机械能与内能的相互转化-精选教学文档

机械能与内能的相互转化

【学习目标】

1．了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义，知道常见的热机——内燃机工作过程及其在历史、现实生活中的应用实例；

2．从能量转化的角度认识燃料的热值；

3．通过能量的转化和转移，进一步认识效率的概念。

【要点梳理】

要点一、物体内能的改变

通过做功可以改变物体的内能。

要点诠释：

对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少，用做功的方法改变物体内能的过程，实质上是内能与其他形式的能量之间相互转化过程。

要点二、热机

利用燃料燃烧释放出能量做功的机械，叫做热机。常见的热机有：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

要点诠释：

（1）内能利用的两种方式：加热、做功。

（2）内燃机及其工作原理：

①内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料。

②内燃机的工作原理：汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动，从而带动其他机械转动。

（3）汽油机和柴油机的异同点：

汽油机柴油机

要点三、热值

我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。单位是：J/㎏。

要点诠释：

（1）燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关：

①燃料的种类；

②燃料的质量；

③燃料是否充分燃烧。

（2）燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q放=mq。其中m为燃料的质量，q为燃料的热值。

要点四、热机的效率

热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做热机的效率。

要点诠释：

（1）热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。

（2）提高热机效率的途径：

①在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，提高效率。

②在使用上，要正确使用，注意保养。

③充分利用废气带走的能量。

【典型例题】

类型一、热机

1、柴油机工作一个循环需四个冲程，其中由机械能转化为内能的是（）

A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程

【思路点拨】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。

【答案】B

【解析】在汽油机一个工作循环的四个冲程中，在压缩冲程中，压缩燃料的混合物做功，将机械能转化为内能，温度升高、内能增加；在做功冲程中，高温高压的燃料被点燃燃烧形成高温高压的燃气，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，故选B。

【总结升华】本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质，并掌握涉及能量转化的两个冲程。

2、某四冲程内燃机的活塞每秒钟完成15次工作循环，那么（）

A．内燃机的转速是900R/min B．每分钟对外做功900次

C．每分钟对外做功1800次D．每分钟对外做功15次

【答案】B

【解析】内燃机每个工作循环为四个冲程，曲轴转动两周，对外做功一次。内燃机每秒完成15次工作循环，则每分钟完成900次工作循环，曲轴转动1800周，即内燃机转速为1800R/min，对外做功900次。【总结升华】此题考察内燃机的工作原理，属基础题。

举一反三：

【变式】单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（）

A．吸气、做功和排气冲程B．吸气、压缩和做功冲程

C．压缩、做功和排气冲程D．吸气、压缩和排气冲程

【答案】D

3、如图，表示做功冲程的示意图是（）

《机械能和内能的相互转化》教学设计

、机械能与内能的相互转化 1、炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用_______ 的方法减少了气体的内能.食物放进冰箱后温度降低，是用 _____________ 的方法减少了食物的内能. 2、随着人们生活水平的提高?轿车已逐步进入我国普通百姓家中.已知某国产骄车每行 驶100km消耗8L汽油(1L = 10-3用)，汽油的密度为0.71 x 103kg/m3、热值为4.6 X 10 7J /kg .则 (1) ____________________________________________ 10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是J . (2)该汽车行驶100km消耗的汽油的 质量是________ kg . (3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/ h的速度匀速行驶时， 它所受到的阻力等于 _________ N. 3、质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5C,水吸收的热量为______________ J。这是通过_______________的方法改变了水的内能。( C K= 4.2 X 103J/kg?C) 4、比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容 _ (填“相 同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块[c铜=3.9 x 102 J / (kg ?C )] 和铅块[c铅=1.3 x 102 J / ( kg ?C )]，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为: ;若铜块温度升高了100 C,则它吸收了J的热。 5、木炭的热值是 3.4x10 7J/kg ，完全然烧500g木炭，能放出J 的热量。柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为n，柴油的热值为q。将质量为

宜兴市邮堂中学物理第十二章 机械能和内能(培优篇)(Word版 含解析)

宜兴市邮堂中学物理第十二章机械能和内能（培优篇）（Word版含解析） 一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难） 1．小明用三根材料和厚度相同但长宽不同的橡皮条、一个弹珠，探究“影响橡皮条弹性势能的因素”。他依次将橡皮条固定在弹弓上，如图所示，在弹性限度范围内，拉伸相同的伸长量，将弹珠在同一位置沿水平方向弹射出去，测得弹射的水平距离，数据如下表： 次数橡皮条橡皮条宽 （cm） 橡皮条长 （cm） 弹射的水平距离/m 1a0.52010.1 2b0.5308.2 3c 1.02014.0 请回答以下问题： （1）实验中是通过比较________________来间接反映橡皮条的弹性势能大小，下列实验中采取的方法与这一方法不同的是________（填字母）。 A．在研究影响电热大小的因素时，我们可以将电热的多少转换成液柱上升的高度 B．判断电路中是否有电流时，我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定 C．研究电流时，将它比作水流 （2）比较第1、2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的 ________有关；比较第1、3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的________有关；你猜想影响橡皮条弹性势能的因素可能还有______________。 （3）用同种材料同厚度的橡皮条，拉伸相同的伸长量，弹性势能最大的橡皮条是 ________。 A．窄而长的 B．宽而长的 C．窄而短的 D．宽而短的 （4）请你对小明的实验做出评价_________（写出一条即可）。 【答案】弹珠被弹射的水平距离C长度宽度橡皮条的厚度D多做几次实验，使实验结果具有普遍性 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]实验通过弹珠被弹射的水平距离反映橡皮条的弹性势能大小，弹珠弹射的越远，说明皮条的弹性势能转化为弹珠的动能越多，说明皮条具有的弹性势能越多。 [2]AB．电热的多少转化为液柱上升的高度，是否有电流转化为灯泡是否发光，应用的转化法与实验中的方法相同，故AB不符合题意；

《机械能和内能的相互转化》教学反思

《机械能和内能的相互转化》教学反思 通过对这节课不断地琢磨、仔细地推敲，反复地修改，认识越来越深，教学设计的思路也越来越清晰。 1、明确教学目标。能从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面来确定教学目标，符合《物理新课程标准》。教学过程设计注意紧密地围绕着教学目标。在教材处理和教法选择上，注意从学生探究与交流的角度突破难点、突出重点。 2、教学思路设计,符合教学内容实际，符合学生实际，教学思路层次清晰，各个教学环节的过渡很自然、到位。在整个教学设计中，教师始终发挥着课堂组织者和学习引导者的作用，使学生通过活动、观察、思考、讨论、归纳、交流等行为自然地掌握所学知识，这一点充分体现了“以学生的主体、以教师为主导”的新课程理念。 3、注意物理与生活的紧密联系。每个重要的知识点的得出都能先根据学生的一些已有经验总结，学完以后让学生列举相关的生活实例。这样既能达到练习巩固知识点的目的，同时又体现从生活走向物理，从物理走向社会的新课程教学理念。 4、体现了物理课的实验性与趣味性。通过学生生活体验引入新课，激发了学生学习新知识的兴趣；通过采取哪些办法可以使橡皮温度升高，让学生思考动手做一做，汇报自己各种方法并归类，培养讨论问题、分析问题的能力；通过演示空气压缩引火仪，分析棉花燃烧成因和能量转化，活跃了学生的思维并且提高了学生归纳总结的能力；在体验物体对外做功可以使物体的内能减小，用气球放气感受手与气球接触处的.温度变化，既锻炼了学生的动手能力，又调动了学生的积极性。 当然，本课设计的不足也还是有不少的。比如： 1、备学生不足，问题设置“过度”开放，比如在气球放气实验中，提问“气球为什么会升空？其过程的能量转化怎样？”就导致学生无从入手，摸不着头脑，出现了漫无边际的现象。如果变“过度”开放为“适度”开放，在每个大问题下面设置几个小问题，用问题串的形式将它们紧凑的联系在一起。比如在这儿

苏科版九年级上册教案：12.4机械能与内能的相互转化

机械能与内能的相互转化 教学内容： 机械能与内能的相互转化 1、活动：研究做功能否改变物体的内能。 2、活动：演示点火爆炸----将内能转化为机械能。 3、热机：介绍汽油机的结构、汽油机的一个工作循环、能量转化情况。 4、生活·物理·社会：热机的发展历程。 教学目标： 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程。 2、通过观察、分析内能转化为机械能的过程，知道热机的工作原理。 3、借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。 4、通过阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 教学重点： 1、认识到做功是改变内能的另一种方式。 2、介绍四冲程汽油机的构造和工作过程。 教学难点： 介绍四冲程汽油机的构造和工作过程，四冲程汽油机的工作过程和其中的能量转化。 教学方法： 创设情景提出问题，通过几个活动说明做功可以改变物体的内能，联系实际引出热机的概念。 教学用具： 铁丝、空气压缩引火仪、细线、汽油机模型等 教学过程：

一、实验复习，热传递是改变内能的一种方式 学生实验，说出现象 二、看图设问，明确学习目标，激发学习兴趣 为什么汽车高速行驶时，轮胎的温度会升得很高？ 燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 三、参与活动，感受做功能否改变物体的内能 活动：用多媒体以图片形式展示：做一做内容。 学生实验，触摸弯折，有何感觉？ 说明：物体的内能增加了。是怎样实现的？ 板书：做功是改变物体内能的另一种方式 通过空气压缩引火仪实验，感受做功是改变物体内能的另一种方式 教师演示，学生看一看 让学生说现象 说明：活塞压缩引火仪中空气，对空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉絮的着火点，棉絮燃烧起来。 用多媒体以图片形式展示：议一议 学生讨论，完成问答。 师生归纳知识点。 四、播放点火爆炸——将内能转化为机械能 学生阅读课文 老师播放视频，（如进行实验操作要注意安全） 学生观看，用所学知识解释，并说出其中能量的转化 内能机械能 板书：热机的原理：内能转化为机械能 用多媒体以图片形式展示热机 学生说一说生活中还有哪些热机 以汽油机为例，(关于柴油机下节课学习)通过多媒体图片介绍汽油机结构图、

赤峰物理第十二章 机械能和内能(篇)(Word版 含解析)

赤峰物理第十二章机械能和内能（篇）（Word版含解析） 一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难） 1．某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q，图中A桶内装有水，B为下部开了许多通气孔的罩子 (1)要完成本实验，还需要的测量工具是天平、砝码和______； (2)罩子B的主要作用是______； (3)实验收集的数据为：A桶中水的质量为m水，水的初温为t1，末温为t2，蜡烛燃烧前的质量为m1，燃烧后的质量为m2。则蜡的热值q=______（水的比热容为c水）； (4)实验测出的热值会比真实值偏小，造成这一偏差的原因可能是______（至少有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）。 A．蜡烛没有完全燃烧 B．桶A中水的质量太多 C．桶A吸收了部分热量 D．蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中 【答案】温度计防止热散失21 12 () c m t t m m - - 水水 ACD 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]测量蜡的热值时，根据 Q q m =放的原理进行实验，而蜡的质量用天平进行测量，燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下，等于A桶中内水吸收的热量，而Q吸=c水m(t- t0)，所以还需要温度计来测量温度。 (2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。 (3)[3]由题意知，水吸收的热量 Q吸=c水m水(t2-t1) 而Q吸=Q放，那么蜡的热值 21 1212 () c m t t Q q m m m m - == -- 水水 放 (4)[4]据 Q q m =放，实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有：蜡烛没有完全燃烧，造

物理九年级上册 第十二章 机械能和内能(培优篇)(Word版 含解析)

物理九年级上册第十二章机械能和内能（培优篇）（Word版含解析） 一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优（难） 1．如图所示，甲、乙、丙图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择____两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择____ 两图进行实验；在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须___（填“相等”或“不相等”）； (2)在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表： 燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/（J/kg）12040 2.4×106 22030 根据表中数据计算：完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J，燃料2的热值是____J/kg； (3)比较不同物质的比热容实验时，记录数据如下表： 加热时间/min0123456 液体a25262728293031 液体b25272932343638 可知道：对液体a和液体b都加热6min，液体a吸收热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”），比热容较大的是__________。 【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]比较不同燃料的热值，应用不同的燃料给相同的液体加热，所以应选择甲乙两图进行实验。 [2]比较不同物质的比热容，应用相同的燃料给不同的液体加热，所以应选择甲丙两图进行实验。 [3]在实验中用上控制变量法进行探究，所以要探究不同燃料的热值，除了燃料种类不同，其它物理量要控制相同，即液体的种类及其质量、初温要相同；同理要探究不同物质的比热容时，除了液体种类不同，其它物理量要相同，即热源、燃料的质量要相同。 (2)[4]由表格数据知，完全燃烧20g燃料1放出的热量 Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J [5]完全燃烧10g燃料1放出的热量 44 1 4.810 1 J2J 1 22 .410 Q Q == =??? 放放 而甲图中，液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量，设液体的质量为m，据Q吸=cm(t-t0)得，液体a的比热容 () 3 4 1 10J 2 2 .4 1.210J ()(0) 40 Q Q c m t t m t t m m ? ==== --? ? - 吸放 ℃℃ 乙图中，燃料燃烧放出的热量 Q放2 =Q吸2=cm(t＇-t0＇)= 3 4 1.210J (3020) 1.210J m m ?-= ? ? ?℃℃ 则燃料2的热值 4 6 2 1.210J 1.210J/kg 0.01kg Q q m ? ===? 放2 燃料 (3)[6][7]在甲和丙中，用相同的热源给液体加热，在相同的时间内放出的热量相同，则a、b液体吸收的热量相同。分析表格数据知，吸收相同的热量，液体a升温慢，其比热容较大。 2．小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。重物通过细绳与木块相连，细绳不可伸长，AQ为水平面，AP段长为L，表面光滑；PQ段粗糙，实验开始时，木块的细绳拉直，质量为M的木块位于P点，质量为m的重物恰好置于地面，将木块从P向右拉至A，放手后木块向左运动，最终停在B点，PB长为x。不计空气阻力、滑轮摩擦。 (1)木块在AB段运动过程中，重物的重力做功为（用字母表示）___________；木块经过

机械能和内能教学案

课题：动能势能机械能 课型：新授课时间： 执笔：赵永锁审核：姜佑祥 [学习目标]１、知识与技能： （1）了解能量的初步概念。 （2）知道什么是动能及影响动能大小的因素。 （3）知道什么是势能及影响势能大小的因素。 （4）知道机械能和机械能是可以相互转换的。 2、方法与过程： （1）通过观察和分析，知道机械能和势能的相互转换 （3）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。 3、情感、态度、价值观： （1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。 （2）通过探究，体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。 （3）学会自己查找资料，培养自学的能力。 [学习重点] （1）能量概念的建立;（2）动能和势能概念的建立 [学习难点]（1）探究动能与那些因素有关的实验 （2）探究重力势能与那些因素有关的实验 [学法指导]自学、实验探究、关键点拨、练习巩固等相结合 [学习过程] 一、导入谈话： 自然界的物体和能量是分不开的，那我们今天就来好好研究一下。 二、自学自测： 自主学习文本，完成自测作业 （1）、江河里流动的水具有能。如果在江河上修筑拦河坝，抬高坝内水位就能增大坝内水的能。当这些水流下带动发电机发电时，机械能转化为能。（2）、“跳高”是一项常见的体育运动，跳高运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，助跑是为了（） A．增大运动员的惯性B．增强运动员表演的观赏性 C．增大运动员的动能D．避免运动员受伤 （3）一游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能______，机械能______。(填“增大”、“减小"或“不变")。 三、互学互助： 小组合作探究，课堂展示成果 出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功？ 利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。 不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

机械能和内能相互转化

第十二章机械能和内能 12.3 机械能和内能的相互转化 一、填空题: 1 ?如图1所示，将铁丝快速地反复弯折几次，然后用手指在弯折处触摸一下，有 的感觉，这是由于物体的内能__________ 的缘故。 2?如图2所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地 塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的 按钮。这时我们可以看到：盒盖____________ ，同时听到“呼”的一声响。在此过程中，酒精 燃烧后产生的燃气对_______________ 做功，燃气的 __________ 能减少，转化为 ____________ 的台 匕冃匕。 3 ?热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的______________ 能转化为 __________ 能的装置。 4 .汽油机完成一个工作循环: 冲程是燃气对外做功的过程； (2 )曲轴旋转 ________ 周，活塞往复___________ 次； (3)压缩冲程中 ___________ 能转化为____________ 能；做功冲程中 __________ 能 转化为__________ 能。 5?如图3所示为热机工作时的某种程示意图，该冲程是 ______________ 冲程。图3 6. ___________________________ 1kg某种燃料所放出的热量叫做这种燃料的热值。已知木炭的热值为 _ 3.4X 107j/kg, 其物理意义是_________________________________________ 。 7.0.3kg的酒精完全燃烧放出了 _________________ 9.0 x 106J的热量，则酒精的热值为; 5kg酒精的热值又是 多少呢？答：________________ 。 &热机的热效率较低，一方面是由于燃料的不完全燃烧而损失了部分能量，另一方面能量损失较大 的是____________ 冲程所释放的_______________ 带走了大量的热，以及在______________ 冲程中消耗部分能量 (1)活塞经历四个冲程：分别为____________ 和排气冲程，其中, 9?如图4所示，属于热传递方式改变物体内能的是 ( U两手相搓 变暖和 D.向F压活塞使 气体軽度升高 图1 图2 A.锯木头时 锯子发热 阳光照射使 水温升高 )

机械能与内能的相互转化导学案

12.4机械能与内能的相互转化 【观察思考】 一、探究做功能否改变物体的内能 （一）现象 1、活塞对空气，空气温度，内能，此过程转化为。 2、手对铁丝，铁丝温度，内能。 3、在水泥地面摩擦钢尺，钢尺克服摩擦力，钢尺温度，内能。 4、双手摩擦生热、擦燃火柴、切割机擦出火花、轮胎长时间行驶发生爆胎等等。 （二）归纳 1、以上事例中物体增加的内能是由转化而来的，即可以通过方式将 能转化为。 2、是改变物体内能的另一种方式。 （三）比较 1、热传递改变内能的本质是内能的； 2、做功改变内能的本质是机械能为内能。 （四）逆向：将内能转化为机械能 酒精燃烧产生的燃气对盒盖，燃气的转化为；即可以通过的方式，将转化为。 （五）应用 酒精燃烧后的高温燃气对瓶塞，燃气的温度，内能，瓶塞的机械能。 根据这一原理，可以制造出一种将转化为的机器——。 二、热机 （一）汽油机的工作循环 1、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，燃料和空气的混合气体被吸入气缸； 第一次吸气需要由来完成。 2、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，燃料混合气体被，温度，能转化为能； 第一个压缩冲程须由完成。 3、冲程：活塞快到气缸顶端时，打火，混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动向运动，能转化为能； 做功冲程外力。 4、冲程：进气门，排气门，活塞向运动，将废气排出气缸。 依靠飞轮、曲轴的完成。 （二）归纳 1、汽油机的一个工作循环包括个冲程，曲轴转动圈，飞轮转动圈，活塞

往复运动次，对外做功次。； 2、一个工作循环中，压缩冲程能转化为能，做功冲程能转化为能； 三、比较不同燃料放出的热量 （一）实验 1观察：比较花生和酒精燃烧放出的热量 2、结论：质量的燃料燃烧所放出的热量一般是的。 3、我们用来表示不同燃料完全燃烧时这种放热性能优劣。 （二）热值 1、定义：燃料燃烧放出的与燃料的之比，叫做这种燃料的。 2、比值含义：热值的大小等于质量某种燃料燃烧放出的。 3、公式：，变形公式：、。 4、单位： 5、物理意义：无烟煤的热值为3.4×107J/kg，表示。 6、热值表 ①不同燃料的热值一般是的，所以热值是的一种。 ②燃料的热值只与有关。 7、例题 把5kg、40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 思考：实际使用中，需要的木材要大于0.105kg，为什么？ 四、热效率 1、在实际利用燃料中，燃料很难燃烧，而且放出的热量不能被利用，有效利用的只是其中一部分． 2、热效率：的热量与的热量的比值（百分比）．

《机械能和内能的相互转化》教学设计(1)

《机械能与内能的相互转化》教案 班级_______姓名_______ 【学习目标】 1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程； 2、通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式 【学习重点】 从生活实例中认识，并能用实例说明做功能改变物体的内能 一、课前自主学习： 1给你一块冰，你有哪些方法可以使它熔化？ 2、寒冷的冬天，为了使手暖和起来，你常采用什么方法？ 3、在瓦特的故乡——格林诺克的小镇上，家家户户都是生火烧水做饭。有一次，他在厨房里看烧开水。起初，水壶的壶盖很安稳，隔了一会儿，水快开了，暮地，壶里的水蒸汽冒出来，推动壶盖跳动了。蒸汽不住地往上冒，壶盖也不停地跳动着，瓦特观察好半天，感到很奇怪，猜不透这是什么缘故，就问祖母说：“什么玩艺使壶盖跳动呢？”根据你的预习，你能帮瓦特的祖母回答吗？答： 总结：以上材料说明_____ _是改变物体的内能一种方式，_ _____是改变物体内能的另一种方式。 二、课内互动学习： 一、讨论课前准备 1、将铁丝快速地弯折十余次，然后用手指触摸弯折处，感觉_____，说明铁丝的内能_______了（“增加”、“减少”或“不变”），______能转化为_____能，仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象，______（能或不能）断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的，说明做功与热传递对于_____________________________是等效的。 二、实验探究做功如何改变内能 1、演示压缩空气引火仪的实验 在厚壁玻璃管的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速下压，实验中看到_______________，说明_______________________________________________。 例：自行车轮胎打气时，打气筒也会_______，这也是____________________________的缘故。搓搓手会感觉热是由于____________________________。钻木取火是由于__________________________等。 结论：通过以上活动可知：外界对物体做功，物体的温度__ __，内能____ __，实质是______能转化为______能 2、演示点火爆炸 ⑴在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，发现盒盖被_____，在此过程中，酒精燃烧，把酒精的_____能转化为燃气的_____能，然后，高温高压的燃气对外做功，推动盒盖，燃气的____能减少，转化为盒盖的_____能。 ⑵在试管中装适量的水并将瓶塞盖紧，用酒精灯加热试管底部，一段时间后，发现瓶塞被水蒸气_____，水蒸气的____能转化为瓶塞的____能，水蒸气的温度____，发生______ 现象，所以在试管口周围会

机械能和内能精选练习题

第12单元 机械能和内能 1、“跳远”是一项常见的体育运动，跳远运动员在比赛过程中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做的目的是（ ） A.增大了跳远运动员的惯性 B.减小了跳远运动员的惯性 C.增大了跳远运动员的动能 D.减小了跳远运动员的动能 2、如图所示，小刚对子弹击穿木板靶心前后子弹能量变化的问题进行了思考，有如下四点看法：（1）动能减少，是因为有部分机械能转化为内能 （2）动能减少，是因为子弹的机械能增加了 （3）动能减少，是因为子弹克服摩擦做了功 （4）子弹机械能不变 在他的看法中，正确的有（ ） A ．1点 B.2点 C.3点 D.4点 3、下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是（ ） 4、为了探究能量转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上，实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被郑紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去！以下有关能量转化的判断，正确的是（ ） A.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能 B.铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能 C.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能 D.铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能 5、如右图，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近到自己的鼻子，松手后，铁锁向前摆动又摆回来。有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是（ ） A ．铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变 B ．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能 C ．铁锁上升到最高点，重力势能最小 D ．铁锁下降到最低点，动能最小 6、在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是（ ） A ．小明的重力势能保持不变 B ．小明的动能保持不变 C ．小明的机械能守恒 D ．小明的机械减少 7、如图所示的情景是一种游戏，叫蹦极，游戏者将一根有弹性的绳的一端系在身上， 另一端固定在高处，从高处跳下，图中a 点是弹性绳自然下垂绳下端的位置，c 点的游 戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是 （ ） A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者减少的重力势能全部转化为动 能 C.游戏者通过a 点后，他具有弹性势能 D.游戏者到c 点时，他的动能为零 8、关于物体内能的下列说法，正确的是（ ） Ａ．晒太阳使身体变暖，是通过做功改变内能的 Ｂ．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体 D ．子弹水平穿过 苹果的瞬间

第十章+机械能、内能及其转化(含答案)

第十章单元练习 一、选择题 1.在下列 各过程中，物体动能转化为势能的是（） A.拉弯的 弓把箭射出去 B.秋千从 低处荡向高处 C.冰雹从 天而降 D.向上抛 出的石块在空中上升 2.一个物体的内能增加了，下列说法中正确的是（） A.物体一定吸收了热量 B.一定对物体做了功 C.物体可能吸收了热量，也可能是物体对外做了功 D.物体可能吸收了热量，也可能是外界对物体做了功 3.下列现 象中不能说明分子在做无规则运动的是（） A.墙内开花，墙外香 B.空气中飘动的浮尘 C.在盛有清水的杯子里滴入一滴墨汁，过一会儿整杯水都变黑了 D.把磨光的铅片和金片紧压在一起放置较长时间后，可看到金与铅互相渗入对方 4.将比热 容大的金属块和比热容小的金属块同时放入沸水壶中，则（） A.比热容 大的金属块一定吸热多 B.比热容 小的金属块一定吸热少 C.它们吸 收的热量可能相等 D.比热容 小的金属块升高的温度一定高 5.2004年12月底，印度洋海底发生强烈地震，引发的海啸破坏性极强，造成几十万人死亡和无数财产损失，海啸之所以有这样大的破坏性，是因为海啸具有很大的（） A.内能 B.重力势 能 C.弹性势 能 D.动能 6.使用打气筒给自行车轮胎打气，当用力向下压活塞时，对于筒内的气体来说，可以增大的物理量是（） A.体积

B.热量 C.内能 D.质量 7.如图10-4所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是（） A.重力势能减小，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能增大 C.重力势能减小，弹性势能减小 D.重力势能增大，弹性势能减小 8.内燃机工作 的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（） A.压缩冲程 B.吸气冲程 C.排气冲程 D.做功冲程 9.自然界可供 人类利用的机械能源是（） A.江河的流水 B.煤 C.石油 D.潮汐 10.关于热机 效率，下列说法中正确的是（） A.热机效率越高，即热机做的有用功越多 B.热机效率越高，即热机的功率越大 C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑 D.热机效率为60% 二、填空题 11.单摆在上 升的过程中，是__________能转化为__________能，在__________时动能最大，在_____________时重力势能最大；如果不考虑空气阻力的作用，在动能和重力势能相互转化的过程中，单摆所具有的机械能的总量__________________.

机械能和内能知识点总结

能量与热量的计算 一.机械能 1.能量：一个物体能够做功，说明它具有能量（做功必然有能量，但有能量并不一定正在做功。就好比能花钱就一定有钱，但有钱并不一定正在花钱）。能够做的功越多，具有的能量越大。 2.能量的单位：焦耳，J，常用单位kJ 3.生活中常见的能量：太阳能，风能，水能，核能 4.动能：物体由于运动而能够做功，所具有的能量叫做动能。动能的决定因素：质量和速度注意：（1）一切运动的物体都具有动能，具有动能的物体一定在运动 （2）惯性是物体的属性，由质量决定；动能是物体的运动状态，由质量和速度共同决定 （3）动能与参照物有关 5.重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。重力势能的决定因素：质量和高速度（高度具有相对性，所以重力势能具有相对性，高中再细讲） 6.弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能。弹性势能的决定因素：形变和弹性 7.机械能：动能和势能统称为机械能。动能和势能相互转化，总量不变。 二.分子动理论 1.一切分子都由大量分子组成，分子间有空隙，气体的空隙最大，固体的空隙最小。 2.分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈。这种运动称作分子热运动 3.分子间存在引力和斥力 三.内能 1.物体内所有分子热运动的动能和分子势能的综合称作内能，内能是物体的内能，只考虑一个分子的动能和势能是没有意义的 2.内能的特点：任何温度下物体都具有内能，物体温度越高，内能越大 3.改变内能的方式：热传递和做功 4.内能和机械能的区别： （1）内能由分子间相对距离和无规则运动决定，与物体的机械运动无关 （2）内能研究物体内部分子的运动状态，机械能研究整个物体 （3）内能和机械能相互独立 （4）内能和机械能可以相互转化 四.比热容，热量 1.物体在热传递过程中内能改变的多少可以用热量来度量 2.注意温度、内能、热量的区别 3.比热容：单位质量的某种物体升高（或降低）1o C所吸收（或放出）放入热量叫做这种物质的比热容，用c表示，单位：J/kg.o C，读作“焦耳每千克摄氏度”。如：水的比热是 4.2×103J/kg.o C表示质量是1kg的水，升高1o C吸收的热量是4200J。 4.比热是物质的特性，不同物质的比热一般不同，物质的比热固定不变 5.热量的计算：Q=cmΔt

机械能、内能及其转化 (2)

第十章 机械能和内能 一、机械能 1.能量：定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 单位：焦耳（J ）。能量是表示物体对外做功本领大小的物理量，所以能量 与功的单位相同。 理解：一个物体“能够做功”并不一定“要做功”，也不是“正在做功”或者“已经做功”。 2.动能：定义：物体由于运动而具有的能量。 影响因素：物体的速度与质量（22 1mv E k = ） 探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的速度越大、质量越大，动能就越大。 3.势能：分类：重力势能和弹性势能 （1）重力势能：定义：物体由于被举高所具有的能量。 影响因素：物体的相对高度和质量（mgh E p =）。 探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的质量越大位置越高，重力势能越大。 注意：一个物体重力势能的多少取决于零势能面的选取，物体的位置高度是指物体相对于零势能 面的高度。 （2）弹性势能：定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。 影响因素：物体的弹性形变程度与材料（材料的弹性）。 探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的弹性越好、弹性形变越大，弹性势能越大。 4.机械能：定义：动能与势能的总和称为机械能。 机械能守恒定律：内容：一个物体只有重力或弹力做功时，只会发生动能与势能之间的转化，机 械能的总量保持不变，我们就说机械能守恒。 例：质量一定的物体，如果从高处加速下落时，只受重力作用，不受空气阻力，则动能越来越大， 重力势能减小，整个过程中，重力势能逐渐转化为动能，机械能守恒；若下落过程中有空气阻力，则除了重力做功外还有其它力做功，部分重力势能转化为动能，但还有部分重力势能转化为物体的内能（摩擦生热），机械能不守恒。 二、内能 1.分子动理论：（1）物质组成：一切物体都是由分子和原子组成； （2）分子热运动：分子在不停的做无规则运动； （3）相互作用力：分子间存在着相互作用的引力和斥力。

机械能和内能 知识点

机械能和内能知识点 一、机械能 （一个物体如果能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量） 动能 1、动能：物体由于而具有的能量。 2、影响动能大小的因素：和。（要求会探究，注意控制变量法） （质量不同的小车从同一斜面的同一高度自由滑下，到达水平面时速度大小相等） 势能 1、弹性势能：物体由于发生而具有的能量。 2、在一定限度内，形变物体的越大，其能就越大。 3、重力势能：的物体具有的的能量。 4、影响重力势能大小的因素：和。（要求会探究，注意控制变量法）机械能（要求会指出物体具有什么形式的机械能）统称为机械能。动能和势能的转化（会从例子中指出能量的转化） 二、内能 1、内能：物体内所有做无规则运动的和的总和。一切物 体在任何时候，内能都不可能为零。 2、内能与温度的关系：物体的温度升高，其内能，反之内能。 物体的内能不只与温度有关：对于同一个物体，可以说温度越高，内能越大；但“温度越高的物体，内能就越大”这种说法是错误的。 3、热运动：物体内部大量分子的无规则运动。 “墨水在冷热水中的扩散”实验表明：温度越高，分子无规则运动得越快。 4、内能和机械能的关系：任何情况下，物体都具有内能；而在有的情况下，物体的机械能 可能为零。物体的内能与分子动能和分子势能有关；而机械能与物体的机械运动情况有关。 三、改变内能的两种方法 1、热传递(能量的转移) ①发生的条件：有温度差。停止的条件：温度相等。 ②热传递传递的是能量，而不是温度。

③当物体由于热传递改变它的内能时：内能若增大，则它的温度可能升高，也可能不变（晶体的熔化、液体的沸腾）；内能若减小，则它的温度可能降低，也可能不变（晶体的凝固）。 ④叫热量。 （热量是一个过程量，一般说“吸收多少热量”、“放出/释放多少热量”，而不能说“有多少热量”、“含有/具有多少热量”、“···的热量是多少”。） A、单位：焦（J） =? B、计算公式：Q cm t 2、做功（能量的转化） ①机械能→内能：对物体做功，物体的内能增加； 内能→机械能：物体膨胀对外做功，物体本身的内能减少。 ②应用：热机——将能转化为能的装置。 汽油机：一个工作循环，个冲程，曲轴旋转圈，活塞往复次，对外做功次。吸气冲程：活塞向下运动，吸入燃料和空气的混合气体。 压缩冲程：活塞向上运动，压缩混合气体，能→能。点燃混合气体。 做功冲程：高温高压的燃气推动活塞向下运动，能→能。机器动力来源。 排气冲程：活塞向上运动，将废气排出气缸。 四、燃料的热值 1、燃料燃烧的过程：能→能。 2、燃料的热值（q）：kg某种燃料燃料放出的热量。 3、燃料燃烧放出热量的计算公式：单位： 焦炭的热值是3×107J/kg，表示：。 4、热值是燃料本身的属性，不同的燃料一般热值不同。热值只与燃料的种类有关，与质量、 燃烧的程度无关。

机械能、内能及其转化(2)

第十章 机械能和内能 一、机械能1.能量：定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。 单位：焦耳（J ）。能量是表示物体对外做功本领大小的物理量，所以能量 与功的单位相同。理解：一个物体“能够做功”并不一定“要做功” ，也不是“正在做功”或者“已经做功”。 2.动能：定义：物体由于运动而具有的能量。 影响因素：物体的速度与质量（ 221mv E k =）探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的速度越大、质量越大，动能就越大。 3.势能：分类：重力势能和弹性势能 （1）重力势能：定义：物体由于被举高所具有的能量。 影响因素：物体的相对高度和质量（ mgh E p =）。探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的质量越大位置越高，重力势能越大。 注意：一个物体重力势能的多少取决于零势能面的选取，物体的位置高度是指物体相对于零势能面的高度。 （2）弹性势能：定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。 影响因素：物体的弹性形变程度与材料（材料的弹性） 。探究方法：控制变量法和转换法。 结论：物体的弹性越好、弹性形变越大，弹性势能越大。 4.机械能：定义：动能与势能的总和称为机械能。 机械能守恒定律：内容：一个物体只有重力或弹力做功时，只会发生动能与势能之间的转化，机械能的总量保持不变，我们就说机械能守恒。 例：质量一定的物体，如果从高处加速下落时，只受重力作用，不受空气阻力，则动能越来越大，重力势能减小，整个过程中，重力势能逐渐转化为动能，机械能守恒；若下落过程中有空气阻力，则除了重力做功外还有其它力做功，部分重力势能转化为动能，但还有部分重力势能转化为物体的内能（摩擦生热），机械能不守恒。 二、内能 1.分子动理论：（1）物质组成：一切物体都是由分子和原子组成； （2）分子热运动：分子在不停的做无规则运动； （3）相互作用力：分子间存在着相互作用的引力和斥力。

九年级物理上册 12.4 机械能与内能的相互转化导学案1苏科版

四、机械能与内能的相互转化（第1课时） 【学习目标】 1．通过活动，认识到做功是改变物体内能的另一种方式； 2．通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道热机的工作原理； 3．借助动画，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作原理； 4．阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 【学习过程】 投影图片 1、为什么汽车高速行驶时，轮胎温度会升得很高？ 2、燃料是怎样使汽车发动机工作的？ 一、做功——改变物体内能的另一种方式 活动一：研究做功能否改变物体的内能 1、做一做：反复弯折铁丝，用手指触摸一下弯折处，有何感觉？ 现象是：说明：； 思考：物体增加的内能是从何而来的？能量是如何转化的？ 你还有什么方法能使铁丝的温度升高内能增加？哪些是用热传递的方式改变物体的内能的？哪些是通过做功来改变物体内能的？ 仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象，能否断定是通过热传递方式还是做的方式来实现的？如果不能，说明了什么？ 2、看一看：演示空气压缩引火实验； 思考：干燥的棉絮被点燃，你知道是什么原因？（请用文字表达） 活动二：演示点火爆炸——将内能转化为机械能 看一看：演示点火爆炸现象 思考： 在这个过程中，酒精燃烧后，是酒精能转化高温高压燃气的能。

燃气对盒盖做功，将盒盖推了出去，燃气的能减少，转化为盒盖的能。 想一想：生活中还有什么现象与之类似？请举两例： 3、小结：做功与内能的改变 ⑴做功和热传递都可以改变物体的内能，两者对改变物体的内能是等效的； ⑵做功的方式改变物体的内能，实际上是内能与机械能相互转化过程； ⑶外界对物体做功可以使物体的内能增加，机械能转化为内能； ⑷物体对外界做功可以使物体本身的内能减小，内能转化为机械能。 二、热机 1、热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的能转化为能的装置。 2、阅读课文，了解汽油机的结构和工作原理，回答下列问题。 ⑴汽油机的主要结构是哪几部分？名称各是什么？ ⑵吸气冲程中，燃料混合物为什么会被吸进汽缸？ ⑶压缩冲程中能量是怎样转化的？什么时候点燃燃料？ ⑷在做功冲程中是什么做功？能量发生了怎样的转化？ ⑸如何通过汽门 ．．来判断汽油机工作时某个冲程？ ．．+活塞 3、理解： ⑴汽油机的一个工作循环，包括个冲程，活塞上下往复次，曲轴转动周，对外做功次，发生了次能量转化。 ⑵汽油机一个工作循环中，除了做功冲程中，高温高压燃气推动活塞运动，对活塞做功外，其它的三个冲程是靠来完成的。 【当堂反馈】 1．在四冲程内燃机工作的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程，这两个能量转化的过程存在于 ( ) A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程

机械能、内能及其转化练习题

本着重力势能、弹性势能、动能与具体什么因素有关 内能与什么因素有关去做题： 一、选择题 1、下列关于能量的说法中正确的是（） A．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B．做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少 C．能够做功的物体具有能量，但不一定就做功 D．能量多的物体所做的功一定就多 解析：C A、做功的物体具有能量，不做功的物体不一定不具有能量，高山上的石头静止，不做功但具有重力势能，该选项说法错误； B、能够做功说明具有能量，具有的能量多不一定都做功，该选项说法错误； C、能够做功的物体具有能量，但具有能量不一定做功，该选项说法正确； D、能量多的物体做功不一定多，有能量不一定用来做功，该选项说法错误． （问杨源兵：例1教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重50N 的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，从一楼到教室过程中小明对箱子做的总功为(C ) A．0J B．300J C．450J D．500J 解析：本题包括两个过程，一是小明将50N的箱子提高6m，人对箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移动6m的距离，根据W=Fs=50N×6m= 300J；另一过程是提着箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移动距离的方向垂直，在这一过程中人没有做功。） 2、下列说法中正确的是（） A．静止的物体不具有能 B．没有做功的物体不具有能 C．具有能的物体一定在做功 D．能够做功的物体一定具有能 解析：物体具有能量说明物体具有做功的本领，不一定正在做功，与物体运动与否无关，故A、 B、C说法都不正确；能够做功的物体一定具有能，说法正确．故选D． 3、关于能的概念,下列说法正确的是：（） A、一个物体能够做功,它一定具有能. B、一砖头放在桌面上没有做功,因此它没有能. C、甲物体运动比乙物体运动快,则甲的动能一定比乙的大. D、一根放在地上的弹簧,虽然没有被压缩或拉长,但它仍具有势能 解析：选A，基本上是课本原话：（物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称：能）A选项为：一个物体能够做功,它一定具有能，A已经绝对正确了，那么D选项错在哪里：我们可以看做它的重力势能为0，因为它毕竟有质量，继而有重力。 4、关于能的概念,下列说法中正确的是（） A.一个物体能够做功,就说这个物体具有能 B.用线悬着的小球,没有做功,所以没有能 C.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多 D.一个物体做了功,说明这个物体具有能 解析：B.用线悬着的小球，没有做功，所以没有能错误的原因：具有重力势能 C.一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多错误的原因：剩下的能量可能是0 D.一个物体做了功，说明这个物体具有能错误的原因：做了功可能能量已经消耗完。