第十六章熱和能
第一節(jié)《分子熱運動》
【學(xué)習(xí)目標】
1、知識與技能
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規(guī)則的運動;
2)能識別擴散現(xiàn)象,并能用分子熱運動的觀點進行解釋;
3)知道分子熱運動的快慢與溫度的關(guān)系;
4)知道分子之間存在相互作用力;
5)通過對演示實驗的觀察,提高學(xué)生的觀察實驗?zāi)芰Α?br>2、過程與方法
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)度與價值觀
用演示實驗激發(fā)學(xué)生對大千世界的興趣,使學(xué)生了解通過直接感知的現(xiàn)象,可以認識無法直接感知的事實。
【重點】
分子的熱運動
【難點】
通過直接感知的現(xiàn)象推測無法直接感知的事實
【教學(xué)過程】
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____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)時體積 (選填“變大”、“變小”、“不變”,下同),液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時體積 ,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?
二、進行新課
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。那我們怎么能知道分子是否運動?(學(xué)生討論,老師點評)
我們打開桌子上放的香水瓶或打開酒瓶,有什么感覺?(學(xué)生回答)
為什么能聞到香水的香味或酒味? (學(xué)生回答,點評)
這個現(xiàn)象說明分子是 。
(一)擴散現(xiàn)象
下面我們再來通過實驗證實分子是運動的。
往盛有水的燒杯中,滴入紅墨水,過一會兒,觀察到 現(xiàn)象。
我們上面做的實驗是一種擴散現(xiàn)象。即不同的物質(zhì)在接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象,叫做擴散。
在我們?nèi)粘I钪,擴散現(xiàn)象很常見。請舉出幾個例子,看誰觀察得細致。(參考課本P124演示)
通過所舉例子我們可以看出擴散能發(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。這說明擴散也可以在 體和 體之間發(fā)生。
在一個燒杯中裝半杯熱水,另一個同樣的燒杯中裝等量的涼水。用滴管分別在兩個杯底注入一滴墨水,比較兩杯中墨水的擴散現(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規(guī)則的運動。由于分子的運動跟溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則的運動叫做分子的熱運動。
(二)分子間的作用力
這是一個鉛塊,我們知道它是由 組成的,組成它的分子在不停地運動著,那么為什么鉛塊沒有飛散開?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。
[演示實驗]
將兩個鉛柱的底面削平、削干凈,然后緊緊地壓在一起,如圖(a)兩塊鉛就會結(jié)合起來,下面吊一個重物都不能把它們分開。這個實驗表明 。
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)
因為分子之間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一步被壓縮。
請看課本圖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,作用力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子間的距離稍大時,作用力表現(xiàn)為引力。如果分子相距很遠,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、擴散現(xiàn)象
(1)概念:不同的物質(zhì)在接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象
(2)原因:分子無規(guī)則運動所導(dǎo)致的
(3)熱運動:一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。由于分子的運動跟溫度有關(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,作用力表現(xiàn)為斥力
(3)當(dāng)分子間的距離稍大時,作用力表現(xiàn)為引力
(4)當(dāng)分子間的距離很遠時,作用力就變得十分微弱,忽略。
(四)講堂練習(xí):P126動手動腦學(xué)物理 2、3、4
(五)作業(yè)布置:
一、自我檢測
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),進入這種房間就會聞到甲醛的氣味,這說明甲醛分子是____________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)分子動理論的初步知識:物質(zhì)是由____________組成的;分子都在不停地做__________運動;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,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玻璃杯中,同時分別小心地滴入兩滴墨水,不要攪動杯子中的水,觀察到的現(xiàn)象是:____________,F(xiàn)象表明:溫度越高,____________過程越快。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浙江臺州模擬)小明學(xué)習(xí)了科學(xué)以后,對抽煙的爸爸說:“吸煙有害健康。我和媽媽都在被動吸煙。”小明這樣說的科學(xué)依據(jù)是( )
A.分子很小 B.分子在不斷運動
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、下兩個廣口瓶分別裝有空氣和二氧化氮氣體,中間用玻璃板隔開,抽去玻璃后( )
圖16-1-2
A.二氧化氮向上方擴散,空氣不會向下方擴散
B.空氣向下方擴散,二氧化氮不會向上方擴散
C.空氣和二氧化氮將同時向?qū)Ψ綌U散
D.當(dāng)兩種氣體分布均勻后,分子就不會向上或向下運動了
1.分子的熱運動是指( )
A.少數(shù)分子的無規(guī)則運動 B.一個分子的無規(guī)則運動
C.溫度較高的分子運動 D.大量分子的無規(guī)則運動
2.(2010江蘇無錫模擬)下列現(xiàn)象中,能用分子熱運動知識來解釋的是( )
A.春天,柳絮飛揚 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.分子在不停地做無規(guī)則運動 D.分子間無間隙
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.擴散現(xiàn)象
5.我們通常吃的咸鴨蛋,其實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.此實例說明固體分子間也可發(fā)生擴散 D.此方法不能腌制鴨蛋
6.打碎的玻璃對在一起不能“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____________力是同時存在的,當(dāng)分子間的距離很小時,作用力表現(xiàn)為____________力,當(dāng)分子間的距離稍大時,作用力表現(xiàn)為____________力。我們常說鐵絲很難被拉斷是因為分子間有____________力,同時鐵塊很難被壓縮說明分子間還有____________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,它是無色無味的氣體。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,及時排除危險。這一事例說明氣體分子____________。
10.煮茶蛋時,蛋殼很快染上了茶色,把蛋放入涼茶中卻不會那么快染上茶色。這一現(xiàn)象說明____________,分子運動越____________。
11.“花氣襲人知驟暖,鵲聲穿樹喜新晴。”這是南宋詩人陸游《村居書喜》中的兩句詩,對于前一句,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,說明當(dāng)時周邊的氣溫突然____________。
12.如圖16-1-3甲,將兩個干凈、平整的鉛塊緊緊擠壓在一起,下面可以吊一個重物。如圖16-1-3乙,用彈簧測力計將玻璃拉離水面時,彈簧測力計的示數(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,老遠就能聞到菜的香味;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.__________ ____叫做動能,運動物體的_____越大,______越大,動能就越大。一切______________的物體都具有動能。物質(zhì)是由______________組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做______________的運動。綜合以上知識,你猜想:分子應(yīng)該____________填“具有”或“沒有”)動能。
2.______ ________叫做重力勢能,_______ _______叫做彈性勢能。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,作用力表現(xiàn)為______力;分子間的距離稍大時,作用力表現(xiàn)為____力。從能量的角度分析:物體發(fā)生彈性形變時具有_______能,類似地,互相吸引或排斥的分子由于運動會經(jīng)常偏離其平衡位置,你猜想:分子應(yīng)該______________(填“具有”或“沒有”)勢能。
3.物體內(nèi)部所有分子_________的動能與________能的總和叫做物體的內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能,同一個物體,溫度越高,分子熱運動越_______,內(nèi)能就越_____。
4)為什么物體溫度降低時,內(nèi)能會減少?
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 的方式來改變物體內(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】
1、知識與技能
1)了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(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、過程與方法
1)通過探究、觀察、實驗找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
2)通過演 示實驗說明做功與物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
3)通過查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”。
3、情感態(tài)度與價值觀
1)通過探究使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。
2)通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解做功和內(nèi)能變化的關(guān)系。
3)通過分析、類比、學(xué)會用類比的方法研究問題。培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實精神,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】
內(nèi)能概念的建立;改變物體內(nèi)能的方法。
【教學(xué)難點】
理解內(nèi)能與溫度的關(guān)系。
【教學(xué)過程】
一、課前小測:
1.物質(zhì)是由______組成的;一切物體的分子都在不停的做_______________;.大量分子的無規(guī)則運動跟_______有關(guān),所以這種無規(guī)則運動叫做_______._______越高,分子的熱運動越_______.
2.生活中為了增加菜的味道,炒菜時要往菜中加鹽和味精,腌菜時也要加入鹽和味精,鹽和味精在_________時候溶化地快,這是因為炒菜時的溫度比腌菜時的溫度_______,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,作用力表現(xiàn)為_______;當(dāng)分子間的距離稍大時,作用力表現(xiàn)為_______;如果分子相距很遠,作用力就變得_______.兩滴水銀相互接觸時能自動結(jié)合成一滴較大的水銀,這一事實說明分子間存在_______.
4.把磨得很光的兩塊不同金屬緊壓在一起,經(jīng)很長時間后,可以看到它們相互滲入對方,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、進行新課:
引入新課:
P126 想想議議:裝著開水的暖水瓶有時會把瓶蓋彈起來,推動瓶蓋的能量來自哪里?
(一)內(nèi)能(學(xué)生討論)(類比法)
1)__________ ____叫做動能,運動物體的_____越大,______越大,動能就越大。一切______________的物體都具有動能。物質(zhì)是由______________組成的,一切物質(zhì)的分子都在不停地做______________的運動。綜合以上知識,你猜想:分子應(yīng)該____________填“具有”或“沒有”)動能。
2)______ ________叫做重力勢能,_______ _______叫做彈性勢能。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,作用力表現(xiàn)為______力;分子間的距離稍大時,作用力表現(xiàn)為____力。從能量的角度分析:物體發(fā)生彈性形變時具有_______能,類似地,互相吸引或排斥的分子由于運動會經(jīng)常偏離其平衡位置,你猜想:分子應(yīng)該______________(填“具有”或“沒有”)勢能。
3)物體內(nèi)部所有分子_________的動能與________能的總和叫做物體的內(nèi)能。一切物體都具有內(nèi)能,同一個物體,溫度越高,分子熱運動越_______,內(nèi)能就越_____。
4)為什么物體溫度降低時,內(nèi)能會減少?
5)內(nèi)能和機械能的區(qū)別(老師點拔)
物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)部的每一個分子都在運動, 都受分子作用力,但每單個分子的動能和勢能,不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和。內(nèi)能也不同于機械能。物體的動能跟物體的速度有關(guān),物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關(guān)。一個鋼球是否運動,是否被舉高,這只能影響鋼球的機械能,并不是能改變鋼球內(nèi)分子無規(guī)則運動的動能和勢能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢?
實 驗演示: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)墨擴散的快慢。
實驗結(jié)果表明:溫度越高,擴散過程越快。擴散得快,說明分子無規(guī)則運動的速度大,即分子無規(guī)則運動激烈。
因此:物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時,物體的內(nèi)能增加。溫度降低時,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)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
6)解釋:一切物體,不論濕度高低,都具有內(nèi)能。這是因為物體內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運動著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子 運動激烈,它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊,溫度雖低,其內(nèi)部分子仍在做無規(guī)則運動,它也具有內(nèi)能。
學(xué)生討論P126想想議議(過渡)
(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:外界對物體做功,物體的內(nèi)能怎樣;物體對外界做功,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)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,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動手動腦學(xué)物理 1、2、3、4
(六)、作業(yè)布置:
一自我檢測
1.熱水和冷水混合時,______水放出熱量,一直到熱水與冷水的 ________相同時為止。
2.物體的溫度升高,表明物體的內(nèi)能_____,物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動的速度______(填“變”“增大”或“減小”)
3.物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和___________的總和,叫做物體的______能
4.“八月桂花遍地開”時很遠就能聞到桂花的芳香,這是一種______現(xiàn)象,說明____________
5.改變物體內(nèi)能的兩種方式是__________和_________。但其實質(zhì)不同,__________是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,而___________是實現(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江蘇無錫模擬)冬天在室外用雙手互相摩擦或者用嘴對著手呵氣均可使手發(fā)熱,前者是通過的方式增加了手的內(nèi)能;后者是通過______________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際單位:
功:______________動能:______________內(nèi)能:______________熱量:_____________
10.高空中飛行的飛機具___有能、______能、還具有______能;飛機停在機場上時,仍然具有_______能。
11.如圖16-2-2所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放入一小團蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速壓下,可使棉花______________,這是因為______________,使______________的內(nèi)能增加,溫度升高,達到棉花的______________,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)化說法正確的是 ( )
A.砂輪磨刀有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為動能 B.隕石進入大氣層成為流星時內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C.壺中水沸騰時壺蓋跳動是水的動能轉(zhuǎn)化為壺的動能 D.給自行車打氣氣筒發(fā)熱機械能轉(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.對物體做功時,物體內(nèi)能一定減少 D.物體放熱時,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、水蒸汽推動活塞做功
C、壓縮氣體,溫度升高 D、用太陽灶燒水
15.若一個物體放出熱量,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,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,一定是物體對外做功
17.(2010山西太原模擬)飛機在萬米高空飛行時,艙外大氣壓比艙內(nèi)氣壓低。要使艙內(nèi)獲得新鮮空氣,必須使用壓縮機把空氣從艙外壓進艙內(nèi)。在這個過程中,壓縮機對空氣做功,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改變物體內(nèi)能的是( )
圖16-2-1
19.在下列過程中,屬于通過熱傳遞使物體內(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.裝入暖水瓶內(nèi)的開水過一段時間會變涼 D.用鋸條鋸木頭時,鋸條發(fā)熱
20.(2010廣東廣州模擬)下列現(xiàn)象中哪一個是通過做功讓物體的內(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.冬天太陽下的人會覺得溫暖
21.關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系,下列說法中正確的是( )
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,你會感到被彎折的地方的溫度發(fā)生了怎樣的變化?請解釋這一現(xiàn)象。
23.小明學(xué)習(xí)內(nèi)能的知識后認為:“物體內(nèi)部的分子由于運動而具有分子動能,由于存在相互作用的引力和斥力而具有分子勢能。動能和勢能又統(tǒng)稱為機械能,所以物體內(nèi)部分子具有的能量,實際上就是機械能。內(nèi)能只是機械能的一種!蹦阏J為他的這種觀點對嗎?請發(fā)表你的看法。
24.在粗糙的水平地面上,一輛小車以200 J的動能開始運動,運動一段距離后停下來,動能變?yōu)榱,試問這200 J的動能是否消失了?
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.在熱傳遞過程中,______叫做熱量,物體吸收熱量,內(nèi)能會_________,熱量的單位是______________。
2.我們都有這樣的經(jīng)驗: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,對水來說,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】
1、知識與技能
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,知道這一特點在生活中的一些應(yīng)用。
3)嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。
2、過程與方法
1)通過探究,比較不同物質(zhì)的吸熱能力,使學(xué)生從實驗中領(lǐng)悟比熱容是如何影響物體溫度的變化的,學(xué)會運用所學(xué)的知識分析解決實際問題。
2)通過設(shè)計、進行實驗,讓學(xué)生體會控制變量法在科學(xué)探究中的應(yīng)用。
3)通過閱讀“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題,認識什么是“熱島效應(yīng)”,并進一步認識到科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍。
3、情感態(tài)度與價值觀
1)使學(xué)生學(xué)會與他人合作并產(chǎn)生與他人交流的愿望。
2)利用探究性學(xué)習(xí)活動培養(yǎng)學(xué)生自己動腦想辦法解決問題的能力。
3)通過對比熱容的探究學(xué)習(xí),使學(xué)生保持對自然的好奇心,對科學(xué)的求知欲,樂于探索自然規(guī)律,逐步形成實事求是的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重點】
通過探究實驗得出比熱容的概念并聯(lián)系社會生活應(yīng)用其分析解決一些簡單問題。
【教學(xué)難點】
理解比熱容概念并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn) 象.
【教學(xué)過程】
一、課前小測
1.熱水和冷水混合時,______水放出熱量,一直到熱水與冷水的 ________相同時為止。
2.物體的溫度升高,表明物體的內(nèi)能_____,物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動的速度______(填“變”“增大”或“減小”)
3.物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和___________的總和,叫做物體的______能
4.火柴可以點燃,也可以擦燃。前者是用 的方法使火柴燃燒起來,后者是用 的方法使火柴燃燒起來,這兩種方法都可以用來改變物體的 。用熱傳遞的方法來改變物體的內(nèi)能,實際上是 從一個物體 到另一個物體的過程,熱量表示熱傳遞過程中物體內(nèi)能的 。
二、進行新課:
引入新課:
炎熱夏天的傍晚,有兩個小胖子在海邊游玩,為了納涼問題兩人發(fā)生激烈爭執(zhí),甲主張劃船到海中去,乙則認為在岸上散步更涼爽,你認為誰的意見對?(學(xué)生討論)
同學(xué)們有這么多猜想,到底誰的想法正確呢?學(xué)習(xí)本節(jié)知識后你自然會明白。
(一)物質(zhì)的吸熱的能力
問題1:同學(xué)們在生活中一定燒過水,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,哪個需要時間長?燒水時,水吸收的熱量可能與哪些因素有關(guān)?有什么關(guān)系?請同學(xué)們猜想一下。
討論結(jié)果:
結(jié)論:
問題2:對于不同的物質(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)計思路。
①用相同質(zhì)量的水和食用油,加熱相同時間,比較它們溫度升高的多少。溫度升高越小,說明吸熱能力越強。
②用相同質(zhì)量的水和食用油,溫度升高相同時,比較它們加熱時間的長短。加熱時間越長,說明吸熱能力越強。
2.學(xué)生參考P131探究內(nèi)容,邊討論邊合作設(shè)計實驗方案。
水和食用油到底誰的吸熱能力更強呢?
實驗方案: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。加熱相同的時間(提供給它們相同的熱量),比較升高的溫度。
設(shè)置問題:1.怎樣獲得質(zhì)量相同的水和食用油?
2.怎樣測出它們的溫度?
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間(吸收相同的熱量)
結(jié)論:
問題:如果讓水也升高和食用油同樣的溫度,如何做?
把實驗數(shù)據(jù)記在下面的表格里。
水食用油
加熱的時(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新的物理量叫做比熱容。
(三)比熱容
1.定義:單位質(zhì)量的物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量來描述物質(zhì)吸收熱量的能力叫做比熱容。
2.符號: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。
因為1kg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
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,說明水的吸熱能力和放熱能力最強
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
問題:1.P132想想議議(學(xué)生回答)
2.為什么司機用水冷卻汽車發(fā)動機?
3.為什么夏天到海濱去避暑?
(四)熱量的計算
1、P133想想議議(學(xué)生完成)
2、強調(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:單位質(zhì)量的物質(zhì),溫度升高1℃所吸收的熱量來描述物質(zhì)吸收熱量的能力叫做比熱容。
2)符號: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
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,說明水的吸熱能力和放熱能力最強
④大多數(shù)液體的比熱容比固體的比熱容大
3、熱量的計算
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動手動腦學(xué)物理 1、2、3、4
(八)、作業(yè)布置:
一自我檢測
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,它的單位符號是:____,它的國際單位是__ ____。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)備中常常用水來做冷卻劑,是因為____ __。
4.某同學(xué)用如圖16-3-1所示的實驗裝置來研究“不同物質(zhì)的吸熱能力”。他分別在兩個杯子里盛____________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。通電時間越長,________就越多。用溫度計測量兩種液體的溫度變化,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,水和煤油_________是否相同。
圖16-3-1
5.物體吸收熱量的計算公式是:______________。物體放出熱量的計算公式是:___________。分析這兩個公式可知: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)放在沸水里煮較長一段時間,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.無法判定
11.(2010湖北武漢模擬)關(guān)于比熱容,下列說法正確的是( )
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,同樣的太陽光照射,為什么會出現(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行探究。
小明在兩個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100 W白熾燈照射它們,并用溫度計測出它們不同時刻的溫度值,記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。
照射時間/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間變化的圖象,如圖16-3-2所示,請你在同一方格紙上畫出沙子的溫度隨時間變化的圖象。
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”,請你用簡略的語言從日常生活或自然中舉出一個類似的現(xiàn)象。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.一個物體溫度降低,內(nèi)能減小,原因可能是它對外進行熱傳遞,也可能是它對外_____。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,在大玻璃瓶內(nèi)有一些水,往瓶內(nèi)不斷打氣,過一會你會看到的現(xiàn)象是_____________。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是_______________________________________。
圖16-4-1
3、熱機是將 能轉(zhuǎn)化為 能的機械.內(nèi)燃機的四個沖程依次是_____________、_____________、_____________、_____________。
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_____________。對氣體燃料來說,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 之比叫做熱機的效率,熱機的效率總是 。
(九)教學(xué)反思:
第四節(jié)熱機
【學(xué)習(xí)目標】
1.知識與技能
1)了解四沖程汽油機的基本工作原理.
2)從能量轉(zhuǎn)化的角度認識燃料的熱值.
3)了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義.
4)通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移,認識熱機效率.
2.過程與方法
1)通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功.
2)利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理.
3)通過閱讀“科學(xué)世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識.
4)通過學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機效率.
3.情感態(tài)度與價值觀
通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力.
【教學(xué)重點】
汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程,燃料的熱值.
【教學(xué)難點】
熱機中的能量轉(zhuǎn)化及損失,了解熱機效率。
【教學(xué)過程】
一、課前小測
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,它的單位符號是:____,它的國際單位是__ ____。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)備中常常用水來做冷卻劑,是因為____ __。
4.物體吸收熱量的計算公式是:______________。物體放出熱量的計算公式是:___________。分析這兩個公式可知: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、進行新課:
引入新課:
演示實驗:從老師的實驗得到什么啟示,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)膨脹對塞子,從而將壺蓋頂起,實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。
(一)汽油機
1、結(jié)合自學(xué),學(xué)生回答如下內(nèi)容
①構(gòu)造有哪些?
進氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
什么叫沖程?
活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程
②工作原理。
觀看汽油機的模型,了解它的工作原理。
學(xué)生討論共同完成下列填空
內(nèi)燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程。開始工作前,活塞位于氣缸上端,進、排氣門均關(guān)閉。工作時,活塞 , 打開, 仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大,壓強減小, 混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程 沖程;钊\動到最下端,就開始轉(zhuǎn)為向上運動。這時 都關(guān)閉,混合氣體被強行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強增大。這是第二個沖程 。該沖程結(jié)束時雖然溫度較高,但未能達到燃料的燃點。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,高溫高壓燃氣推動活塞由上向下運動,通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個沖程 。 該沖程結(jié)束,活塞繼續(xù) 運動, 關(guān)閉, 打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程 。此后,活塞又由上向下運動,從此進入下一輪循環(huán)。
③討論分析,每一個沖程的能的轉(zhuǎn)化情況。
吸氣:
壓縮:
做功:
排氣:
2、達標練習(xí)
①汽油機的一個工作循環(huán)是排氣,吸氣,壓縮,_______這四個沖程組成的,其中能將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是_________沖程。
②汽油機吸入氣缸的物質(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,這時是將_________能轉(zhuǎn)化為_________能。氣體膨脹對外做功使物體的內(nèi)能減少,這時是將_________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、什么叫熱機的效率?
2、如何提高熱機的效率?
達標練習(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放出的熱量多; D、以上說法都正確。
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(不計熱量損失)。
4)用太陽灶給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
①構(gòu)造
進氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程
②工作原理。
2、燃料的熱值
1)定義:
2)單位:
3)意義:
3、熱機的效率
1)定義:
2)提高熱機效率的方法:
(五)、講堂練習(xí):P141動手動腦學(xué)物理 1、2、3、
(六)、作業(yè)布置:
一自我檢測
1、.如圖16-4-3,在一個大試管里裝一些水,用軟木塞塞住,加熱水至沸騰,水蒸氣會把軟木塞沖出,這時,水蒸氣膨脹對_____________做功,水蒸氣的部分_____________能轉(zhuǎn)化為塞子的_____________能。
圖16-4-3
2、內(nèi)燃機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成_____________能的機器;內(nèi)燃機一個工作循環(huán)由_____________個沖程組成,其中如圖16-4-4所示是熱機的_____________沖程。
圖16-4-4
3、關(guān)于燃料的熱值,以下說法中正確的是( )
A.燃料的熱值與燃料的燃燒情況無關(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)燃機的能流圖,則內(nèi)燃機的效率可以表示為( )
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)于四沖程汽油機的工作過程有以下幾種說法: ①在做功沖程中,是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;②在做功沖程中,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;③只有做功沖程是燃氣對外做功;④汽油機在一個工作循環(huán)中,只有一個沖程發(fā)生能量變化。以上說法中正確的是( )
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”,下列說法中正確的是( )
A.做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B.改進技術(shù),可以使熱機的效率達到100%
C.用水循環(huán)來降低熱機的溫度,主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性
D.冬天晚上要把熱機水箱中的水放出,是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱
7、(2010重慶模擬)一箱汽油用掉一半后,下列關(guān)于它的說法正確的是( )
A.它的密度變?yōu)樵瓉淼囊话?B.它的比熱容變?yōu)樵瓉淼囊话?br>C.它的熱值變?yōu)樵瓉淼囊话?D.它的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼囊话?br>8、已知甲種燃料的熱值大于乙種燃料的熱值,下列說法中正確的是( )
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)化為機械能比汽車多
10、(2010河北模擬)下列關(guān)于熱機和環(huán)境保護的說法中正確的是( )
A.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染 B.所有的熱機都是用汽油作燃料
C.汽車排出的尾氣都是有毒氣體 D.熱機所產(chǎn)生的噪聲,可以被熱機上的消聲器完全消除
11、試分析汽油機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,這是因為熱網(wǎng)改造后,由原來的小鍋爐房供暖變?yōu)椤吧蚝!睙犭娬居酂峁┡,從能源利用的角度來看“沈海”熱電站,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,2000年我國城市垃圾總量約1.5億噸,并且每年以8%的速度在增長。如何處理這些垃圾已成為人們關(guān)注的熱點問題。現(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1.2×104 kW發(fā)電機的垃圾處理發(fā)電廠。問:
(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)請你從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟等角度簡述興建垃圾發(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。于是小明仔細記錄了他家每天燒水、煮飯、炒菜需要的時間,并把它折算成燒水時間,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,他家每天實際用煤2 kg,由此小明計算出他家煤爐的效率只有16.5%。你認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、浪費能源的缺點外,另一個主要缺點是什么?
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
能量守恒定律的內(nèi)容是什么?為什么說能量守恒定律是一個最普遍、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】
1.知識與技能
1)知道各種形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的.
2)知道在轉(zhuǎn)化的過程中,能量的總量是保持不 變的.
3)用能量守恒的觀點分析物理現(xiàn)象的意識.
2.過程與方法
1)通過學(xué)生自己做小實驗,發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn) 象的內(nèi)在聯(lián)系,體會各種形式能量之間的相互轉(zhuǎn)化.
2)通過討論體會能量不會憑空消失,只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體.
3.情感態(tài)度與價值觀
1)通過學(xué)生自己做小實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對物理規(guī)律有一個感性的認識.
2)通過學(xué)生討論鍛煉學(xué)生分析問題的能力.
【教學(xué)重點】
能的轉(zhuǎn)化和守恒定律
【教學(xué)難點】
運用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對具體的自然現(xiàn)象進行分析。
【教學(xué)過程】
一、課前小測:
1.熱機是利用燃料獲得的_____能轉(zhuǎn)化為_____能的機器。
2.柴油機在壓縮沖程中,汽缸中的氣體溫度會升高,這是用___________的方法來增加氣體的內(nèi)能的。
3.柴油機工作時,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是_____沖程,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是_____沖程,_____,____ _,_____沖程是靠飛輪的慣性完成的。每個工作循環(huán)活塞往復(fù)_____次,曲軸轉(zhuǎn)動_____周。
4.一臺四沖程的汽油機每分鐘完成300個沖程,則1 min完成_____個工作循環(huán),活塞來回_____次,做_____次功。
二、進行新課:
引入新課:
自然界中的各種現(xiàn)象都是互相聯(lián)系的。可以從能量的角度反映這種聯(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動手動腦學(xué)物理 1、2
(五)、作業(yè)布置:
一、自我檢測
1.說出下述過程能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系.
(1)石塊從空中落下是由____ __ . (2)水力發(fā)電是由____ __ .
(3)電動機工作是由____ __ . (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)乒乓球從臺板上跳起來是由____ __ .(8)內(nèi)燃機壓縮沖程是由____ __ .
(9)內(nèi)燃機做功沖程是由____ __ .(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,水蒸氣會把軟木塞沖出.在水蒸氣沖出軟木塞的過程中,_________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)化為機械能的是 ( )
A.用錘子敲打釘子時,釘子發(fā)熱 B.古代人們的鉆木取火
C.水沸騰時,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程中 ( )
A.物體的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能 B.物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
C.物體的機械能保持不變 D.物體的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
5、下列過程中,屬于內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是( )
A.寒冷天氣快速搓手,手會感到暖和 B.水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電
C.燒紅的鐵塊放入水中,冷水變熱 D.壺中的水沸 騰時,壺蓋不斷地在跳動
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,則過段時間后室內(nèi)的溫度將( )
A.降低B.不變C.升高D.無法判斷
7、下列說法中 錯誤的是( )
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識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)化的過程中,下面說法正確的是( )
A.機械能一定守恒 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、電動機通電后電動機帶動其他機器運轉(zhuǎn),一段時間后,電動機的外殼就會變得燙手,則下列關(guān)于能的轉(zhuǎn)化和守恒的說法中正確的是( )
A.電能全部轉(zhuǎn)化為機械能,總的能量守恒
B.電能一部分轉(zhuǎn)化為機械能,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)化為機械能和內(nèi)能,機械能守恒
10.汽車的誕生改變了人類的生活方式。事實上,人類很早就在探尋著更好的代步工具,法國人居紐于1769年制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動的三輪車。現(xiàn)在你看到的這幅漫畫(圖15-15),據(jù)說是牛頓所設(shè)計的蒸汽汽車原理圖,試就該原理圖回答下列問題:
(1)找出原理圖中運用了哪些物理知識?(至少說出3點)
(2)該原理圖中涉及到哪幾種形式的能量?請簡述對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化過程。
(3)使汽車向前運動的力是怎樣產(chǎn)生的?這個力的施力物體是誰?
(六)教后反思:
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