1、機械能與內能的相互轉化機械能與內能的相互轉化鶴城中學物理教研組鶴城中學物理教研組討論：討論： 1、給你一根火柴，你有哪些方法可以、給你一根火柴，你有哪些方法可以使它燃燒？使它燃燒？ 2、寒冷的冬天，為了使手暖和起來，、寒冷的冬天，為了使手暖和起來，你常采用什么方法？你常采用什么方法？ 3、以上材料說明、以上材料說明 是改變物體的是改變物體的內能一種方式，內能一種方式， 是改變物體內能是改變物體內能的另一種方式。的另一種方式。做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的熱傳遞熱傳遞做功做功汽車高速行駛時，為什么輪胎的溫度會上汽車高速行駛時，為什么輪胎的溫度會上升得很高

2、呢？升得很高呢？由于摩擦做功，使它的溫度升高了。由于摩擦做功，使它的溫度升高了。用手快速彎折鐵絲，反復多次之后，用手快速彎折鐵絲，反復多次之后，再用手觸摸彎折處，會有什么感覺呢？再用手觸摸彎折處，會有什么感覺呢？彎折時，對鐵絲做功，使它的溫度升高了彎折時，對鐵絲做功，使它的溫度升高了用力將活塞迅速下壓，用力將活塞迅速下壓，你能看到什么現象呢？你能看到什么現象呢？筒內產生了火光。筒內產生了火光。原因：原因：壓縮氣體，對氣體做壓縮氣體，對氣體做功，使氣體的溫度升功，使氣體的溫度升高了，達到棉花著火高了，達到棉花著火點。點。你能再舉一些通過做功你能再舉一些通過做功來改變物體內能的實例來改變物體內能的

3、實例嗎？嗎？小結：小結：對物體做功，能使它的內能增大，對物體做功，能使它的內能增大，從而使物體的溫度升高。從而使物體的溫度升高。做功可以改變物體的內能。做功可以改變物體的內能。實質：實質：機械能轉化為內能機械能轉化為內能，外界對物體做功，機械能轉化為內能，內能增大外界對物體做功，機械能轉化為內能，內能增大做功的方式：做功的方式：摩擦做功摩擦做功壓縮體積做功壓縮體積做功彎折做功彎折做功鍛打做功鍛打做功三、請你思考！三、請你思考！僅憑鐵絲溫度升高、內能增大這一現象，能僅憑鐵絲溫度升高、內能增大這一現象，能否斷定內能的增大是通過熱傳遞方式還是否斷定內能的增大是通過熱傳遞方式還是做功方式來實現的？做功

4、方式來實現的？不能！說明了什么？不能！說明了什么？做功與熱傳遞在改變物體的內能上是等效的。做功與熱傳遞在改變物體的內能上是等效的。熱傳遞是內能的轉移過程，做功是其他形式熱傳遞是內能的轉移過程，做功是其他形式的能向內能轉化的過程。的能向內能轉化的過程。例例1、火柴可以放在火上點燃，也可以在火柴、火柴可以放在火上點燃，也可以在火柴盒上擦燃，前者是用盒上擦燃，前者是用方法使火柴方法使火柴頭的溫度升高而燃燒；后者是用頭的溫度升高而燃燒；后者是用方方法使火柴頭的溫度升高而燃燒的。法使火柴頭的溫度升高而燃燒的。 熱傳遞熱傳遞例例2、下列例子中，屬于機械能轉化為內能、下列例子中，屬于機械能轉化為內能的是（）

5、的是（）A A、冬天，人站在陽光下感到暖和，、冬天，人站在陽光下感到暖和，B B、水沸騰時，水蒸氣沖開鍋蓋，、水沸騰時，水蒸氣沖開鍋蓋，C C、用銼刀銼鐵皮，鐵皮和銼刀都發熱，、用銼刀銼鐵皮，鐵皮和銼刀都發熱，D D、點燃爆竹的導火線后，爆竹騰空飛起。、點燃爆竹的導火線后，爆竹騰空飛起。 做功做功生活事例分析生活事例分析C例例3、寫出下列現象中，改變內能的方法：、寫出下列現象中，改變內能的方法：A A、給自行車打氣，氣筒壁會發熱：、給自行車打氣，氣筒壁會發熱：，B B、古人用、古人用“鉆木取火鉆木取火”的方法取火：的方法取火：，C C、一盆冷水放在太陽光下曬熱了：、一盆冷水放在太陽光下曬熱了：

6、，D D、搓手會感到手變熱：、搓手會感到手變熱：，E E、冬天往手上呵氣，感到手變暖和：、冬天往手上呵氣，感到手變暖和：，F F、來回彎折鐵絲，彎折處會發燙：、來回彎折鐵絲，彎折處會發燙：。做功做功做功做功熱傳遞熱傳遞做功做功做功做功熱傳遞熱傳遞例例4、用打氣筒給自行車胎打氣，過一會兒筒壁、用打氣筒給自行車胎打氣，過一會兒筒壁就會熱起來，這是為什么？就會熱起來，這是為什么？分析：分析：這是一個綜合過程，既有克服摩擦做功，這是一個綜合過程，既有克服摩擦做功，又有壓縮氣體做功，把機械能轉化為內能，又有壓縮氣體做功，把機械能轉化為內能，使物體的內能增加，溫度升高使物體的內能增加，溫度升高。解：解：

7、當氣筒內的活塞向下運動時，壓縮筒內的當氣筒內的活塞向下運動時，壓縮筒內的 空氣做功，使空氣的內能增加，溫度升高，空氣做功，使空氣的內能增加，溫度升高，并把一部分內能轉移給筒壁并把一部分內能轉移給筒壁; 同時，氣筒內的活塞與筒壁摩擦而做功，同時，氣筒內的活塞與筒壁摩擦而做功，使筒壁的內能增加，溫度升高使筒壁的內能增加，溫度升高; 這樣，筒壁就熱起來了。這樣，筒壁就熱起來了。 在瓦特在瓦特 的故鄉的故鄉-格林諾克的小鎮上，家家格林諾克的小鎮上，家家戶戶都是生火燒飯。有一次，他在廚房里戶戶都是生火燒飯。有一次，他在廚房里看燒開水。起初，水壺的壺蓋很安穩，隔看燒開水。起初，水壺的壺蓋很安穩，隔了一會水

8、開了，水壺里的蒸汽冒出來，推了一會水開了，水壺里的蒸汽冒出來，推動壺蓋向上跳動。瓦特觀察了好半天，感動壺蓋向上跳動。瓦特觀察了好半天，感到很奇怪，猜不出其中的緣故，就問祖母：到很奇怪，猜不出其中的緣故，就問祖母：“是什么玩意使壺蓋跳動呢？是什么玩意使壺蓋跳動呢？”根據你的根據你的預習，你能幫瓦特的祖母回答嗎？預習，你能幫瓦特的祖母回答嗎？例例5、 如圖所示，在試管內裝一些水，用軟木如圖所示，在試管內裝一些水，用軟木 塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把木塞塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把木塞 沖出去。在這個實驗中，沖出去。在這個實驗中， (1) (1)燃料的燃料的 能轉化為能轉化為 能，傳遞能，傳

9、遞 給水和水蒸氣，給水和水蒸氣，(2)(2)水蒸氣把木塞沖出去，水蒸氣把木塞沖出去， 能轉化為木塞能轉化為木塞 的的 能。能。化學化學內內內內機械機械例例6、如圖所示，在玻璃瓶內裝有少量的水，、如圖所示，在玻璃瓶內裝有少量的水，用塞子塞緊后往瓶內打氣，打到一定程度用塞子塞緊后往瓶內打氣，打到一定程度時，塞子會從瓶口跳起來，同時會看到瓶時，塞子會從瓶口跳起來，同時會看到瓶內內“白氣白氣”產生，這一現象說明：產生，這一現象說明：（1 1）瓶內氣體對外做功時，）瓶內氣體對外做功時，氣體的內能氣體的內能，溫度溫度；（2 2）當溫度降低時，瓶內的）當溫度降低時，瓶內的水蒸氣遇冷放熱，從而水蒸氣遇冷放熱，

10、從而成小水珠。成小水珠。減少減少降低降低液化液化物體對外界做功，內能轉物體對外界做功，內能轉化為機械能，內能減小。化為機械能，內能減小。例例7、氣體在迅速膨脹做功的過程中，氣體的溫、氣體在迅速膨脹做功的過程中，氣體的溫度和內能的變化情況是：（）度和內能的變化情況是：（）A A、內能減少，溫度降低，、內能減少，溫度降低，B B、內能減少，溫度升高，、內能減少，溫度升高，C C、內能增加，溫度升高，、內能增加，溫度升高，D D、內能增加，溫度降低。、內能增加，溫度降低。A汽車加油之后，發動機是怎么工作的呢？汽車加油之后，發動機是怎么工作的呢？二、熱機：二、熱機：1 1、熱機、熱機: :是將燃料燃燒

11、產生的高溫、高壓燃氣的是將燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣的內能轉化為機械能的裝置。內能轉化為機械能的裝置。2 2、熱機的種類：、熱機的種類：蒸汽機蒸汽機內燃機內燃機（汽油機、柴油機）（汽油機、柴油機）3 3、汽油機：、汽油機：（1 1）結構：）結構：（2 2）工作原理：）工作原理：利用汽油在汽缸內燃燒，產生高溫、利用汽油在汽缸內燃燒，產生高溫、高壓的高壓的燃氣推動活塞做功，把內能燃氣推動活塞做功，把內能轉化為機械能。轉化為機械能。汽油機完成一個工作循環中：汽油機完成一個工作循環中：1、活塞經歷、活塞經歷4個沖程：個沖程：吸氣吸氣、壓縮壓縮、做功做功、排氣排氣沖程：沖程：活塞從氣缸的一端運動到另一

12、端的過程活塞從氣缸的一端運動到另一端的過程活塞在氣缸中往復活塞在氣缸中往復 兩次兩次 ，曲軸轉動曲軸轉動兩周兩周，燃氣對活塞做功燃氣對活塞做功一次，一次，2、能量的轉化：、能量的轉化：做功沖程：做功沖程：燃氣對活塞做功，內能轉化為機械能燃氣對活塞做功，內能轉化為機械能 壓縮沖程：壓縮沖程：活塞對氣體做功，機械能轉化為內能活塞對氣體做功，機械能轉化為內能 除做功之外，其余三個沖程：除做功之外，其余三個沖程：依靠飛輪的慣性完成依靠飛輪的慣性完成例例1、汽油機的曲軸上都裝有一個笨重的飛輪、汽油機的曲軸上都裝有一個笨重的飛輪其作用是：（）其作用是：（）A A、減小柴油機的振動，、減小柴油機的振動，B

13、B、貯藏能量，完成三個輔助沖程，、貯藏能量，完成三個輔助沖程，C C、提高熱機的效率，、提高熱機的效率，D D、提高熱機的功率。、提高熱機的功率。B例例2、單缸四沖程汽油機工作時，依靠飛輪的、單缸四沖程汽油機工作時，依靠飛輪的慣性來完成的是：（）慣性來完成的是：（）A A、只有吸氣和壓縮沖程，、只有吸氣和壓縮沖程，B B、只有壓縮和排氣沖程，、只有壓縮和排氣沖程，C C、只有吸氣和排氣沖程，、只有吸氣和排氣沖程，D D、只有吸氣、壓縮和排氣沖程。、只有吸氣、壓縮和排氣沖程。D例例3、以下為四沖程汽油機工作的示意圖，、以下為四沖程汽油機工作的示意圖， 請你指出各圖分別是哪個沖程。請你指出各圖分別是哪個沖程。吸吸氣氣沖沖程程排排氣氣沖沖程程壓壓縮縮沖沖程程做做功功沖沖程程例例4、一臺汽油機的飛輪的轉速是、一臺