資源簡介

科學
教師
班級
學生
日期：12月27日
上課時間:
主課題：內能
教學目標：
知道分子運動理論的基本內容
知道物體的內能, 內能與溫度、體積有關，以及改變內能的方式
理解熱量的概念、熱量的單位
理解比熱容的概念、比熱容的單位
了解熱傳遞，能用比熱容的概念解釋有關簡單的現象，計算物體吸收或放出的熱量
*知道熱機的四個沖程以及工作過程中的能量轉化情況。
知道能量的轉化與守恒
教學重難點：
分子動理論的基本內容
改變內能的方式
熱傳遞的概念
比熱容概念的理解
物體吸收或放出熱量的計算
*熱機工作時的能量轉化
理解能量守恒
教學方法:復習回顧知識點，并講解例題，配合練習
教學內容
【同步檢測】
1．下列社會實踐中的實例，不能用來說明“分子在不停地運動”的是（ ）。
A．灑水的地面會變干 B．炒菜時加點鹽，菜就有了咸味
C．掃地時，塵土飛揚 D．房間里放了一籃子蘋果，滿屋飄香
2．下列事例中，不是用做功的方法使物體的內能增加的是（ ）
A.用氣筒給自行車打氣時，氣筒壁發熱
B.用鋼鋸條鋸木頭，過一會兒鋼鋸條發熱
C.寒冷的冬天，雙手相互反復摩擦后，手掌發熱
D.冬天，在房間內用取暖器取暖，室內空氣變暖
3．將10ml的水與10ml的酒精相混合，混合后水和酒精的總體積小于20ml，這表明（ ）。
A．分子之間存在著相互作用的引力 B．分子之間存在著相互作用的斥力
C．分子之間有空隙 D．分子是在不停地做無規則運動的
4、下列關于熱量的說法中正確的是( )
A.溫度高的物體含有的熱量多 B.質量大的物體放出的熱量多
C.溫度低的物體吸收的熱量多 D.一個物體溫度升高得越多,吸收的熱量越多
5、下列說法中正確的是( )
A.一桶水比一杯水的比熱大
B.質量為2千克10℃時的水含有的熱量等于1千克20℃時的水所含的熱量
C.同種物質的質量變化時，其比熱容不變
D.比熱容大的物體，每升高1℃吸收的熱量一定多
6、關于物質比熱的說法中正確的是（ ）
A.比熱跟它吸收的熱量成正比 B.物質的比熱跟它的質量成反比
C.物質的比熱跟它改變的溫度的成反比 D.物質的比熱跟上述三個因素無關
7、質量、初溫度都相同的水和鐵塊吸收相同的熱量后彼此接觸時（ ）
A．熱量從鐵塊傳給水 B．熱量從水傳給鐵塊
C．溫度從鐵塊傳給水 D．溫度從水傳給鐵塊
8．物質是由 組成的，構成物質的分子永不停息地 ，分子之間存在相互作用的 和 。
9．洗衣服時，洗衣粉在冷水中需很長時間才能溶完，而在熱水中很快就能溶完，這是因為 。
*10．熱機是利用_________ 燃燒獲得的_________ 能轉化為_________ 能的機械。
11、銅的比熱是3.9×102焦/(千克·℃)，它表示的物理意義是__ ，若把一銅塊切掉一半，則它的比熱將_ 。(填“變大”、“變小”或“不變”)
12、要使2千克水溫度升高1℃，水需要吸收多少熱量？
【知識精講】
1.分子熱運動
1.物質是由分子組成的；
理解：(1)分子的體積和質量非常?。?br/>如果把分子看作球形的，一般分子的直徑只有幾個埃(1=10-10m)，
質量約為5.3×10-23克。
(2)宏觀物體中分子數非常多。
2.分子在不停地做無規則運動；
擴散： 。
3.分子間存在相互作用力。
(1)分子間有引力。
分子既然在不停地無規則運動著，但沒有人看見固體分散成一個個分子,這事因為
原來分子間有很大的引力，要想分開固體，必需克服分子間的引力才行．
(2)分子間有斥力。
若要壓縮固體，減小分子間的空隙，是十分困難的，如壓縮粉筆，比分開要困難得多．
這是因為
若分子距離很近時，分子間斥力就顯示出來，要使分子靠得更近，必須克服分子間的斥力才行。
(3)分子間的引力和斥力是同時存在的．
何時表現為引力，何時又表現為斥力呢？
說明：
① 平衡位置r=r0；
②分子間的距離r＞r0時，引力大于斥力，表現為引力；
③分子間的距離r＜r0時，引力小于斥力，表現為斥力．
④當r＞10倍分子直徑時，分子間作用力變得十分微弱，可以認為沒有作用力了。
2. 內能
(1)內能： ，叫做物體的內能。
(2)物體在任何情況下都有 ：既然物體內部分子 地運動著和分子之間存在著
作用，那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。
(3)影響物體內能大小的因素：
① ：在物體的質量，材料、狀態相同時， 越高，物體內能 。
② ：在物體的溫度、材料、狀態相同時，物體的 越大，物體的內能 。
③ ：在溫度、質量和狀態相同時，物體的 不同，物體的內能 。
④ ：在物體的溫度、材料質量相同時，物體存在的 時，物體的內能也 。 (4)內能與機械能不同
①機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與 有關,內能是微觀的，是物體內部所有 總和。
②內能大小與 有關。這種無規則運動是 ，而不是物體的整體運動。
(5) 內能改變的外部表現：物體溫度升高（降低）——物體內能 。
物體存在 改變（熔化、汽化、升華）——內能改變。
反過來，不能說內能改變必然導致 變化。
（因為內能的變化有多種因素決定）
(6).改變內能的方法：做功和熱傳遞。
熱傳遞:
①熱傳遞是 。
②熱傳遞的條件是 ，傳遞方式是： 、 、 。熱傳遞的是 ，而不是 。
③熱傳遞過程中，物體吸熱：溫度 ，內能 ；
放熱：溫度 ，內能 。
④熱傳遞的方向是： ，
熱傳遞的實質是 。
做功和熱傳遞改變內能的區別：由于它們改變內能上產生的效果相同，所以說 和 改變物體內能上是 的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同，前者 發生了變化，后者
不變。
3.熱量
(1）定義：熱量表示在 ，
熱量的符號是 ，國際單位是 ，簡稱 ，符號 。
(2）熱量的計算公式: ；
①物體的溫度升高時吸收的熱量為：
②物體的溫度降低時放出的熱量為：
(3) 熱平衡方程：不計熱損失 。
4. 比熱容
⑴ 定義： 。
⑵ 物理意義： 的物理量。
⑶ 比熱容是物質的一種 ，大小與物體的 、 有關，與 、 、 、 、 、 等無關。
⑷ 水的比熱容為 ，表示：
⑸ 水常用來調節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為 。
*5. 熱機
（1）燃料的______ _通過燃燒轉化為___ ___，又通過做功，把___ _ __轉化為__ ___ _。
（2）熱機定義：熱機是利用______來做功的裝置，都是把__ _轉化為__ _的機器。
（3）熱機的種類很多，如_______ 、________、__________、__________等。_______是最常見的熱機，它的工作循環有四個沖程，它們分別是_____、_____、_____、_____。_____沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程，是由_____能轉化為____能。另外_______沖程將機械能轉化為內能。
6 、能量的轉化與守恒
我們生活在一個復雜而多變的世界中，物質、能量、信息是構成世界的基本要素。能量無處不在，能量轉化無時不有。
1.各種各樣的能量
能量形式
涵 義
實 例
機械能
機械能是與物體的運動或位置的高度、形變相關的能量，表現為動能和勢能。
流動的河水、被拉開的弓、聲音等
內能
內能是組成物體的分子的無規則運動所具有的動能和勢能的總和
一切由分子構成的物質
電能
電能是與電有關的能量
電器設備所消耗的的能量都是電能
電磁能
電磁能是以各種各樣的電磁波的形式傳播的能量
可見光、紫外線、微波和紅外線等
核能
核能是一種儲存在原子核內部的能量，原子核發生核反應時，會釋放出巨大的能量
核潛艇、核電站、核武器等
化學能
化學能是指儲存在化合物的化學鍵里的能量
巧克力、燃料等都儲存有化學能
2.能量之間的轉化
3.能量轉化與守恒定律
能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只能由一種形式 為另一種形式，或者從一個物體 到另一個物體，在轉化或轉移的過程中其總量保持不變。
（一）、例題分析
例1食糖在熱水中比在冷水中溶解的快些，說明了（ ）
A.熱水比冷水流動的快
B.分子間的作用力與溫度有關
C.溫度越高，分子運動越快
D.熱水分子間的間隙比冷水分子間的間隙大
例2一滴紅墨水滴在一杯清水中，最后清水變紅，這個現象說明（ ）
A．物質是由分子組成的 B.分子不停地作無規則運動
C.分子之間有相互作用的力 D. 分子有一定質量
例3 兩個物體間發生熱傳遞時，一定是（ ）
A．熱總是從熱量多的物體傳向熱量少的物體
B．熱可以通過一定的方式從高溫物體傳向低溫物體
C．物體之間不接觸就不能進行熱傳遞
D．熱傳遞就是把熱能轉化成另一種形式的能
例4關于熱量，下列說法中正確的是（ ）
A．物體的質量越大，物體的熱量就越多
B．物體的溫度越高，物體的熱量就越多
C．熱從熱量多的物體傳給熱量低的物體
D．熱量只有在熱傳遞的過程中才有意義
例5由同種物質組成的甲、乙兩物體，質量之比為2：1，它們降低的溫度之比為1：4，則它們放出的熱量之比是（ ）
A．2；1 B.1：2 C.1：1 D.1：4
例6下列幾個例子中，屬于機械能轉化為內能的是（ ）
A．冬天，人站在陽光下感到暖和 B．爆竹點燃后騰空升起
C．用錘子鍛打鐵絲，鐵絲發熱 D．在爐子上燒火，水溫升高
例7如圖所示，在厚玻璃瓶內裝入少量的水，然后再向密閉的瓶內打氣，當塞子跳起來時，瓶內會出現霧，這是因為瓶內的空氣推動瓶塞 時，內能 ，溫度降低，使水蒸氣液化成小水珠。
例8氣體分子做永不停息的無規則運動,同一時刻都有向不同方向運動的分子,速率也有大有小.下表是實驗測出的氧氣在0 ℃和100 ℃時,同一時刻在不同速率區間內的分子數占總分子數的百分率.仔細觀察下表,對于氣體分子的無規則運動,你能得出哪些結論?
氧氣分子的速率分布
按速率大小劃分的區間(m/s)
各速率區間的分子數占總分子數的百分數(%)
0 ℃
100 ℃
100以下
1.4
0.7
100—200
8.1
5.4
200—300
17.0
11.9
300—400
21.4
17.4
400—500
20.4
18.6
500—600
15.1
16.7
600—700
9.2
12.9
700—800
4.5
7.9
800—900
2.0
4.6
900以上
0.9
3.9
例9使20克冰的溫度從-70℃升高到-10℃，但冰未熔化成水，需要多少熱量?如果這些熱量是由溫度從50℃降低到10℃的水來供給的,需要多少克50℃的水?
（二）、當堂檢測
1. 下列說法中錯誤的是（ ）。
A．只要對物體做功，物體的內能就一定增大B．做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的
C．0℃的物體也具有內能 D．物體的溫度升高，分子熱運動加劇，具有的內能增大
2.下列現象中，能說明分子間存在著斥力的是（ ）。
A．鐵棒折斷后不能自然對接在一起 B．固體很難被壓縮
C．氣體容易被壓縮 D．磁鐵與磁鐵之間有時相互排斥
3.下列現象中不能說明分子用不停息地做無規則運動的是( )
A．太陽光下掃地時,能看到塵土飛揚 B．香水瓶子打開蓋后,滿屋充滿香味
C．糖放入水中后不久,整杯水都變甜 D．衣箱里的衛生球不斷變小,衣服充滿衛生球味
*4. 在右圖中，甲、乙兩圖所示的是內燃機一個工作循環中的兩個沖程，下列說法中正確的是（ ）
A．甲圖是做功沖程，是將內能轉化為機械能； B．甲圖是壓縮沖程，是將內能轉化為機械能；
C．乙圖是做功沖程，是將內能轉化為機械能；D．乙圖是壓縮沖程，是將機械能轉化為內能。
5.在下圖所示的各種現象中，主要說明分子間存在引力的（ ）


6、兩物體之間沒有發生熱傳遞，是因為它們具有相同的（ ）
A、熱量 B、溫度 C、內能 D、比熱容
7、下列各種情況中，物質的比熱容會變化的是（ ）
A．一杯水倒掉一半 B．水凝固成冰
C．0℃的水變成4℃的水 D．將鐵塊熔成鐵球
8、水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，關于它的含義，下列說法中正確的是（ ）
A．1kg的1℃的水含有的熱量是4.2×103J
B．1kg的水溫度升高到l℃時，吸收的熱量是4.2×103J
C．1kg的水溫度升高l℃時，吸收的熱量是4.2×103J
D．1kg的水溫度升高l℃時，放出的熱量是4.2×103J
9、下列說法中正確的是（ ）
A．水在溫度降低時，放出的熱量與水的質量和水的溫度有關
B．水在溫度降低時，放出的熱量僅與水的質量有關
C．水在溫度降低時，放出的熱量僅與水的溫度有關
D．水在溫度降低時，放出的熱量與水的質量和溫度降低的度數有關
10、關于物質的比熱容，下列說法中錯誤的是（ ）
A．單位質量的某種物質，溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容
B．單位質量的某種物質，溫度降低1℃放出的熱量在數值上等于這種物質的比熱容
C．某種物質吸收或放出的熱量越多，比熱容也越大，比熱容與熱量有關
D．各種物質都有自己的比熱容，比熱容是物質的特性，只與物質本身有關
11、有甲、乙兩個物體，它們的質量之比是3:1，吸收的熱量之比是2:1，升高的溫度之比是5：3，則甲、乙兩物質的比熱之比是（ ）
A．10:1 B．1:10 C．2:5 D．5:2
12. 火柴可以點燃，也可以擦燃，前者是用 的方法使火柴燃燒起來，后者是用 的方法使火柴燃燒起來。這兩種方法都可以用來改變物體的 。
13.兩滴水銀靠近時，能自動結合成一滴較大的水銀，這一事實說明分子間存在著 。將鹽放入水中，能使水變咸，這是 現象，這一現象表明 。
*14. 常見汽油機工作時，一個工作循環有_________個沖程，包括；_________、_________、_________、_________。在一個工作循環中，活塞往復_________次，曲軸轉動________ 周，燃氣做功_________次。
15、鐵鍋中放有3千克的水,把它從15℃加熱到90℃需要多少熱量?
16、把質量為500g，溫度為40℃的鋁塊加熱到100℃，鋁塊吸收了多少熱量？如果這些熱量用來給水加熱，能使多少20℃的水升高到40℃？（C鋁=0.88×103J/(kg·℃)）
【提高訓練】
1．下列說法中正確的是（　 ?。?br/>A．液體吸收熱量，溫度一定升高
B．液體的沸點隨液面上方的氣壓增大而降低
C．組成物質的分子之間的引力和斥力是同時存在的
D．組成物質的大量分子無規則運動的劇烈程度與溫度有關
2．空氣能熱水器是通過吸收空氣中的熱量來制造熱水的“熱量搬運”裝置．其工作原理是：空氣能熱水器在工作時，吸收空氣中的能量Q，消耗的電能為W，通過熱交換使水吸收的熱量為Q吸，即Q吸=Q+W，所以它的熱效率（Q吸/W的值）可以達到300%～500%．已知某型號空氣能熱水器的熱效率為400%，電功率為1400W，當用此熱水器將100kg的水從15℃加熱到55℃時[水的比熱容為4.2×103J/（kg．℃），干木柴的熱值為1.2×107J/kg]．求：（1）水吸收的熱量； （2）水吸收的熱量相當于完全燃燒多少千克的干木柴所釋放的熱量； （3）空氣能熱水器完成上述加熱過程所用的時間．
3.將一勺熱水倒入盛有一些冷水的保溫容器內，使得冷水溫度升高5℃．然后又向保溫容器內倒入同樣一勺熱水，水的溫度又上升了3℃．如果再連續倒入10勺同樣的熱水，則保溫容器內的水溫度還得升高多少攝氏度（保溫容器吸收熱量忽略不計）
【課后練習】
1.布朗運動是 國植物學家布朗首先觀察到的，它反映了 分子的無規則運動。
2. 將一段粗金屬絲反復多次地彎折后，金屬絲彎折處的溫度將________。這是用_____________的方法來改變物體的內能，此過程中________能轉化為____________能。而要達到同樣的效果還可以采取的方法是 。
3.八月桂花遍地開時，很遠就能聞到桂花的芳香，這是一種 現象，說明 。氣溫較高時，花香能傳播得更遠，這是因為 。
*4. 熱機的廣泛應用標志著人類大規模利用動力時代的到來。圖是熱機工作的 沖程，在活塞上升過程中，氣缸內氣體的溫度將 ；在內燃機工作的四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他三個輔助沖程要靠飛輪的 來完成。熱機工作時要產生大量的熱，通過水循環將熱量帶走，用水循環降溫主要是水的比熱容較 。
5. 從內能、熱量和溫度中選擇一個恰當的物理量填在下邊的空線上：
⑴ 熱水放熱的“熱”是指_____ ___。
⑵ 熱水太熱的“熱”是指__ ______。
⑶ 摩擦生熱的“熱”是指______ __。
(4) 天氣太熱的“熱”是指 。
6. 在下列現象中不能表明分子在不停地做無規則運動的是（ ）
A．灑在水泥地上的水，過一會兒會蒸發了
B．倒一些酒精在盤子里，一會兒滿房間都能聞到酒精味
C. 從門縫中射進一束陽光，可以看到塵埃在空氣中漂浮
D．把鹽放入一杯水中，過些時候整杯水都變咸了
7.抗非典時期，對一些防護措施的物理解釋正確的是（ ）
A．學校用消毒液擦拭門窗后，可以聞到一些氣味，這是升華現象
B．學校用消毒液擦拭門窗后，可以聞到一些氣味，這是凝華現象
C. 有些家庭用醋熏房間，加熱使醋溫度升高，醋分子的無規則運動減慢
D．有些家庭用醋熏房間，加熱使醋溫度升高，醋分子的無規則運動加劇
8. 下列現象與物理知識相對應的是( )
A．深秋早晨的霧——液化 B．磁鐵能吸引大頭針——分子間存在引力
C．灰塵在空中飛舞——分子在永不停息地運動 D．冬季人們常用熱水袋取暖——做功改變物體內能
*9. 一臺四沖程內燃機飛輪轉速為1800 tad／min，它1 s完成了（ ）?
A．30個沖程，做了30次功 ? ? B．60個沖程，做了60次功
C．120個沖程，做了30次功 ? D．60個沖程，做了15次功
10、很多機器在工作時溫度升高，為保護機器，往往用水來冷卻，用水冷卻的最主要原因是（ ）
A．水的比熱容大 B．水放出的熱量多
C．水的溫度低 D．水容易取，不需花錢買
11、 鋁的比熱容是0.88×103J/(kg·℃)。由此可知（ ）
A．1kg的鋁溫度升高1℃時吸收的熱量是0.88×103J
B．1kg的鋁溫度升高l℃時吸收的熱量是0.88×103J/(kg·℃)
C．1kg的鋁溫度降低到1℃時放出的熱量是0.88×103J
D．1kg的鋁溫度升高到1℃時吸收的熱量是0.88×103J
12、冷水的質量為m，溫度為t1，吸收一定的熱量后，溫度升高到t；另有質量為2 m熱水，放出同樣多的熱量后，溫度也降到t，那么熱水原來的溫度為（ ）
A. B. C. D.
13、質量相等的金屬塊A和B，放在沸水壺中煮10分鐘后取出，馬上分別投入質量相同、溫度相同的兩杯水中，到兩杯水的溫度不再上升時，測量發現放入A的水溫高于放入B的水 溫，則（ ）
A、金屬塊A的比熱容大 B、金屬塊A原來的溫度高
C、金屬塊A有較多的熱量 D、金屬塊A有較好的導熱性
14、隨著科技的發展，現在太陽能熱水器的效率越來越高，不少單位、家庭安裝了太陽能熱水器。安全、清潔的太陽能的利用，節約了大量的常規能源。假設一太陽能熱水器內裝有100kg，初溫是30℃的水，在陽光照射6h后，水溫升高到80℃，則熱水器內的水吸收了 J的太陽能。
15、我國許多城市中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏時節能大大減弱周圍地區的“熱島效應”。若某一人工湖水的質量為1.0×107kg，水溫升高2℃，則湖水吸收的熱量為 J。若這些熱量被同等質量的沙石吸收（c沙16、下表提供的信息中，得出幾個結論，你知道是那幾個結論嗎？寫出3個。
水4.2×103
干泥土0.64×103
酒精2.4×103
銅0.39×103
冰2.1×103
鋁0.88×103
煤油2.1×103
鉛0.13×103
水銀0.14×103
砂石0.92×103
① 　　　
② 　
③ 　
17、太陽能熱水器內盛有25OC的水20kg，在陽光照射下水溫升高到55OC，試計算這些水吸收了多少熱量？（C水=4.2×103J/( kg·℃)
18、質量為500g的金屬塊溫度從80℃降低到30℃時放出的熱量是3.25×103J。問該金屬的
比熱容是多大?
19. 小紅學習了熱學知識后，知道水的比熱容為4.2×103J/〔kg·℃〕，她想估算一下她家每天燒水、做飯需要的熱量，于是小紅仔細記錄了她家每天燒水、做飯、炒菜需要的時間，并把它折算成燒水的時間，相當于每天將30kg、20℃的水燒開。（在標準大氣壓下）
　（1）小紅家每天燒水、做飯、炒菜需要多少熱量？
?。?）如果每燃燒1千克的普通煤可以放出3×107J的熱量，那么小紅家每天燒水、做飯、炒菜需要多少千克的煤？
（3）試評析使用家用煤爐燒水的主要缺點有哪些？
20、為了研究物質的某種特性，某小組同學先做如下實驗：
他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別放入100g和200g的溫水，實驗時讓它們自然冷卻，并利用溫度計和計時器測量水溫隨時間變化的情況。記錄數據分別如表一、表二所示。（設甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等。）
表一 m1=100g
時間/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
溫度/℃
36
35
34
33
32
31
30
30
30
降低溫度/℃
0
1
2
3
4
5
6
6
6
表二 m2=200g
時間/min
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
溫度/℃
36
35
34
33
32
31
30
29
28
28
降低溫度/℃
0
1
2
3
4
5
6
7
8
8
分析比較表一和表二中數據可知，實驗時，兩杯水所處環境的溫度是 （相同/不同）的。
分析比較表一和表二中第一行和第三行的數據及相關條件，可得出的初步結論是__ 。
分析比較表一和表二中第三列、第四列、第五列等數據及相關條件，可得出的初步結論是______ 。
進一步綜合分析比較表一和表二中的數據及相關條件，還可得出的初步結論是__ 。

展開更多......

收起↑