13章内能复习教案
课 题 13章章节复习
教学目标 1.掌握分子动理论及内能的理解,清楚内能的改变方式; 2.掌握物体吸热能力的比较,会热值、比热容,热量的计算; 3.知道热机的工作原理,会计算机械效率,掌握能力的转化形式。
教学过程
问题一:分子动理论 1.分子很小,通常以 为单位来量度分子。对于飘在空中的尘埃,其实是由 组成。 原子、中子、尘埃、原子核,请对以上物质进行从小到大的顺序排列 。 答案:10-10m;许多分子;中子、原子核、原子、尘埃。 2.用分子的观点对下列现象的解释不正确的是( ) 答案:B A.氧气被压缩装入钢瓶——分子间有间隔 B.破碎的玻璃无法复原——分子间存在斥力 C.闻到路边怡人的花香——分子不停地运动 D.两块表面平滑的铅块压紧后会结合起来——分子间存在引力 问题二:内能 1.如图所示,“钻木”能“取火”,说明 可以改变物体的内能;“烤火”能“取暖”,说明 可以改变物体的内能.这两种方式在改变物体的内能上是 . 答案:做功;热传递;等效的 2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( ) 答案:CF A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小 B.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变 C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D.物体的温度越高,所含热量越多 E.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高 F.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加 G.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量 问题三:比热容 1.对公式c=的理解,下列说法正确的是( ) 答案:B A.物质的比热容与物体的质量成反比 B.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关 C.物质的比热容与物体是吸热或放热有关 D.物质的比热容与物体的温度变化大小成反比 2.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质A和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示.则物质A的比热容 水的比热容(选填“<”、“>”或“=”).加热3min水吸收的热量约 J. 答案:<; 5.04×105; 问题四:热机及热机效率 1.在如图所示的四幅图中,甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图.利用内能来做功的冲程是 图;与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验. 答案:丁;甲 问题五:能量转化及守恒 1.从能量转化的角度来看,下列说法错误的是( ) 答案:C A.篮球加速下落时,重力势能转化为动能 B.陨石坠入大气层剧烈燃烧的过程中,机械能转化为内能 C.干电池对外供电时,将电能转化为化学能 D.液化气燃烧的过程是化学能转化为内能 精讲1 分子热运动 知识树 重难点解析 1、分子间距离与作用力的表现 ①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。 ②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:分子之间的斥力起主要作用。 ③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。 ④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。 破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 出题角度:分子热运动 【例1】关于分子,下列认识中正确的是( ) 答案:D A.红墨水在水中散开说明分子间有斥力 B.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力 C.尘土飞扬,说明分子在不停地运动 D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈 【例2】如左下图所示,在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开。抽调玻璃板之后你将看到的现象是 ,这说明了 。 答案:上面的瓶子也变成红棕色;分子永不停息做无规则运动; 【变式1】如右上图所示,将干净的玻璃板挂在弹簧测力计下,读出测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,此时弹簧测力计示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),这是因为 。 答案:变大;分子间有引力; 精讲2 内能 一、知识树 二、重难点解析 1、温度与内能: ①“温度越高的物体内能越大”这句话对吗? 从内能的概念及扩散现象可知,决定内能的一个主要因素是温度,但不仅仅只取决于这个因素。既然内能是物质内部所有的分子动能和分子势能的总和,应该还与分子数目、分子间的相互作用力大小、分子间距等因素有关。因而,在不同物体之间不易比较内能的大小。但对于同一物体而言,温度升高时内能增大,温度降低时能能减小来说,是没有问题的。 ②“内能增大,温度一定升高”这句话对吗? 物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)时——内能也会发生改变。而晶体在状态改变过程中,温度是不变的,所以内能增大,温度不一定升高。 2、热量与内能 ①“物体吸收了热量,内能一定增大”这句话对吗? 在热传导的过程中,本质是能量的转移,物体的能量增加,内能一定增加。 ②“内能增大,一定是吸收了热量”这句话对吗? 改变内能的方式有两种,热传递和做功。内能增大,不一定是吸收了热量,也有可能是外界对物体做功。 3、内能与机械能: 机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关,可以为零。 内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。因为任何温度下分子都在无规则运动,只是剧烈程度不一样,所以动能不可能为零,内能也不可能为零。 4、内能的改变方式: (1)通过热传递改变内能: ①热传递:发生热传递不一定需要接触.热传递的方式总共有三种:传导(相互接触)、对流(风带走热量)、辐射(太阳光照射到皮肤). ②热传递发生条件:有温度差. (2)通过做功改变内能 ①外界对物体做功,物体的内能增加.如:克服摩擦对物体做功,压缩气体对物体做功,弯折、扭转对物体做功,撞击和敲击物体对物体做功. ②物体对外界做功,物体的内能减小.如热水冲开热水瓶塞时会有一团“白雾”产生,就是因为水蒸气的内能减小而液化造成的. (3)两种方式改变内能的区别:做功实质是其它形式的能与内能的相互转化,热传递的实质是内能在物体间的相互转移,做功和热传递在改变物体内能方面具有等效性. 三、规律总结 关于温度、内能、热量的理解: △温度:表示物体的冷热程度。 温度升高——→内能增加 不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热。 △热量:是一个过程量。 吸收热量 不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。 内能不一定增加。如:吸收的热量全都对外做功,内能可能不变。 △内能:是一个状态量 内能增加 不一定升温。如:晶体熔化,水沸腾。 不一定吸热。如:钻木取火,摩擦生热 出题角度1:内能的定义及改变方式 【例1】有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )答案:B A.0℃的物体没有内能 热量不一定总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量 D.同种物体,温度高的物体含有的热量一定比温度低的物体含有的热量多 【变式1】如图所示,对于图中所述的物理过程,下列分析正确的是( ) 答案:B A.图甲,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大 B.图乙,试管内的水蒸汽推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少 C.图丙,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大 D.图丁,小蒸汽轮机利用机械能转化成内能来工作的 出题角度2:热量、温度、内能的区别 【例1】生活中的“热”含义非常丰富,它可以表示物理学中的“温度、”“内能”、“热量”,物理学中,“天气很热”中的“热”是指 ;“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指 ,“物体吸热升温”的“热”指 。 答案:温度;内能;热量; 精讲3 比热容 一、知识树 二、重难点理解 比热容的理解: 只是单纯的一个数学表达式,比热容C不会与Q、m有如何关系。与物理公式不同的地方就是:物理要根据生活实际进行分析。比热容是物质自身的性质之一,它反映了不同物质吸、放热本领的强弱,利用物质的这种性质可以鉴别物质。 对于同一种物质,比热容的值还与物质的状态有关,同一种物质在同一物态下的比热容是一定的,但在不同物态下,比热容是不相同的。如:水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),而冰的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)。
三、规律总结 在比较不同物质吸热能力实验中,由于使用的酒精灯不能确保火源 因素,不确定因素太多。因此总结出实验改进方案如下: a:探究水与食用油的比热容 出题角度1:比较不同物质的吸热能力 【例1】 甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则( ) 答案:B A.比热容小的吸收热量多 B.比热容大的吸收热量多 C.初温低的吸收热量多 D.甲、乙吸收的热量一样多 【变式1】夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示.实验中,水和另种液体在相同时间内放出的热量相等.分析图象可以得出: 物质为水,另一种液体的比热容为 J/(Kg ℃) 答案:甲;2.1×103; 【变式2】为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示实验,数据记录如下表。 物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水6020645食用油6020668
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_______(填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(填“高”或“低”). (2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量_______(填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量. (3)实验表明,______(填“水”或“食用油”)吸热的能力更强. (4)同学小红对以上实验进行改装如右图,两者相比_____更有优势,因为更容易控制 相同。 答案:(1)相同;高;(2)大于;(3)水;(4)小红;吸收热量 出题角度2:比热容的计算 【例1】质量为500g的金属块吸收30800J的热量后,它的温度从10℃升高到80℃。求这种金属的比热容。 答案 出题角度3:水在生活中的应用 【例1】我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为1.0×107 kg,水温升高2 ℃,则湖水吸收的热量为____________J;若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强 4.小明在学习“从粒子到宇宙”的知识后,有下列认识,其中正确的是( )答案:D A.扫地时灰尘飞舞能说明分子在做无规则运动
B.海绵容易被压缩能说明分子间有空隙
C.在探索比分子更小的微观粒子的历程中,人们首先发现了质子
D.宇宙是一个有层次的天体结构系统,它是有起源的、膨胀的和演化的 5.用相同的装置给质量相等的甲、乙两种物质(固态)加热,它们的温度随时间变化情况的一部分如图所示。当加热至2min时,甲吸收的热量 乙吸收的热量(选填“等于”、“大于”或“小于”);从图中可以看出固体物质甲的吸热能力 固体物质乙的吸热能力(选填“大于”、“小于”或“等于”);乙物体第4min时的内能 第2min时的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”)。答案:等于;大于;大于; 6.运用知识解决问题 (1)小明到海水浴场玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,当身体进入水中时,觉得水比较凉,这是因为:水的比热容 ,海水和沙子相比,在同样受热时,沙子的温度变化比海水 。 (2)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃).在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水,用相同热源对试管均匀加热。下列图象正确的是 。 (3)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 。 A.温度相同的两个物体间也能发生热传递 B.0℃的冰变成0℃的水,温度不变,内能不变 C.物体的温度越高,含有的热量越多 D.任何物体都具有内能,通过摩擦可增大冰块的内能 (4)下列现象中,属于机械能转化为内能的是 。 A.航天飞行器穿越大气层时表面发热 B.冬天用热水袋取暖 C.放爆竹时,爆竹腾空而起 D.电灯发出光和热 (5)对100g水加热,水的沸腾图象如图,请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量(请写出计算过程) 答案:(1)大;大;(2)C;(3)D;(4)A;(5)从开始计时到加热3min内水吸收了1.05×104J热量。 1、质量和初温度都相同的一块铝和一杯水,它们吸收相等热量之后,把铝块投入水中,那么( ) A.热量由水传给铝块 B.热量由铝块传给水 答案:B
C.水和铝块之间没有热传递 D.条件不足,无法判定 2.关于图所示提供的信息,下列说法错误的是( )答案:D A.酒精在燃烧的过程中,将化学能转化为内能 B.塞子被推出的过程中,瓶内气体的内能转化为塞子的机械能 C.水在沸腾之前,温度升高,内能增加 D.水的内能是通过做功改变的 3.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( ) 答案:A A.A的比热容与B的比热容之比为2:1 B.A的比热容与B的比热容之比为2:3 C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多 D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多