhuǎn)速相等的情況下,柴油機(jī)的功率較大,因此它被廣泛應(yīng)用于載重汽車(chē)、拖拉機(jī)、坦克和輪船上.生活·物理·社會(huì)熱機(jī)的發(fā)展歷程17世紀(jì)末,第一臺(tái)帶活塞的蒸汽機(jī)由法國(guó)物理學(xué)家、發(fā)明家巴本制成，經(jīng)英國(guó)工程師紐科門(mén)、瓦特的改進(jìn),蒸汽機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛應(yīng)用,使人們擺脫了以人力和畜力為動(dòng)力的時(shí)代.工業(yè)時(shí)代蒸汽機(jī)使火車(chē)飛奔、輪船遠(yuǎn)航,人類(lèi)從此進(jìn)入了工業(yè)時(shí)代.但是,蒸汽機(jī)在使用中暴露了它致命的弱點(diǎn):它要靠一臺(tái)鍋爐提供蒸汽,由于燃料在汽缸外燃燒,因而熱量損失大.在當(dāng)時(shí),蒸汽機(jī)的效率只有5%~8%.

內(nèi)燃機(jī)為了進(jìn)一步提高熱機(jī)效率,減小熱機(jī)的體積和質(zhì)量,人們?cè)O(shè)法讓燃料在汽缸內(nèi)燃燒,用燃燒的氣體直接推動(dòng)活塞做功,這就是內(nèi)燃機(jī),今天的汽車(chē)拖拉機(jī)、坦克等,都使用了內(nèi)燃機(jī).渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)隨著航空和航天事業(yè)的發(fā)展,人們迫切需要大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)以提高飛行器的飛行速度,因此渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)運(yùn)而生.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)使壓縮后的混合氣體在燃燒室燃燒燃燒后劇烈膨脹的氣體從尾部高速?lài)姵?，其巨大的反沖推力直接成為飛機(jī)的推進(jìn)力.火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)十分相似主要的差別是：火箭自帶燃料和氧化劑。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)只帶燃料，利用空氣做氧化劑因此它只能在大氣層內(nèi)工作。從蒸汽機(jī)→內(nèi)燃機(jī)→渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)的發(fā)展歷程讓我們看到,各種熱機(jī)的使用和發(fā)展深刻地影響著人類(lèi)社會(huì)文明的進(jìn)程為提高社會(huì)生產(chǎn)力作出了巨大貢獻(xiàn)。燃料的熱值為什么有的汽車(chē)用汽油,有的汽車(chē)用柴油還有的汽車(chē)用天然氣?也許是由于相等質(zhì)量的不同燃料燃燒時(shí),產(chǎn)生的熱量不同汽油車(chē)與柴油車(chē)做一做用天平測(cè)量出10g酒精和10g碎紙片,將其分別放入兩個(gè)燃燒皿中，點(diǎn)燃后對(duì)質(zhì)量相等的水(約200g)加熱,使酒精和碎紙片充分燃燒.記錄加熱前后兩支溫度計(jì)的示數(shù).想一想質(zhì)量相等的酒精和碎紙片充分燃燒后,燒杯中水溫的變化一樣嗎?這說(shuō)明了什么?。燃料的熱值燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的質(zhì)量之