(共26张PPT)
第21课时 温度 内能和核能
能量的转化与守恒
§分类一 温度的测量 (七上第1章第4节)
温度及温度的测量
1.温度用来描述物体的_____程度,温度的单位是摄氏度(℃)。
科学上规定,在标准大气压下, ___________的温度为0℃,
___________的温度为100℃。
冷热
冰水混合物
水沸腾时
2.温度的测量
(1)温度计是利用 _______________的原理制成的。
(2)温度计的构造:玻璃管内径细而 _____并带有刻度,玻璃泡内
装有适量液体(酒精、煤油、水银等)。
(3)正确使用温度计
首先观察其量程和最小刻度;
测量时注意:①_______与被测物体充分接触;②测量液体温度时,
玻璃泡不能触底,不能_____;③示数_____后再读数,读数时玻
璃泡不能离开被测液体(体温计除外),视线与液柱表面_____。
液体的热胀冷缩
均匀
玻璃泡
碰壁
稳定
平齐
3.体温计和常用温度计的区别:体温计量程不同,由于它测量的
是人体的温度,所以测量范围是 _________。体温计最小刻度不
同,一般温度计的最小刻度是1℃,它的最小刻度是______℃。体
温计的构造不同,它的玻璃泡上方有一段很细的缩口,遇热液柱
可以通过缩口上升,遇冷液柱会在缩口处断开而不能自行下降,
使用之前必须用力向下 _______,才能使停在玻璃管内的水银回
到玻璃泡内。
35~42℃
0.1
甩几下
§分类二 物体的内能 (九上第3章第5节)
内能
1.热运动:构成物质的分子永不停息地做 _______的热运动。
2.内能
(1)物体内部所有分子热运动的_______和_______的总和,叫作
物体的内能,俗称_______。
无规则
动能
势能
热能
(2)影响物体内能大小的因素:_____、_____、体积、状态、物
质种类。
(3)一切物体在_____情况下都具有内能。对于同一物体,温度
越高,内能就越大;温度不变的同一物质,内能也可能发生
_______,如晶体的熔化、凝固过程;不同物体即使温度相同或
质量相同,也不能比较它们内能的大小。
(4)热运动是指大量分子的无规则运动,_____分子无热运动之
说,因此也无内能可言。
温度
质量
任何
改变
单个
3.内能与机械能的区别:内能跟物体整体运动情况无关,而机械
能与整个物体的运动情况(如运动的快慢、高度、位置等)有关。
物体可以不具有_______能,但一切物体都具有_____能。
机械
内
物体内能的改变
改变物体内能的方法有_______和 _______。
1.热传递
(1)热传递的过程实质上是内能从 _____物体传递到 _____物体,
或者内能从同一物体的 _____部分传递到 _____部分的过程。
(实质:能量的转移)
做功
热传递
高温
低温
高温
低温
(2)热传递的条件是存在 _______,热量从 _____物体(或部分)
向_______物体(或部分)传递。
(3)热传递的形式有_______、_______和 _____三种形式,固体
的热传递以传导为主,对流通常发生在 ___________中,真空
中通过_______进行热传递。
温度差
高温
低温
传导
对流
辐射
液体和气体
辐射
2.做功:外界对物体做功,物体的内能会_______;物体对外
界做功,物体的内能会_______。(实质:能量的转化)
【注意】 做功和热传递对改变物体的内能是_______的。
3.温度、热量、内能的关系
(1)物体吸收或放出热量,温度_________变化(如晶体在熔化或
凝固过程中吸收或放出热量,但温度保持不变)。
增加
减少
等效
不一定
(2)热量是一个过程量,与温度的高低_______。
(3)温度是物体内能大小的一个影响因素,同一物体温度升高,
它的内能增大,但并非温度越高的物体内能就越大。
(4)物体吸收热量,内能增加,放出热量,内能减少,但物体的
内能改变,物体却_________吸收或放出了热量。
无关
不一定
比热容
1.定义:_________的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量叫
作这种物质的比热容。比热容用符号____表示。
2.水的比热容是__________________,其表示的物理意义是
_____________________________________________________
___________。
单位质量
c
4.2×103J/(kg·℃)
质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量
是4.2×103J
3.比热容反映的是不同物质 _______本领的强弱,它只与_____
的种类、状态有关,不随物体质量、温度、吸收或放出热量的多
少而发生改变,是物质的一种 _____。
4.热量的计算:物质的状态 _____时,由比热容计算热量的公
式:Q吸= _________,Q放=cm(t0-t)。即 _________。
5.热平衡方程: _______。
6.应用:解释一些现象,例如:在同样的阳光照射条件下,一天
之内,内陆地区的气温变化比沿海地区_____;海陆风、季风的形
成。
吸放热
物质
特性
不变
cm(t-t0)
Q=cmΔt
Q吸=Q放
大
热机
1.热机有多种类型:_______、_______、_________、_______
_____等都属于热机。
2.大多数汽油机的一个工作循环包括_____、_____、_____、
_____四个冲程。_____冲程将机械能转化为内能,_____冲程将
内能转化为机械能。
蒸汽机
内燃机
燃气轮机
喷气发
动机
吸气
压缩
做功
排气
压缩
做功
(1)汽油在汽缸中燃烧,生成 _________的燃气,推动活塞做功,
把内能转化为机械能。
(2)活塞在汽缸内往复运动,通过连杆带动曲轴转动。活塞从汽缸
的一端运动到另一端的过程,叫作一个 _____,大多数汽油机都
有吸气、压缩、做功、排气四个冲程来保证机器正常工作。
(3)压缩冲程中,机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械
能,其他三个冲程依靠飞轮的 _____来完成。
高温高压
冲程
惯性
燃料的热值
1.定义:1kg某种燃料 _________时放出的热量。
2.单位:_______或J/m3。
3.公式: _______和Q放=qV。
4.氢的热值为1.4×108J/kg,其物理意义是________________
___________________。
5.热机效率:做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量
_______。
完全燃烧
J/kg
Q放=qm
完全燃烧1kg氢放
出的热量为1.4×108J
之比
§分类三 核能 (九上第3章第7节)
核能
1.定义:_________在转变过程中所释放出的能量,称为核能,也叫原子能。
原子核
2.获得核能的途径
(1)核_______:质量较_____的原子核在中子轰击下分裂成2个
新原子核,并释放出巨大能量的现象。
原子弹:根据核裂变的原理制成,属于不加控制的_________。
(2)核_______:2个质量较_____的原子核结合成质量较大的新
原子核,同时释放出能量的现象。
_____弹:根据核聚变的原理制成。太阳内部的热核反应。
裂变
大
链式反应
聚变
小
氢
3.核电站
(1)核电站是利用核 _____产生的能量发电的。
(2)能量转化:核能→_____能→_______能→_____能。
(3)我国建造的第一座核电站是 _____核电站。
裂变
内
机械
电
秦山
放射线
1.常见的放射线:_____射线、_____射线和_____射线。
2.放射线的应用:如果用较小的剂量,并谨慎地加以控制,放射线可以为人类做许多事,如:培育新的优良品种;杀菌;医学检查与治疗。
α
β
γ
§分类四 能量的转化与守恒 (九上第3章第8节)
能量的转移和转化的方向性
1.常见能量的形式: _______、化学能、声能、_______、 电磁能、核能、太阳能等。
机械能
电能
2.能量的转化:能量从一种形式转化为另一种形式。如太阳的辐
射能照射到植物叶片上转化为植物的________ ,照射到大气层中
转化为空气的_______,照射到太阳能热水器上转化为水的内能,
照射到太阳能电池板上转化为_______。人体所需的能量都来自食
物,食物被吸收的过程是食物的 _______转化为人体的内能、机
械能等能量的过程。
3.能量的转移:能量从一个物体转移到另一个物体。
化学能
动能
电能
化学能
4.内能只会_____ 地从高温物体传到低温物体,不会自发地从低温物体传到高温物体;电热器将电能转化为内能,但这些内能无法自动转化为电能。类似的大量现象表明:能量的转移和转化是具有方向性的。
自发
能量的转化与守恒定律
1.能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体上,在转移和转化过程中,能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。
2.该定律是通过大量实验验证得出的,是人们对自然现象长期观察和研究的科学总结,是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,是人们认识自然和改造自然的重要科学依据。
“永动机”是无法实现的,因为它违背了能量转化和守恒定律。
3.能量的利用效率是指有效利用的能量与总能量之比——能量的利用效率=(总能量-损失能量)/总能量。