沪科版物理第十三章内能与热机导学案
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第十三章内能与热机13.1 温度与内能一、学习目标1.知道内能的概念、单位。
2.能从分子动理论的角度认识温度与内能的关系。
3.通过探究活动,认识改变物体内能的途径。
4.知道热量的初步概念及热量的单位——焦耳。
二、预习题1.分子动理论表明:组成物体的分子在不停地做无规则运动,所以每个分子都有。
物体的分子之间有引力和斥力。
且分子间有间隙,因此,物体的分子之间还具有。
2.改变物体内能的途径有和。
3.热量: .三、导学题(一)物体的内能物体内部所有分子无规则运动的________和_______________的总和,叫做物体的内能。
单位是________,符号________。
分子运动的快慢与___________有关,温度越高,分子运动的越,物理学中把分子的无规则运动叫做分子的___________。
物体的内能与________有关,同一物体_______________,内能越大。
注意:一切物体都具有内能。
讨论:物体的内能还与哪些因素有关?练习:1.两个相同的杯子里分别装有同样多的热水和冷水,则热水的内能________冷水的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
2.关于物体的内能,下列说法中正确的是()A.50℃的水的内能比30℃的水的内能多 B.2kg的水的内能比1kg的水的内能多C.水结冰后,内能消失了 D.0℃的水内能不为零(二)改变物体内能的两种途径1.思考:冬天手很冷时,你都是通过什么的方法使手暖和起来的?这些方法在改变物体内能的效果上是否相同?观察课本35页的实验,向下压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对筒内的空气______。
棉花燃烧起来表明筒内的空气内能______,温度_____,达到棉花的着火点。
表明对物体做功可以使物体的内能________。
说明可以改变物体的内能。
2.阅读课本36页,小组交流、归纳,回答下列问题:(1)叫热传递。
(2)热传递有哪几种形式?(3)热传递的实质是。
第十三章内能与热机一、知识梳理1.物体的内能①物体的内能②影响内能大小的因素③怎样改变物体的内能④热传递⑤做功2.科学探究:物质的比热容①比热容②热量的计算3.内燃机①内燃机的冲程和工作循环②内燃机的应用③汽油机和柴油机工作过程的异同4.热机效率和环境保护①燃料的热值②有关燃料燃烧放热的计算③环境保护④酸雨的危害二、题型、技巧归纳1.物体内部所有分子做,叫做物体的内能。
2.物质的比热容定义:单位质量的某种物质叫做这种物质的比热容。
3.物体从高处下落,到地面后温度略有升高,这说明该物体的()A.机械能减少,内能增加B.重力势能减少,机械能不变C.内能增加,周围空气的内能减少D.增加的动能等于减少的重力势能4.下列关于热现象的说法中正确的是()A.温度高的物体含有的热量多B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量C.液体的沸点随液面上方气压的增大而降低D.冰水混合物吸热时,温度不变,内能增大5.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是()A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤归纳小结1.物体的内能(1)物体的内能①物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
②物体内能大小的决定因素:质量、温度、状态。
③物体的内能与温度有关。
对同一个物体,温度升高,它的内能增大,但物体的内能增大温度不一定升高(比如晶体溶化)。
对于不同的物体,温度高的物体不一定比温度低的物体内能大。
④把物体内大量分子的无规则运动称之为热运动。
(2)改变物体的内能的两种途径:做功和热传递①对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,物体本身的内能会减小,从能量转化的角度来看,做功改变物体内能实质上是内能与其他形式能之间的相互转化的过程。
第十三章【复习目标】1.会辨析内能、热量和温度这几个概念,并能说出它们之间的关系,知道改变物体内能的方法。
2.熟练掌握比热容的概念,并会运用吸放热公式进行有关计算。
3.知道内燃机的工作原理,并能说出工作过程中能量转化的情况。
4.熟练掌握热值的概念,并会运用燃料完全燃烧放热公式进行有关计算。
【复习重点】1.改变内能的方法。
2.比热容的概念及相关计算。
【复习难点】吸放热计算。
情景导入生成问题内能与热机⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧内能⎩⎪⎨⎪⎧1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做 物体的内能。
内能的单位是焦耳(J )。
2.决定内能大小的因素是温度。
温度越高,分子的热运动越剧烈,内能 越大。
比热容⎩⎪⎨⎪⎧1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量 和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
用符号c 表示。
2.单位:比热容的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
3.热量的计算公式为Q 吸=cm Δt =cm (t -t 0),Q 放=cm Δt =cm (t 0-t )。
燃料的热值⎩⎪⎨⎪⎧1.定义:1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
2.单位:焦/千克(J/kg)3.放热计算公式⎩⎪⎨⎪⎧Q 放=mq Q 放=Vq内燃机⎩⎪⎨⎪⎧1.能量转化:内能转化为机械能2.工作过程:①吸气冲程;②压缩冲程;③做功冲程;④排气冲程3.几个认识⎩⎪⎨⎪⎧①发生能量转化的冲程:压缩冲程与做功冲程②使汽车获得动力的冲程:做功冲程③排出尾气的冲程:排气冲程④每完成一个循环,活塞往返2次,曲轴转2周,向外输出一次功热机效率⎩⎪⎨⎪⎧1.计算公式:η=Q 吸Q 放×100%或η=W 有Q 放×100%2.提高热机效率措施⎩⎪⎨⎪⎧①设法利用废气能量;②提高燃料利用率;③减少机械摩擦自学互研 生成能力知识模块一 改变内能的两种方式1.木工师傅做家具时,来回拉动锯条锯木头,锯条温度升高。
第十三章内能与热机第三节内燃机【教学任务分析】【教学环节安排】教学问题设计教学活动设计问题最佳解决方案创设情境演示实验引入(如图1):在试管中装些火柴头,用软木塞塞住试管口,请同学们注意观察现象(火柴头燃烧,软木塞被推出试管口).说一说从火柴头燃烧到软木塞被推出试管口过程中能量是怎样转化的?教师提出问题并演示实验,学生观察实验,从自主学习1•燃料直接在发动机的气缸内燃烧产生动力的热机叫做2.内燃机中最常见的是 __________ 和 ________3•汽油机由 _________ 、________ 进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮和________ 组成.4•汽油机工作时,活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个_______________ .汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,这四个冲程是、、、5.柴油机与汽油机在结构上的主要不同是气缸教师出示导学提纲,并指导学生自主学习.学生利用课前或课上5分钟左右的时间预习本节内容,并完成导学提纲.同位讨论解决不会的问题.答案:1.内燃机2.汽油机柴油机3.气缸活塞火花塞问题2:在内燃机的工作过程中,一个工作循环 需要有几个冲程?飞轮的作用有什么作 用?活塞往复运动几次?曲轴转动几 周?对外做功几次呢? 小结: (1)内燃机工作时,一个工作循环有四个冲程,只有做功冲程是燃气推动活塞做功,其他 三个冲程要靠飞轮的惯性来完成.(启动时,要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来, 由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后汽油 机才能自己工作). (2) 内燃机一个工作循环活塞往复运动两次, 曲轴转动两周,对外做功一次.练习:一台四冲程内燃机飞轮转速为 1800 r /min ,它1s 完成了 ()A . 30个冲程,做了 30次功B . 60个冲程,做了 60次功C . 120个冲程,做了 30次功D . 60个冲程,做了 15次功例题1 :如图2所示为内燃机工作时的某冲程示 意图,该冲程是( A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程不 同占八、、 项目 汽油机柴油机构造燃料吸入 气体点火方式使用 范围相同 占 八、、画(教师也可利用模型 边演示边讲解),让学 生联系汽油机的工作 过程,自学教材后,找 出与汽油机的相同点 和不同点,描述出柴油 机各个冲程的工作情 况,以及压缩冲程和做 功冲程中的能量转 化.教师展示表格,学 生独立完成.教师提出问题,学生根 据所学内容交流与讨 论,教师提问,学生回答,教师再次用模型展 示内燃机的工作过程,学生归纳总结. 教师出示练习题,学生 根据所学知识,独立完 成,以巩固所学知识. 答案:D智能 应 用教师出示例题,学生寻 找解题方法。
第13章内能与热机第1节物体的内能1.了解内能的概念,知道内能与温度之间的关系.2.掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题.3.了解热量的概念.一、物体的内能【自主预习】阅读课本第34页内容,完成下列问题:1.组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以每个分子都具有动能.物质的分子之间也存在引力和斥力,并且有间隙,因此分子间还存在势能.2.物体内部所有分子无规则运动的动能以及分子势能的总和,叫做物体的内能.它的单位是焦耳,用字母J表示.【小组讨论】1.讨论0 ℃的冰块有没有内能?答:固态的冰块也是由分子组成的,一切物质的分子不停地做着无规则运动,运动着的分子具有分子动能,0 ℃的冰块也不例外;同时分子之间有相互作用力,因而0 ℃的冰块分子之间还具有势能.而内能是物体内部所有分子运动的动能和势能的总和.所以0 ℃的冰也具有内能.2.同一物体内能与温度有什么关系?答:分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,同一物体,温度越高,分子运动越剧烈,分子的动能就越大.如果物体体积变化不大,同一物体的温度越高,其内能越大,温度越低,其内能越小.【教师】1.内能是物体的内能,而不是单个分子的内能.2.一切物体无论温度高低都具有内能.【跟踪训练】以下说法正确的是( A )A.物体分子总是在做无规则运动,所以分子具有动能B.当物体被举高时,其分子势能随之增加C.当物体运动速度增大时,其分子动能随之增加D.0 ℃以下时,物体分子既不具有动能也不具有势能二、改变物体内能的两种途径【自主预习】阅读课本第35、36页内容,完成下列问题:1.改变物体内能的两种途径是做功和热传递.2.热传递的三种形式是:热传导、对流、热辐射.【小组讨论】1.观察课本第35页两个演示实验,回答问题:空气被压缩,内能增加铁丝反复弯折处会发热甲乙(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察到的现象是硝化棉会燃烧起来,这是因为活塞压缩玻璃管内的空气,对管内空气做功,空气内能增加,温度升高.(2)将一根铁丝快速反复弯折,铁丝弯折处会发热,说明铁丝弯折处内能增大,温度升高.以上两个实验都说明做功可以改变物体的内能.2.观察课本第36页3个图片,回答问题:如图甲所示,热传导时,物体内各部分的物质不发生移动;如图乙所示,对流时,物体内各部分物质之间会流动,主要发生在气体或液体中;如图丙所示,热辐射时不需要介质.【教师】1.对物体做功,物体内能增加,温度升高,机械能转化为内能;物体对外做功,此物体内能减少,温度降低,内能转化为机械能.2.做功和热传递在改变物体内能上是等效的.【跟踪训练】1.下列说法错误的是( C )A.做功可以使物体的内能发生改变B.热传递可以使物体的内能发生改变C.用做功的方法来改变一个物体的内能,就不能同时用热传递的方法来改变它的内能D.改变物体的内能可以同时用做功的方法和热传递的方法2.下列实例中,通过做功改变内能的是( B )A.盛夏时,吃雪糕解暑B.搓手时,手感到热C.天冷时,用热水袋取暖D.发烧时,用湿毛巾给头部降温3.在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由.方法一:开取暖器取暖;理由:通过热传递的方式增加身体内能.方法二:摩擦手掌使手暖和;理由:做功增加手的内能.三、热量【自主预习】阅读教材第36、37页内容,完成下列问题:1.热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量.通常用字母Q表示,常用单位是焦耳,符号为J.2.在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加.【教师】1.内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,是一个状态量,常说“具有内能”;热量是在热传递过程中,传递内能的多少,是一个过程量,常说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“物体具有或含有热量”.2.热传递改变物体内能的实质是能量的转移,做功改变物体内能的实质是能量的转化.【跟踪训练】将一壶热水置于室内,过一段时间后水的温度会降低,它的内能将减少,这是通过热传递的方法改变水的内能..第2节科学探究:物质的比热容1.知道不同物质的吸热能力不同.2.知道比热容是物质的一种特性,理解比热容的概念.3.了解一些常见物质的比热容的大小,尝试用比热容解释简单的自然现象.一、探究物质吸热或放热规律【自主预习】阅读课本第39~41页内容,完成下列填空:1.同种物质,升高相同的温度,质量大的吸收的热量多(填“多”或“少”).2.相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同(填“相同”或“不同”).3.相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同(填“相同”或“不同”).【小组讨论】探究:比较水和煤油的吸热能力(1)猜想:水(填“煤油”或“水”)的吸热能力较强.(2)需要的器材:酒精灯、温度计、停表等.(3)实验装置:(4)设计实验思路思路一:给相同质量的水和煤油加热,让它们吸收相同的热量,比较它们温度升高的多少.温度升高越少,说明吸热能力越强.思路二:给相同质量的水和煤油加热,让它们升高相同的温度,比较它们加热时间的长短.加热时间越长,说明吸热能力越强.(5)若采用思路一实验,怎样保证水和煤油吸收相同的热量?用同样的酒精灯加热相同的时间.(6)设计实验表格:液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃加热时间t/min液体吸热情况“多”或“少”(7)结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量是不同的,也就是说不同物质的吸热能力是不同的.(填“相同”或“不同”) 【教师】实验过程中用到了控制变量法和转换法.【跟踪训练】物理兴趣小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验.在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是( B )A.采用完全相同的加热方式B.酒精灯里所加酒精量相同C.取相同质量的水和另一种液体D.加热水和加热液体的烧杯相同二、物质的比热容【自主预习】阅读课本第42、43页内容,完成下面问题:1.物理学规定:比热容的大小等于单位质量的物质温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量,比热容是物质的一种特性,其符号为c,单位是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度.2.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示的意义是1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃时所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J.3.我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做介质,把热量带到房中取暖,用水做介质有什么好处?生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例.答:水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度时,水能够放出更多的热量,该特点在生产、生活中也经常利用:如人们培育秧苗,为了保护秧苗不被冻坏,常常在傍晚时向农田灌水,白天将水放出;汽车发动机在工作时要发热,通常用循环流动的水来冷却;冬季也常用热水取暖.【小组讨论】1.如果以Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0表示物体原来的温度(初温),t表示物体后来的温度(末温),可以总结出一个计算热量的公式:Q吸=cm(t-t0).试计算:把质量为2 kg的水从20 ℃加热到100 ℃,水吸收的热量是多少?[已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)]解:水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20 ℃)=6.72×105 J.2.如果要计算物体降温时放出的热量,公式是Q放=cm(t0-t).试计算:有一根烧红的铁钉,温度是800 ℃,质量是1.5 g,若温度降低到20 ℃,放出多少热量?[已知铁的比热容是0.46×103 J/(kg·℃)]解:放出的热量Q放=cm(t0-t)=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800℃-20 ℃)=538.2 J.【教师】1.比热容计算公式可以写为Q=cmΔt,其中Δt表示温度的变化量,c 为物质的比热容,m为物体质量.2.注意“升高到”与“升高了”的区别.【跟踪训练】1.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( D )A.一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半B.吸收热量多的物质,比热容一定大C.质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大D.比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质2.沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区昼夜温差较大,这主要是因为( C )A.海水的内能大,砂石的内能小B.海水吸收的热量多,砂石吸收的热量少C.海水的比热容大,砂石的比热容小D.海水吸收的热量少,砂石吸收的热量多3.质量相等的甲、乙两种液体,温度相同,用两盏完全相同的酒精灯分别加热,记录的温度与时间变化的曲线如图,可知c甲<c乙.(填“>”“<”或“=”)4.一般的温度计用水银做工作物质,是因为水银的比热容小(填“大”或“小”),当温度变化时需要吸收和放出的热量小(填“大”或“小”),这样对被测物体的温度影响较小,并且水银的热膨胀性能强,温度改变时,体积变化大,容易观察.5.质量为500 g的某种物质,温度从20 ℃升高到30 ℃,吸收了2.1×104J 的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质?解:由Q=cmΔt可知,c=QmΔt ,则c=Q吸m(t-t0)=2.1×104J0.5kg×10℃=4.2×103J/(kg·℃),它可能是水.第3节内燃机1.知道什么是热机、热机的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理.2.了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用.内燃机【自主预习】阅读课本第45~48页内容,完成下列填空:1.热机:把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置.2.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机.最常见的内燃机有汽油机和柴油机.【小组讨论】1.汽油机认识四冲程汽油机主要部件名称,并完成下列问题:汽油机是利用汽油作燃料来工作的.构造:气缸、进气道、进气阀、排气道、排气阀、火花塞、活塞、曲轴连杆、飞轮.工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有四个冲程.包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.第一冲程:吸气冲程中,吸入的是什么?气缸中活塞由哪端向哪端运动?进气阀和排气阀的打开和关闭情况?第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?汽油机是利用什么方式点火的?第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?第四冲程:排气冲程有什么作用?总结:汽油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他冲程靠飞轮(或叫惯性轮)的惯性完成.2.柴油机柴油机是利用柴油作燃料来工作的.构造:气缸、进气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴.工作过程:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有四个冲程,包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?气缸中活塞由哪端向哪端运动?第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?压缩冲程末产生什么结果?柴油机是利用什么方式点火的?第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?第四冲程:排气冲程有什么作用?总结:柴油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动两周,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他冲程靠飞轮的惯性完成.【教师】四冲程汽油机和柴油机的区分【跟踪训练】1.在汽油机工作的四个冲程中,实现内能转化为机械能的冲程是( C )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程2.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( C )A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程是机械能转化为内能的过程D.丙图冲程是化学能转化为内能的过程3.汽油机吸入气缸的物质是C,柴油机吸入气缸的是B.A.汽油B.空气C.燃料与空气混合物D.燃气4.四冲程单缸内燃机飞轮转速为3000 r/min,那么,每秒钟燃气推动活塞做功的次数为25次.5.如图所示是某热机工作的两个冲程:(1)其中把内能转化成机械能的是甲图.(2)若该热机1 s内对外做功10次,则1 s内完成40个冲程,活塞往复20次,曲轴转动20周,飞轮的转速是1200 r/min.第4节热机效率和环境保护1.知道热值是燃料燃烧放热的特性,知道热值的单位和物理意义.2.了解常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算.3.了解热机效率,知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道提高热机效率的途径.一、燃料的热值【自主预习】阅读课本第50、51页内容,完成下面填空:1.燃料的热值:某种燃料完全燃烧释放的热量与所用该燃料的质量之比叫做这种燃料的热值,用符号q表示,单位是J/kg,气体燃料的热值单位:J/m3.2.阅读常见燃料的热值表,表中热值最大的燃料是氢气.3.干木柴的热值是1.2×107 J/kg,物理意义是每千克的干木柴完全燃烧释放的热量为1.2×107 J.【小组讨论】计算4 kg柴油完全燃烧释放的热量.解:从热值表中查得柴油的热值是q=4.3×107J/kg,则4 kg柴油完全燃烧释放的热量Q放=mq=4 kg×4.3×107J/kg=1.72×108 J.【教师】1.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq,气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=Vq.Q放表示热量(J),q表示热值(J/kg),m 表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3).2.热值是燃料的一种特性热值反映了燃料的燃烧特性,即不同燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的本领大小.热值与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.【跟踪训练】1.现在火箭中用液态氢作燃料,是因为它具有( D )A.较小的密度B.较小的比热容C.较低的沸点D.较大的热值2.柴油的热值是4.3×107 J/kg,它的物理意义是每千克的柴油完全燃烧释放的热量为4.3×107 J,完全燃烧3 kg柴油能释放出1.29×108 J热量.3.酒精的热值是3.0×107 J/kg,酒精灯里装有20 g酒精,若燃烧掉一半,放出的热量是3.0×105 J,剩余部分酒精的热值是3.0×107 J/kg.4.某同学在实验室用酒精灯把0.1 kg的水从20 ℃加热到100 ℃.求:(1)水吸收的热量.(2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?[水的比热容c 水=4.2×103 J/(kg ·℃);酒精的热值q 酒精=3.0×107 J/kg]解:(1)水吸收的热量Q 吸=cm(t 2-t 1)=4.2×103 J/(kg ·℃)×0.1kg×(100 ℃-20 ℃)=3.36×104 J.(2)由Q 吸=Q 放,Q 放=mq 得,酒精的质量:m=Q 吸q =3.36×104 J3.0×107 J /kg =1.12×10-3 kg.二、热机效率 环境保护【自主预习】阅读课本第51~53页内容,完成下面填空:1.热机的效率:对外做有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率.2.在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的主要措施.3.热机为人类的发展做出了重大贡献,但也带来了许多环境污染问题,如汽车排出的尾气、燃料燃烧排放的烟尘使大气十分浑浊,排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物会形成酸雨,危害植物,污染环境.【小组讨论】分析教材第52页图13 - 21的“热机燃料的能量走向示意图”,就如何提高热机效率谈谈你的看法.答:提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的热量损失,如内燃机要掌握好火花塞点火或喷油嘴喷油的最佳时间,蒸汽类热机将煤研磨成粉状,用风吹入锅炉内燃烧,选用优良的润滑材料减小摩擦,以减少能量损失.【跟踪训练】一台大型推土机的推力约为3×104 N,匀速推土总行程达10 km,消耗柴油约30.3 kg,求推土机柴油机的热机效率(q 柴油=4.3×107 J/kg).解:η=Q 有Q 放×100%=W 有q 柴油m 柴油=3×104 N×104 m 4.3×107 J /kg×30.3kg ≈23%.。
沪科版九年级物理第13章内能与热机第2节科学探究:物质的比热容问题式导教学设计引言物质的比热容是物理学中一个重要的概念,它描述了物质在单位质量下吸收或释放热量的能力。
通过科学探究的方式,可以让学生深入理解物质的比热容与其它物理量之间的关系,提高他们的实验操作能力和科学思维能力。
本文将介绍一个问题式导向的教学设计,通过引导学生提出问题、设计实验、收集数据和进行数据分析等环节,最终达到对物质比热容的深入理解。
设计目标本次教学设计的目标是使学生能够:1.了解物质的比热容的概念和意义;2.掌握测量物质比热容的基本方法;3.理解物质的比热容与物质性质的关系。
设计步骤1.导入:–引导学生回顾物质内能的概念以及热机的基本原理;–提出问题:不同物质的比热容是否相同?比热容与物质的性质有什么关系?2.提问:–分组讨论:学生分组,讨论并提出自己的猜想;–汇报:每个小组选择一名代表,汇报自己提出的问题和猜想。
3.设计实验:–引导学生设计实验,包括实验材料准备、仪器使用等;–注重学生的实验设计能力培养,例如设计合理的控制变量;–指导学生书写实验方案。
4.实验操作:–学生按照实验方案进行实验操作;–鼓励学生合作,相互协助完成实验。
5.数据记录与分析:–学生记录实验过程中的数据;–引导学生进行数据分析,计算物质的比热容。
6.结果讨论与总结:–学生按照组织好的思路进行结果讨论,分析比热容的实验结果;–引导学生总结实验结果,得出结论,并探究原因;–汇报:每个小组选择一名代表,汇报自己的实验结果和结论。
问题式导教学设计的优势采用问题式导向的教学设计,能够激发学生的学习兴趣,培养他们的观察力、实验设计能力和问题解决能力。
同时,这种教学设计能够将学生从被动接受知识的角色转变为主动探究的角色,培养他们的科学思维能力和合作能力。
总结通过问题式导向的教学设计,学生可以更加深入地理解物质的比热容与物质性质的关系。
同时,他们能够锻炼实验操作能力和数据分析能力。
沪科版物理九年级全一册第十三章内能与热机复习学案作为一名经验丰富的幼儿园教师,我深刻认识到,在幼儿园教育中,数学课程是非常重要的一环。
通过数学课程,孩子们不仅可以学习到基础的数学知识,还可以培养他们的逻辑思维能力、观察能力和创新能力。
因此,我设计了一次名为“认识数字4”的数学课程,旨在帮助孩子们掌握数字4的概念,并培养他们的数学思维能力。
一、设计意图本次课程的设计方式采用了情境教学法和游戏教学法。
通过情境教学法,让孩子们在真实的情境中感受到数字4的存在,从而更好地理解和掌握数字4的概念;通过游戏教学法,让孩子们在游戏中自然地接触和运用数字4,从而提高他们的学习兴趣和学习积极性。
本次课程的目的是让孩子们能够掌握数字4的概念,包括数字4的形状、大小、位置和数量等方面的知识,同时培养他们的数学思维能力、观察能力和创新能力。
二、教学目标1. 知识目标:让孩子们掌握数字4的概念,包括数字4的形状、大小、位置和数量等方面的知识。
2. 能力目标:通过情境教学法和游戏教学法,培养孩子们的数学思维能力、观察能力和创新能力。
3. 情感目标:让孩子们在学习过程中感受到数学的乐趣,增强他们对数学学习的兴趣和自信心。
三、教学难点与重点本次课程的教学难点是让孩子们理解和掌握数字4的概念,包括数字4的形状、大小、位置和数量等方面的知识。
教学重点则是通过情境教学法和游戏教学法,培养孩子们的数学思维能力、观察能力和创新能力。
四、教具与学具准备为了更好地完成本次课程,我准备了一些教具和学具,包括数字卡片、拼图、画笔和画纸等。
这些教具和学具可以帮助孩子们更好地理解和掌握数字4的概念,同时也可以激发他们的学习兴趣和创造力。
五、活动过程1. 情境引入:我拿出数字卡片,向孩子们展示数字4,并提问:“你们认识这个数字吗?它叫什么名字?”孩子们回答后,我再问:“你们知道数字4长什么样子吗?”然后我再展示几张数字4的图片,让孩子们观察并描述数字4的形状、大小、位置和数量等方面的特征。
【一线教师整理】九年级物理沪科版全册导学案:第十三章内能与热机一、教学内容1. 内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
2. 内能的改变:做功和热传递。
3. 比热容:单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
4. 热机:把内能转化为机械能的装置。
5. 热机的效率:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。
二、教学目标1. 理解内能的概念,掌握内能的改变方式。
2. 掌握比热容的概念,会计算物体吸收或放出的热量。
3. 了解热机的原理,会计算热机的效率。
三、教学难点与重点1. 教学难点:内能的微观解释,比热容的计算,热机效率的计算。
2. 教学重点:内能的概念,内能的改变方式,比热容的概念,热机的原理和效率。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件,黑板,粉笔。
2. 学具:教材,笔记本,文具。
五、教学过程1. 实践情景引入:讨论冬天搓手取暖的原理。
2. 概念讲解:介绍内能的概念,解释内能的微观解释。
3. 例题讲解:讲解比热容的计算公式,举例说明。
4. 随堂练习:计算物体吸收或放出的热量。
5. 原理讲解:介绍热机的原理,讲解热机效率的计算方法。
6. 例题讲解:讲解热机效率的计算公式,举例说明。
7. 随堂练习:计算热机的效率。
六、板书设计1. 内能:概念,微观解释。
2. 内能的改变:做功,热传递。
3. 比热容:概念,计算公式。
4. 热机:原理,效率计算。
七、作业设计1. 题目一:计算一个物体吸收的热量。
答案:根据比热容的计算公式进行计算。
2. 题目二:计算一个热机的效率。
答案:根据热机效率的计算公式进行计算。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课学生对内能的概念和内能的改变方式掌握较好,但在比热容的计算和热机效率的计算上还存在问题,需要在今后的教学中加强练习。
2. 拓展延伸:讨论热机的改进方法,提高热机的效率。
重点和难点解析:内能的微观解释和热机效率的计算在九年级物理沪科版全册导学案:第十三章内能与热机中,我们需要重点关注两个细节:内能的微观解释和热机效率的计算。
课题:§ 13.1 物体的内能问题集课标要求:1、知识与技术认识内能的观点,能简单描绘温度和内能的关系。
知道热传达过程中,物体汲取(放出)热量,温度高升(降低),内能改变。
认识热量的观点,热量的单位是焦耳。
知道做功能够使物体内能增添和减少的一些案例。
2、过程与方法经过研究找到改变物体内能的多种方法。
经过演示实验说明做功能够使物体内能增添和减少。
经过学生查找资料,认识地球的“温室效应”。
3、感情、态度与价值观经过研究,使学生体验研究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
经过演示实验培育学生的察看能力,并使学生经过实验理解做功与内能变化的关系。
鼓舞学生自己查找资料,培育学生自学的能力。
课前预习:1、物体因为运动而拥有的能量叫做,全部物体内部的分子都在不断地做无规则的,因此物体内部的全部分子都拥有能。
2、物体运动的越大,动能越大。
物体的越高,分子热运动的速度,分子动能越。
3、黄山上矗立的巨石拥有势能。
当它矗立在山顶时,其实不可以对外做功,但当它着落时,它能够对外做功。
它向着落的原由是因为地球和巨石间存在。
而物体内部的分子间既有又有,因此物体内部的分子也拥有能。
4、在机械运动中,我们把物体的动能和势能统称为。
而在物体的内部,所做的运动叫做运动,我们把物体全部分子热运动时所拥有的能,叫做_______能。
课中问题:1、把红墨水分别倒入热水和冷水中,哪一杯水最初变红?为何?2、什么叫内能?3、内能跟哪些要素相关?为何?4、改变内能的方法有哪些?5、这两种改变内能的方法有什么不同样?6、什么是热量?7、热量是一个过程量仍是一个状态量?为何?8、热量用什么字母表示?它的单位是什么?经典例题:1、把 100克 0℃的冰投入 200克 0℃的水中,若不睦外界发生热互换,则()A. 有少量冰化成水B.有少量水结成冰C.冰水温度不变D.冰水质量比不变2、以下说法正确的选项是()A.0℃的冰没有内能B.拥有内能的物体必然同时拥有机械能C.拥有机械能的物体必然同时拥有内能D.没有机械能的物体必然没有内能3、热传达的本质是()A.能量从内能大的物体传给内能小的物体B.能量从热量多的物体传给热量少的物体C.能量从质量大的物体传给质量小的物体D.能量从温度高的物体传给温度低的物体课后思虑题:以下说法正确的选项是()A.0℃的冰没有内能B.拥有内能的物体必然同时拥有机械能C.拥有机械能的物体必然同时拥有内能D.没有机械能的物体必然没有内能。
文档沪科版九年级物理第13章内能与热机第2节科学探究:物质的比热容问题式导学案一、教学内容1. 比热容的概念及其定义;2. 比热容的计算公式及其应用;3. 物质的比热容与温度变化的关系;4. 实验探究物质的比热容。
二、教学目标1. 理解比热容的概念,掌握比热容的计算方法;2. 能够运用比热容的知识解释生活中的一些现象;3. 培养学生的实验操作能力,提高学生的科学探究能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:比热容的概念及其计算公式的理解与应用;2. 教学重点:实验探究物质的比热容,培养学生的问题解决能力。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体教学设备、实验器材(温度计、烧杯、热水、冷水等);2. 学具:学生实验手册、笔记本、笔。
五、教学过程1. 引入:通过一个生活中的实例,如热水袋的使用,引发学生对物质温度变化和热量吸收的关注;2. 讲解:讲解比热容的概念及其定义,给出比热容的计算公式,并进行示例计算;3. 实验:组织学生进行实验探究,测量不同物质的比热容,引导学生观察温度变化与热量吸收的关系;4. 讨论:让学生分组讨论实验结果,引导学生运用比热容的知识解释实验现象;5. 练习:给出一些生活中的实际问题,让学生运用比热容的知识进行解答;六、板书设计1. 比热容的概念及其定义;2. 比热容的计算公式及其应用;3. 物质的比热容与温度变化的关系;4. 实验探究物质的比热容。
七、作业设计1. 请用比热容的知识解释为什么热水袋里的水会变凉;2. 请计算一下,将1kg的水从20℃加热到40℃需要多少热量;3. 请设计一个实验,测量某种物质的比热容。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思:本节课通过问题式导学案的方式,引导学生主动探究物质的比热容,通过实验和讨论,使学生更好地理解和掌握了比热容的概念及其应用;2. 拓展延伸:可以进一步探究比热容与其他物理量的关系,如密度、热导率等,深入理解物质的热性质。
重点和难点解析一、实验探究的目的1. 让学生理解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性,与物质的种类和状态有关。
【一线教师整理】九年级物理沪科版全册导学案:第十三章内能与热机作为一名资深的幼儿园教师,我始终坚信,每个孩子都是独一无二的,他们的好奇心和探索欲望应该被充分激发和引导。
因此,我设计了一节以“认识动物”为主题的活动课程,旨在通过生动有趣的方式,帮助孩子们了解不同种类的动物,培养他们的观察力、想象力和表达能力。
一、教学目标这节课的教学目标有三个:让孩子们能够认识并说出几种不同种类的动物;通过观察和模仿,让孩子们能够理解动物的特点和习性;通过互动交流,培养孩子们的表达能力和团队合作精神。
二、教学难点与重点重点是让孩子们能够认识不同种类的动物,并能够用简单的语言描述它们的特点。
难点则是让孩子们能够理解和表达动物的生活习性和行为特点。
三、教具与学具准备为了更好地开展活动,我准备了动物图片、视频资料以及相关的图书。
同时,我还准备了一些简单的道具,如动物头饰和动物玩具,以增强孩子们的参与感和体验感。
四、活动过程活动一开始,我会通过展示动物图片和播放视频的方式,引导孩子们观察和认识不同的动物。
接着,我会邀请孩子们上台模仿这些动物,并用自己的语言描述它们的特点。
然后,我会组织孩子们进行小组讨论,让他们分享自己喜欢的动物及其原因。
我会邀请每个小组的代表上台,向大家介绍他们小组讨论的结果。
五、活动重难点活动的重点是让孩子们能够通过观察和模仿,认识并描述不同种类的动物。
难点则是让孩子们能够用合适的语言表达自己对动物的看法和感受。
六、课后反思及拓展延伸课后,我会反思这节课的开展情况,看看孩子们的参与度和反应。
如果可能,我还会组织一些相关的拓展活动,如带领孩子们去动物园实地观察,或者让他们回家后观察和记录自己家中的宠物。
通过这样的方式,我希望能够帮助孩子们更好地了解动物,培养他们的观察力、想象力和表达能力。
同时,我也希望他们能够在活动中感受到学习的乐趣,激发他们对知识的渴望和探索的精神。
重点和难点解析:在这节课的设计中,有几个关键的细节是我需要重点关注的。
第十三章内能与热机第一节物体的内能【教学课时】2课时。
【教材分析】本节课是在学生认识了热现象之后,进一步探究热现象本质的开始篇,由此开始了解内能,了解热的本质。
所以本节课在此起着承上启下的作用。
在课程标准中,本节温度只要求学生能知道生活中常见的温度、知道常见液体温度计的原理和使用方法,认识物理与社会的关系,从热岛效应让学生了解环境温度对人们生活的影响,尝试对环境温度发表自己的见解。
温度是一切热过程的表观表现,又是生活中的最熟悉的物理现象或物理量之一,学生在小学科学课中即已接触过关于温度的概念,了解了常用温度单位及其标定方法。
内能跟初二时所学的看不见的运动有一定的联系,这要求学生要重拾旧课本,使知识前后连通。
内能是比较抽象的物理概念,因为内能与分子的热运动相关,而分子的热运动与温度紧密相联,故将内能的概念的建立放在温度之后,并用与机械能作类比的方式来建立,限于初中学生的认识与能力,改变内能的途径是通过生活事例与实验分析来认识的。
(第1课时)【教学目标】1、知道温度的概念,知道温度的常用单位和国际单位制中单位。
2、了解液体温度计的工作原理,熟悉使用温度计的过程,掌握它的使用方法。
3、体会对温度进行准确测量的必要性,养成采集科学准确数据的好习惯。
4、培养学生的观察能力。
【教学重点】液体温度计的原理和摄氏温度的规定。
【教学难点】温度计的使用。
【实验器材】各种温度计各一只,演示温度计一只,三只烧杯,分别盛冷水、温水、热水。
【教学过程】〖引入新课〗热现象是指物体的冷热程度有关的物理现象,例如,大家在小学自然课中学过的物体的热胀冷缩就属于热现象。
我们生活中都用哪些词来形容物体的冷热程度。
开水和烧红的铁块都很烫,但它们烫的程度又有很大的区别。
所以,在物理学中,为了准确地描述物体的冷热程度,我们引入了温度这一概念。
〖新课教学〗一、温度1、引出温度的概念。
2、提出自学要求,在课本上划出温度的概念,常用单位及单位符号。
课题:§ 13..3 内燃机问题集课标要求:
1、知识与技术
认识四冲程汽油机的基本工作原理。
从能量转变的角度认识燃料的热值。
认识内能的利用在人类发展史上的重要意义。
经过能量的转变和转移,认识效率。
2、过程与方法
经过演示实验使学生认识能够利用内能来做功。
利用挂图或模型解说四冲程汽油机的基本构造和工作原理。
经过阅读“科学世界现代汽车”认识汽车的一些知识。
经过学生议论和教师解说认识燃料的热值和热机的效率。
3、感情、态度与价值观
经过演示实验培育学生察看和剖析问题的能力。
经过阅读“科学世界现代汽车”扩展学生的知识面。
课前预习:
课中问题:
1、什么是热机?
2、什么是内燃机?
3、内燃机分红哪几种?这样分类的依照是什么?
4、汽油机的构造是如何的?
5、什么是一个冲程?
6、一个工作周期有几个冲程?
7、一个工作周期做功几次?
8、一个工作周期曲轴转动几圈?
9、哪个冲程使机械获取动力?
10、哪个冲程将内能转变为机械能?
11、哪个冲程将机械能转变为内能?
12、做功冲程以外的三个协助冲程是靠什么工作的?
13、汽油机和柴油机的异同有哪些?
14、现代汽车用什么系统代替了什么系统?
15、现代汽车的汽油机吸入冲程吸入的是什么?
16、哪个冲程喷入汽油?
经典例题:
某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功多少次.。
一、教学内容本节课的教学内容来自于沪科版九年级物理第13章,主要包括内能与热机的相关知识。
具体章节内容如下:1. 内能的概念及其影响因素;2. 热量的传递方式:传导、对流和辐射;3. 热机的工作原理及分类:内燃机和外燃机;4. 热机的效率及其提高方法;5. 热力学定律:能量守恒定律和熵增定律。
二、教学目标1. 理解内能的概念,掌握影响内能的因素;2. 掌握热量传递的原理和方式;3. 了解热机的工作原理,能区分内燃机和外燃机;4. 理解热机效率的概念,学会提高热机效率的方法;5. 掌握热力学定律,能运用定律解释实际问题。
三、教学难点与重点重点:内能的概念及其影响因素,热量传递的原理和方式,热机的工作原理及分类,热机效率的提高方法。
难点:热量传递的三种方式的区别,热力学定律的理解和应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔、热水瓶、气球等。
学具:教材、笔记本、彩色笔等。
五、教学过程1. 实践情景引入:以冬天用热水取暖为例,引导学生思考热量的传递方式。
2. 知识讲解:(1)内能的概念:物体内部所有分子动能和分子势能的总和。
(2)影响内能的因素:温度、质量、状态等。
(3)热量传递原理:热量从高温物体传向低温物体,或从物体的高温部分传向低温部分。
(4)热量传递方式:传导、对流和辐射。
(5)热机工作原理:内燃机和外燃机。
(6)热机效率:有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
(7)热力学定律:能量守恒定律和熵增定律。
3. 例题讲解:分析实际问题,运用内能、热量传递和热机效率的相关知识。
4. 随堂练习:设计一些填空题、选择题和计算题,巩固所学知识。
5. 课堂讨论:分组讨论热力学定律在生活中的应用,分享讨论成果。
六、板书设计板书内容主要包括内能、热量传递、热机效率和热力学定律等关键概念和公式。
七、作业设计1. 填空题:内能是指物体内部所有分子动能和分子势能的总和,其大小与物体的____、____和____有关。
沪科版九年级物理第13章内能与热机第1节物体的内能问题式导学案一、教学内容本节内容选用自沪科版九年级物理第13章内能与热机第1节物体的内能。
该部分主要内容包括:内能的概念、内能的单位和影响内能的因素。
通过本节的学习,使学生能够理解内能的本质,掌握内能的计量方法以及影响内能的各种因素。
二、教学目标1. 理解内能的概念,掌握内能的计量方法。
2. 能够分析影响内能的各种因素,并能够运用这些知识解释生活中的现象。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力,提高学生的科学思维能力。
三、教学难点与重点重点:内能的概念,内能的计量方法,影响内能的因素。
难点:内能与机械能的区别,影响内能的微观解释。
四、教具与学具准备教具:多媒体教学设备,温度计,热量计。
学具:实验室用温度计,热量计,实验记录表。
五、教学过程1. 情景引入:通过讨论冬夏穿着不同的衣物,引导学生思考衣物与体温的关系,引出内能的概念。
2. 知识讲解:讲解内能的概念,内能的计量方法,影响内能的因素。
3. 实验操作:学生分组进行实验,测量不同物体的内能,观察内能的变化。
4. 例题讲解:通过例题,使学生理解内能与机械能的区别,掌握影响内能的微观解释。
5. 随堂练习:学生独立完成练习题,巩固本节课的知识。
六、板书设计板书设计如下:内能:概念:计量方法:影响内能的因素:七、作业设计作业题目:1. 解释内能的概念,并说明内能的计量方法。
2. 分析影响内能的各种因素,并用这些知识解释生活中的现象。
答案:1. 内能是物体分子运动的动能和分子间相互作用的势能的总和,单位是焦耳。
2. 影响内能的因素有温度、质量和状态等,例如:温度越高,内能越大;质量越大,内能越大;气态内能大于液态内能,液态内能大于固态内能。
八、课后反思及拓展延伸课后反思:本节课通过讨论生活中的现象,引导学生思考内能的概念,使学生能够更好地理解和掌握内能的知识。
在实验环节,学生通过实际操作,观察内能的变化,提高了实验操作能力和观察能力。
沪科版初三物理第13章内能与热机第2节科学探究:物质的比热容问题式导学案课标要求:(一)知识与技能1、明白得比热容的概念,明白比热容是物质的一种特性2、尝试用比热容说明简单的自然现象3、能依照比热容进行简单的热量运算(二)过程与方法通过探究比较不同物质的吸热能力(三)情感、态度与价值观利用探究性学习活动培养学生自己动脑想方法解决问题的能力重点:比热容的概念和热量的运算难点:比热容概念的明白得关键实验器材:电加热器两个、水、煤油、温度计、手表课前预习:课中问题:1、汽车发动机工作时,温度升高,需要用水来冷却。
那个地点用水什么缘故不用其它液体呢?2、会可不能是因为水的吸热能力强呢?3、在升高相同温度的情形下,不同物体吸取的热量差不多上相同的吗?4、我们如何比较物体温度变化时所吸取(或放出)的热量呢?5、物体吸热多少与什么因素有关6、什么缘故在实验中需要天平?7、沙漠地区昼夜温差大,什么缘故?8、在明确比热容的物理意义的基础上,如何运用比热容运算物体吸放热?经典例题:1、关于热量公式的明白得,说法正确的是()A.比热大的物体比比热小的物体吸取的热量一定多B.温度低的物体比温度高的物体吸取的热量一定多C.升高温度大,比热大的物体可能跟升高温度小,比热小的物体吸取的热量相等D.升高温度大,比热大的物体吸取的热量一定比升高温度小的物体吸取热量多2、将2kg 水加热,升温10℃,水吸热多少?课后摸索题:1、下列事实中,最能说明物质吸取的热量跟物质的种类有关的是()A.体积相等的两杯水温度升高10℃,它们吸取的热量相同。
B.质量相等的两块铜温度分别升高5℃和10℃,它们吸取的热量不相同。
C.体积相等的水和煤油温度都升高10℃,它们吸取的热量不相同。
D.质量相等的水和铜温度都升高10℃,它们吸取的热量不相同。
2、质量为10克的某种金属块,从100℃的沸水中取出,迅速放入质量为30克,初温为25℃的水中,测得混合后的末温是30℃。
班级:组别:姓名:组内评价:第十三章内能与热机第一节内能学习目标1了解内能的概念,知道内能的单位焦耳2.能简单描述温度与内能的关系。
知道对于同一物体,温度越高,内能越多;温度越低,内能越少。
3.知道做功和热传递方式可以改变物体的内能。
自主学习一、内能A 物体由于运动而具有的能量叫做,一切物体内部的分子都在不停地做无规则的,所以物体内部的所有分子都具有能。
物体运动的越大,动能越大。
物体的越高,分子热运动的速度,分子动能越。
B 黄山上耸立的巨石具有势能。
当它耸立在山顶时,并不能对外做功,但当它下落时,它能够对外做功。
它向下落的原因是因为地球和巨石间存在。
而物体内部的分子间既有又有,所以物体内部的分子也具有能。
C 在机械运动中,我们把物体的动能和势能统称为。
而在物体的内部,分子所做的运动叫做运动,我们把物体内部所有分子热运动的能和能的总和,叫做能。
二、影响内能大小的因素A 问题:物体的内能与什么因素有关?B 我们选取物体内部众多分子中的一个分子为研究对象,来研究这个问题。
C由机械能可知物体的动能取决于物体的质量和速度,同理,该分子的动能取决于分子的质量和热运动的速度,D物体的重力势能取决于物体的质量和高度,同理,该分子的分子势能取决于分子质量和分子间的间距,由于分子间的间距决定了分子间相互作用力的大小,所以也可以说分子势能的大小取决于分子质量和分子间作用力的大小。
E C、D讨论的只是一个分子的内能,根据内能的定义可知,物体的内能的大小还与分子的个数有关。
F C、D、E所讨论从物体内部即微观角度分析了物体的内能的大小于什么因素有关,即与分子个数、分子质量、分子间距和分子运动的速度有关。
G 这些因素在宏观上表现为物体的质量,物体的体积和物体的温度。
H 一切物体都具有能。
同一物体,同一状态,温度升高,内能,温度降低,内能I 内能与机械能的关系机械能与有关。
内能与和有关。
所以内能与机械能是的能量。
三、物体内能的改变问题:我们已从微观和宏观两个角度讨论了物体的内能与什么因素有关。
对同一个物体,如何使物体的温度升高,内能增加呢?1、热传递A 以一根粗铁丝为例,我们如何使它的内能增加呢?,B 以放到开水中烫为例,铁丝的温度,内能,开水的温度,内能。
我们把这个过程叫做热传递。
C 在中,被的能的多少叫做热量。
D 从热量的定义可以看出,热量的实质是能。
它特指被的那一部分。
例如一杯开水它具有10000J的内能,粗铁丝具有1000J的内能。
当将铁丝放入开水中时,开水放出1500J的内能。
发生热传递前,开水具有的10000J的内能能否叫做热量?。
铁丝具有的1000J内能能不能叫做热量?。
热传递结束后,开水剩有 J的内能能否叫做热量?。
铁丝具有 J的内能,能不能叫做热量?。
因此,热量仅指的内能。
E 热传递发生的条件是两个物体间存在。
在什么情况下结束?。
F 举几个日常生活中热传递的例子。
G 试述热传递的实质。
H 热传递的方向是。
I 热传递中的“热”指的是什么?J 一个物体只有10J的内能,可能把自己的一部分内能传给10000J的物体吗?如果有可能,在什么情况下会发生?【课堂探究】2、做功A 除热传递的方法可以改变物体的内能外,还以什么方法可以使物体的温度升高内能增加。
冬天,我们常感到手很冷,如果将手放到热水中,可以使手的温度升高,内能增加,我们还常用什么方法?。
(图16.2-4)B 分析:在搓手的过程中,两手间存在力,且在力的方向上距离。
所以搓手的过程实际上是一个克服摩擦的过程。
C 观察演示实验1。
D 当我们把活塞迅速压下去时,我们看到。
火柴头是被点燃的。
这说明当我们迅速向下压活塞时,活塞对下面的空气有力的作用,且在力在方向上前进了一段距离,也就是说活塞对空气,使用空气的内能,温度,达到火柴点的燃点而燃烧。
E 这个实验说明;对物体做功,内能。
F 观察演示实验2G 当塞子跳起时,我们观察到瓶内出现了。
瓶内上方的水蒸汽是无色透明的,当塞子跳起时,此时出现的雾是(液态/气态),即此时出现了现象。
回忆可知使气体液化的方法有两种和,显然,这里是因为当瓶内气体膨胀时,推动塞子时,对塞子做了功,使瓶内气体的内能,温度,水蒸汽遇冷液化而成。
H这个实验说明;物体对外做功,自身的内能。
I 综上所述可知,也可以改变物体的内能。
对比两种改变物体内能的方法,完成下表。
四、拓展:不同场合中的“热量”热量这个词仅在物理学中提到,在日常生活中以及其它学科领域内也经常用到热量这个词。
我们需要注意的是在不同的学科领域内热量这个词是不同的。
在物理学中,热量是仅仅指在热传递的过程中,被传递的内能。
所以我们不能说温度高的物体“具有”、“含有”的热量多。
因为此时能量还没有被传递。
我们只能说物体“具有”的内能多。
换言之,内能它是一个状态量,与过程无关,而热量这个词时伴随着“热传递”这个“过程”的,所以它是一个过程量。
然而,在生活中或者医学领域,我们常说某某食品是“高热量”食品,运动时需要消耗大量的“热量”等。
这里主要时指,它经过化学变化后能够释放出大量的能量。
可见,同一个词,在不同的领域内,有不同的含义,在每一个学科内都有自己严格的定义而已。
其实在前面我们已经接触过这类物体量了,例如“物重”。
【展示交流】1、关于物体的内能,下列说法错误的是()A:0℃的物体没有内能B:内能和其他形式的能之间可以相互转化C:物体间的内能可以转移D:一切物体都有内能2、把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用手感觉图钉温度的变化,并解释这种变化。
3、两个物体之间发生热传递,当热传递停止时()A:两物体内能相等B:两物体热量相等C:两物体温度相等D:以上说法都不对4、用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”。
5、下列哪些过程中,是通过做功改变物体内能的()A:饮料中放入一冰块,饮料变凉B:冬天暖气使房间变暖C:划火柴,使火柴燃烧D:用太阳灶加热壶里的水6、为什么说,同一物体,温度越高,它的内能就越大?7、以下四种情形,通过热传递方式改变物体内能的是()A:钻木取火B:烧水水变热C:锯木头木头发热D:两手摩擦发热8、人造卫星进入大气层时,为什么会被烧毁?9、在物理学中,“热”是个多义词,下面四句话里的“热”字各表示什么意思?(1)天气真热;(2)摩擦生热;(3)物体放热;(4)电炉很热。
10、开启啤酒瓶的瞬间伴有“嘭”的一声,瓶中有一股“白烟”,试解释这一现象。
11、在使用打气筒给自行车轮胎打气时,用力向下压活塞,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12、甲、乙两铜块,甲的质量是乙的2倍,把它们在沸水中煮足够长的时间,然后相接触,则()A:热量由甲传给乙B:热量由乙传给甲C:甲、乙间无热传递D:条件不足,无法确定13、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A:物体的温度越高,所含热量越多B:温度高的物体,内能一定大。
C:0℃的冰块,内能一定为零。
D:温度相同的两物体间不会发生热传递。
14、一个物体温度升高了,则()A:它一定吸收了热量B:一定是别的物体对它做了功C:它的热量增加了D:它的内能增加了15、火柴可擦燃也可放在火上点燃,前者是用的方法,使火柴燃烧,后者是用的方法,使火柴燃烧,这两种方法都可以改变物体的内能。
16、同种物质组成的甲、乙两物体,甲物体比乙物体的温度高,这说明()A:甲物体的内能大B:乙物体的内能大C:甲、乙两物体的内能一样大D:甲物体的分子热运动剧烈17、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。
18、以下说法中正确的是()A:温度高的物体比温度低的物体含有的热量多B:热量从高温物体向低温物体传递C:温度从高温物体向低温物体传递D:热量从热量多的物体向热量少的物体传递中考一斑窥豹1、下列现象中,利用做功使物体的内能增加的是()(2008年吉林中考)A:冬天对手“哈气”手会感到暖和B:来回弯折的铁丝温度会升高C:冬季用热水袋取暖D:自行车轮胎放气时,气门嘴处温度会降低2、一名同学用锯锯木头,发现锯条发热,这是为什么?(2007年吉林中考)班级: 组别: 姓名: 组内评价:第二节科学探究:物质的比热容(第一课时)学习目标:1.知道不同物质的吸热能力不同.2.知道比热容是物质的一种属性.3.理解比热容的概念.4.记住水的比热容.5.了解生活中利用水的比热容大的实例.重难点:理解比热容的概念,了解生活中利用水的比热容大的实例, 请回答:1、烧开一壶水与烧开半壶水需要吸收的热量一样多吗? 说明物体吸热与 有关。
2、把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗? 说明物体吸热与 有关。
综上说明:水在温度升高时吸收的热量,跟水的 有关,和 有关 。
3、阅读漫画思考:思考:同样的太阳照射下为什么海水和沙子的温差那么大呢? 沙子好烫脚呀! 还是水中凉爽耶!质量相等的沙和水升高相同温度时,沙比水需要的时间_____(长/短),升高相同温度时沙比水吸收的热量____(多/少),这说明: 质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量____(相同/不同)。
方法二: 在加热时间(吸收热量)相同的情况下,观察物体升高的温度是否相同。
4分钟所升高的温度/℃质量相等的沙和水加热时间相同时,沙和水吸收的热量_____(相等/不相等),升高的温度沙比水____(多/少),这说明: 质量相等的不同物质,在吸收相等的热量时,升高的温度____(相同/不同)。
总结:质量相同的不同物质, 升高相同的温度,吸收的热量不同(或质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同)——反映出物质本身的性质。
物理学中引入了比热容这个物理量,表示各种物质在这种性质上的差别。
比热容的定义:1、我们把单位质量的某种物质温度升高( )1℃所吸收( )的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。
符号:c 。
2、常用单位: 焦耳/(千克· ℃)符号: J/(kg · ℃)读作: 焦耳每千克摄氏度 温度升高20℃所需的时间/S10s 20s 加热时,使用玻璃棒不断搅拌,目的是:使沙子和水受热均匀。
四、进行实验沙2.砂石的比热容是多少?它表示什么意思?结论:对同种物质来讲,比热容是一个确定的数值(相等的),跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。
对不同物质来讲,比热容一般是不相同的。
比热容是物质的一种物理属性,同种物质的比热容相同。
1 .问:一滴水和一盆水的比热容谁大?2. 问:把一根铁丝截为长短不同的两段,哪段铁丝的比热容大些?3、问:冰的比热是多大?问:水和冰的比热不同说明了什么?4、下列物质的比热容发生改变的是()A 一杯水倒掉半杯B 水凝固成冰C 0℃的水变成4 ℃的水D 将铁块锉成铁球【展示交流】一、填空1、一块冰的比热容为,其物理意义是从中间一分为二后,其比热容为。