第十六章熱和能
第一節(jié)《分子熱運(yùn)動(dòng)》
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
1)知道物質(zhì)是由分子組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng);
2)能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象,并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋;
3)知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系;
4)知道分子之間存在相互作用力;
5)通過(guò)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的觀察,提高學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br>2、過(guò)程與方法
從宏觀現(xiàn)象推論分子特征,滲透物理學(xué)的研究方法,并培養(yǎng)學(xué)生想象力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
用演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生對(duì)大千世界的興趣,使學(xué)生了解通過(guò)直接感知的現(xiàn)象,可以認(rèn)識(shí)無(wú)法直接感知的事實(shí)。
【重點(diǎn)】
分子的熱運(yùn)動(dòng)
【難點(diǎn)】
通過(guò)直接感知的現(xiàn)象推測(cè)無(wú)法直接感知的事實(shí)
【教學(xué)過(guò)程】
一、課前預(yù)習(xí):
⒈宇宙是由 組成的,物質(zhì)是由 組成的,分子是由 組成的,原子是由
和 組成的,原子核是由更小的微粒 和 組成的。
2.分子是保持____的微小粒子,直徑大約為____米. 這么小的分子,不僅用肉眼不能看到,而且一般顯微鏡也不能看到。電子顯微鏡可以幫助我們觀察分子。(參考課本P5)
3.納米是一個(gè)____單位,1納米=____米,頭發(fā)絲的直徑大約是________微米.
3、多數(shù)物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)體積 (選填“變大”、“變小”、“不變”,下同),液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)體積 ,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是 。
4. 我們打開桌子上放的香水瓶或打開酒瓶,有什么感覺(jué)?
二、進(jìn)行新課
導(dǎo)入新課
我們生活的世界中,充滿著各種各樣的物質(zhì),物質(zhì)是由分子組成的。分子的體積很小,我們用肉眼看不到。那我們?cè)趺茨苤婪肿邮欠襁\(yùn)動(dòng)?(學(xué)生討論,老師點(diǎn)評(píng))
我們打開桌子上放的香水瓶或打開酒瓶,有什么感覺(jué)?(學(xué)生回答)
為什么能聞到香水的香味或酒味? (學(xué)生回答,點(diǎn)評(píng))
這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明分子是 。
(一)擴(kuò)散現(xiàn)象
下面我們?cè)賮?lái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)分子是運(yùn)動(dòng)的。
往盛有水的燒杯中,滴入紅墨水,過(guò)一會(huì)兒,觀察到 現(xiàn)象。
我們上面做的實(shí)驗(yàn)是一種擴(kuò)散現(xiàn)象。即不同的物質(zhì)在接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。
在我們?nèi)粘I钪,擴(kuò)散現(xiàn)象很常見。請(qǐng)舉出幾個(gè)例子,看誰(shuí)觀察得細(xì)致。(參考課本P124演示)
通過(guò)所舉例子我們可以看出擴(kuò)散能發(fā)生在 體和 體之間、 體和 體之間。
科學(xué)家們把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起,在室溫下放置5年后再將它們切開,可以看到它們互相滲入約1 mm深。這說(shuō)明擴(kuò)散也可以在 體和 體之間發(fā)生。
在一個(gè)燒杯中裝半杯熱水,另一個(gè)同樣的燒杯中裝等量的涼水。用滴管分別在兩個(gè)杯底注入一滴墨水,比較兩杯中墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象有什么不同。
(P125)想想議議:
1)
2)
一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
(二)分子間的作用力
這是一個(gè)鉛塊,我們知道它是由 組成的,組成它的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著,那么為什么鉛塊沒(méi)有飛散開?是什么原因使它們聚合在一起呢?(學(xué)生討論)
是分子間的引力作用使鉛分子聚合在一起的。
[演示實(shí)驗(yàn)]
將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈,然后緊緊地壓在一起,如圖(a)兩塊鉛就會(huì)結(jié)合起來(lái),下面吊一個(gè)重物都不能把它們分開。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明 。
分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積,那么,我想把粉筆壓縮得短一些,容易做到嗎?為什么? (學(xué)生討論)
因?yàn)榉肿又g還存在另一種作用力??斥力。正是由于斥力的存在,使得分子已經(jīng)離得很近的固體和液體很難進(jìn)一步被壓縮。
請(qǐng)看課本圖16.1-6
分子之間既有引力又有斥力,這就好像被彈簧連著的小球。當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為引力。如果分子相距很遠(yuǎn),作用力就變得十分微弱,可以忽略。
(三)課堂收獲:(學(xué)生回答)(板書)
1、擴(kuò)散現(xiàn)象
(1)概念:不同的物質(zhì)在接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象
(2)原因:分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的
(3)熱運(yùn)動(dòng):一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)
2、分子間的作用力
(1)分子間既有引力又有斥力
(2)當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為斥力
(3)當(dāng)分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為引力
(4)當(dāng)分子間的距離很遠(yuǎn)時(shí),作用力就變得十分微弱,忽略。
(四)講堂練習(xí):P126動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 2、3、4
(五)作業(yè)布置:
一、自我檢測(cè)
1.(2010山東臨沂模擬)有些房間是用一種含有甲醛的板材裝飾的,甲醛是一種有毒的化學(xué)物質(zhì),進(jìn)入這種房間就會(huì)聞到甲醛的氣味,這說(shuō)明甲醛分子是____________的。所以人們不選用環(huán)保材料裝飾房間。
1.(2010廣東梅州模擬)分子動(dòng)理論的初步知識(shí):物質(zhì)是由____________組成的;分子都在不停地做__________運(yùn)動(dòng);分子間存在相互作用的引力和____________力。
2.(2010江蘇鹽城模擬)炒菜時(shí),香氣四處飄逸,這表明____________;鐵絲很難被拉斷,表明分子間存在____________力。
3.如圖16-1-1所示,在盛有熱水和冷水的兩個(gè)玻璃杯中,同時(shí)分別小心地滴入兩滴墨水,不要攪動(dòng)杯子中的水,觀察到的現(xiàn)象是:____________,F(xiàn)象表明:溫度越高,____________過(guò)程越快。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是:溫度越高,分子____________越劇烈造成的。
圖16-1-1
4.(2010浙江臺(tái)州模擬)小明學(xué)習(xí)了科學(xué)以后,對(duì)抽煙的爸爸說(shuō):“吸煙有害健康。我和媽媽都在被動(dòng)吸煙!毙∶鬟@樣說(shuō)的科學(xué)依據(jù)是( )
A.分子很小 B.分子在不斷運(yùn)動(dòng)
C.分子之間有間隙 D.分子之間有作用力
5.(2010山東泰安模擬)如圖16-1-2所示,上、下兩個(gè)廣口瓶分別裝有空氣和二氧化氮?dú)怏w,中間用玻璃板隔開,抽去玻璃后( )
圖16-1-2
A.二氧化氮向上方擴(kuò)散,空氣不會(huì)向下方擴(kuò)散
B.空氣向下方擴(kuò)散,二氧化氮不會(huì)向上方擴(kuò)散
C.空氣和二氧化氮將同時(shí)向?qū)Ψ綌U(kuò)散
D.當(dāng)兩種氣體分布均勻后,分子就不會(huì)向上或向下運(yùn)動(dòng)了
1.分子的熱運(yùn)動(dòng)是指( )
A.少數(shù)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B.一個(gè)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
C.溫度較高的分子運(yùn)動(dòng) D.大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
2.(2010江蘇無(wú)錫模擬)下列現(xiàn)象中,能用分子熱運(yùn)動(dòng)知識(shí)來(lái)解釋的是( )
A.春天,柳絮飛揚(yáng) B.夏天,槐花飄香
C.秋天,落葉飄零 D.冬天,雪花飄飄
3.固體和液體很難被壓縮,其原因是( )
A.分子間存在著斥力 B.分子間存在著引力
C.分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) D.分子間無(wú)間隙
4.一升水和一升酒精混合后攪拌,它們的體積小于兩升,對(duì)于這種現(xiàn)象解釋比較合理的是( )
A.水和酒精發(fā)生了化學(xué)反應(yīng) B.分子之間存在間隙,一種分子滲入另一種分子中間
C.分子之間存在引力 D.擴(kuò)散現(xiàn)象
5.我們通常吃的咸鴨蛋,其實(shí)是用鴨蛋腌制而成的。有的地方是將食鹽和黃泥以適當(dāng)比例混合后加水和成泥,裹在鴨蛋表面,十天或半月后鴨蛋就變咸了。下面分析正確的( )
A.只有蛋殼有裂縫的蛋才變咸 B.加黃土的目的是將蛋殼腐蝕,使蛋殼變得十分薄
C.此實(shí)例說(shuō)明固體分子間也可發(fā)生擴(kuò)散 D.此方法不能腌制鴨蛋
6.打碎的玻璃對(duì)在一起不能“破鏡重圓”,其原因是( )
A.分子間的作用力因玻璃打碎而消失 B.玻璃表面太光滑
C.玻璃分子間只有斥力沒(méi)有引力 D.玻璃碎片間的距離太大,大于分子間發(fā)生相互吸引的距離
7.分子間的____________力和____________力是同時(shí)存在的,當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為____________力,當(dāng)分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為____________力。我們常說(shuō)鐵絲很難被拉斷是因?yàn)榉肿娱g有____________力,同時(shí)鐵塊很難被壓縮說(shuō)明分子間還有____________力。通常固體、液體分子間的作用力比氣體間的作用力要____________。
8.氣體容易被壓縮,是由于氣體分子間的____________;但氣體也不能無(wú)限制地被壓縮,是由于分子間存在____________的緣故。
9.(2010山東臨沂模擬)煤氣是生活中常用的一種燃料,它是無(wú)色無(wú)味的氣體。為了安全,在煤氣中添加了一種有特殊氣味的氣體,一旦發(fā)生煤氣泄漏,人很快就能聞到這種氣味,及時(shí)排除危險(xiǎn)。這一事例說(shuō)明氣體分子____________。
10.煮茶蛋時(shí),蛋殼很快染上了茶色,把蛋放入涼茶中卻不會(huì)那么快染上茶色。這一現(xiàn)象說(shuō)明____________,分子運(yùn)動(dòng)越____________。
11.“花氣襲人知驟暖,鵲聲穿樹喜新晴!边@是南宋詩(shī)人陸游《村居書喜》中的兩句詩(shī),對(duì)于前一句,從物理學(xué)的角度可以理解為:花朵分泌的芳香油分子____________加快,說(shuō)明當(dāng)時(shí)周邊的氣溫突然____________。
12.如圖16-1-3甲,將兩個(gè)干凈、平整的鉛塊緊緊擠壓在一起,下面可以吊一個(gè)重物。如圖16-1-3乙,用彈簧測(cè)力計(jì)將玻璃拉離水面時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)有明顯變化。以上兩種現(xiàn)象共同表明:____________。
圖16-1-3
14.燒菜時(shí),老遠(yuǎn)就能聞到菜的香味;當(dāng)菜涼了以后,香味漸漸減小,這是為什么?
15.雞蛋“散黃”是什么現(xiàn)象?為什么夏天的雞蛋比冬天的雞蛋容易“散黃”?
(二)預(yù)習(xí)內(nèi)容:第二節(jié)內(nèi)能
1.__________ ____叫做動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)物體的_____越大,______越大,動(dòng)能就越大。一切______________的物體都具有動(dòng)能。物質(zhì)是由______________組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做______________的運(yùn)動(dòng)。綜合以上知識(shí),你猜想:分子應(yīng)該____________填“具有”或“沒(méi)有”)動(dòng)能。
2.______ ________叫做重力勢(shì)能,_______ _______叫做彈性勢(shì)能。分子之間既有_____力又有____力,這就好像被彈簧連著的小球(P126圖16.1-6),當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為______力;分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為____力。從能量的角度分析:物體發(fā)生彈性形變時(shí)具有_______能,類似地,互相吸引或排斥的分子由于運(yùn)動(dòng)會(huì)經(jīng)常偏離其平衡位置,你猜想:分子應(yīng)該______________(填“具有”或“沒(méi)有”)勢(shì)能。
3.物體內(nèi)部所有分子_________的動(dòng)能與________能的總和叫做物體的內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能,同一個(gè)物體,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越_______,內(nèi)能就越_____。
4)為什么物體溫度降低時(shí),內(nèi)能會(huì)減少?
5、南極洲的冰川 內(nèi)能(選填“具有”或“不具有”),古人鉆木取火是通過(guò) 的方式來(lái)改變物體內(nèi)能的。
6、許多同學(xué)喜歡吃烤肉串,用炭火烤肉串的過(guò)程是利用 的方式增加肉的內(nèi)能的,但科學(xué)表明,經(jīng)常吃燒烤食品有害健康。
教后反思:
第二節(jié) 內(nèi)能
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
1)了解內(nèi)能的概念,能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2)知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
3)知 道熱傳遞過(guò)程中,所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
4)知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事 例。
2、過(guò)程與方法
1)通過(guò)探究、觀察、實(shí)驗(yàn)找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
2)通過(guò)演 示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明做功與物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
3)通過(guò)查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1)通過(guò)探究使學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。
2)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解做功和內(nèi)能變化的關(guān)系。
3)通過(guò)分析、類比、學(xué)會(huì)用類比的方法研究問(wèn)題。培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實(shí)精神,幫助學(xué)生樹立勇攀科學(xué)高峰的理想和志向。
【教學(xué)重點(diǎn)】
內(nèi)能概念的建立;改變物體內(nèi)能的方法。
【教學(xué)難點(diǎn)】
理解內(nèi)能與溫度的關(guān)系。
【教學(xué)過(guò)程】
一、課前小測(cè):
1.物質(zhì)是由______組成的;一切物體的分子都在不停的做_______________;.大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟_______有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做_______._______越高,分子的熱運(yùn)動(dòng)越_______.
2.生活中為了增加菜的味道,炒菜時(shí)要往菜中加鹽和味精,腌菜時(shí)也要加入鹽和味精,鹽和味精在_________時(shí)候溶化地快,這是因?yàn)槌床藭r(shí)的溫度比腌菜時(shí)的溫度_______,分子_______的緣故.
3. 分子間存在著相互作用的_______和_______,當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為_______;當(dāng)分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為_______;如果分子相距很遠(yuǎn),作用力就變得_______.兩滴水銀相互接觸時(shí)能自動(dòng)結(jié)合成一滴較大的水銀,這一事實(shí)說(shuō)明分子間存在_______.
4.把磨得很光的兩塊不同金屬緊壓在一起,經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間后,可以看到它們相互滲入對(duì)方,這是由于固體分子在_______的緣故.液體很難被壓縮,這是由于分子間存在_______.
二、進(jìn)行新課:
引入新課:
P126 想想議議:裝著開水的暖水瓶有時(shí)會(huì)把瓶蓋彈起來(lái),推動(dòng)瓶蓋的能量來(lái)自哪里?
(一)內(nèi)能(學(xué)生討論)(類比法)
1)__________ ____叫做動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)物體的_____越大,______越大,動(dòng)能就越大。一切______________的物體都具有動(dòng)能。物質(zhì)是由______________組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做______________的運(yùn)動(dòng)。綜合以上知識(shí),你猜想:分子應(yīng)該____________填“具有”或“沒(méi)有”)動(dòng)能。
2)______ ________叫做重力勢(shì)能,_______ _______叫做彈性勢(shì)能。分子之間既有_____力又有____力,這就好像被彈簧連著的小球(P126圖16.1-6),當(dāng)分子間的距離很小時(shí),作用力表現(xiàn)為______力;分子間的距離稍大時(shí),作用力表現(xiàn)為____力。從能量的角度分析:物體發(fā)生彈性形變時(shí)具有_______能,類似地,互相吸引或排斥的分子由于運(yùn)動(dòng)會(huì)經(jīng)常偏離其平衡位置,你猜想:分子應(yīng)該______________(填“具有”或“沒(méi)有”)勢(shì)能。
3)物體內(nèi)部所有分子_________的動(dòng)能與________能的總和叫做物體的內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能,同一個(gè)物體,溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)越_______,內(nèi)能就越_____。
4)為什么物體溫度降低時(shí),內(nèi)能會(huì)減少?
5)內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別(老師點(diǎn)拔)
物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)部的每一個(gè)分子都在運(yùn)動(dòng), 都受分子作用力,但每單個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能,不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。內(nèi)能也不同于機(jī)械能。物體的動(dòng)能跟物體的速度有關(guān),物體的重力勢(shì)能跟物體被舉起的高度有關(guān)。一個(gè)鋼球是否運(yùn)動(dòng),是否被舉高,這只能影響鋼球的機(jī)械能,并不是能改變鋼球內(nèi)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢?
實(shí) 驗(yàn)演示:取三只燒杯,分別倒入冷水、溫水和熱水,然后分別向三只杯內(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三只杯內(nèi)墨擴(kuò)散的快慢。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溫度越高,擴(kuò)散過(guò)程越快。擴(kuò)散得快,說(shuō)明分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度大,即分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)激烈。
因此:物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時(shí),物體的內(nèi)能增加。溫度降低時(shí),物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān),人們常常把物體的內(nèi)能叫做熱能,把物體內(nèi)部大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
6)解釋:一切物體,不論濕度高低,都具有內(nèi)能。這是因?yàn)槲矬w內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子 運(yùn)動(dòng)激烈,它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊,溫度雖低,其內(nèi)部分子仍在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),它也具有內(nèi)能。
學(xué)生討論P(yáng)126想想議議(過(guò)渡)
(二)物體內(nèi)能的改變
1)P126想想做做(學(xué)生回答)
2)討論:熱傳遞發(fā)生的條件是什么?什么是熱量?發(fā)生熱傳遞的兩個(gè)物體的內(nèi)能是如何變化的?
3)演示:P129圖16.2-5,討論:外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能怎樣;物體對(duì)外界做功,物體的內(nèi)能怎樣?
4)改變內(nèi)能的方法:A、熱傳遞 B、做功
(三)學(xué)生閱讀:地球的溫室效應(yīng)
1)什么是溫室效應(yīng)?
2)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的原因是什么?
(四)、課堂收獲:(學(xué)生回答)(板書)
1、內(nèi)能
1)概念:物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能
2)內(nèi)能與濕度的關(guān)系:一切物體,不論濕度高低,都具有內(nèi)能。
2、物體內(nèi)能的改變
改變內(nèi)能的方法:A、熱傳遞 B、做功
3、地球的溫室效應(yīng)
1)什么是溫室效應(yīng)?
2)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的原因是什么?
(五)、講堂練習(xí):P130動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1、2、3、4
(六)、作業(yè)布置:
一自我檢測(cè)
1.熱水和冷水混合時(shí),______水放出熱量,一直到熱水與冷水的 ________相同時(shí)為止。
2.物體的溫度升高,表明物體的內(nèi)能_____,物體內(nèi)大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度______(填“變”“增大”或“減小”)
3.物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和___________的總和,叫做物體的______能
4.“八月桂花遍地開”時(shí)很遠(yuǎn)就能聞到桂花的芳香,這是一種______現(xiàn)象,說(shuō)明____________
5.改變物體內(nèi)能的兩種方式是__________和_________。但其實(shí)質(zhì)不同,__________是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,而___________是實(shí)現(xiàn)內(nèi)能與其他形式的能的轉(zhuǎn)變。
6.火柴可以擦燃,也可以放在火上點(diǎn)燃,前者是用_____的方法使火柴燃燒,后者是用________的方法使它燃燒。
7.(2010江蘇無(wú)錫模擬)冬天在室外用雙手互相摩擦或者用嘴對(duì)著手呵氣均可使手發(fā)熱,前者是通過(guò)的方式增加了手的內(nèi)能;后者是通過(guò)______________的方式增加了手的內(nèi)能。
8.在物理學(xué)中,“熱”有熱量、內(nèi)能、溫度等含義,請(qǐng)寫出下面幾種情形中“熱”字的含義:
(1)這盆水很熱:____________________(2)物體吸熱升溫:________________________
(3)摩擦生熱:______________ (4)溫度不同的兩個(gè)物體之間可以發(fā)生熱傳遞:_______________________
(5)這杯水熱得燙手:____________________________
9.寫出以下物理量的國(guó)際單位:
功:______________動(dòng)能:______________內(nèi)能:______________熱量:_____________
10.高空中飛行的飛機(jī)具_(dá)__有能、______能、還具有______能;飛機(jī)停在機(jī)場(chǎng)上時(shí),仍然具有_______能。
11.如圖16-2-2所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放入一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速壓下,可使棉花______________,這是因?yàn)開_____________,使______________的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到棉花的______________,使棉花燃燒。若將活塞緩慢壓下去,______________ (填“能”或“不能”)看到此現(xiàn)象。
圖16-2-2
12.關(guān)于能量轉(zhuǎn)化說(shuō)法正確的是 ( )
A.砂輪磨刀有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B.隕石進(jìn)入大氣層成為流星時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.壺中水沸騰時(shí)壺蓋跳動(dòng)是水的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壺的動(dòng)能 D.給自行車打氣氣筒發(fā)熱機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
13.關(guān)于物體內(nèi)能的改變,下列正確的是 ( )
A.物體對(duì)外做功物體內(nèi)能減少 B.物體吸收熱量物體內(nèi)能一定減小
C.對(duì)物體做功時(shí),物體內(nèi)能一定減少 D.物體放熱時(shí),物體內(nèi)能一定增加
14.下面現(xiàn)象中,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象是( )
A、兩決塊相互摩擦,冰塊熔化 B、水蒸汽推動(dòng)活塞做功
C、壓縮氣體,溫度升高 D、用太陽(yáng)灶燒水
15.若一個(gè)物體放出熱量,那么它的溫度將( )
A.一定降低 B.一定升高 C.可能不變 D.一定不變
16.下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體不吸收熱量,溫度也可以升高 B.物體內(nèi)能增大時(shí),溫度一定升高
C.物體溫度升高,一定是吸收了熱量 D.物體的內(nèi)能減少,一定是物體對(duì)外做功
17.(2010山西太原模擬)飛機(jī)在萬(wàn)米高空飛行時(shí),艙外大氣壓比艙內(nèi)氣壓低。要使艙內(nèi)獲得新鮮空氣,必須使用壓縮機(jī)把空氣從艙外壓進(jìn)艙內(nèi)。在這個(gè)過(guò)程中,壓縮機(jī)對(duì)空氣做功,空氣的( )
A.溫度升高,內(nèi)能增加 B.溫度降低,內(nèi)能減少
C.溫度升高,內(nèi)能減少 D.溫度降低,內(nèi)能增加
18.如圖16-2-1所示的四幅圖中,不是利用做功方式來(lái)改變物體內(nèi)能的是( )
圖16-2-1
19.在下列過(guò)程中,屬于通過(guò)熱傳遞使物體內(nèi)能減少的是( )
A.用天然氣燒水,水溫不斷升高 B.用打氣筒打氣,氣筒壁發(fā)熱
C.裝入暖水瓶?jī)?nèi)的開水過(guò)一段時(shí)間會(huì)變涼 D.用鋸條鋸木頭時(shí),鋸條發(fā)熱
20.(2010廣東廣州模擬)下列現(xiàn)象中哪一個(gè)是通過(guò)做功讓物體的內(nèi)能增加的( )
A.兩手相互摩擦,手的溫度升高 B.用煤氣爐給水加熱
C.用灌了熱水的熱水袋取暖 D.冬天太陽(yáng)下的人會(huì)覺(jué)得溫暖
21.關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.溫度高的物體一定比溫度低的物體熱量多 B.物體的內(nèi)能減少,一定放出熱量
C.物體的溫度升高,它的內(nèi)能增大 D.物體的溫度升高,一定是從外界吸收了熱量
22.找一段金屬絲,把它弄彎再弄直,這樣反復(fù)幾次后,用手摸一下彎折的地方,你會(huì)感到被彎折的地方的溫度發(fā)生了怎樣的變化?請(qǐng)解釋這一現(xiàn)象。
23.小明學(xué)習(xí)內(nèi)能的知識(shí)后認(rèn)為:“物體內(nèi)部的分子由于運(yùn)動(dòng)而具有分子動(dòng)能,由于存在相互作用的引力和斥力而具有分子勢(shì)能。動(dòng)能和勢(shì)能又統(tǒng)稱為機(jī)械能,所以物體內(nèi)部分子具有的能量,實(shí)際上就是機(jī)械能。內(nèi)能只是機(jī)械能的一種!蹦阏J(rèn)為他的這種觀點(diǎn)對(duì)嗎?請(qǐng)發(fā)表你的看法。
24.在粗糙的水平地面上,一輛小車以200 J的動(dòng)能開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段距離后停下來(lái),動(dòng)能變?yōu)榱,試?wèn)這200 J的動(dòng)能是否消失了?
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.在熱傳遞過(guò)程中,______叫做熱量,物體吸收熱量,內(nèi)能會(huì)_________,熱量的單位是______________。
2.我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn):燒開一壺水比燒開半壺水所需要的熱量要____________,把一壺水燒開比燒成溫水所需要的熱量要___________,可見,對(duì)水來(lái)說(shuō),吸收熱量的多少與水的____________和_____________有關(guān)。
3.根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn)猜想:物體吸收熱量的多少可能與哪些因素有關(guān)?
(七)教后反思
第三節(jié)比熱容
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
1)了解比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。
2)知道水的比熱容較大,知道這一特點(diǎn)在生活中的一些應(yīng)用。
3)嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。
2、過(guò)程與方法
1)通過(guò)探究,比較不同物質(zhì)的吸熱能力,使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟比熱容是如何影響物體溫度的變化的,學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)分析解決實(shí)際問(wèn)題。
2)通過(guò)設(shè)計(jì)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生體會(huì)控制變量法在科學(xué)探究中的應(yīng)用。
3)通過(guò)閱讀“氣候與熱污染”,了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問(wèn)題,認(rèn)識(shí)什么是“熱島效應(yīng)”,并進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1)使學(xué)生學(xué)會(huì)與他人合作并產(chǎn)生與他人交流的愿望。
2)利用探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)腦想辦法解決問(wèn)題的能力。
3)通過(guò)對(duì)比熱容的探究學(xué)習(xí),使學(xué)生保持對(duì)自然的好奇心,對(duì)科學(xué)的求知欲,樂(lè)于探索自然規(guī)律,逐步形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點(diǎn)】
通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)得出比熱容的概念并聯(lián)系社會(huì)生活應(yīng)用其分析解決一些簡(jiǎn)單問(wèn)題。
【教學(xué)難點(diǎn)】
理解比熱容概念并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn) 象.
【教學(xué)過(guò)程】
一、課前小測(cè)
1.熱水和冷水混合時(shí),______水放出熱量,一直到熱水與冷水的 ________相同時(shí)為止。
2.物體的溫度升高,表明物體的內(nèi)能_____,物體內(nèi)大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度______(填“變”“增大”或“減小”)
3.物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和___________的總和,叫做物體的______能
4.火柴可以點(diǎn)燃,也可以擦燃。前者是用 的方法使火柴燃燒起來(lái),后者是用 的方法使火柴燃燒起來(lái),這兩種方法都可以用來(lái)改變物體的 。用熱傳遞的方法來(lái)改變物體的內(nèi)能,實(shí)際上是 從一個(gè)物體 到另一個(gè)物體的過(guò)程,熱量表示熱傳遞過(guò)程中物體內(nèi)能的 。
二、進(jìn)行新課:
引入新課:
炎熱夏天的傍晚,有兩個(gè)小胖子在海邊游玩,為了納涼問(wèn)題兩人發(fā)生激烈爭(zhēng)執(zhí),甲主張劃船到海中去,乙則認(rèn)為在岸上散步更涼爽,你認(rèn)為誰(shuí)的意見對(duì)?(學(xué)生討論)
同學(xué)們有這么多猜想,到底誰(shuí)的想法正確呢?學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)后你自然會(huì)明白。
(一)物質(zhì)的吸熱的能力
問(wèn)題1:同學(xué)們?cè)谏钪幸欢^(guò)水,一壺水容易燒開還是半壺水容易燒開?將一壺水燒開與燒熱,哪個(gè)需要時(shí)間長(zhǎng)?燒水時(shí),水吸收的熱量可能與哪些因素有關(guān)?有什么關(guān)系?請(qǐng)同學(xué)們猜想一下。
討論結(jié)果:
結(jié)論:
問(wèn)題2:對(duì)于不同的物質(zhì),例如,水、沙子、煤油,如果它們的質(zhì)量相同,溫度升高的度數(shù)也一樣,它們吸收的熱量是否相同?
(二)探究不同物質(zhì)的吸熱能力
1.說(shuō)明:吸收熱量多少、或溫度變化多少,都反映了物質(zhì)吸熱能力的大小。怎樣比較不同物質(zhì)的吸熱能力?
讓學(xué)生口頭表述自己的設(shè)計(jì)思路。
①用相同質(zhì)量的水和食用油,加熱相同時(shí)間,比較它們溫度升高的多少。溫度升高越小,說(shuō)明吸熱能力越強(qiáng)。
②用相同質(zhì)量的水和食用油,溫度升高相同時(shí),比較它們加熱時(shí)間的長(zhǎng)短。加熱時(shí)間越長(zhǎng),說(shuō)明吸熱能力越強(qiáng)。
2.學(xué)生參考P131探究?jī)?nèi)容,邊討論邊合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
水和食用油到底誰(shuí)的吸熱能力更強(qiáng)呢?
實(shí)驗(yàn)方案:取質(zhì)量相等的水和食用油,裝在相同的容器中,放在同一加熱板上用酒精燈加熱,如圖所示。加熱相同的時(shí)間(提供給它們相同的熱量),比較升高的溫度。
設(shè)置問(wèn)題:1.怎樣獲得質(zhì)量相同的水和食用油?
2.怎樣測(cè)出它們的溫度?
3.怎樣確定它們吸收了相同的熱量
把觀察到現(xiàn)象記錄到表格中:
水食用油
升高的溫度℃
①等質(zhì)量的水和食用油加熱相同的時(shí)間(吸收相同的熱量)
結(jié)論:
問(wèn)題:如果讓水也升高和食用油同樣的溫度,如何做?
把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記在下面的表格里。
水食用油
加熱的時(shí)(min)
②質(zhì)量相同的水和食用油升高相同的溫度
結(jié)論:
可見,物體吸收熱量得多少,不僅與物體的質(zhì)量,和升高的溫度有關(guān),還與物體的種類有關(guān)。為描述不同物質(zhì)的吸熱能力物理上引入一個(gè)新的物理量叫做比熱容。
(三)比熱容
1.定義:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量來(lái)描述物質(zhì)吸收熱量的能力叫做比熱容。
2.符號(hào):C
3.單位:J/(kg. ℃)
4.意義:描述1千克物質(zhì)升高1℃吸收熱的多少。描述物質(zhì)的一種吸熱能力,是物質(zhì)的一種特性。
因?yàn)?kg某種物質(zhì)溫度降低1℃放出的熱量和它溫度升高1℃吸收的熱量相等,因此比熱容也可描述物質(zhì)的放熱能力
5、觀察比熱容表,總結(jié)特點(diǎn)
①比熱容是物質(zhì)的一種特性,不同物質(zhì)的比熱容一般不同,同一種物質(zhì)的比熱容不隨質(zhì)量、形狀、溫度而改變。
②同一物質(zhì)的比熱容與狀態(tài)有關(guān),如水和冰
③水的比熱最大,說(shuō)明水的吸熱能力和放熱能力最強(qiáng)
④大多數(shù)液體的比熱容比固體的比熱容大
6、解釋現(xiàn)象
問(wèn)題:1.P132想想議議(學(xué)生回答)
2.為什么司機(jī)用水冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī)?
3.為什么夏天到海濱去避暑?
(四)熱量的計(jì)算
1、P133想想議議(學(xué)生完成)
2、強(qiáng)調(diào)公式
(五)氣候與熱污染
1、海邊與沙漠的氣候有什么區(qū)別?
2、什么是熱島效應(yīng)?
3控制熱污染的措施是什么?
(六)、課堂收獲:(學(xué)生回答)(板書)
1、探究不同物質(zhì)的吸熱能力
2、比熱容
1)定義:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量來(lái)描述物質(zhì)吸收熱量的能力叫做比熱容。
2)符號(hào):C
3)單位:J/(kg. ℃)
4)意義:描述1千克物質(zhì)升高1℃吸收熱的多少。描述物質(zhì)的一種吸熱能力,是物質(zhì)的一種特性。
5)觀察比熱容表,總結(jié)特點(diǎn)
①比熱容是物質(zhì)的一種特性,不同物質(zhì)的比熱容一般不同,同一種物質(zhì)的比熱容不隨質(zhì)量、形狀、溫度而改變。
②同一物質(zhì)的比熱容與狀態(tài)有關(guān),如水和冰
③水的比熱最大,說(shuō)明水的吸熱能力和放熱能力最強(qiáng)
④大多數(shù)液體的比熱容比固體的比熱容大
3、熱量的計(jì)算
4、氣候與熱污染
1)海邊與沙漠的氣候有什么區(qū)別?
2)什么是熱島效應(yīng)?
3)控制熱污染的措施是什么?
(七)、講堂練習(xí):P134動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1、2、3、4
(八)、作業(yè)布置:
一自我檢測(cè)
1.比熱容是指單位質(zhì)量的物質(zhì)___ ___吸收的熱量,比熱容是物質(zhì)的_____之一,它的單位符號(hào)是:____,它的國(guó)際單位是__ ____。每種物質(zhì)都有自己的比熱容,從比熱容表中可以看出:_______的比熱容最大,其比熱容值是___________,它所表示的物理意義是_________ ___________________。
2.1千克的水溫度升高1℃,吸收的熱量是______;降低1℃,放出的熱量是______。
3.散熱設(shè)備中常常用水來(lái)做冷卻劑,是因?yàn)開___ __。
4.某同學(xué)用如圖16-3-1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究“不同物質(zhì)的吸熱能力”。他分別在兩個(gè)杯子里盛____________相同的水和煤油,用相同的電加熱器加熱,其目的是為了使水和煤油每秒鐘______________是相同的。通電時(shí)間越長(zhǎng),________就越多。用溫度計(jì)測(cè)量?jī)煞N液體的溫度變化,使水和煤油的溫度升高;比較所用的加熱時(shí)間,即比較質(zhì)量相同的水和煤油在溫度升高的度數(shù)相同時(shí),水和煤油_________是否相同。
圖16-3-1
5.物體吸收熱量的計(jì)算公式是:______________。物體放出熱量的計(jì)算公式是:___________。分析這兩個(gè)公式可知:物體吸收或放出熱量的多少與物體的_____________、____________和溫度升高或降低的多少有關(guān)。
二、選擇題
6.沙漠地帶早晚溫差很大的原因是 [ ]
A.沙子的比熱容比較大 B.沙子的比熱容比較小 C.沙子是熱的良導(dǎo)體 D.沙子是冷的不良導(dǎo)體
7.將一塊鐵切去一半,沒(méi)有變化的物理量是 [ ]
A.體積 B.質(zhì)量 C.比熱容 D.重力
8.關(guān)于比熱容,下列說(shuō)法中正確的是[ ]
A.比熱容是物質(zhì)的一種特性,所以比熱不會(huì)隨物體溫度的變化而變化
B.比熱容是物質(zhì)的一種特性,所以不同質(zhì)量的同種物質(zhì)升高相同的溫度,吸收的熱量相等
C.比熱容是物質(zhì)的一種特性,所以同種物質(zhì)升高不同的溫度,吸收的熱量相等
D.比熱容是物質(zhì)的一種特性,所以不同物質(zhì)吸收或者放出的熱量不可能相等
9.物理學(xué)中引入比熱容的概念,是為了比較( )
A.相同質(zhì)量的不同物體,升高相同的溫度,吸收熱量不同
B.相同質(zhì)量的不同物體,吸收不同的熱量,升高溫度不同
C.不同質(zhì)量的相同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收熱量不同
D.不同質(zhì)量的相同物質(zhì),吸收相同的熱量,升高溫度不同
10.將質(zhì)量、初溫分別相等的鐵塊和鋁塊(c鐵?c鋁)放在沸水里煮較長(zhǎng)一段時(shí)間,比較它們吸收熱量的多少,則( )
A.鐵塊吸收的熱量多 B.鋁塊吸收的熱量多 C.鐵塊、鋁塊吸收的熱量一樣多 D.無(wú)法判定
11.(2010湖北武漢模擬)關(guān)于比熱容,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體吸收的熱量越多,比熱容越大 B.物體的溫度越高,比熱容越大
C.物質(zhì)的比熱容與它的質(zhì)量、溫度的變化、吸收或放出的熱量的多少無(wú)關(guān)
D.由于水比干泥土的比熱容大,所以內(nèi)陸地區(qū)在一天之內(nèi)氣溫的變化比沿海地區(qū)小
12.(2010江蘇無(wú)錫模擬,29)小明閱讀了比熱容表后,得出了一些結(jié)論,其中錯(cuò)誤的是( )
水4.2×103J/(kg?℃)干泥土0.84×103J/(kg?℃)
冰2.1×103J/(kg?℃)銅0.39×103J/(kg?℃)
煤油2.1×103J/(kg?℃)鉛0.13×103J/(kg?℃)
水銀0.14×103J/(kg?℃)砂石0.92×103J/(kg?℃)
A.沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小 B.同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下,其比熱容不同
C.質(zhì)量相同的銅塊和鉛塊,升高相同的溫度,銅塊吸熱多 D.液體的比熱容都比固體大
13.質(zhì)量相同、溫度相同的鐵塊和銅塊(c鐵>c銅),放出相同的熱量后,將它們互相接觸,則( )
A.熱量將由鐵塊傳給銅塊 B.溫度將由鐵塊傳給銅塊
C.熱量將由銅塊傳給鐵塊 D.由于放出相同熱量,所以它們之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞
14.(2010北京西城模擬)銅的比熱容是鉛的比熱容的3倍。質(zhì)量相同的銅塊和鉛塊,若它們升高的溫度之比為1∶2,則它們吸熱之比為( )
A.2∶3 B.3∶2 C.6∶1 D.1∶6
15.質(zhì)量是100 g,溫度是10 ℃的鐵塊,溫度升高30 ℃,需要吸收多少焦的熱量?
16.(2010北京順義模擬,50)一個(gè)溫度是40 ℃的鐵球,吸收2.3×103 J的熱量后,溫度上升到90 ℃,求鐵球的質(zhì)量!茶F的比熱容是0.46×103 J/(kg?℃)〕
17.(2010遼寧大連模擬)小明在烈日當(dāng)空的海邊玩耍,發(fā)現(xiàn)沙子燙腳,而海水卻很涼,同樣的太陽(yáng)光照射,為什么會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果呢?小明想:是不是沙子和海水吸熱升溫快慢不同呢?于是他從海邊取了一些沙子和海水帶回家進(jìn)行探究。
小明在兩個(gè)相同玻璃杯中分別裝上了相同質(zhì)量的沙子和海水,用一個(gè)100 W白熾燈照射它們,并用溫度計(jì)測(cè)出它們不同時(shí)刻的溫度值,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。
照射時(shí)間/min024681012
溫度/℃海水31.031.632.132.532.833.033.1
沙子31.032.533.834.835.836.036.3
(1)小明探究的物理問(wèn)題是什么?
(2)小明根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)在方格紙上畫出了海水的溫度變化隨時(shí)間變化的圖象,如圖16-3-2所示,請(qǐng)你在同一方格紙上畫出沙子的溫度隨時(shí)間變化的圖象。
圖16-3-2
(3)分析小明探究中收集到的數(shù)據(jù)或根據(jù)數(shù)據(jù)畫出的兩個(gè)圖象,你能得出什么探究結(jié)論?
(4)小明發(fā)現(xiàn)“夏天海邊的沙子燙腳而海水卻很涼”,請(qǐng)你用簡(jiǎn)略的語(yǔ)言從日常生活或自然中舉出一個(gè)類似的現(xiàn)象。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.一個(gè)物體溫度降低,內(nèi)能減小,原因可能是它對(duì)外進(jìn)行熱傳遞,也可能是它對(duì)外_____。如果是后者,則能量間的轉(zhuǎn)化情況為:物體________的能轉(zhuǎn)化為_________能。
2.如圖16-4-1所示,在大玻璃瓶?jī)?nèi)有一些水,往瓶?jī)?nèi)不斷打氣,過(guò)一會(huì)你會(huì)看到的現(xiàn)象是_____________。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_______________________________________。
圖16-4-1
3、熱機(jī)是將 能轉(zhuǎn)化為 能的機(jī)械.內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程依次是_____________、_____________、_____________、_____________。
4、1 kg某種燃料_____________燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。熱值的單位是_____________。對(duì)氣體燃料來(lái)說(shuō),熱值是指1 m3的某種燃料_____________燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值,它的單位是_____________。
5、 與 之比叫做熱機(jī)的效率,熱機(jī)的效率總是 。
(九)教學(xué)反思:
第四節(jié)熱機(jī)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
1)了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理.
2)從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值.
3)了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義.
4)通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率.
2.過(guò)程與方法
1)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來(lái)做功.
2)利用動(dòng)畫、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.
3)通過(guò)閱讀“科學(xué)世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識(shí).
4)通過(guò)學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機(jī)效率.
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問(wèn)題的能力.
【教學(xué)重點(diǎn)】
汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過(guò)程,燃料的熱值.
【教學(xué)難點(diǎn)】
熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失,了解熱機(jī)效率。
【教學(xué)過(guò)程】
一、課前小測(cè)
1.比熱容是指單位質(zhì)量的物質(zhì)___ ___吸收的熱量,比熱容是物質(zhì)的_____之一,它的單位符號(hào)是:____,它的國(guó)際單位是__ ____。每種物質(zhì)都有自己的比熱容,從比熱容表中可以看出:_______的比熱容最大,其比熱容值是___________,它所表示的物理意義是_________ ___________________。
2.1千克的水溫度升高1℃,吸收的熱量是______;降低1℃,放出的熱量是______。
3.散熱設(shè)備中常常用水來(lái)做冷卻劑,是因?yàn)開___ __。
4.物體吸收熱量的計(jì)算公式是:______________。物體放出熱量的計(jì)算公式是:___________。分析這兩個(gè)公式可知:物體吸收或放出熱量的多少與物體的_____________、____________和溫度升高或降低的多少有關(guān)。
5.(2010北京順義模擬,50)一個(gè)溫度是40 ℃的鐵球,吸收2.3×103 J的熱量后,溫度上升到90 ℃,求鐵球的質(zhì)量!茶F的比熱容是0.46×103 J/(kg?℃)〕
二、進(jìn)行新課:
引入新課:
演示實(shí)驗(yàn):從老師的實(shí)驗(yàn)得到什么啟示,猜想可能是由于水燒開后,產(chǎn)生大量高溫的水蒸氣在試管內(nèi)膨脹對(duì)塞子,從而將壺蓋頂起,實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。
(一)汽油機(jī)
1、結(jié)合自學(xué),學(xué)生回答如下內(nèi)容
①構(gòu)造有哪些?
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時(shí),介紹各部分的功能)
什么叫沖程?
活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程
②工作原理。
觀看汽油機(jī)的模型,了解它的工作原理。
學(xué)生討論共同完成下列填空
內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元,一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程。開始工作前,活塞位于氣缸上端,進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時(shí),活塞 , 打開, 仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強(qiáng)減小, 混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程 沖程;钊\(yùn)動(dòng)到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí) 都關(guān)閉,混合氣體被強(qiáng)行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強(qiáng)增大。這是第二個(gè)沖程 。該沖程結(jié)束時(shí)雖然溫度較高,但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在該結(jié)束的瞬間,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓氣體,高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程 。 該沖程結(jié)束,活塞繼續(xù) 運(yùn)動(dòng), 關(guān)閉, 打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個(gè)沖程 。此后,活塞又由上向下運(yùn)動(dòng),從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。
③討論分析,每一個(gè)沖程的能的轉(zhuǎn)化情況。
吸氣:
壓縮:
做功:
排氣:
2、達(dá)標(biāo)練習(xí)
①汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)是排氣,吸氣,壓縮,_______這四個(gè)沖程組成的,其中能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是_________沖程。
②汽油機(jī)吸入氣缸的物質(zhì)是: ( )
A.汽油 B.空氣 C.汽油與空氣混合物 D.柴油
③克服摩擦力做功,或壓縮氣體做功而使物體的內(nèi)能增加,這時(shí)是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能。氣體膨脹對(duì)外做功使物體的內(nèi)能減少,這時(shí)是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能。
④判斷這是 沖程。
(二)燃料的熱值
結(jié)合自學(xué),學(xué)生回答如下內(nèi)容
1、什么叫燃料的熱值?
2、熱值的單位是什么?
(三)熱機(jī)的效率
結(jié)合自學(xué),學(xué)生回答如下內(nèi)容
1、什么叫熱機(jī)的效率?
2、如何提高熱機(jī)的效率?
達(dá)標(biāo)練習(xí)
1)放出的熱量叫做這種燃料的熱值;焦炭的熱值是3×107焦/千克,它的物理意義是( )。
2)關(guān)于熱值的正確說(shuō)法是( )
A、一車焦炭的燃燒值比一塊焦炭的熱值大; B、1克汽油的燃燒值比1車柴草的熱值大;
C、熱值大的燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量多; D、以上說(shuō)法都正確。
3)酒精的熱值為3.0×107焦/千克,完全燃燒10克酒精放出的熱量為( )焦;要想得到9.9×106焦的熱量,約需要完全燃燒( )克的酒精(不計(jì)熱量損失)。
4)用太陽(yáng)灶給200千克的水加熱,水的溫度升高了40oC,這些水共吸收( )焦的熱量。若這些熱量全部由干木柴(熱值約為1.2×107焦/千克)完全燃燒供給而且爐灶的效率為30%,那么共需( )千克的木柴。
(四)、課堂收獲:(學(xué)生回答)(板書)
1、汽油機(jī)
①構(gòu)造
進(jìn)氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時(shí),介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程
②工作原理。
2、燃料的熱值
1)定義:
2)單位:
3)意義:
3、熱機(jī)的效率
1)定義:
2)提高熱機(jī)效率的方法:
(五)、講堂練習(xí):P141動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1、2、3、
(六)、作業(yè)布置:
一自我檢測(cè)
1、.如圖16-4-3,在一個(gè)大試管里裝一些水,用軟木塞塞住,加熱水至沸騰,水蒸氣會(huì)把軟木塞沖出,這時(shí),水蒸氣膨脹對(duì)_____________做功,水蒸氣的部分_____________能轉(zhuǎn)化為塞子的_____________能。
圖16-4-3
2、內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成_____________能的機(jī)器;內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)由_____________個(gè)沖程組成,其中如圖16-4-4所示是熱機(jī)的_____________沖程。
圖16-4-4
3、關(guān)于燃料的熱值,以下說(shuō)法中正確的是( )
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無(wú)關(guān) B.容易燃燒的燃料熱值一定大
C.使用熱值高的燃料可以放出更多的熱量
D.煤的熱值大于干木材的熱值,燃燒煤放出的熱量比燃燒干木材放出的熱量一定多
4、如圖16-4-2所示是內(nèi)燃機(jī)的能流圖,則內(nèi)燃機(jī)的效率可以表示為( )
圖16-4-2
A.η=[(E1+E2+E3+E4)/E]×100% B.η=(E2/E)×100%
C.η=[(E1-E3+E4)/E]×100% D.η=(E1/E)×100%
5、(2010江蘇連云港模擬)關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程有以下幾種說(shuō)法: ①在做功沖程中,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;②在做功沖程中,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;③只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功;④汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中,只有一個(gè)沖程發(fā)生能量變化。以上說(shuō)法中正確的是( )
A.只有②③ B.只有①③ C.只有②④ D.只有②③④
6、(2010河北石家莊模擬,18)關(guān)于“熱機(jī)”,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B.改進(jìn)技術(shù),可以使熱機(jī)的效率達(dá)到100%
C.用水循環(huán)來(lái)降低熱機(jī)的溫度,主要是利用水蒸發(fā)時(shí)吸熱的特性
D.冬天晚上要把熱機(jī)水箱中的水放出,是防止氣溫降低時(shí)水凝固脹壞水箱
7、(2010重慶模擬)一箱汽油用掉一半后,下列關(guān)于它的說(shuō)法正確的是( )
A.它的密度變?yōu)樵瓉?lái)的一半 B.它的比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半
C.它的熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半 D.它的質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的一半
8、已知甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.甲種燃料含有的熱量比乙種燃料多
B.完全燃燒一定質(zhì)量的甲種燃料,剛好燒開一壺水,那么用同樣質(zhì)量的乙種燃料就不能燒開這壺水
C.燃燒相同質(zhì)量的兩種燃料,甲種放出的熱量多
D.只要通風(fēng)條件好,供氧充足,乙的熱值可能大于甲的熱值
9、某摩托車的效率為34%,某汽車的效率為29%,這說(shuō)明了( )
A.摩托車比汽車的功率大 B.摩托車比汽車做的有用功多
C.使用摩托車比使用汽車做功多 D.燃燒相同的燃料,摩托車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能比汽車多
10、(2010河北模擬)下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說(shuō)法中正確的是( )
A.熱機(jī)的大量使用會(huì)造成環(huán)境污染 B.所有的熱機(jī)都是用汽油作燃料
C.汽車排出的尾氣都是有毒氣體 D.熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲,可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除
11、試分析汽油機(jī)在壓縮沖程和做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化情況。
12、(2010遼寧模擬,2)小麗家去年冬天的供暖比往年好很多,這是因?yàn)闊峋W(wǎng)改造后,由原來(lái)的小鍋爐房供暖變?yōu)椤吧蚝!睙犭娬居酂峁┡瑥哪茉蠢玫慕嵌葋?lái)看“沈!睙犭娬,這種既供電又供熱的熱電站與一般的火力發(fā)電站相比,提高了_____________,能較好地控制污染。
13、垃圾是城市生活的“副產(chǎn)品”。據(jù)統(tǒng)計(jì),2000年我國(guó)城市垃圾總量約1.5億噸,并且每年以8%的速度在增長(zhǎng)。如何處理這些垃圾已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,F(xiàn)在,人們處理生活垃圾的方法通常有兩種:一種是集中填埋;另一種是利用垃圾中的可燃物質(zhì)進(jìn)行燃燒發(fā)電,研究表明:生活垃圾的平均熱值為6.27×106 J/kg。利用垃圾作為燃料建立發(fā)電廠,每燃燒1噸生活垃圾可以發(fā)電8.64×108 J。安徽省某人大代表提議,在合肥市郊區(qū)興建一座規(guī)模為2臺(tái)1.2×104 kW發(fā)電機(jī)的垃圾處理發(fā)電廠。問(wèn):
(1)1 t垃圾完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少焦?
(2)燃燒垃圾發(fā)電的效率是多少?
(3)請(qǐng)你從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)等角度簡(jiǎn)述興建垃圾發(fā)電廠的意義。
14、小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的有關(guān)知識(shí)后,知道水的比熱容是4.2×103 J/(kg?℃),他想估算一下自己家每天燒水做飯需要的熱量。于是小明仔細(xì)記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時(shí)間,并把它折算成燒水時(shí)間,相當(dāng)于每天將30 kg 20 ℃的水燒開。
(1)小明家每天燒水做飯需要多少熱量?
(2)如果普通煤的熱值為3×107 J/kg,從理論上講小明家每天燒水做飯需要多少千克普通煤?
(3)小明家實(shí)際平均每天需要燒4塊蜂窩煤,按每塊蜂窩煤含煤0.5 kg算,他家每天實(shí)際用煤2 kg,由此小明計(jì)算出他家煤爐的效率只有16.5%。你認(rèn)為小明家煤爐效率低的原因是什么?
(4)從大的方面講,家用煤除了熱效率低、浪費(fèi)能源的缺點(diǎn)外,另一個(gè)主要缺點(diǎn)是什么?
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
能量守恒定律的內(nèi)容是什么?為什么說(shuō)能量守恒定律是一個(gè)最普遍、最重要的基本定律?
(七)教后反思:
五、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能
1)知道各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的.
2)知道在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,能量的總量是保持不 變的.
3)用能量守恒的觀點(diǎn)分析物理現(xiàn)象的意識(shí).
2.過(guò)程與方法
1)通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn) 象的內(nèi)在聯(lián)系,體會(huì)各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化.
2)通過(guò)討論體會(huì)能量不會(huì)憑空消失,只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體.
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
1)通過(guò)學(xué)生自己做小實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)物理規(guī)律有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí).
2)通過(guò)學(xué)生討論鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題的能力.
【教學(xué)重點(diǎn)】
能的轉(zhuǎn)化和守恒定律
【教學(xué)難點(diǎn)】
運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對(duì)具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析。
【教學(xué)過(guò)程】
一、課前小測(cè):
1.熱機(jī)是利用燃料獲得的_____能轉(zhuǎn)化為_____能的機(jī)器。
2.柴油機(jī)在壓縮沖程中,汽缸中的氣體溫度會(huì)升高,這是用___________的方法來(lái)增加氣體的內(nèi)能的。
3.柴油機(jī)工作時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是_____沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是_____沖程,_____,____ _,_____沖程是靠飛輪的慣性完成的。每個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)_____次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)_____周。
4.一臺(tái)四沖程的汽油機(jī)每分鐘完成300個(gè)沖程,則1 min完成_____個(gè)工作循環(huán),活塞來(lái)回_____次,做_____次功。
二、進(jìn)行新課:
引入新課:
自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的?梢詮哪芰康慕嵌确从尺@種聯(lián)系嗎?
(一)能的轉(zhuǎn)化
1、學(xué)生完成P142想想做做
2、學(xué)生根據(jù)圖16.5-1舉一些各種形式的能量相互轉(zhuǎn)化的例子。
(二)能量守恒定律
1、通過(guò)學(xué)生完成P143想想議議引出能量守恒定律
2、解釋能量守恒定律的內(nèi)容,解釋一些自然現(xiàn)象。
(三)、課堂收獲:(學(xué)生回答)(板書)
1、能的轉(zhuǎn)化
2、能量守恒定律
(四)、講堂練習(xí):P145動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1、2
(五)、作業(yè)布置:
一、自我檢測(cè)
1.說(shuō)出下述過(guò)程能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.
(1)石塊從空中落下是由____ __ . (2)水力發(fā)電是由____ __ .
(3)電動(dòng)機(jī)工作是由____ __ . (4)用電爐燒水是由____ __ .
(5)電燈發(fā)光是由____ __ . (6)火力發(fā)電是由____ __ .
(7)乒乓球從臺(tái)板上跳起來(lái)是由____ __ .(8)內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程是由____ __ .
(9)內(nèi)燃機(jī)做功沖程是由____ __ .(10)電爐取暖是由____ __ .
(11)煤燃燒是由____ __ .(12)熾熱燈燈絲發(fā)光是由____ __ .
2.如圖15-14所示,在試管內(nèi)裝一些水,用軟木塞塞住,用酒精燈加熱試管使水沸騰,水蒸氣會(huì)把軟木塞沖出.在水蒸氣沖出軟木塞的過(guò)程中,_________的內(nèi)能減少而軟木塞的________能增加.
3.下面事例中,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 ( )
A.用錘子敲打釘子時(shí),釘子發(fā)熱 B.古代人們的鉆木取火
C.水沸騰時(shí),水蒸氣將壺蓋頂 起 D.用通電的電爐加熱水.水溫升高
4.一物體在沿粗糙的斜面勻速下滑的過(guò)程中 ( )
A.物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 B.物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.物體的機(jī)械能保持不變 D.物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
5、下列過(guò)程中,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是( )
A.寒冷天氣快速搓手,手會(huì)感到暖和 B.水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電
C.燒紅的鐵塊放入水中,冷水變熱 D.壺中的水沸 騰時(shí),壺蓋不斷地在跳動(dòng)
6、在某密閉隔熱的房間內(nèi)有一電冰箱,現(xiàn)接通電源使電冰箱開始工作,并打開電冰箱的門,則過(guò)段時(shí)間后室內(nèi)的溫度將( )
A.降低B.不變C.升高D.無(wú)法判斷
7、下列說(shuō)法中 錯(cuò)誤的是( )
A.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律只適用于物體內(nèi)能的變化 B.只要有能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,就一定遵從能量守恒定律
C.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是人們認(rèn)識(shí)自然和利用自然的有力武器
D.任何一種形式的能在轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過(guò)程中,消耗多少某種形式的能量,就能得到多少其他形式的能量,而能的總量是保持不變
8、在一定的條件下,各種形式的能量是可以互相轉(zhuǎn)化的.在它們互相轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,下面說(shuō)法正確的是( )
A.機(jī)械能一定守恒 B.各種形式的能都守恒 C.各種形式的能量的總和一定守恒D.內(nèi)能一定守恒
9、電動(dòng)機(jī)通電后電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)其他機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn),一段時(shí)間后,電動(dòng)機(jī)的外殼就會(huì)變得燙手,則下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說(shuō)法中正確的是( )
A.電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,總的能量守恒
B.電能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,另一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,總的能量守恒
C.電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能守恒 D.電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能,機(jī)械能守恒
10.汽車的誕生改變了人類的生活方式。事實(shí)上,人類很早就在探尋著更好的代步工具,法國(guó)人居紐于1769年制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動(dòng)的三輪車,F(xiàn)在你看到的這幅漫畫(圖15-15),據(jù)說(shuō)是牛頓所設(shè)計(jì)的蒸汽汽車原理圖,試就該原理圖回答下列問(wèn)題:
(1)找出原理圖中運(yùn)用了哪些物理知識(shí)?(至少說(shuō)出3點(diǎn))
(2)該原理圖中涉及到哪幾種形式的能量?請(qǐng)簡(jiǎn)述對(duì)應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。
(3)使汽車向前運(yùn)動(dòng)的力是怎樣產(chǎn)生的?這個(gè)力的施力物體是誰(shuí)?
(六)教后反思:
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/chusan/61145.html
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