資源簡介

第2節(jié) 內(nèi)能和熱量
學習目標
1.知道分子運動的快慢與溫度的關系。
2.了解內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關系。
3.知道人類改變和利用內(nèi)能的兩種方式。
4.了解熱量的概念，從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值。
重點難點
熱值的概念；內(nèi)能、熱量、溫度三者的聯(lián)系和區(qū)別。
導學過程
一、溫度與熱運動
合作探究一：實驗探究溫度對擴散的影響
猜想：溫度越高，擴散越 快 （依據(jù)是 糖放在熱水中，水變甜快 ）
進行實驗：把兩滴藍墨水分別同時滴入盛有冷水和熱水的兩個玻璃杯中。（課本P7圖1-2-2）。
你觀察到什么？答 熱水中藍墨水擴散的快 。
結(jié)論：物體的溫度越高，擴散越 快 ，構(gòu)成物體的大量分子做無規(guī)則運動越 劇烈 。
人們常常把 物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動 叫做熱運動。
二、物體的內(nèi)能
活動一：閱讀教材P8頁內(nèi)容，思考并回答下列問題：
1.內(nèi)能的定義：物體內(nèi) 所有 分子的 動能 和分子間相互作用的 勢能 的總和。
內(nèi)能是儲存在物體內(nèi)部的能量，一切物體都有 內(nèi)能 ，同一物體，溫度越高，物體內(nèi)分子運動越 快 ，分子動能越 大 ，內(nèi)能也越 大 。即內(nèi)能與 溫度 有關；
內(nèi)能還和物體內(nèi)部 分子的多少 、 種類 、 結(jié)構(gòu) 、 狀態(tài) 等因素有關。
交流討論：南極的冰山有內(nèi)能嗎？
結(jié)論是 有 。理由是 冰山是由分子組成的，冰山中的分子也在做熱運動 。
2．內(nèi)能和物體質(zhì)量的關系：
物體的質(zhì)量越大，物體內(nèi)部分子的個數(shù)就越 多 ，所以物體內(nèi)能也就越 大 。例如：溫度相同的一大桶水比一小杯水內(nèi)能 大 。
3.內(nèi)能和溫度的關系：
物體分子的無規(guī)則運動劇烈程度與 溫度 有關，溫度越高，物體內(nèi)分子運動速度越 大 ，分子動能就越 大 ，物體內(nèi)能也就越 大 。
例如：同一物體溫度越高，內(nèi)能越 大 。
4.內(nèi)能和物體狀態(tài)的關系：
物體的狀態(tài)不同，分子間的 距離 不同，分子間的作用力大小也就不同，從而會改變分子 勢能 大小，所以內(nèi)能也不同。例如：冰熔化過程中，溫度雖然不變（即分子的動能不變），內(nèi)能卻在增加。
三、改變內(nèi)能的方式
合作探究二：怎樣讓筆桿熱起？
放在火上烤 、 用手搓 等等。
歸納總結(jié)：改變內(nèi)能的方式有： 做功 、 熱傳遞 。
1.熱傳遞改變物體內(nèi)能：
①定義：熱量（內(nèi)能）從 高溫物體 傳到 低溫物體 或從同一物體的 高溫部分 傳到 低溫部分 的過程，叫熱傳遞。
②熱傳遞的條件：兩物體間或同一物體的不同部分間存在著 溫度差 。
③內(nèi)能傳遞的方向：從 高 溫傳向 低 溫。
④熱傳遞的實質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 。
⑤物理上用 熱量 描述熱傳遞過程中，所傳遞的那一部分內(nèi)能的多少。所以， 不能 （選填：“能”或“不能”）說“物體熱量多（或少）”或“物體含有多少熱量”。
2.做功改變物體內(nèi)能
①對物體做功，是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體內(nèi)能 增加 。
物體對外做功，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，物體內(nèi)能 減少 。
②做功改變物體內(nèi)能的實質(zhì)： 能量的轉(zhuǎn)化 。
③對物體做功，物體的內(nèi)能 一定 （選填：“一定”或“不一定”）改變。
3.做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是 等效的 ，因此，功、熱量和內(nèi)能有相同的單位，都是 焦 。但它們的本質(zhì)不同。做功改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是能量的 轉(zhuǎn)化 ；熱傳遞改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是內(nèi)能的 轉(zhuǎn)移 。
活動二：交流討論：看書P10圖1-2-9，分別是怎樣改變和利用物體的內(nèi)能？
a.在古代，人類學會了鉆木取火 做功 。
b.通過煉鋼爐加熱，使鐵熔化 熱傳遞 。
c.使用地熱取暖或發(fā)電 熱傳遞 或做功 。
補充實驗1：壓縮空氣做功：觀察教師演示，分析可知，活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能 增加 、溫度 升高 。即：對物體做功、物體的內(nèi)能 增加 、溫度 升高 。
補充實驗2：氣體對外做功：觀察教師演示，分析可知：霧是由于瓶內(nèi)的空氣推動活塞做功時，內(nèi)能 減少 ，溫度 降低 ，使水蒸氣 液化 成小水滴而形成的；由此可得出：物體對外做功，物體的內(nèi)能 減少，溫度 降低 。
四、燃燒：放出熱量
活動三：閱讀教材P10-11頁內(nèi)容，思考并回答下列問題：
1.燃料的燃燒是一種 化學變化 ，燃料燃燒過程，把燃料的 化學 能轉(zhuǎn)化為 內(nèi) 能。
2.不同燃料的成分不同，儲存的 化學能 也不同。相同質(zhì)量的不同燃料在燃燒時放出的熱量是 不同的 。為了描述燃料的燃燒特性，引入了熱值。
3.燃料的熱值：燃料 完全 燃燒放出的 熱量 與燃料 質(zhì)量 的比,叫做這種燃料的熱值。符號: q 單位: J/kg
4. 公式： q = Q/m .
燃料燃燒放出熱量計算: Q = mq 變形式: m = Q/q
5.燃料的熱值是燃料的一種特性. 同種燃料的熱值 相同 .
酒精的熱值是3.0×107J/kg,表示的物理意義是： 1kg 的酒精完全燃燒所放出的熱量是 3.0×107J .
我來闖關
1．下列說法中正確的是（ D ）
A．0℃的冰塊沒有內(nèi)能 B．高溫物體有內(nèi)能，低溫物體沒有內(nèi)能
C．有內(nèi)能的物體一定有機械能 D．一切物體在任何情況下都有內(nèi)能
2．物理學把“物體內(nèi)所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能”，請你根據(jù)這個意思，結(jié)合所學知識，下列判斷正確的是（ A ）
A．同一物體溫度越高，物體內(nèi)能越大
B．同一物體溫度越低，物體內(nèi)能越大
C．溫度相同的同種物質(zhì)，分子個數(shù)越多，物體內(nèi)能越大
D．溫度相同的同種物質(zhì)，分子個數(shù)越多，物體內(nèi)能越小
3．用打氣筒給車胎打氣，迅速壓縮筒內(nèi)空氣做功，使筒內(nèi)空氣（ C ）
A．機械能增加，溫度升高 　　　　B．內(nèi)能增加，溫度不變
C．內(nèi)能增加，溫度升高 　　 　　 D．內(nèi)能減小，溫度下降
4．關于內(nèi)能、熱量和溫度，下列說法中正確的是（ A ）
A．溫度低的物體可能比溫度高的物體內(nèi)能大
B．物體內(nèi)能增加，溫度一定升高
C．物體內(nèi)能增加，一定要從外界吸收熱量
D．物體溫度升高，它的熱量一定增加
5. 分子無規(guī)則運動的劇烈程度與 溫度 有關，物理學中把分子的這種無規(guī)則運動又叫做分子的 熱運動 。
6．質(zhì)量相等，溫度不同的兩個鐵塊，溫度 高 的具有的內(nèi)能大；溫度相等，質(zhì)量不等的兩個鐵塊，質(zhì)量 大 的內(nèi)能大。
7．將一壺水置于爐火上加熱，水的溫度會升高，它的內(nèi)能將 增加 ，這是通過 熱傳遞 的方法改變水的內(nèi)能。
8．冬天孩子們圍著火爐取暖，這是利用 熱傳遞 的方式獲取內(nèi)能；而遠離火爐的孩子同時還要靠雙手反復摩擦讓手感到溫暖，這是利用 做功 的方式增加了手的內(nèi)能。（以上兩空選填“做功”或“熱傳遞”）
9.計算：50g酒精完全燃燒，能放出多少熱量？
解：Q=mq=50×10-3kg×3.0×107J/kg=1.5×106J。
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