沪粤九上《第13章 内能与热机》新课标单元...
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第十三章内能与热机单元总结知识要点一、内能【知识详解】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。
1、单位:焦耳,符号J。
2、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。
3、一切物体都有内能。
4、内能与机械能的区别物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关,是物体能量的微观表现;物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关,是物体能量的宏观表现。
物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。
所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
5、内能的改变,通过做功和热传递这两种方法都可以改变物体的内能。
【典例分析】例1、(2018•铁岭模拟)物体放出热量,它的温度()A.一定降低 B.一定升高C.一定不变 D.可能降低也可能不变【答案】D【解析】物体放热时内能减小,温度不一定降低;如晶体在凝固的过程中,虽然继续放热,但温度是不变的,故选D。
【技巧总结】改变物体的内能有两种方法,做功和热传递,物体内能改变了,可能表现在温度的变化,也可能表现在物态的变化。
物体放出了热量,内能一定减少;可能表现在温度降低,也可以表现发生物态变化。
知识要点二、比热容单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫做物质的比热容。
符号c,单位为焦每千克摄氏度,符号为J/(㎏·℃)。
【知识详解】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/(㎏·℃)。
第十三章内能与热机第一节物体的内能知识与技能:1.了解内能的概念,知道任何一个物体都有内能。
2.能简单描述温度与内能之间的关系。
3.结合实例分析,知道改变物体内能的两种途径。
4.了解热量的概念。
过程与方法:1.通过探究找到改变物体内能的方式。
2.通过演示实验说明做功可以使物体的内能增加或减少。
情感、态度与价值观:1.通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
2.通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
3.鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。
重点:改变内能的两种方式。
难点:内能的概念。
多媒体课件、一根粗铁丝。
一、情景导入情景1情景2多媒体展示图片:有关人类对“热”的渴望的图片(主要是为了说明人类对热的认知过程)。
钻木取火点燃火柴取暖热水袋取暖教师设问:热是一种能量吗?如果是,那么它能做功吗?二、合作探究物体的内能1.内能的概念提出问题湍急的流水能推动水车,拉开的弹弓能将弹丸射出……流水、弹弓都具有能量。
同学们还记得动能、势能和机械能的概念吗?多媒体展示教师在多媒体上展示踢足球及两个同学拉弹簧的图片。
类比导入(1)运动着的足球具有动能——运动着的分子具有内能。
(2)弹簧形变产生的作用力使弹簧具有势能——分子之间的作用力使分子具有分子势能。
(3)动能和势能的总和称为机械能——分子热运动的动能和分子势能的总和称为内能。
归纳总结(1)物体内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。
(2)内能是自然界能量存在的一种形式。
(3)内能的单位是焦耳,符号为“J”。
2.影响内能大小的因素提出问题教师多媒体展示图片:炽热的铁水寒冷的冰山同学们思考炽热的铁水有内能,那么寒冷的冰山有没有内能呢?什么样的物体具有内能?物体在什么情况下具有内能?多媒体展示多媒体展示图片:等质量热水的内能比冷水的内能大灯丝炽热时的内能比未通电时的内能大交流讨论同学们交流讨论什么情况下物体的内能较大?影响内能大小的因素有哪些?归纳总结(1)一切物体都具有内能(任何情况下都有)。
沪科版初中九年级物理第十三章内能与热机知识点总结一、内能1、定义:物体内所有分子无规则运动的动能和势能的总和。
(一切物体在任何情况下都具有内能)2、影响因素:内能受以下因素影响:①温度:同一物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
②质量:同一物体质量增大,物体的内能增大。
③状态:状态不同,分子间距离不同,分子间作用力就不同,进而分子势能不同,具有的内能不同。
注:物体的温度越高,内能越大。
(√)温度越高的物体,内能越大。
(×)3、改变内能的两种途径:做功和热传递。
A、做功①外界对物体做功,物体内能会增加;物体对外界做功,物体内能会减少。
②做功改变物体内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化。
B、热传递①条件:物体之间有温度差。
(热传递的结果:两物体最后达到热平衡。
)②方式:热传导、对流和热辐射。
③热传递改变物体内能的实质:能量从高温物体向低温物体转移的过程,热传递传递的是能量,而不是温度。
4、热量:在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。
用Q表示,单位为___。
热传递过程中,低温物体吸收热量,温度升高,内能增加;高温物体放出热量,温度降低,内能减少。
)注:温度不能传递,热量不能含有。
(不能说含有、具有多少热量,只能说吸收或放出了多少热量。
)练:下列关于温度、热量和内能的说法正确的是(A、B、D)。
二、物质的比热容:用c表示。
1、探究不同物质吸热本领的实验运用了哪两种物理方法?2、物体吸收热量的多少通过比热容来反映(转换法)。
3、搅拌器的作用:均匀地加热物体,使物体内部温度分布更均匀。
4、相同质量的不同种物质,在升高相同的温度下,吸收的热量不同。
(不同物质的吸热或放热本领不同,因此引入比热容这一物理量来表示不同物质的吸热或放热本领。
)5、比热容:1)公式:Q=mcΔT2)单位:焦耳/千克·摄氏度3)实质:①反映物质吸热(放热)的本领:比热容越大,吸热或放热本领越大;②揭示物质对冷热反应的灵敏程度:比热容越小,对冷热反应越灵敏。
九年级全册《第十三章内能与热机》单元测试题一、选择题(每题学校4 分,共20 分)姓名学号成绩1.(2013,湖南郴州 ) 随着航天事业发展需要,我国正在研制大功率液氢发动机. 这种发动机主要是因为氢具有()A.较小的密度B.较大的比热容C.较高的热值D.较低的沸点2. ( 2013,天津)下面事例中,通过热传递方式改变物体内能的是(A.双手相互摩擦,手会变暖和 B .用热水袋焐手,手会变暖和C.反复弯折铁丝,弯折处变热 D .气缸内气体被压缩,温度升高 3. 已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,下列说法正确的是())A.甲种燃料含的热量多,乙种燃料含的热量少B.甲种燃料含的内能多,乙种燃料含的内能少C.完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料,甲燃料放出的热量多D.完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料,乙燃料放出的热量多4. ( 201 3,贵州安顺)用酒精灯给试管加热,如图13-1 所示,试管口软木塞冲出的过程中,下列说法正确的是()A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化与热机压缩冲程能量的转化相同D.试管口的“白气”是水蒸气汽化形成的图 13-1图13-25. ( 2013,山东莱芜)汽车是我们生活中常用的交通工具,汽油机是汽车的动力设备是四冲程汽油机工作的其中一个冲程示意图,则此冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程 C .做功冲程D.排气冲程. 如图13-2所示二、填空题(每空 3 分,共48 分)6. 中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报,图13-3 列出的是2014 年津和内地城市西安的气温情况. 请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称,甲是的依据是.6 月 4 日沿海城市天,你判别2014~~乙甲图 13-3图 13-47. 如图 13-4甲所示,隔着石棉网同时对质量和初温都相同的煤油和水进行加热,这是通过(填“ 做功” 或“ 热传递” )方式来改变物体内能.图乙是温度随时间变化的图像,可以得出比热容较大,你判断依据是.8.(2012 ,沈阳)如图 13-5 所示,设相同时间内物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 ________(填“甲”或“乙”). 这是因为c冰 ________ c水(填“>”“<” 或“=”),所以相同时间内 ________(填“冰”或“水” )升温更快 .乙甲图 13-59. ( 2013,南京)用燃气灶烧水时,把 2.2 kg初温为20 ℃的水加热到100 ℃,共燃烧了45 g天然气(假设天然气完全燃烧). 已知天然气的热值为 4.4 ×10 7 J/kg,水的比热容为 4.2 ×10 3J/(kg?℃).水的内能增加了J.燃气灶烧水的效率为.10.( 2013,四川绵阳)在很多较偏远的农村还没有用上天然气,使用的是瓶装的液化气,每瓶中装入液化气的质量为20 kg,液化气的热值取 4.2 ×10 7J/kg,每瓶液化气全部燃烧放出的热量是J,若放出的热量有50%被利用,可把kg的水从20 ℃加热到100 ℃.[c水=4.2×103J/(kg· ℃)]11.小明同学在研究晶体熔化实验过程中想到:质量相同的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是否相同呢?他在相同的烧杯中分别装上了100 g 的冰和萘,用完全相同的酒精灯加热,并测出它们熔化过程所用的时间,记录的数据如下表所示.(1)分析实验数据,可以得出结论:质量的不同晶体熔化成液体时吸收的热量是的.(2)比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1 ℃时所吸收(或放出)的热量,叫做这种物质的比热容. 仿照这个定义方法,为了表示晶体的上述性质,可以表述为:的某种晶体,熔化成同温度的液体时所的热量,叫做这种晶体的熔化热.三、解答题( 12 题 9 分, 13 题 11 分, 14 题 12 分,共 32 分)12. ( 2013,内蒙古包头)用图13-7 甲所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律.实验过程中,电热棒的功率保持恒定.图 13-7 [来源:Z&xx&]⑴ 某时刻温度计的示数如图甲所示,此刻物质的温度是℃.⑵ 根据实验数据描绘出加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化的图像如图乙所示,该物质的熔点是______℃.⑶ t 2时刻该物质处于态 .⑷比较 t2与t3时刻的内能,时刻杯内物质的内能较大. 理由是.⑸已知 0~t1与t5~t6的加热时间相等,由图乙可知两段时间内,物质的温度升高不同,由此可得出:这种物质固态时的比热容比液态时的比热容.此判断的依据是.(用公式表示)13. ( 2013,江苏连云港)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”.其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为45℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:(1)若该系统的总水量为2×103kg,将全部的水从 5 ℃加热至 45 ℃,水至少需要吸收多少热量?[ c水 =4.2 ×10 3J/ (kg?℃) ](2)某家庭木地板的面积为802,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为45 ℃,则该供暖系统m每小时的散热量为多少焦耳?(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点. 来源学#科#网地面装陶瓷塑料木地板饰散层热材料管材料聚乙烯( PE-RT)136.6W/m来源学103.5 W/m293.5 W/m22科网 ]聚丁烯( PB)125.7 W/m 296.9 W/m 290.0 W/m 214.汽车排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,汽车排气量越大,功率越大,空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比.汽车发动机数据如下表,当汽车以100 km/h 速度匀速运动时,根据表中数据求汽车发动机的效率 . (计算结果保留一位小数)1 min2 600 次93#汽油汽缸内汽油和空 1.35 kg/m3气的混合密度排气量来源学§科§网 1.8 L 热值 4.6×107J/kg发动机最大功率75 kW空燃比14︰ 1第十三章测试卷答案一、 1.C点拨:火箭燃料燃烧,必须释放很大的能量.根据这个需要,选择液氢来做燃料,原因就是氢的热值比较大 .2.B点拨:A、双手相互摩擦,手会变暖和这是利用做功来改变物体内能的,不符合题意;B、用热水袋焐手,手会变暖和是通过热传递改变了物体的内能,符合题意;C、反复弯折铁丝,弯折处变热是通过做功改变了物体的内能,不符合题意;D、气缸内气体被压缩,机械能转化为气体的内能,不符合题意.3.C 点拨:不能说物体含有热量,故 A 错误;内能的大小和物体的质量、温度有关,和燃料的热值无关,故 B 错误;甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,完全燃烧同质量的甲、乙两种燃料,甲燃料放出的热量多,故 C 正确、 D 错误 .4.B点拨:A、水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能减小,不符合题意;B、软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的过程,符合题意;C、能量的转化与热机做功冲程能量的转化相同,不符合题意; D、试管口的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小液滴,不符合题意.5.C点拨:从题图中可以看出:两气阀都关闭,活塞下行,是做功冲程. 在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;一个气阀打开,另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程,而在吸气冲程中活塞向下运动,排气冲程中活塞向上运动.二、 6. 天津;海水的比热容较大,沿海城市昼夜温差较小点拨:海水的比热容较大,在吸收或放出相同的热量时,温度变化值比较小. 天津是沿海城市,昼夜温差较小;而西安是内陆城市,昼夜温差比较大.7.热传递;水;在相同时间内水的温度变化较小点拨:在加热的过程中,两试管中的液体是通过热传递吸收热量的;由题图可知,在相同时间内温度变化较大的是煤油;因使用的是相同的酒精灯加热,所以在相同时间内水、煤油两种液体吸收的热量相同;根据 cQ,两种液体质量和初温都相同,吸收的热量相同时,当温度升高得越大,它的比m t热容就越小 . 所以c煤油<c水 .8.乙;<;冰点拨:比较题中甲、乙两图可知:甲图中,相同时间内冰和水的温度变化相同;而乙图中相同时间内水的温度变化小于冰的温度变化;由于水的比热容大于冰的比热容,并且质量不变,因此吸收相同的热量,水的温度升高得少,冰的温度升高得多,故乙图符合冰熔化规律.9. 7.392 × 105; 37.3%点拨:水吸收的热量:Q 吸cm t t 0) 4.2 ×10 3 J/ (kg?℃) ×2.2 kg × (100 ℃-20 ℃)( =7.392 ×10 5 J ,即水的内能增加了 7.392 ×10 5 J ;天然气完全燃烧放出的热量: Q 放 = m / q =45×10 -3kg ×4.4 ×10 7 J/kg=1.98 ×10 6J ;Q 吸 100%7.392 10 5 J燃气灶烧水的效率:=1.98 106 100% 37.3% .Q 放J10.8.4 × 108; 1.25 ×10 3点拨:整瓶液化气完全燃烧释放热量:Q 放 mq =20 kg ×4.2 ×10 7 J/kg=8.4 ×10 8 J ;由题知Q 吸 c 水 m水t ×50%=8.4×10 8 J ×50%=4.2×10 8 J ,水的质量:mQ 吸水=c 水=4.2 10 8kg =1.25 ×10 3 kg.3 (4.2 1020)10011. ( 1)相同;不相同( 2)单位质量;吸收三、 12. ⑴- 8⑵ 0⑶ 固液共存⑷ t 3 ;熔化过程要吸收热量⑸ 小; cQ m t点拨:( 1)由题中甲图可知,该温度计的分度值是 1 ℃,而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以下,故读数为- 8 ℃;(2)由题中乙图可知,从t 1 到 t 5 这段时间内,随加热时间的增加温度不变,说明这一段时间该物质处于熔化过程,对应的温度就是该物质的熔点,是0 ℃;(3)从 t 1 到 t 5 这段时间内,该物质处于熔化过程,因此 t 2 时刻该物质处于固液共存态;(4)从 t 2 到 t 3 这段时间内,物质要吸收热量,内能就会增加,所以 t 3 时刻杯内物质的内能较大;(5)烧杯内物质在相同时间内吸收的热量相同,在 0~ t 1 时间里升高的温度为 t 1 =20 ℃,在 t 5 ~ t 6 时间里升高的温度为 t 2 =10℃,故t 1 > t 2 由 Q = cmt 可知,当吸收的热量和质量都相同时,t 越大比热容 c 就越小 . 所以这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容.13 .解:( 1)水吸收的热量: Q 吸 = c 水 m(t t 0 ) =4.2 × 103 J/ (kg?℃) ×2×10 3 kg × ( 45 ℃- 5℃) =3.36 ×10 8 J ;(2)由题知,散热管材料为聚丁烯,用木地板,该家庭地面单位面积上的散热功率 P =90.0 W/m 2,该供暖系统每小时的散热量:Q = PSt =90.0 W/m2×80 m 2×3 600 s=2.592 ×10 7 J ;( 3) “ 水地暖 ” 散热量除与散热时间、面积有关外,还与地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等有关 .14.解:做一次功所用燃气的质量:m =V =1.35 kg/m3×1.8 ×10 -3 m3=2.43 ×10 -3 kg,因为空燃比是14︰1,所以做一次功消耗的汽油质量:m / 2.43 ×10 -3 kg×=1.62 ×10 -4 kg,1 min 内汽油燃烧释放的热量:Q m// q=1.62 ×10 ﹣4 kg×4.6 ×10 7 J/kg ×2600=1.937 52×107J,发动机所做的有用功: W Pt 756000W×60 s= 4.5 ×10 J,所以发动机的效率:W×100%= 4.5 106 J100%23.2% . Q 1.93752 107J。
第十三章内能与热机(第1课时)一、目标确定的依据:1、课程标准相关要求:(1)了解内能和热量。
从能量转化的角度认识内能的利用。
(2)通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
2、教材分析本课时复习九年级第十三章第一、二节的内容。
复习的重点是:内能的定义、影响内能大小的因素、改变内能的途径、热量概念的理解,还有比热容的定义及热量计算公式的应用。
难点是:实验探究影响物质吸收热量多少的因素。
3、中招考点在中招考试中,对改变物体内能的两个途径、热量的概念及关于比热容的知识考查最多,一般以填空、选择题的形式出现。
对考查影响物质吸收热量多少的因素和比较物质吸热能力强弱的知识上,多以实验探究题的形式出现。
热量的计算公式会在综合应用题中考查。
这就要求老师在复习的过程中,即要对知识复习全面,又要给学生点明知识点的考查形式。
4、学情分析学生对内能、热量、比热容的定义理解较难,做题时出错率较高。
要求老师把概念给学生讲透,同时根据针对性的训练加深学生的理解并熟练掌握。
还要对学生加强实验探究中控制变量法的应用的训练。
提升学生利用吸、放热公式解决实际问题的能力。
二、复习目标1、能说出内能、热量的定义、影响内能的因素、改变物体内能的途径。
2、能说出比热容的概念和吸、放热公式三、评价任务1、针对目标一,通过实验实验探究和日常生活现象,让学生总结出影响内能的因素和改变内能的途径。
2、针对目标二,通过实验探究,让学生总结出影响物质吸热能力强弱的因素,从而推出比热容的定义式及吸、放热公式。
四、教学过程不同3.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水.下列说法正确的是()A.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同D.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强4.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图所示,则下列判断正确的是()A.甲的比热容大,是水B.乙的比热容大,是水C.甲的比热容大,是煤油D.乙的比热容大,是煤油。
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%.。
一、内能1、定义:物体内所有分子无规则运动的__ __,以及 _的总和。
(一切物体在任何情况下都具有内能)2、影响因素: ①温度:同一物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
②质量:同一物体质量增大,物体的内能增大。
③状态:状态不同,分子间距离不同,分子间作用力就不同,进而分子势能不同,具有的内能不同。
注:物体的温度越高,内能越大。
(√) 温度越高的物体,内能越大。
(×)3、改变内能的两种途径:做功和热传递。
A 、做功 ①外界对物体做功,物体内能会增加;物体对外界做功,物体内能会减少②做功改变物体内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化。
B 、热传递 ①条件:物体之间有温度差。
(热传递的结果:两物体最后达到热平衡。
)②方式:热传导、对流和热辐射。
③热传递改变物体内能的实质:能量从高温物体向低温物体转移的过程,热传递传递的是能量,而不是温度。
4、热量:在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。
用Q 表示,单位为 。
(热传递过程中,低温物体吸收热量,温度升高,内能 ;高温物体放出热量,温度降低,内能 。
) 注:温度不能传,热量不能含。
(不能说含有、具有多少热量,只能说吸收或放出了多少热量。
)练习:下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )A .热量总是从高温物体传给低温物体B .物体从外界吸收了热量,温度一定升高C .物体的温度越高,具有的热量越多D .物体的内能增加,则一定是从外界吸收了热量二、物质的比热容:用c 表示。
1、探究不同物质吸热本领的实验运用了哪两种物理方法?2、物体吸收热量的多少通过 来反映(转换法)。
3、搅拌器的作用: 。
4、相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 。
(不同物质的吸热或放热本领不同,因此引入比热容这一物理量来表示不同物质的吸热或放热本领。
)5、比热容:(1)公式: (2)单位:(3)实质:①反映物质吸热(放热)的本领:比热容越大,吸热或放热本领越 ;②揭示物质对冷热反应的灵敏程度:比热容越 ,对冷热反应越灵敏。
第十三章 内能与热机第一节 物体的内能教学目标1.了解内能的概念,知道内能与温度之间的关系。
2.通过探究活动,认识改变物体内能的途径,并能用来解决简单的问题。
3.知道热量的初步概念及热量的单位——焦耳。
教学重难点1.内能、热量概念的建立。
2.用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
3.判定内能改变的方式。
4.在科学探究活动中,培养了学生初步分析概括能力,具有对科学的求知欲。
课时导学指导预习阅读教材第34~37页相关内容,完成《课时夺冠》学生用书“知识梳理”部分。
各小组内部讨论,提出预习疑问。
交流展示1.小组代表举手发言,报告“知识梳理”中练习的答案,教师评价订正。
2.学生质疑,教师指导释疑。
拓展探究探究一:物体的内能1.内能的概念: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物体的内能。
2.内能大小与温度有关。
(1)演示实验:分别滴入墨水观察扩散情况。
(2)实验表明什么(教师适当启发)。
结论:温度越高,分子的无规则运动越激烈,物体内能就越大。
(3)热运动:物体内部大量分子做无规则运动称为热运动。
3.一切物体都具有内能(任何情况下都具有)。
4.内能与机械能的区别:(让学生讨论,并归纳回答,教师启发引导)内能是物体内部分子运动所具有的能量,而机械能是与物体的机械运动有关,是整个物体的情况。
热水 温水 冷水探究二:改变内能的两种途径观察教材第35页两个演示实验,回答问题:空气被压缩,内能增加图甲铁丝反复弯折处会发热图乙(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.观察教材第36页3个图片,回答问题:图甲铁锅热得烫手图乙暖风机开了,房间温度升高了图丙棉被被晒得热乎乎的如图甲所示,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。
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。
2023-2024学年沪科版初中物理单元测试学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2.请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题(本大题共计11小题,每题3分,共计33分)1.如图所示,烧瓶内盛少量水,用塞子塞紧后,用打气筒往瓶里打气.当塞子从瓶口跳起来时,可以看到瓶内出现白雾.这是由于瓶内的空气膨胀对外做功时,内能(),温度降低,使瓶内空气中的水蒸气液化成小水滴.A. 增加B. 减少C. 不变D. 无法判断【答案】B【解析】解:用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减少,温度降低,受温度降低的影响,瓶口周围的水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的白气,故B正确.故选B.2.下列现象中,利用做功改变物体内能的是()A. 倒入热水的杯子温度升高B. 冬天接触冰块的手会觉得很冷C. 烈日下自行车轮胎受热膨胀D. 来回弯折的铁丝温度会升高【答案】D【解析】 A 、倒入热水的杯子,杯子从热水中吸收热量,温度升高,是通过热传递改变内能的,故A不符合题意;B、冬天手接触冰块时,冰块从手上吸收热量,使手的温度降低、内能减小,是通过热传递改变内能的,故B不符合题意;C 、烈日下自行车轮胎从阳光中吸收热量,轮胎的温度升高、内能增大,是通过热传递改变内能的,故C不符合题意;D、来回弯折的铁丝时,机械能转化为内能,铁丝的温度升高、内能增大,是通过做功改变物体内能的,故D符合题意。
3.莲城四季,风景迥异,无论是一朵花、一个麦穗,还是一粒沙、一片雪花…世间万物皆由大量分子组成.下列现象能说明分子在永不停息运动的是()A. 春:微风拂过,花香袭人B. 夏:暖风阵阵,麦浪翻滚C. 秋:狂风乍起,黄沙漫天D. 冬:寒风凛冽,漫天飞雪【答案】A【解析】解:A.花香袭人是因为具有花香的分子在不停地做无规则运动,故A正确;BCD.麦浪滚滚,黄沙漫天,漫天飞雪等景观均为宏观运动,故 BCD错误.故选 A.4.在下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是()A. 用热水袋暖手,手的温度升高B. 将冰块放入饮料中,饮料的温度降低C. 在炉子上烧水,水的温度升高D. 用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高【答案】D【解析】 A 、用热水袋暖手,手的温度升高,是热传递改变了物体的内能,不符合题意;B、将冰块放入饮料中,饮料的温度降低,是热传递改变了物体的内能,不符合题意;C 、在炉子上烧水,水的温度升高,是通过热传递改变物体的内能,不符合题意;D、用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高,是手对铁丝做了功,属于做功改变物体的内能,符合题意。
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。
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。
《第14章内能与热机》单元测试卷一、选择题(每题3分,共36分)1、关于内能、温度和热量的下列说法中,正确的是()A.高温物体具有的内能一定比低温物体多B.物体的温度越高,含有的热量越多C.在内能转移的过程中,一定有热传递发生D.物体的内能增加,一定是对物体做了功2、对以下现象解释正确的是()A 夏天,从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现了小水珠-------蒸气凝华B 烈日下,在海边玩耍常感觉沙子比水烫-------沙子的比热容比水大C 两杯质量相同的热水和冷水,往其中各加一块糖,过一会儿品尝,热水较甜---温度越高热运动越剧烈D 冬天,搓搓手感觉暖和--------热传递改变了物体的内能3、下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是()4、关于燃料和热值,以下说法正确的是()A.燃料热值与燃料的质量无关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料5、2005年10月12日,“神舟”六号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起,飞向太空.完成任务后于17日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区.返回舱进入大气层一段时间后,由于受空气阻力做匀速运动.返回舱匀速下降过程中()A.重力势能减少,动能增加,内能增加B.机械能减少,动能不变,内能增加C.重力势能减少,动能增加,内能不变D.机械能不变,动能不变,内能增加6、质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图2所示,关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是()A.a的比热容大,是水B.a的比热容大,是酒精图2C.锯木材锯子发烫D.钻木取火A.双手摩擦能发热B.烧水时水温升高图1C.b的比热容大,是水D.b的比热容大,是酒精7、图3是内燃机工作时四冲程的示意图,其中哪一个图表示做功冲程?()8、各种形式的能量在一定的条件下可以相互转化,下列实例中属于机械能转化为内能的是()A.点燃的火箭飞向太空B.陨石坠入地球大气层成为流星C.广场上的石凳被晒得发烫D.气缸里的活塞在燃气推动下运动9、关于物质的比热容,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比热容大D.比热容跟物体的质量、升高的温度、吸收的热量都有关10、水具有比热容较大的性质,在日常生活、生产、技术中有着广泛的应用.下列事例中哪个不是应用这一性质()A.北方冬天,用热水循环来供暖B.初春傍晚,在秧田里灌水可防止秧苗冻坏C.用水来冷却汽车的发动机D.夏天给教室洒水,感觉凉爽11、下列关于热机和环境保护的说法中正确的是()A 热机的大量使用会造成环境污染B 所有的热机都是用汽油作燃料C 汽车排出的尾气都是有毒气体D 热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除12、在研究物体放出热量多少跟物质种类是否有关的实验中,提供的材料:(1)0.1千克的铜块;(2)0.1千克的铝块;(3)0.2千克的铜块;(4)0.3千克的铝块.应选用的材料是 ( ) A.(1)与(2) B.(1)与(3)C.(2)与(4) D.(3)与(4)二、填空题(每空1分,共14分)13、冬天,双手反复摩擦,手会感到暖和;用嘴对着双手“呵气”,手也会感到暖和.前者是利用方式增加了手的内能,后者是利用方式增加了手的内能.14、酒精的比热容是2.4×103__________(填单位),1kg的酒精温度由20℃升高到21℃吸收的热量是_________J. 1kg的酒精温度由61℃降低到60℃放出的热量是____________J15、2004年5月,天然气伴随着“西气东输”的步伐开始走进了江城芜湖的千家万户,传统燃料也随之被逐步取代.天然气燃烧时可以将能转化为能.与传统燃料相比,天然气的优点是(写出一条即可).16、比热容是物质的一种特性.用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容 (填“相同”或“不同”).质量均为1kg 的铜块 [ c 铜 = 0.39×103J/(kg ·℃) ] 和铅块 [ c 铅 =0.13×103J/(kg ·℃) ] ,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为 ;若铜块温度升高了100℃,则它吸收了 J 的热.17、汽油机工作时的四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其它三个冲程都是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的____________来完成.18-1认真阅读上表,你一定能有所发现.请填出其中任意三条. ①_____ _; ②___ _; ③______ .三、实验探究题(第19题12分,第20题9分,共21分)19、由于怕饭菜太烫,来不及冷却而影响小明的早餐,妈妈总是很早就起床了.为了让妈妈多睡一会儿,小明就想找到一种让物体快速冷却的方法.为此小明进行了如下的探究:小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的,而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水.水和空气哪个的导热性能好呢?为此小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个就放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上.如图4所示.实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:图4(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶,小明要控制它们哪些量相同? ; (2)小明通过实验,得到的正确结论是什么? ;(3)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越_______的.小明想用“冷却速度”(用字母V 代表)来定量表示冷却的快慢程度,请你给物理量下个定义:_____________________叫做冷却速率.(4)小明又仔细分析了冷却速度变小的原因,认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到________的影响.20、(2006黄埔)小黄同学做“比较两种材料保温性能”的实验,他取泡沫塑料①和卫生纸②两种作保温材料,两根相同的温度计,两个相同的大玻璃烧杯,钟表和热开水,以及细线、硬纸片、剪刀。
做两个相同的硬纸外壳,其中一个装置如图5所示,根据实验测得的数据绘得图6所示“水温与时间关系”的图象.实验过程室温基本不变,请回答:(1) 你认为小黄在操作时,就控制变量法方面还要注意什么? (只要求写出一条) (2)①和②哪种材料的保温性能较好?为什么? (3)当时的室温大约是多少?五、简答与计算题(第21题9分,第22\23题各10分,共29分)21、乌市城区和郊区的成千上万台大大小小的锅炉,便同时炉火升腾,每年都要烧掉800万吨煤炭,向天空排放出6万多吨烟尘,9万多吨二氧化硫……分摊到首府200万市民,每人可得到3公斤烟尘、4.5公斤二氧化硫等来自空中的“礼物”,再加上近万辆出租车、公交车排出的尾气……,为此市政府和环保部门付出了很大的努力,出台了许多政策,假如你是环保小卫士,你会提出哪些合理的建议改善这种状况?还首府一片蓝天.(至少答三种)图5 图622、某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油,已知汽油的热值为4.6×107J/kg.(1)求这些汽油完全燃烧放出的热量?(2)若水箱中4kg的冷却水,温度升高了50℃,冷却水至少要吸收多少热量?[c水= 4.2×103J /(kg·℃)]23、有一种太阳能热水器,铭牌上的部分参数如下表所示.将它安装在阳光充足的水平台面上,并送满水.Array(1)晴天平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为2.8×106J.若该热水器接受太阳能的有效面积为1.5m2,每天日照时间按8h计算,则它一天中接收的太阳能(E)约为多少?(2)若这些太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃)]沪粤版《第十三章内能与热机》新课标单元测试卷答案二、填空题(每空1分,共14分)13、做功热传递14、J/(kg·℃) 2.4×103 2.4×10315、化学内污染小16、相同 1:3 3.9×10417、惯性18、①同种物质不同状态,比热容不同.②一般情况,液体的比热容比固体的大.③不同的物质也有的比热容相同19、(1)牛奶的质量牛奶的初温相同(2)水的导热性能好(3)慢单位质量的某种物质单位时间内降低的温度(4)与周围环境的温度差的大小20、(1)热水的质量要相同(2)①材料的保温性能好因为相同的时间内水降低的温度小.(3)20℃五、简答与计算题(第21题9分,第22\23题各10分,共29分)21、答(1)工业区远离居民区;(2)改造锅炉,使燃料充分燃烧;(3)用无轨电车代替公交车.22、(1)解:Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J(2)解:Q吸=cm△=4.2J/(kg·℃)×4kg×50℃=8.4×105J23、(1)E=2.8×106J/(h.m2) ×1.5m2×8h=3.36×107J(2)m水=ρv=1.0×103kg/m3×80×10-3m3=80kgQ吸=60﹪×E=60﹪×3.36×107J=2.016×107J根据Q吸=cm△t得△t=Q吸/cm=2.016×107J/4.2×103 J/(kg·℃)×80kg=60℃。