2020—2021年浙教版9年级上册第三章 第5节物体的内能
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课题 3.5物体的内能课型新课课时第2课时教学目标1、认知领域:理解热传递是改变内能的方法,知道热传递过程中能量转化和转移的实质,知道热量的概念,知道热量可以用来量度内能的变化,知道燃料的热值。
2、技能领域:能过学习内能和改变内能的方法实验,培养学生实验观察和分析能力。
3、情感领域:通过学习,培养学生能源意识,为节约能源做准备。
重点热量难点热量的计算教学方法实验探究法教学准备多媒体板书设计第5节物体的内能三、热传递可以改变内能热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用Q表示,单位也是焦耳四、燃料的热值教学反思教学过程(一)引入新课什么是热传递?它有哪几种形式?(二)新课教学1、热传递可以改变内能热传递:能量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。
传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。
对流——通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递。
辐射——热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递。
演示实验:热传递可以改变内能。
设疑:将会看到什么现象?小图钉为什么会掉下来?金属棒的内能为什么会增大?金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度,为什么?出示:采用冷敷降低体温,并填空(课本113页图3-56)结论:热传递可以改变物体的内能热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用Q表示,单位也是焦耳。
思考:用所学的知识解释下列图中发生的现象讨论:有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?小结:改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。
两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。
2、燃料的热值引入:从人类最早发明火种开始,介绍人类使用燃料的历史。
说明人类获利内能主要是从燃料中获得。
燃烧:一种剧烈的氧化反应。
从能的转化角度看,是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
热值:1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
注:单位质量、燃料的种类、完全燃烧三个要素。
第5节物体的内能(一)内能A.热运动物体内部大量分子的无规则运动,叫热运动。
B.内能1.分子动能:分子由于运动而具有的能叫分子动能。
物体的越高,分子运动得越快,它们的动能越大2.分子势能:由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能3.物体的内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
单位:焦耳(J)4.对内能的理解1)内能是指物体的内能,不是分子的内能,是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。
单纯考虑一个分子的分子动能和分子势能是没有现实意义的2)一切物体在任何情况下都有内能(0℃的冰具有内能吗)3)内能具有不可测量性,即不能准确知道一个物体的内能的具体数值C.影响物体内能大小的因素:物体的质量、物体的温度、物体的体积、物体的种类、物体的状态都可以影响物体内能的大小(二)物体内能的改变1.热传递改变物体的内能1)对热传递的理解2)热传递是把内能由温度高的物体传递给温度低的物体,而不是由内能大的物体传递给内能小的物体内能大的物体温度不一定高,例如1000kg1℃的水内能大,0.1kg100℃的水内能小2.做功改变物体的内能:对物体做功,物体的内能会;物体对外界做功,物体的内能3.温度、热量、内能三者之间的区别与联系(三)比热容A.定义:单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫这种物质的比热容,用符号c表示B.单位:焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度C.比热容是物质本身的一种性质1.比热容是物质自身的性质之一,与物体的质量、体积等无关2.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),其物理意义是:质量为1kg的水,温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量为4.2×103J3.对于同一种物质,比热容的值还与物质的物态有关,同一种物质在统一物态下的比热容是一定的,但在不同物态下,比热容是不相同的。
第3章能量的转化与守恒第5节物体的内能一、知识与技能1.知道温度的概念,能说出生活和自然环境中常见的温度值,会用温度术语描述生活中的热现象;2.了解温度计的工作原理,会用温度计测量温度;3.知道温度的常用单位和国际单位制。
二、过程与方法三、情感态度与价值观温度计在实际生活中的应用价值。
温度计的工作原理。
正确使用各种温度计。
温度计等。
导课:(实用、新颖、简洁)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。
(一)温度1.引出温度的概念;2.提出自学要求,看第一框题,在课本上划出温度的概念,常用单位及单位符号;3.梳理总结,能说出生活中和自然环境中常见的温度值,并能用温度术语描述生活中的“热”现象。
(二)研讨、交流(求助、互助5分钟左右)1.回忆生活,气温高了觉得热,气温低了觉得冷,得出温度的概念。
2.按要求看书自学,对温度的概念、单位等形成进一步的认识。
(三)教师重点讲、讲重点,提问设疑(补助15分钟左右)二、温度计1.我们对于温度高低的判断往往用皮肤的感觉。
现在请同学们来做个实验探究。
三只烧杯中分别装有热水、温水和冷水,现请一位同学将左手食指伸入热水中,右手食指伸入冷水中,停留一段时间后,将两个食指同时放入温水中。
2.凭感觉来判断物体的温度高低是不可靠的,要准确地测量物体温度需要使用温度计。
3.液体温度计的原理是什么?4.温度有哪些种类?5.组织学生分组讨论、交流,怎样正确使用温度计,正确的予以肯定。
6.巡视学生测出半杯冷水的温度,并不断向冷水中加热水后分别测出其温度的情况。
7.强调使用温度计应注意的几个问题?8.说明温度的国际单位是开尔文,符合“K”热力学温度(T)和摄氏温度(t)的关系T=273+t。
车上坡时,当功率一定时,可以通过换挡减小速度来增加上坡时的牵引力,有利于上坡W从支点向力的作用线引垂线,画出垂足,则从支点到垂足的距离就是力臂,力臂用虚线(或实线)表示并用大括号勾出杠杆平衡条件可知,当阻力、阻力臂一定时,动力臂越长,动力越小,动力臂最长时,动力最小。
有用功、额外功、总功的定义17机械效率63义:由定滑轮和动滑轮组合在一起构成滑轮组点:同时具备定滑轮和定滑轮的特点,既可以省力,又能改变力的方向(但费距离)轮组省力情况分析:注意上式仅在不计绳重和摩擦时成立定滑轮组中承担重物绳子的段数n 的方法要分清哪个是定滑轮,哪个是动滑轮在动滑轮与定滑轮之间画一条直线,将它们隔开来,只计算绕在动滑轮上的绳子段数子自由端移动的距离:装滑轮组的方法首先根据题意求出承担物重的绳子的段数基本原则是“奇动偶定”还要注意绕绳时,绳不可相交于不同的目的有用功和额外功会发生改变,如:用水桶从井里打水的过程,对水桶中的水所做的功为用功,对水桶所做的功为无用功;但当水桶不小心掉入井里,想办法把水桶从井中捞出时,对水桶所机械效率是一个比值,通常用百分比表示,由于总功大于有用功,所以机械效率小于效率是标志机械做功性能好坏的物理量,机械效率越高,机械的性能越好在所做的有用功不变的情况下,减小额外功,具体方法为:在所做的额外功一定的情况下,增大有用功使用它可以省力,但要费距离斜面的倾斜程度响斜面机械效率的因素:斜面的光滑程度有用功:克服物体重力所做的功额外功:克服摩擦力所做的功总功:拉力所做的功机械效率:当斜面光滑时,机械效率为 100%不计绳重及摩擦G为重物的重力G动为动滑轮的重力说明n为承担重物和动滑轮重力的绳子的股数h为重物上升的高度s为绳自由端移动的距离F摩为物体与水平面间的摩擦力F为拉力说明s物为物体移动的距离s绳为绳自由端移动的距离物体的重力同一装置,物重越大,机械效率越高。
动滑轮的重力提升同一重物,动滑轮的重力越小,机械效率越高。
2020—2021年浙教版9年级上册第三章第5节物体的内能一、单选题1.关于热机,下列说法是正确的()A. 汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞B. 柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸人气缸C. 汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开D. 汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能2.关于比热容,下列说法正确的是()A. 比热容是物质的特性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小B. 只要温度升高相同,比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量少C. 温度高的物体比温度低的物体的比热容大D. 比热容跟物体的质量有关,质量大的物体的比热容大3.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是()A. 早晨多灌水,傍晚多排水B. 早晨多排水,傍晚多灌水C. 早晨和傍晚都要多灌水D. 早晨和傍晚都不要灌水4.一瓶酒精,倒出一半后,则剩余的酒精()A. 质量变为原来的1/2,密度变为原来的1/2,比热变为原来的1/2B. 质量变为原来的1/2,密度不变,比热变为原来的2倍C. 质量,密度,比热都不变化D. 质量变为原来的1/2,密度、比热都不变5.同样的一杯热水,室温高时冷却得慢,室温低时冷却得快。
老师要求同学们针对这一现象,提出一个问题。
下面是四位同学的发言,其中较有价值且可探究的问题是( )A. “热水在室温低时比室温高时冷却得快吗?”B. “热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系?”C. “为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢?”D. “为什么热水的质量越大冷却得越慢?”6.关于比热的概念,下列说法错误的是()A. 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B. 单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热C. 某种物质吸收或放出的热量越多,比热也越大,比热与热量有关D. 各种物质都有自己的比热,它是物质的特性之一7.小明阅读了比热容表后,得出了一些结论,其中错误的是()A. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小B. 同种物质在不同状态下,其比热容不同C. 质量相同的铜块和铅块,升高相同的温度,铜块吸热多D. 液体的比热容都比固体大8.(2017·浙江竞赛)盛夏季节,在烈日炎炎下,人们闷热难耐,此时若来到浓荫敝日的树下,会顿觉凉爽,下列事实中,可用于解释凉爽感觉的有()①光是直线传播的;②植物能进行蒸腾作用;③植物进行光合作用时吸收太阳光能;④水在汽化时吸收热量;⑤人靠出汗来调节体温;⑥物体在光直射时,吸收的热量多。
A. ①③④⑥B. ①②⑤⑥C. ①②③④⑥D. ②③④⑤⑥9. 下列有关热学知识的说法中正确的是()A. 固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙B. 燃料燃烧越充分,其热值越大C. 物体吸收热量,温度不一定升高D. 比热容与物体吸收热量的多少有关10.(2019九上·萧山月考)四冲程汽油机的转速为600R/min,则每秒钟内汽油机对外做功的次数()A. 300次B. 600次C. 10次D. 5次11.(2017九上·乐清月考)如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。
表示做功冲程的是()A. B. C. D.12.母亲节,小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条,下列分析正确的是( )A. 面条入锅后温度升高,内能增加B. 煮面条时,主要通过做功的方式改变了面条的内能C. 闻到了面条的香味,表明扩散只在气体中发生D. 面条没有粘在一起,表明分子间有斥力二、填空题13.(2019·宁波模拟)在吹气球时,吹大了的气球没握住,它叫啸着飞跑了!你及时捡起气球会发现它的嘴部温度________,是因为当球内气体喷出来时________,内能转化为机械能。
14.(2019九下·秀洲月考)如图是生活中常用的热水瓶。
当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过________改变了内能。
如图是四冲程汽油机的工作示意图其中________图(图片顺序不代表真实工作顺序)所示的冲程也发生同样的能量转化。
15.(2019九上·镇海期末)如图表示内燃机的两个冲程。
从气到的启闭和活塞的运动可以判断甲是________冲程,乙是________冲程。
16.如图所示,透明塑料盒的底部开有小孔,电子式火花发生器的放电针管紧紧地从孔中塞进。
打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,摁动电火花发生器的按钮,塑料盒盖立即被远远地弹出。
(1)电子式火花发生器产生的热量以热传递的方式增大酒精气体的________能,气体的温度________(选填“升高”或“降低”),达到燃点。
(2)酒精气体燃烧后,燃气的________能以做功的方式传给盒盖,转化为盒盖的________能。
(3)根据此原理制造出的将内能转化为机械能的机器有________和________。
17.(2016九上·三门期中)“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦。
如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为________(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。
(2)气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能________,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力。
三、解答题18.一辆汽车牵引力是4× 103N,行驶10km消耗3kg汽油,这辆汽车的效率是多少? 已知汽油的热值q=4.6×107J/kg。
19.在严寒的冬天,当觉得自己的手很冷时,常常会做以下两个动作:(1)用嘴对手心呵气;(2)把两只手合起来,反复摩擦。
试说明这样做的道理。
20. 如图所示,一辆汽车在行驶途中遇突发情况,紧急刹车时,司机身体前倾,车身向前滑行一段距离,在路面上留下轮胎滑过的痕迹,轮胎温度急剧升高.请根据以上情境简要回答下列问题:(1)刹车时司机身体前倾的原因是什么?(2)从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因是什么?21.(2020九上·余姚期末)2019年5月6日,杭城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。
氢燃料具清洁无污染、效率高等优点,被认为是2世纪最理想的能源,求:[c 水=4.2x103(kg·℃);q 氢=1.4×108J/kg](1)质量为0.3kg 的氢燃料完全燃烧放出的热量是________J ;(2)若这些热量全部被质量为200kg ,温度为15℃的水吸收,则水升高的温度;(3)某氢能源公交车以140kW 的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg 的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
四、实验探究题22.(2019九上·镇海期末)如图所示是研究“做功与内能改变的关系”的实验,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来。
(1)在这个实验过程中,你应当注意观察的是( )A.打气过程B.打气时瓶内水的情况C.瓶塞跳起的现象D.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象(2)在你认为应当观察的一项中,你所观察到的现象是________,这一现象所说明的问题是________。
23. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示.(1)实验中应量取质量________ 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热.当它们吸收相同热量时,通过比较________ 来判断吸热能力的强弱.(2)通过实验,记录数据如表格所示.从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q 甲________ Q 乙 .(3)分析实验数据可知________ 物质的吸热能力强.24. 同学们在进行比较水和沙子的吸热能力的探究实验.(1)实验中需要测量水的质量.①小范将天平放在水平台上,将游码归零,发现指针指在分度盘中线的左侧.要使横梁平衡,应怎样操作?②如图甲,测得烧杯和水的总质量m= ________ g .(2)使用温度计测量水温时,要将________ 全部浸入水中,不要碰到容器底或容器壁.小范测得水的初温是30℃,加热一段时间后,温度计示数如图乙,则水温升高了 ________ ℃.(3)实验中,加热与水等质量的沙子,使其与水吸收相同的热量,发现比水升高的温度高.请写出实验的结论.25.湛江市正创建国家环境保护模范城市,某中学“STS”小组的同学为了探究南桥河的河水污染问题,他们采集了污水样品250mL ,样品的质量如图(a )所示.将样品倒入图(b )所示的密封隔热装置中,用恒定功率为144W 的电热器加热(不计热损失和其它物体吸收),并将加热时间和对应的温度记录在如表,回答下列问题:(1)由图(a )可知污水样品的质量________ g ,由此计算出污水的密度为________ g/cm 3 . (2)用此装置加热的过程中,污水上方的气压________,致使污水沸点________.(3)他们想测出常压下污水的沸点,在上述装置中,该如何改进?________(4)请你计算出污水的比热容为________ J/(kg•℃).(小数点后保留2位数字)(5)他们对污水样品的成分进行了检测,发现污水中许多重金属严重超标,如汞、镉、铅、镍等,原因可能是人们将废旧电池随意仍入南桥河造成的,为了保护环境,关于电池的使用,请谈谈你的看法或做法(谈一点即可).答案解析部分一、单选题1.【答案】D2.【答案】A3.【答案】B4.【答案】D5.【答案】B6.【答案】C7.【答案】D 8.【答案】C 9.【答案】C 10.【答案】D 11.【答案】C 12.【答案】A二、填空题13.【答案】变低;气体对外做功14.【答案】做功;B15.【答案】做功;排气16.【答案】(1)内;升高(2)内;机械3)汽油机;柴油机17.【答案】(1)定滑轮(2)减少三、解答题18.【答案】解答:小汽车所做的有用功w=Fs=4× 103N×1.0×104m =4.0×107J汽油完全燃烧放出的热量Q放=mq=3kg ×4.6×107J/kg =1.38×108J这辆汽车的效率η==29%19.【答案】用嘴呵气是利用了口腔内呼出的热气体通过热传递改变手的内能,同时呼出的热的水蒸气还会在手上液化放热,使手的温度升高。
两手摩擦是通过做功的方法来使手的内能增加,温度升高的。
20.【答案】(1)答:车行驶时司机随车一起向前运动,急刹车时司机下半身随车停下,司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态,所以司机会向前倾倒(2)答:紧急刹车时,车轮在地面上摩擦,克服摩擦做功,并将机械能转化为内能,因此轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象是通过做功的方法使内能增加的21.【答案】(1)4.2×107(2)水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107J,由Q吸=cm△t得水升高温度:Δt=Q吸cm= 4.2×107J4.2×103/(kg•℃)×200kg=50℃(3)公交车所做的功:W=Q放=4.2×107J,由P=Wt得公交车行驶时间:t=WP = 4.2×107J4.2×105W=300s。