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文本内容:
内能【教学目标】
1.了解分子动理论的初步知识;
2.掌握内能、热量的概念,影响内能的因素,改变内能的途径;
3.理解比热容的概念、单位、意义及其应用;
4.会利用公式计算热量【教学重难点】
1.分子动理论
2.改变内能的方法
3.比热容的计算【知识梳理】要点
一、分子热运动
1、物质的构成常见的物质是由及其微小的粒子分子、原子构成的
2、分子热运动
(1)不同的物质在互相接触的过程中彼此进入对方的现象叫扩散
(2)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动
(3)由于分子的无规则运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动
3、分子之间存在引力和斥力固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力;当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力要点诠释
1、构成物质的分子和原子都很小,肉眼和光学显微镜都分辨不出它们通过电子显微镜可以观察到
2、气体、液体、固体之间都能发生扩散现象,不同的物态之间的物体也能发生扩散
3、分子间的引力和斥力是同时存在的,只是对外表现不同要点
二、内能
1、定义物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能由于分子之间有一定的距离,也有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能
2、单位焦耳,符号J
3、影响内能大小的因素质量、温度、体积、状态
4、改变内能的方法
(1)热传递热传递能量从高温物体传递到低温物体,低温物体内能增加,高温物体内能减少实质上热传递是内能在不同的物质内部转移的过程
(2)做功外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小要点诠释
1、一切物体都有内能,同一个物体,它的温度越高,内能越大物体内能的大小,除与温度有关外,还与物体的体积、状态、质量等因素有关
2、热量热传递中,传递的能量的多少叫热量即“热量”是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”了热量,不能说物体含有热量热量的单位是焦耳(J)
3、热传递和做功改变内能是等效的热传递时能量的转移,做功是能量的转化
4、内能与机械能的区别⑴由于物体内部的无规则运动不会停止,因此物体的内能不可能为0;而机械能可能为0;(如一个静止在水平地面的足球,机械能为0但内能不为0)⑵机械能是宏观的能量,和物体整体的运动速度与是否受力有关;内能是物体内部分子的能量,是微观的能量,和物体的整体无关;⑶机械能和内能是不同形式的能,它们之间可以互相转化要点
三、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符号c
2、单位焦每千克摄氏度,符号是J/㎏·℃)
3、热量的计算
(1)吸热公式式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度(t-t0)表示温度的升高量
(2)放热公式式中(t0-t)表示物体温度的降低量要点诠释
1、比热容是物质本身的一种性质,
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的
2、水的比热容比较大,是
4.2×103J/㎏·℃)主要表现
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷类型
一、基础知识【例1】“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新情”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗,描写春情天暖,鸟语花香的山村美景对于前一句,从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快,说明当时周边的气温突然_____(生活中、诗歌中都蕴含着物理知识)变式练习
1.以下说法正确的是() A、破镜难圆是因为固体分子间只存在斥力 B、宇宙大爆炸理论认为宇宙生于大爆炸--爆炸引起宇宙膨胀 C、在空调房间吸烟时,会看到烟雾在空中弥漫,这是分子的无规则运动 D、微风袭来,闻到阵阵花香,这是扩散现象【例2】下列说法中,正确的是( )A、一杯煤油用去二分之一,它的比热容减为原来的二分之一B、吸收热量多的物体,比热容一定大C、高温物体放出的热量一定多D、质量相同的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度变式练习
2.冬天,室内取暖的暖气,很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器,其原因是() A.水比较便宜B.水的密度小C.水的比热容大D.水的沸点高【例3】小阳家的热水器内装有质量为5kg的水,该热水器中水的温度从20°C升高到40°C求这些水吸收的热量[水的比热容为
4.2×103J/kg·℃]变式练习
3.质量为2kg的水,温度由30℃升高了50℃,吸收多少热量?类型
二、知识运用【例4】(多选题)如果一个物体的温度升高,则( )A、它含有的热量增加 B、它一定吸收了热量 C、它的分子运动加快 D、它的内能一定增加变式练习
4.下面各种现象,属于热传递改变物体内能的是( )A、磨刀时,刀发热 B、用电钻钻孔时,钻头发烫 C、热水的温度逐渐降低D、暖水瓶内的水蒸气把瓶塞推出,水蒸气温度降低,内能减少【例5】关于温度、热能、内能,以下说法正确的是( )A.对物体加热,物体的温度一定升高B.物体温度越高,所含有的热量越多C.物体的温度是0℃,其内能也是零D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递变式练习
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )A.物体的内能越多,放热一定越多B.温度相同的物体,其内能一定相等C.物体的内能增加,一定要吸收热量D.晶体熔化时温度不变,其内能一定增加【例6】某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到的实验数据如下表物质次数质量m/kg升高的温度△t/℃加热时间t/min水
10.
110220.2104煤油
30.
110140.2102
(1)实验中,记录加热时间的目的是
(2)分析第
1、2次或第
3、4次实验数据,可以得出的初步结论是同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的有关;分析第
1、3次或第
2、4次实验数据,可以得出的初步结论是升高相同的温度时,吸收的热量不同
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,温度升高的多课堂练习
1.下列各现象中,属于扩散现象的是A.空气流动形成风B.沙尘暴所到之处,沙尘遍地C.将墨水滴入水中,可以看到沿途拉成一长串墨迹D.将几粒粗盐放入盛有水的杯子中,过一段时间整杯水都变成了
2.下列各句话中的“热”的含义为“内能”的是() A.今天天气很热 B.摩擦生热 C.物体吸热升温 D.集市很热闹
3.水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用,下列事例中不属于应用这一特点的是 A.培育水稻秧苗时,往秧苗田里灌水 B.用水来冷却汽车发动机 C.炎热的夏天,往室内地面上洒水降温 D.冬天供暖时用水作循环液
4.把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精 A.比热容和热值均变为原来的一半 B.比热容变为原来的一半,热值不变 C.热值变为原来的一半,比热容不变 D.比热容和热值均不变
5.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图线如图所示根据图线可知() A.甲液体的比热比乙的大 B.乙液体的比热比甲的大 C.甲、乙的比热一样大 D.无法比较甲、乙的比热大小
6.在完全相同的两只玻璃杯中,倒入质量相同但温度不同的冷水和热水,当同时向两只玻璃杯中各滴入一滴墨水,会发现热水中的水很快改变了颜色,但冷水中的水变颜色较慢,下列说法正确的是A.冷水温度低,具有的内能大,墨水扩散较快B.热水温度高,具有的内能大,墨水扩散较快C.冷水温度低,具有的内能小,墨水扩散较快D.热水温度高,具有的内能小,墨水扩散较快
7.关于下列现象的说法,不正确的是A.两冰块相互摩擦,冰块熔化但温度不变,说明它的内能没变B.气球爆炸,气球内气体的温度降低,内能减小C.压缩气体时气体的温度升高,机械能转化成了内能D.用太阳灶烧水,水的温度升高,属于通过热传递改变了水的内能
8.水很难被压缩,这是因为( )A.水分子间没有空隙B.水分子间没有引力C.水分子间存在引力D.水分子间存在斥力
9.关于内能和热量,下列说法正确的是( )A.物体吸收热量,温度一定升高B.物体运动的越快,物体的内能越大C.同一物体的温度越高,内能越大D.温度越高的物体,所含的热量越多
10.给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是A.aB.bC.cD.d
11.生活中许多现象都与物理知识有关,如“破镜不能重圆”是因为将破镜子合起来时,镜子断裂处绝大多数分子间距离较________,分子之间几乎没有________的作用
12.宁夏“沙湖”是闻名全国的五A级旅游胜地当你在烈日当空的“沙湖”游玩时,你会发现岸上的沙子热得烫脚,而湖水却是凉凉的这是因为________已知水的比热容为
4.2×103J/kg·℃,而沙子的比热容为
0.92×103J/kg·℃,则相同质量的沙子和水吸收相同的热量所升高的温度之比为________
13.给电烫壶通电,电烫壶温度升高,这是通过________的方式改变烫壶的内能的;而手感觉到热,则是通过________的方式改变手的内能的;从实质上讲,前者是能的________,后者是能的________
14.有经验的司机都知道,开快车是很危险的一是反应慢,二是急刹车不容易停下你注意过没有,当汽车紧急刹车,刹车片和轮胎都变热,汽车的轮胎甚至会冒烟,产生这种现象的原因是汽车的机械能转化为________能,这一过程是通过________实现的,但能量的总量________
15.如图所示,用力将两个铅块压在一起,它们就会结合起来,甚至能挂上一个钩码,此现象说明了________,而如果不把它们压紧就直接靠近却不能结合,说明了________有关
16.电影“十字路口”上有句歌词“春天里那个百花香”春天里人们之所以能够闻到百花香,其原因是________,气温越高,花香气越浓,说明了物体的温度越高,________
17.图甲是表示在生活中往往用热水来取暖,图乙表示在生活中又往往用冷水来降温,在这两种不同的应用中都选择了水,请根据所学的热学知识加以说明,并探究在实际生活中还有哪些方面也利用了水的这个特点
18.为了比较水和食用油的吸热能力,某实验小组选取的器材有两个相同规格的酒精灯、两个相同规格的烧杯、两支相同规格的温度计、两个铁架台、火柴请问
(1)还需要的器材是____________________________
(2)对水和食用油的选取,需满足的条件是_______________________________________
(3)怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量_____________________________________
19.质量是100g某金属块在沸水中加热相当长的时间,取出后立即投入200g温度为20℃的冷水中,结果水的温度升高到24℃,若不计热量的损失,求这种金属块的比热
20.某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水,太阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到60℃水的比热容是
4.2×103J/kg·℃水吸收的热量是多少。