2012年《优化课堂》课件:物理粤沪版九年级(上册) 第十四章 内能和热机(4份)

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名称 2012年《优化课堂》课件:物理粤沪版九年级(上册) 第十四章 内能和热机(4份)
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2012-10-04 21:48:45

文档简介

(共7张PPT)
第十四章 内能与热机
14.1 认识内能
1.改变物理的内能有两种方式:________和________.
2.下列实例中是通过热传递来改变物体内能的是(  )
热传递
D
A.冬天搓动双手会感觉暖和些
B.用锯子锯木板时,锯条会发烫
C.钻木取火
D.用高温水蒸气蒸饭
做功
3.在热传递过程中,传递的能量总是从(  )
A.内能大的物体传递给内能小的物体
B.质量大的物体传递给质量小的物体
C.温度高的物体传递给温度低的物体
D.密度大的物体传递给密度小的物体
C
知识点1
内能
1.物体的内能包括分子动能和分子势能两部分.
(1)分子动能:物体内分子做无规则热运动所具有的能量.
分子在不停地做着无规则的热运动,物体的温度越高,分
子运动得越快,其动能也越大.
(2)分子势能:分子间因存在一定距离而发生相互作用所具
有的能.
分子间的相互作用有引力和斥力两种,因为这两种作用力
的存在,分子间便具有了分子势能.
2.对内能的理解
(1)内能的概念是针对物体而言,而非单个分子;
(2)一切物体在任何情况下都具有内能;
(3)内能不可测量.
[典例1]关于内能,下列说法正确的是(  )
C
A.温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多
B.温度高的物体才具有内能,温度低的物体没有内能
C.铁水变成铁块,内能减少
D.0 ℃的水变成 0 ℃的冰,温度不变,故而内能不变
思路点拨:一切物体在任何情况下都具有内能.
知识点2
改变物体内能的方法
1.做功
①对物体做功,物体内能增加;
②物体对外做功,物体内能减少;
③做功改变物体内能的实质是内能与机械能之间的相互转
化.
2.热传递
①条件:物体间存在温度差;
②实质:内能在不同物体间或同一物体的不同部分间转移;
③方向:自发地从高温物体(或物体的高温部分)传递到低
温物体(或物体的低温部分).
3.做功和热传递对改变物体的内能是等效的.
[典例2]下列现象中,通过做功改变物体内能的是(  )
A.两手互相摩擦,手会发热
A
B.用火炉烧水,水的温度会升高
C.阳光照射石板,石板温度升高
D.用热水泡脚,脚感觉温暖
思路点拨:理解做功改变物体内能的实质,分析是否有能
的转化.(共10张PPT)
14.2 热量与热值
1.在热传递的过程中,物体__________的多少叫做热量,
用字母____表示,单位是____.
内能改变
Q
J
2 .物理学中,把____________________________________
叫做热值,用字母________表示,单位是________.
3.煤油的热值是 4.6×107 J/kg,其意义是(  )
A.1 kg 煤油燃烧放出 4.6×107 J 的热量
B.1 kg 煤油等于 4.6×107 J 的热量
C.1 kg 煤油完全燃烧放出的热量是 4.6×107 J/kg
D.1 kg 煤油完全燃烧放出的热量是 4.6×107 J
1 kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量
q
J/kg
D
知识点1
热量
1.定义:热传递过程中,物体内能改变的多少.
2.单位:功和热量都可以用来量度物体内能的变化,三者
单位相同,都是焦耳( J ).
3.对热量概念的理解
(1)不能说某个物体具有多少热量,更不能比较两个物体热
量的大小,只有发生了热传递的过程,有了内能的转移,才能
讨论热量问题;
(2)热量是热传递过程中内能转移的数量,热传递的方向是
内能从高温物体转移到低温物体,故而热量是一个过程量;
(3)热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低都没有
关系.
[典例1]下列说法正确的是(  )
C
A.100 ℃的水比 90 ℃的水所含的热量多
B.0 ℃的水比 0 ℃的冰所含的热量多
C.热传递时,高温物体将热量传递给低温物体
D.热传递时,高温物体将温度传递给低温物体
思路点拨:加强对热量概念以及热传递的方向的理解.
知识点2
探究物体吸收或放出的热量
1.实验表明:对同一种物质而言,它吸收或放出的热量跟
物体的质量大小、温度变化的多少成正比;
2.1 kg 纯水温度升高 1 ℃所吸收的热量是 4.2×103 J;1 kg
纯水温度降低 1 ℃所放出的热量也是 4.2×103 J.
[典例2]甲、乙两个物体间发生热传递,甲物体温度升高,
乙物体温度降低,最后两物体温度相同,在这一过程中甲物体
内能增加了 100 J,那么(  )
C
A.甲物体的热量也增加了 100 J
B.乙物体放出 100 J 热能,热量减少 100 J
C.乙物体的内能减少了 100 J
D.热传递后,甲、乙两个物体的内能相等
思路点拨:热量是热传递过程中的内能改变,理清热量、
内能、温度的关系.
知识点3
热值
1.定义:1 kg 某种燃料完全燃烧时所放出的热量.
2.单位:由定义推出热值单位为“J/ kg”.
3.放出热量的计算
Q放=mq,其中 m 表示完全燃烧材料的价值,q 表示这种
燃料的热值,Q放表示完全燃烧时所放出的热量.
[ 典例3] 木炭的热值是 3.4×107 J/kg , 其 物 理 意 义 是
__________________________________________,燃烧 200 g
木炭最多可放出________J 的热量.
6.8×106
思路点拨:熟练运用热量的计算式及热值的物理意义.
1 kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107 J
温度 内能 热量

别 从分子
动理论
的观点 是分子热运动的
剧烈程度的标志 物体内所有分子做
无规则运动的动能
和分子势能的总和 在热传递过程中
内能转移的数量
概念 物体的冷热程度 能量的一种形式 在热传递过程
中,传递内能
 的多少
表达
方式 不能说“传递”
或“转移,”只
能说是“多少” “具有” “吸收”或“放出”
存在
形式 状态量 状态量 过程量
单位 ℃ J J
温度、内能、热量的区别和联系
温度 内能 热量
联系  ①温度的变化,可能改变一个物体的内能
 ②传递热量的多少可以量度物体内能的改变
 ③物体吸收或放出热量,它的内能将发生改变,但它
的温度不一定改变.如冰熔化时要吸收热量,内能增
加,但温度却保持在 0 ℃不变.同样,物体放出热量
 时,温度也不一定降低
续表
[典例4](2011 年江西)生活中的“热”含义非常丰富,物
理学中,“天气很热”中的“热”是指________高;“两手相互
摩擦手会发热”的“热”是指________增加.
温度
内能
思路点拨:物理学中的“热”有三个含义:热量、温度和
内能;天气很“热”,这个“热”是对应着“冷”,表示冷热程
度,是指“温度”;摩擦发“热”,是通过做功的方式,改变了
手的内能,涉及能的转化,这个“热”表示内能.(共7张PPT)
14.3 研究物质的比热容
1.热量的计算公式是_________;吸热公式_____________;
放热公式________________.
2.水的比热容是________________.将 1 kg 水倒掉一半
后 , 剩下水的比热容是 ________________ , 冰的比热容是
2.1×103 J/(kg·℃),它的物理意义是_______________________
________________________________________.
Q=cmΔt
Q吸=cm(t-t0 )
Q放=cm( t0-t )
4.2×10 3 J/(kg·℃)
4.2×10 3 J/(kg·℃)
1 kg 的冰温度升高(降低)
1 ℃要吸收(放出)2.1×10 3 J 的热量
3.水的比热容较大,人们用它的这一特征为生产、生活服
务.下列与这个特征无关的是(  )
B
A.让热水流过散热器来取暖
B.在大的河流上建水电站,用水发电
C.晚上向秧田里灌水
D.汽车发动机用水循环冷却
知识点1
比热容
1.概念:单位质量的某种物质,温度升高(降低)1 ℃所吸
收(放出)的热量叫做这种物质的比热容,符号为 c.
2.单位:J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度.
3.理解:比热容是物质本身的一种特性,它既不随物质的
质量的改变而改变,也不随物质吸收(放出)热量的多少及温度
的变化而变化.
[典例1]关于比热容,下列说法正确的是(  )
A.物体的比热容跟物体的温度有关
D
B.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.物体的质量越大,它的比热容就越大
D.物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都无关
思路点拨:比热容是物质本身特性.
知识点2
热量的计算
1.计算公式:Q=cmΔt,其中 Q 代表物体吸收或放出的
热量,c 代表该物质的比热容,Δt 代表物体温度的变化量.
物体吸热:Q吸=cm(t-t0);
物体放热:Q放=cm(t0-t).
2.对热量计算公式的理解
(1)运用公式时,式中各物理量的单位必须统一;
(2)应用公式计算热量的前提是物态不发生变化.
[典例2]质量是 2 kg 的水,温度从 20 ℃升高到 25 ℃,则
水吸收的热量是多少?
自主解答:
Q吸=cmΔt
=4.2×10 3 J/(kg·℃)×2 kg×(25 ℃-20 ℃)
=4.2×10 4 J .
思路点拨:直接应用热量计算公式,注意分清始末温度.(共10张PPT)
14.4 热机与社会发展
1.热机的共同特点是将燃料燃烧时的________能转化为
________能,然后通过________,把_______能转化为_______
能.
化学

做功

机械
2.四冲程汽油机在工作过程中,将燃气的内能转化为机械
能的冲程是(  )
C
A.吸气冲程
C.做功冲程
B.压缩冲程
D.排气冲程
3.下列有关热机效率的说法正确的是(  )
D
A.热机消耗燃料越少,效率越高
B.热机做的有用功越多,效率就越高
C.热机做功越快,效率就越高
D.热机做一定有用功,消耗的燃料越少,效率就越高
知识点1
热机
1.种类:蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动
机和火箭发动机等.
2.实质:将燃料燃烧时的化学能转化为内能,通过做功,
又把内能转化为机械能.
热机是将内能转化为机械能的机器.
3.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机.
常见的有汽油机和柴油机.
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
思路点拨:熟练掌握内燃机四个冲程的先后顺序及各自过
程中的功能转化关系.
[典例1]图 14-4-1 所示是内燃机工作循环中的一个冲程,
它是(  )
图 14-4-1
C
知识点2
汽油机
1.工作原理:是利用汽缸内汽油的燃烧产生高温高压的燃
气来推动活塞做功的热机;
2.构造:由进气门、火花塞、排气门、汽缸、活塞、连杆、
曲轴等构成;
3.工作过程
吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程.
[典例2]汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的,下图
中表示做功冲程的是(  )
B
思路点拨:将汽油机工作循环过程与其示意图结合记忆.
知识点3
热机效率、热机与环境
1.热机效率
(1)概念:热机工作时,用来做有用功的能量与燃料完全燃
烧放出的能量之比,叫做热机的效率.
(2)公式:η=
Q有用
Q总
.
汽油机的效率一般为 20%~30%,柴油机可达 45%.
2.热机与环境
(1)对环境的污染:废气污染、噪声污染
(2)保护环境的措施:
①改进燃烧设备,减少烟尘;
②燃料充分燃烧,集中供热;
③开发利用污染少或无污染的新型能源;
④在内燃机上安装消声器,减弱噪声.
[典例3]如图 14-4-2 所示为内燃机的能量流向图,热机
效率(η)等于(  )
图 14-4-2
B
思路点拨:结合热机效率的定义,对题中信息进行分析解
答.