12.4 机械能与内能的相互转化(第一课时)
导学目标:
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.
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.
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.
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.
导学过程:
【自主学习】---初步掌握,发现问题
1.烧水时火焰的内能传递给水,使水的 升高, 增加.这种改变内能方式叫 ,可以看出它的实质是: 的转移.即内能从 转移到了 .
2. 是改变内能的另一种方式.
3. 叫热机.
4. 叫冲程.
5.汽油机的四个冲程分别是: 、 、 、 .
【合作探究】---深入理解,解决问题
活动一、探究做功改变物体的内能
1.做一做 12—30反复弯折铁丝
现象及分析:铁丝温度 ,内能 .
结论: 也可以改变物体内能.
思考:增加的能量从何而来?
外界的 能转化为铁丝的 能.
2.观察12-31实验:空气压缩引火仪
现象及分析:
现象:
分析:被压缩的 的温度升高,内能 .
结论: 也可以改变物体内能.
思考:被压缩的空气增加的内能从何而来?
外界(活塞)的 能转化为空气的 能.
活动二、观察点火爆炸现象
现象:盒盖被 .
分析:燃气也可以对外做功,此时(极短时间内的做功过程中)燃气温度会 ,燃气内能 ,盒盖机械能 , 能转化为 .
结论:做功也是改变物体 的一种方式.当物体(如燃气)对外做功时,物体(燃气)的 能转化为外界物体(如盒盖)的 能.
综上:改变内能的方式有两种: 和 .
做功改变内能的实质是 能与 能的相互转化.
当外界对物体做功时,物体的内能 , 能转化为 能;
当物体对外做功时,物体的内能 , 能转化为 能.
活动三、了解汽油机的工作原理
1.吸气冲程:
活塞由 向 运动;进气门 ,排气门 ;吸入的是 ;
2.压缩冲程:
活塞由 向 运动;进气门 ,排气门 ;此冲程中 能转化为 能.
此冲程末 点火.
3.做功冲程:
活塞由 向 运动;进气门 ,排气门 ;此冲程中 能转化为 能.
4.排气冲程:
活塞由 向 运动;进气门 ,排气门 ;
小结:汽油机完成以上四个冲程叫一个 .完成一个工作循环曲轴转动 圈,飞轮转动 周,活塞往返运动 次.
四个冲程中只有 冲程是依靠燃气对活塞做功完成的,另外三个冲程是依靠飞轮的 完成的.
活动四、会解决实际问题
1.下列物体内能的改变属于热传递的是 ,属于做功的是 .
A.钻木取火 B.用热水袋取暖
C.冬天晒太阳,人感到暖和 D.锯木头时,锯条会发烫
E.冬天两手互相搓会觉得暖和 F.酒精涂在手上觉得凉
2.在试管中装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气把软木塞冲开,在冲开软木塞的过程中( )
A.水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能增加
B.水蒸气膨胀做功,消耗了水蒸气的内能
C.水蒸气膨胀做功,但水蒸气的内能不变
D.水蒸气膨胀做功,水蒸气的温度不变
3.下列事实中,属于利用机械能转化为内能的是( )
A.燃烧木柴把水烧开的过程
B.把烧红的铁块放入冷水中,使冷水变热
C.古代人钻木取火
D.水壶中水沸腾后,水蒸气使壶盖跳动
4.在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物使它的温度升高,是通过________的方式增加了燃料混合物的内能,为了不让柴油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,气缸外有一个水套,让气缸被水包围着,这样就要以通过______的方式减小气缸的内能从而降低气缸的温度.
5.如图为一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速为2400r/min,该汽油机每秒 钟对外做功________次 .如图 所示是汽油机的_________冲程.
【自主评价】---突破自己,勇攀高峰
课时作业本课堂作业
(生)学后反思:
(师)教学反思: