2022年人教版物理中考专题五内能教案

专题五内能
教学目标
1.知道 物质的构成及分子运动论的内容。
2.感受分子的扩散现象，能够根据扩散形象的判断和解释。
3.了解分子间存在相互作用力。
4.理解感知分子无规则运动的快慢与温度有关。
5.知道什么是内能，物体的内能是另一种形式的能
6.体验改变内能的两种方式：做功和热传递。
7.能用做功和热传递改变内能的关系来解释常见的物理现象。
8.理解比热容 会进行热量的简单计算
知识梳理
分子热运动
物质的构成
1、分子
如果把杯子打破，碎片还是玻璃。经过多次分割，甚至碾成粉末，颗粒越分越小，如果不断得分下去，有没有一个限度呢？
保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子。
分子体积究竟有多么小？
分子体积很小，每个分子直径大约是10-10m，1cm3的空气中大约有2.7×1019个分子，现在大型计算机每秒100亿次，如果人数数的速度也达到每秒100亿次，要想数完需要80年。
分子的热运动
1、酒精与水混合的实验
10ml的酒精和10ml的水混合均匀总体积小于20ml。
结论：物质是由分子构成的，但分子间有间隙。
2、扩散
不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象, 叫做扩散。
1）二氧化氮和空气的扩散
现象：处于上方充满空气的集气瓶颜色逐渐变深，处于下方充满二氧化氮气体的集气瓶颜色逐渐变浅，过一会儿两瓶气体颜色基本一样。
液体之间可以发生扩散现象。
现象：处于上方的无色的水颜色逐渐加深，处于下方的硫酸铜溶液颜色逐渐变淡，30天后，管内液体颜色基本一样。
固体之间可以发生扩散现象。
现象： 光滑的铅块和金块压叠在一起五年后相互渗透了1mm。
总结：固体、液体、气体间都可以发生扩散现象。（一般扩散速度： 气体>液体>固体）
3、扩散快慢与温度有关
1）现提供清水、红墨水和滴管，你能用它们来进行扩散实验吗？
用滴管吸取适量红墨水，然后将滴管中红墨水在水中释放，观察红墨水在水中的扩散情况（水变红的情况）。
2）如何让扩散在不同的温度下进行？
取两个相同的玻璃杯，编号1和2；
在1中加入半杯热水，在2中加入半杯凉水；
取滴管吸取适量红墨水，在1和2中同时各滴入3滴红墨水，观察红墨水在水中的扩散情况。
思考：小明先在冷水中滴3滴红墨水，1分钟后再在热水中滴1滴红墨水……小明的操作有问题吗？
结论：温度越高，扩散就越快，分子运动越________（选填：“剧烈”或“平缓”）
分子间的作用力
引力 实验：表面光滑的铅块相互挤压 这个实验说明了什么？ 2、斥力 既然分子之间有间隙，为什么压缩固体和液体很困难？
分子间距r与分子直径r0关系 力关系 对外表现
rr=r0 引力=斥力 无
r>r0 引力>斥力 引力
r>10r0 无 无
总结：分子间既有引力又有斥力，就像被弹簧连着的小球。
分子间既有引力又有斥力，且引力和斥力同时存在;
当分子间距__________（选填“很小”或“稍大”）时，作用力表现为斥力；当分子间距__________（选填“很小”或“稍大”）时，作用力表现为引力。
内能
内能
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
物体由分子组成，分子在不停的做无规则运动。→分子动能
分子间存在相互作用力，引力和斥力。→分子势能
一切物体都有内能。
内能跟温度的关系
温度越高→分子的无规则运动越剧烈→分子动能就越大→组成这个物体的所有分子的动能的总和增加→物体的内能增加
影响内能的因素：温度、体积、质量、状态
思考：温度高的物体内能大，是否正确？
内能和机械能
内能 机械能
研究对象 微观：物体内部所有分子 宏观：物体整体
能量组成 分子势能和分子势能总和 动能、重力势能、弹性势能
存在条件 一切物体任何温度下都有内能 物体运动、被举高或者弹性形变
影响因素 分子个数、分子间距、分子质量 分子热运动剧烈程度 质量、运动速度、举起高度、弹性形变程度
物体的内能和运动状态无关，具有机械能的物体一定有内能，具有内能的物体不一定有机械能。
4、单位：
功和内能单位相同:都是焦耳 各种形式的能量的单位都是焦耳
改变内能的两种方式
1、热传递
1）、热传递：温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温低降低的过程。
2）、热传递的条件：有温度差
3）、发生热传递时，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。
4）、热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量
强调：物体内能增加，温度不一定升高（比如 0℃的冰变成 0℃的水）；但温度升高，内能一定增加。
2、做功
对物体做功 物体的内能增加
物体对外做功 自身内能减少
做功和热传递
做功 热传递
区 别 改变 内能 外界对物体做功，物体内能增加； 物体对外界做功，物体内能减小。 物体吸收热量，内能增加； 物体放出热量，内能减小。 热传递条件：有温度差。
实质 内能和其他形式的能相互转化 内能的转移
联系 做功和热传递改变物体内能的效果相同
4、温度、热量和内能
温度 热量 内能
含义 宏观：物体冷热程度 微观：分子热运动剧烈程度 在热传递过程中吸收或者释放能量的多少，是能量转移的量 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和
性质 状态量 过程量 状态量
表述 “升高”或者“降低” “吸收”或者“释放” “有”“变”“增加”“减少”
单位 摄氏度（0C） 焦耳（J） 焦耳（J）
比热容
1、定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1 ℃ 所吸收（释放）的热量，叫做这种物质的比热容。
2、比热容用字母 C 表示。 单位：焦每千克摄氏度 J/(kg·℃)
3、物理意义：比热容表示物体吸热或放热的能力（表示物体温度变化的能力）
例如：C水= 4.2×103J/(kg· ℃)它的物理意义是：
1kg的水温度升高1 ℃所吸收的热量是 4.2×103J
（或者1kg的水温度降低1 ℃所释放的热量是4.2×103J）
4、注意：
物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小，温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
5、计算
质量相同的物体变化相同的温度，比热容越大，吸收（放出）的热量越多；或者质量相同的物体吸收（放出）相同的温度，比热容越大，温度变化越小。
吸收热量的公式为：
Q吸=cm（t - t0）
放出热量的公式为：
Q放=cm（t0- t ）
真题演练
一、单选题
1．（2021·湖北黄冈·中考真题）某物理兴趣小组用可乐瓶制作了一个水火箭（如图），先在瓶里装适量水，再将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门，水从尾部的金属管向下喷出，火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　）
A．发射时，瓶内高压气体对水没有做功
B．发射时，火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的
C．上升过程中，火箭的重力势能转化为动能
D．下降过程中，火箭的重力势能逐渐增大
2．（2021·湖北黄冈·中考真题）对下列成语或俗语中蕴含的物理知识，描述正确的是（　　）
A．近墨者黑——分子间只存在引力
B．炙手可热——做功改变物体的内能
C．酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D．早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石，沙石的比热容较大
3．（2021·海南·中考真题）冬天，人们常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．（2021·山东淄博·中考真题）暑假期间，小雨家驾驶汽车去海边游玩。下列说法正确的是（）
A．汽车前进的动力，由内燃机的压缩冲程提供
B．在海边闻到浓浓的海腥味，这是扩散现象
C．海滩的沙子热得烫脚，是通过做功的方式增加沙子的内能
D．海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，是因为海水的比热容小
5．（2021·四川绵阳·中考真题）实验室有质量1kg、温度0℃的冰块和质量1kg、温度0℃的水，下列说法正确的是（　　）
A．冰块的内能等于水的内能
B．冰块的内能小于水的内能
C．将冰块放入水中，能量从水传递给冰块
D．将冰块放入水中，能量从冰块传递给水
6．（2021·四川绵阳·中考真题）装修房屋使用的人造木板黏结剂中有危害人体健康的甲醛，所以新装修的房间不宜马上入住。人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中，这是由于甲醛（　　）
A．分子在不停地做无规则运动
B．分子之间存在斥力
C．分子之间存在引力
D．分子之间存在间隙
7．（2021·江苏淮安·中考真题）下列现象中，能说明分子在做无规则运动的是（　　）
A．麦浪起伏 B．尘土飞扬 C．花香四溢 D．大雪纷飞
8．（2021·江苏常州·中考真题）夏季来临，瓶装水迎来销售旺季，大量废弃的塑料瓶污染环境。三位英国大学生用海藻提取物制成可食用薄膜，将水封装在薄膜中做成“水球”——Ooho，可直接吞服解渴，如图所示。图中薄膜没有破裂是因为（　　）
A．薄膜的分子间有引力 B．薄膜的分子间有斥力
C．薄膜的分子静止不动 D．薄膜的分子间没有空隙
9．（2021·广西百色·中考真题）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　）
A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能
C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加
10．（2021·湖南永州·中考真题）下列关于分子热运动和内能的说法正确的是（　　）
A．铁水很热具有内能，冰块很冷没有内能
B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大
C．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能
D．人造木板黏合剂中的甲醛扩散到空气中会造成空气污染，说明分子在不停地做无规则的运动
11．（2021·辽宁辽宁·中考真题）下列说法正确的是（　　）
A．分子间的引力和斥力一定不能同时存在
B．利用半导体材料可以制作二极管和三极管
C．三峡水电站发电利用的水能是不可再生能
D．在太阳内部，氢原子核在超高温下发生裂变，释放出巨大的核能
12．（2021·辽宁大连·中考真题）下列现象中，通过热传递改变内能的是（　　）
A．太阳照射沙子，沙子变热 B．反复弯折铁丝，铁丝变热
C．两手相互摩擦，手掌变热 D．钢锯锯断木头，钢锯变热
13．（2021·江苏宿迁·中考真题）人类从未停止过对粒子与宇宙的探索，下列说法正确的是（　　）
A．原子是由质子和中子构成的
B．哥白尼提出了“地心说”
C．与丝绸摩擦过的玻璃棒带的是负电
D．墙内开花墙外香，说明分子在不停地运动
14．（2021·湖南益阳·中考真题）如图所示，荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般，摇一摇荷叶，水珠会很快滑落，荷叶上竟然滴水不沾。关于荷叶上水珠的一些说法，正确的是（　　）
A．当水珠静止不动时，水珠中的水分子也静止不动
B．很小的水珠就是一个水分子
C．荷叶不沾水，是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力
D．两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠，说明分子之间存在引力
15．（2021·辽宁辽宁·中考真题）下列关于内能、热量等说法正确的是（　　）
A．汽油机的做功冲程中机械能转化为内能
B．端午节粽叶飘香是扩散现象
C．烧水是通过做功的方式改变水的内能
D．物体温度越高，含有的热量越多