第十二章機(jī)械能和內(nèi)能四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用示例第十二章機(jī)械能和內(nèi)能課堂小結(jié)課堂反饋導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)點(diǎn)1做功可以改變物體的內(nèi)能四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化觀察空氣壓縮引火實(shí)驗(yàn)，描述觀察到的現(xiàn)象，并進(jìn)行如下分析和思考：圖12－4－1四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化問題1：現(xiàn)象：如圖12－4－1所示，在厚壁的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速壓下，我們會看到：棉花_____了．問題2：分析：用力壓下活塞——該過程是一個(gè)利用______能壓縮空氣對空氣______的過程；棉花燃燒——“顯示”玻璃筒內(nèi)空氣的溫度______，內(nèi)能_______．問題3：該實(shí)驗(yàn)說明：______是改變物體內(nèi)能的另一種方式；______能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．機(jī)械燃燒機(jī)械做功升高增大做功四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化問題4：改變內(nèi)能的方法有______種．火柴可以放在火上點(diǎn)燃，也可以擦燃．點(diǎn)燃是用______的方法改變火柴頭的內(nèi)能，火柴頭的溫度升高到燃點(diǎn)而燃燒；擦燃是用_______的方法改變火柴頭的內(nèi)能．前者是將火焰的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)移到火柴頭上，后者是將擦火柴時(shí)消耗的________轉(zhuǎn)化為火柴頭的內(nèi)能，即前者的實(shí)質(zhì)是能量的______，后者的實(shí)質(zhì)是能量的______．轉(zhuǎn)化兩熱傳遞做功機(jī)械能轉(zhuǎn)移學(xué)點(diǎn)2熱機(jī)四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化(1)熱機(jī)的原理觀察點(diǎn)火爆炸實(shí)驗(yàn)，描述觀察到的現(xiàn)象，并進(jìn)行如下分析和思考：問題1：現(xiàn)象：如圖12－4－2所示，在“點(diǎn)火爆炸”的實(shí)驗(yàn)中撳動電火花發(fā)生器的按鈕，這時(shí)我們可以看到盒蓋_______，同時(shí)聽到“呯”的一聲響．圖12－4－2飛出四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化問題2：分析：在此過程中，酒精燃燒后產(chǎn)生的具有大量_____能的高溫、高壓的燃?xì)鈩×遗蛎泴λ芰虾猩w______，燃?xì)獾腳____能減少，轉(zhuǎn)化為_____的_____能．問題3：該實(shí)驗(yàn)說明：可以利用內(nèi)能對外______，內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為_____能．該實(shí)驗(yàn)演示的即為_____機(jī)的工作原理：利用燃料燃燒獲得的______能對外______，將______能轉(zhuǎn)化為_______能．機(jī)械內(nèi)做功內(nèi)盒蓋機(jī)械做功機(jī)械熱內(nèi)做功內(nèi)四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化(2)熱機(jī)的工作循環(huán)閱讀教材P51，了解熱機(jī)各部件的名稱，初步認(rèn)識熱機(jī)的各工作循環(huán)后，思考下面的問題：問題1：氣門打開的沖程有：_______沖程和______沖程．活塞向上運(yùn)動的沖程有：_______沖程和_______沖程．發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的沖程有：______沖程和_______沖程．其中實(shí)現(xiàn)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程為_______沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程為_____沖程．做功吸氣排氣壓縮排氣壓縮做功壓縮四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化火花塞點(diǎn)火是在______沖程末、______沖程初進(jìn)行的．判斷沖程的方法：①看氣門；②看活塞．(提示：由曲軸的旋轉(zhuǎn)方向判斷活塞運(yùn)動方向時(shí)，要認(rèn)清曲軸——連桿繞著轉(zhuǎn)動的軸)問題2：汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)沖程，在一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸旋轉(zhuǎn)兩圈，活塞往復(fù)運(yùn)動兩次．做功壓縮學(xué)點(diǎn)3探究燃料燃燒所放出的熱量與哪些因素有關(guān)四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化生活實(shí)驗(yàn)：1000g酒精完全燃燒放出的熱量比100g酒精完全燃燒放出的熱量多，1000g酒精完全燃燒放出的熱量比1000g酒精不完全燃燒放出的熱量多，1000g酒精完全燃燒放出的熱量比1000g草完全燃燒放出的熱量多．提出問題：燃料燃燒所放出熱量的多少與哪些因素有關(guān)？猜想：燃料燃燒所放出熱量的多少與_____________、____________、___________有關(guān)．燃料種類燃料的質(zhì)量燃燒程度四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)探究：比較質(zhì)量相等的不同燃料充分燃燒時(shí)放出的熱量．閱讀教材P54“活動12.8”相應(yīng)內(nèi)容．分析：(1)實(shí)驗(yàn)中是通過_________________________來比較酒精和碎紙片完全燃燒放出的熱量的，這個(gè)方法叫_______法．(2)為了保證實(shí)驗(yàn)的可靠性，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中需控制______________________________________________相同．(3)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，相同質(zhì)量的不同燃料完全燃燒釋放出的熱量一般是________(選填“相同”或“不同”)的．不同等質(zhì)量的水升高的溫度轉(zhuǎn)換燃料的質(zhì)量、燒杯中水的質(zhì)量、燃料的燃燒程度(完全燃燒)等四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化學(xué)點(diǎn)4熱值閱讀教材P54下半部分和P55上半部分內(nèi)容，嘗試獨(dú)立完成下列問題，完成后與同學(xué)相互交流探討．問題1：物理意義：熱值表示燃料燃燒放熱的____________(選填“多少”或“能力大小”)．問題2：定義：燃料___________________與____________之比，叫作這種燃料的熱值．熱值的符號為________．q能力大小完全燃燒放出的熱量燃料的質(zhì)量四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化問題3：單位：_______或_______(氣體燃料)．問題4：理解：熱值是燃料本身的一種性質(zhì)，它的大小與燃料的種類_____關(guān)，而與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、放出的熱量等均_____關(guān)．(均選填“有”或“無”)問題5：熱量的計(jì)算公式：______或_______(氣體燃料)．J/kgJ/m3有無Q＝VqQ＝mq類型一改變內(nèi)能的方式四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化應(yīng)用示例例1下列實(shí)例中，通過做功方式改變物體內(nèi)能的是(

)A．陽光曬熱棉被B．鋸木頭時(shí)鋸條變熱C．用熱水袋取暖D．冷氣使房間內(nèi)溫度降低B四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化[解析]陽光曬熱棉被，屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能，A不符合題意；鋸木頭時(shí)鋸條變熱，是因摩擦(克服摩擦力做功)而發(fā)熱，屬于做功改變物體的內(nèi)能，B符合題意；用熱水袋取暖，屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能，C不符合題意；冷氣使房間內(nèi)溫度降低，屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能，D不符合題意．故選B.四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化[方法指導(dǎo)]判斷內(nèi)能改變方式的方法類型二熱機(jī)四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化例2如圖12－4－2所示，工作中的四沖程汽油機(jī)正處于________沖程，該沖程將________轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．若該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min，則每秒飛輪轉(zhuǎn)過________圈，完成________個(gè)沖程，對外做功________次．圖12－4－220做功內(nèi)4080四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化[解析]火花塞點(diǎn)火，說明是做功沖程．做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；2400r/min＝40r/s；飛輪每轉(zhuǎn)動一圈，完成兩個(gè)沖程，所以40圈完成80個(gè)沖程．每四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，其中只有一個(gè)對外做功，所以80個(gè)沖程中對外做功20次．四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化類型二熱機(jī)例3對于燃料的熱值，下列說法中正確的是(

)A．燃料的熱值跟燃料燃燒時(shí)放出的熱量成正比B．燃料沒燃燒時(shí)就沒有熱值C．就某種確定的燃料而言，它的熱值是一個(gè)確定的值，跟燃料的質(zhì)量及燃料燃燒放出的熱量無關(guān)D．容易燃燒的燃料熱值一定大C四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化[解析]燃料的熱值是燃料的一種屬性，只取決于燃料的種類，與燃料的質(zhì)量和燃燒情況等無關(guān)，A、B、D不符合題意，C正確．[易錯(cuò)警示](1)熱值等于燃料完全燃燒放出的熱量與燃料質(zhì)量的比值，但燃料的熱值是燃料的一種屬性，其大小與燃料的種類有關(guān)，而與燃料的質(zhì)量、燃燒程度、放出熱量的多少均無關(guān)．(2)熱值反映的是燃料燃燒放熱的本領(lǐng)，并不表示放熱的多少．燃料燃燒放熱的多少不僅與燃料的熱值有關(guān)，還與燃料的質(zhì)量、燃料燃燒的程度有關(guān)．四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化類型四熱值與比熱容綜合的熱量的計(jì)算例4

某學(xué)習(xí)小組同學(xué)想研究酒精燈燒水時(shí)的熱效率．他們用酒精燈給100g水加熱，經(jīng)過一段時(shí)間測得水溫升高了60℃，消耗了4.2g酒精．已知：水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)，酒精的熱值為3×107J/kg.則此過程中水吸收的熱量為__________，4.2g酒精完全燃燒放出的熱量為__________，酒精燈燒水時(shí)的熱效率為__________．20%2.52×104J2.52×105J四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化[易混辨析]區(qū)分不同的熱量事件，使用對應(yīng)的熱量計(jì)算公式．物體升溫吸熱或降溫放熱對應(yīng)公式為Q＝cm△t，燃料燃燒放熱對應(yīng)的公式為Q＝mq.課堂小結(jié)四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)燃料的熱值汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu)造、工作過程定義計(jì)算：Q=qm或Q=qv環(huán)保問題課堂反饋A四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化1．圖C12－4－1甲說明：__________可以改變物體的內(nèi)能；圖乙說明：__________可以改變物體的內(nèi)能．圖C12－4－1熱傳遞做功四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化2．下列實(shí)例中，屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是(

)A．冬天，人們常常搓手取暖B．燒開水時(shí)，水蒸氣將壺蓋頂起C．鉆木取火D．用打氣筒給籃球打氣時(shí)筒壁溫度升高B四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化3．如圖C12－4－2所示是演示點(diǎn)火爆炸的實(shí)驗(yàn)裝置，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點(diǎn)燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去．這是因?yàn)榫凭紵a(chǎn)生的燃?xì)鈱ν鈅_______，燃?xì)獾腳_______能轉(zhuǎn)化為盒蓋的________能，這與四沖程汽油機(jī)的________沖程的能量轉(zhuǎn)化相同．圖C12－4－2做功內(nèi)機(jī)械做功四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化4．汽車已經(jīng)走進(jìn)很多現(xiàn)代家庭，圖C12－4－3所示為四沖程汽油機(jī)汽缸的工作示意圖，按吸氣、壓縮、做功、排氣的順序排列，下列排序正確的是(

)A．乙、丙、甲、丁B．甲、丁、乙、丙C．丁、甲、丙、乙D．丙、丁、甲、乙圖C12－4－3C課堂反饋B四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化1．如圖C12－4－4所示的實(shí)驗(yàn)中，通過觀察比較______________________來間接比較質(zhì)量相同的不同燃料充分燃燒時(shí)放出的熱量．燒杯中所裝的液體種類應(yīng)______，質(zhì)量應(yīng)______(以上兩空均選填“相同”或“不同”)．圖C12－4－4溫度計(jì)示數(shù)升高的值相同相同四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化2．焦炭的熱值為3.0×107J/kg，表示的物理意義是_______________________________________．用去一半，則剩下的一半熱值是____________．完全燃燒2kg焦炭放出的熱量為__________．3．燃料的燃燒是一種________變化，在燃料燃燒的過程中，燃料的________能轉(zhuǎn)化為________能，也就是通常所說的釋放出________．1kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是3.0×107J3.0×107J/kg6×107J能量化學(xué)內(nèi)熱量四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化4．下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是(

)A．使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B．使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率C．燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大D．熱值和熱機(jī)效率都是定值，與外界條件無關(guān)B四、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化5．天然氣是一種清潔能源，完全燃燒1m3的天然氣放出的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的焦炭放出的熱量？(天然氣的熱值約為8.7×107J/m3，焦炭的熱值為3.0×107J/kg)[答案]2.9kg編后語做筆記不是要將所有東西都寫下，我們需要的只是“詳略得當(dāng)“的筆記。做筆記究竟應(yīng)該完整到什么程度，才能算詳略得當(dāng)呢？對此很難作出簡單回答。課堂筆記，最祥可逐字逐句，有言必錄；最略則廖廖數(shù)筆，提綱挈領(lǐng)。做筆記的詳略要依下面這些條件而定。講課內(nèi)容——對實(shí)際材料的講解課可能需