蘇科版九年級全冊4 機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化一等獎ppt課件

這是一份蘇科版九年級全冊4 機械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化一等獎ppt課件，共50頁。PPT課件主要包含了逐點導(dǎo)講練，課堂小結(jié)，作業(yè)提升，學(xué)習(xí)目標(biāo)，課時講解，課時流程，課時導(dǎo)入，復(fù)習(xí)提問，引出問題，知識點等內(nèi)容，歡迎下載使用。
物體內(nèi)能的改變熱機汽油機燃料的熱值
“熱”是一種能量嗎？它能做功嗎？
自古以來，人們就在不斷地尋找與熱有關(guān)的某種能量。
1. 熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。2. 做功可以改變物體內(nèi)能。
特別提示：并不是在所有的情況下，做功都會改變物體的內(nèi)能．如手舉重物使其升高的過程，物體內(nèi)能不發(fā)生變化，此時做功改變的是物體的機械能．
1. 熱傳遞和熱量（1）熱傳遞：
（2）熱量①定義：熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。②單位：焦耳（J）。③注意：熱量與內(nèi)能是兩個不同的概念。
2. 熱傳遞、做功與內(nèi)能的改變（1） 熱傳遞改變內(nèi)能：①規(guī)律：在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，內(nèi)能減??；低溫物體吸收熱量，內(nèi)能增大。②實質(zhì)：內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移。（2） 做功改變內(nèi)能：①規(guī)律： 對物體做功，物體內(nèi)能會增大；物體對外做功，內(nèi)能會減小。②實質(zhì)：內(nèi)能與機械能間相互轉(zhuǎn)化。
（3） 深度理解：只有合適的做功方式，才能改變物體的內(nèi)能：①使物體內(nèi)能增大的做功方式：壓縮做功、克服摩擦做功、鍛打做功和彎折做功。②氣體膨脹做功，其內(nèi)能減小。
3. 溫度、熱量和內(nèi)能的關(guān)系
[中考·寧夏] 把圖釘帽在課桌上來回摩擦幾下后，圖釘帽熱得燙手，這是用 ________ 的方式改變了物體的內(nèi)能；把瓶裝水放在冰箱里，一會兒變涼了，這是用 _________ 的方式改變了物體的內(nèi)能。
解題秘方：抓住做功與熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別。熱傳遞改變內(nèi)能的關(guān)鍵點是在改變物體內(nèi)能的過程中，有“溫度差”這個特征；而做功改變物體內(nèi)能的過程中，則有克服摩擦、鍛打、壓縮體積或膨脹等做功方式。
解析：圖釘帽在課桌上來回摩擦，圖釘帽變熱了，其升溫的前提是摩擦，這是用做功的方式改變物體的內(nèi)能；通常情況下，瓶裝水與冰箱內(nèi)部有溫度差，瓶裝水放入冰箱里能變涼，是由于瓶裝水向冰箱內(nèi)部空間放熱，屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能。
1. 下列實例中， 屬于通過做功改變物體內(nèi)能的是（ ）A. 把冰塊放在鮮榨的果汁里，喝時感覺很涼爽B. 電熱水壺?zé)娔苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程C. 將一壺涼水放在爐火上加熱使水溫升高D. 將一杯開水放在桌上，水溫逐漸降低
點撥：冰塊放入果汁中后，冰塊吸收熱量，使果汁的內(nèi)能減小，溫度降低，所以喝時會感覺涼爽，是通過熱傳遞改變了果汁的內(nèi)能；電熱水壺?zé)畷r，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變了物體的內(nèi)能；將一壺涼水放在爐火上加熱使水溫升高，是熱傳遞改變物體的內(nèi)能；將一杯開水放在桌上，水溫逐漸降低是熱傳遞改變物體的內(nèi)能。
1. 實驗探究——熱機的工作原理（1）實驗現(xiàn)象：①如圖1 甲所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住管口，給試管加熱。②加熱一段時間后，出現(xiàn)圖乙的現(xiàn)象。
（2）現(xiàn)象分析：① 現(xiàn)象一：塞子被沖開。原因：試管內(nèi)水沸騰，內(nèi)部氣壓不斷增大，增大到一定程度，將塞子沖開。② 現(xiàn)象二：試管口出現(xiàn)“白霧”。原因：管內(nèi)氣體膨脹對塞子做功，氣體內(nèi)能減少，溫度降低，其中的水蒸氣液化形成白霧。（3）實驗結(jié)論：本實驗雖然簡單，但展示了蒸汽機的基本原理。
2. 熱機利用內(nèi)能做功的機械。能量轉(zhuǎn)化：燃料的化學(xué)能—→內(nèi)能—→機械能。3. 常見的熱機蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。
4. 內(nèi)燃機燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。常見的內(nèi)燃機：汽油機、柴油機。汽油機是以汽油為燃料的內(nèi)燃機；柴油機則是以柴油為燃料的內(nèi)燃機。
特別提醒：分析本實驗注意以下三點：1. 實驗中的能量轉(zhuǎn)化過程：(1) 酒精燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；(2) 沖開塞子：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。水蒸氣對塞子做功時，塞子機械能增加，而水蒸氣本身的內(nèi)能減少。2.實驗中的能量轉(zhuǎn)移過程：高溫燃?xì)狻嚬堋軆?nèi)的水和水蒸氣。3.實驗過程中的物態(tài)變化過程：汽化和液化。
知識鏈接內(nèi)能的兩種應(yīng)用：利用內(nèi)能加熱：內(nèi)能可以直接用來加熱物體，物體獲得內(nèi)能后，溫度會升高，其實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移過程，如燒水等．利用內(nèi)能做功：使內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，其實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化過程，如小汽車?yán)萌剂先紵尫诺膬?nèi)能來推動汽車運動等．
[中考·自貢] 如圖2 所示，在試管內(nèi)裝些水，用塞子塞住管口，將水加熱一段時間后觀察。（1）會發(fā)生的現(xiàn)象為____________________________________________________________________。
水蒸氣將塞子沖出，同時看到試管口附近有“白氣”出現(xiàn)
（2）解釋所發(fā)生的現(xiàn)象: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
試管內(nèi)水蒸氣對塞子做功，水蒸氣的內(nèi)能會轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，所以塞子被沖出; 水蒸氣對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，發(fā)生液化現(xiàn)象，出現(xiàn)小水滴，即“白氣”
解題秘方：抓住主要現(xiàn)象：塞子被沖出、試管口出現(xiàn)“白氣”。針對這兩個現(xiàn)象解釋。
1. [中考·聊城] 如圖3所示，在橡膠塞受到水蒸氣的壓力而沖出的過程中，以下說法正確的是（ ）A. 試管口出現(xiàn)的“ 白霧”是氣體B. 水蒸氣對外做功，內(nèi)能增加C. 水蒸氣的溫度升高D. 這個實驗基本展示了蒸汽機的工作原理
點撥：水蒸氣推動橡膠塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能(熱機的工作原理)，水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，液化形成小水珠，即“白霧”。
分為汽油機和柴油機兩大類
使用汽油作為燃料的叫汽油機。
使用柴油作為燃料的叫柴油機。
1. 主要結(jié)構(gòu) 進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、汽缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。2. 四沖程汽油機的工作過程 （工作示意圖見圖4）
知識鏈接：沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動時，從一端運動到另一端的過程，叫作一個沖程．
3. 要點提示（1） 多數(shù)汽油機是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。（2） 四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，只有做功沖程是燃?xì)馔苿踊钊龉?，其他三個沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。
（3） 識別汽油機工作所處的沖程，主要是區(qū)分吸氣沖程與排氣沖程，及壓縮沖程與做功沖程。區(qū)分時通常采用對比法，如圖4 所示。
方法詳解：運用對比法識別沖程：區(qū)分吸氣沖程與排氣沖程，可以不看活塞的運動情況，只需看打開哪個氣門。識別做功沖程與壓縮沖程，在確定兩個氣門都關(guān)閉的前提下，只需看活塞的運動情況?；钊蛏线\動為壓縮沖程，活塞向下運動屬于做功沖程。
[中考·巴中] 下列四幅圖是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程，其中不是靠飛輪慣性完成的是（ ）
解題秘方：對于四沖程汽油機，先結(jié)合氣門的關(guān)閉情況和活塞的運動情況判斷各圖中汽油機分別處于什么沖程，再由各沖程的具體工作原理判斷找出不是利用慣性完成的沖程，即做功沖程。解析：首先明確在汽油機的四個沖程中，只有做功沖程是對外做功，其余三個沖程都是利用慣性來完成的。
一、判斷各圖對應(yīng)的沖程
二、確定選項：做功沖程不是利用慣性來完成的。
1.［中考·錦州］新冠疫情過后，同學(xué)們回到剛剛消毒過的教室，就能聞到很濃的酒精味，這是_______現(xiàn)象。酒精也可以和汽油混合作為汽車的燃料。如圖6 是汽油機工作循環(huán)中的 _______沖程，該沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_____ 能。
點撥：同學(xué)們進(jìn)入教室聞到很濃的酒精味，是因為酒精分子在不停地做無規(guī)則運動，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象；由圖可知，兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，因此是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
目前，人類使用的能量，大部分是怎樣獲得的？
4. 燃燒時的能量轉(zhuǎn)化 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5. 理解要點（1）認(rèn)識熱值定義時，不要漏掉“完全”這一條件。（2）熱值反映了燃料在燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能本領(lǐng)的大小。
特別提醒：注意區(qū)別熱值和比熱容：①定義不同；②描述對象不同，熱值是針對燃料的，而比熱容是針對所有物質(zhì)的；③單位不同，熱值單位是“J/kg”或“J/m3”，而比熱容單位是“J/（kg·℃）”．
[中考·黑河] 在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把體積為2 L、溫度為20 ℃的水燒至沸騰，水至少需要吸收 __________J 的熱量。若不計熱量損失，需要完全燃燒 __________kg 干木柴。［c水=4.2×103J/（kg·℃），q干木柴=1.2×107 J/kg］
解題秘方： 題中“不計熱量損失” 表明“Q吸=Q放”。先由Q吸=c水m水（t-t0）計算水燒至沸騰所吸收的熱量，再由變形式m干木柴= Q放q干木柴計算所需燃燒燃料的質(zhì)量。
1. 假如完全燃燒0.2 m3天然氣放出的熱量全部被100 kg 初溫為25℃的水吸收，可以使水的溫度升高到多少攝氏度？［天然氣的熱值q=4.2×107 J/m3，水的比熱容c=4.2×103 J/（kg·℃）］
機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化