【一线教师整理】九年级物理沪科版全册导学案：第十三章 内能与热机（无答案）

第十三章 内能与热机
课程标准
1 、了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
2、 通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象。
3、了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
学情分析
整体分析：
学生整体认为本章难度不是太大，但是，内能 ( http: / / www.21cnjy.com )和比热容比较抽象，而且温度、内能、和热量等几个概念又容易混淆，另外，在经历探究“物质的比热容”的“设计实验与制定计划”环节要有控制变量和转换法的思想和方法，学生在学习时还是感到有一定的难度。
教学活动应该设计的内容及强化的知识点：
1.强化温度、内能和热量的关系。
2.建立比热容的概念，并用其进行定性讨论和简单的定量比较需要强化。
3.热机的工作原理、能量转化。
4.认识燃料的热值及热机效率。
解决设想：
1、通过身边具体的实例让学生自然认识温度、内能和热量的关系。
2、重视实验，通过实验，在观察物理现象过程 ( http: / / www.21cnjy.com )中发现物质的比热容这一属性；实验过程中注重实验条件的满足，重视师生之间和学生间的讨论交流和实验结果的评估。
3、关注比热容对自然环境的影响，理解其在生产和生活中应用的事例，形成用科学知识分析物理现象的习惯。
4、密切联系学生的生活实际，从能量转化的角度认识燃料的热值和热机效率，是学生树立节约能源和环境保护的意识。
回顾思考
1、指出下列各物理名词中“热”的含义：
热传递中的“热”是指：
热现象中的“热”是指：
热膨胀中的“热”是指： ____
摩擦生热中的“热”是指：__________
2、探究物质的比热容：
（1） 实验器材：_________（比较 ( http: / / www.21cnjy.com )温度升高的多少）、___________（选用质量相等的不同物质）、_____________（测量加热时间）。
实验方法：____________法。
实验原理：用_____________反应物质吸收热量的多少。
问题探究：
为什么要使用相同的电加热器（或酒精灯）加热？
怎样比较不同物质吸热能力的强弱？
3、水稻是喜温植物，春季育 ( http: / / www.21cnjy.com )秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻．隐含的物理知识是水的 较大．气温降低时，水能 (“放出”或“吸收”)较多的 (选填“温度”、 “内能”或“热量”)．
4、关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
赛场热身
下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ）
A．0℃的冰可从0℃的水中吸热 B．物体的内能不会为零
C．水的温度越高，所含热量越多 D．100℃水的内能比0℃水的内能大
理由：温度、热量和内能
为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全
相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙
两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度
根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的
图像，如图所示。
根据图像，某同学认为：“加热相同的时间，
甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。”
这位同学的判断是否正确？请说明理由。
要使甲、乙升高相同的温度，应给_______加热更长的时间，这说________的吸热能力强。
如果已知甲的比热容是1.8×103Ｊ∕（㎏·℃），则乙的比热容是________.
理由：通过实验探究，强化对比热容的理解
3、汽车发动机工作时，缸体的温度很高， ( http: / / www.21cnjy.com )为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却。汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的 的特性。若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是 J
[ c水=4.2×103J/（kg·oC）]。
理由：密切联系生活实际，加深对比热容的理解，并利用Q=cm(t1-t2)进行简单计算
4、关于热机，下列说法错误的是（ ）
A、热机效率是热机性能好坏的重要标志之一
B、减少废气带走的热量可以大大提高热机的效率
C、柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D、在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
理由：认识热值、热机效率
知识网络：
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课堂练习
考点一 温度、内能、热量
1、“城市尚余三伏热，秋光先到野人 ( http: / / www.21cnjy.com )家”，说明在陆游那个时代，人们就已深究到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放出大量的 ;二是建筑群、马路中的砂石、水泥的 小，在相同日照条件下温度上升更明显;三是城市水面小，水的 吸热少;四是楼群林立，难以形成空气 。(热量、比热容、蒸发、对流)
2、关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是( )
A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多 B．物体内能增加，温度一定升高
C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 D．物体温度升高，它的热量一定增加
3．如图所示，属于用热传递改变物体内能的是 ( )。
A B C D
4．下面是某同学“物理学习笔记”中的摘要，其中错误的是（ ）
A、做功和热传递在改变物体内能上是等效
B、扩散现象表明物体的分子在不停地做无规则运动
C、物体内能的大小只与物体的温度有关
D、分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
考点二 比热容及其应用
5．水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是( )
A、炎热的夏天，在室内地上洒水感到凉爽
　B、用水做内燃机的冷却液
C、在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温
D、供暖系统使用热水循环供暖
6.在下列几种情况中，比热容会发生变化的是( )
A、20℃的水变成4℃的水 B、一块钢板压制成钢锅
C、水结成冰 D、 把开水倒入冷水中
7、水稻是喜温植物，春季育秧时，通 ( http: / / www.21cnjy.com )常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻．隐含的物理知识是水的 较大．气温降低时，水能 (“放出”或“吸收”)较多的 (选填“温度”、 “内能”或“热量”
8、在相同的日光照射下，沙地比水田的温度升高得快，主要是由于（ ）
A、沙地吸收的热量多
B、水田不容易吸收热量
C、水的比热大，在吸收相等的热量后，升高的温度比沙地少，故水田温度升高得慢
D、沙地和水田的质量不一样
9、质量为5kg的水温度升高20℃，吸收的热 ( http: / / www.21cnjy.com )量为 J。若这些热量被子质量为5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度 20℃。（填“大于”“小于”或“等于”。
10、质量500g、温度100℃的某金属块，当温度降低80℃时，放出了1.84×104J的热量，该金属块的比热容是多少 可能是哪种金属
考点三 热值、机械效率
11、关于燃料的热值，以下说法中正确的是( )
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
12、关于热机的效率，以下说法中正确的是：（ ）
A.热机做的有用功越多，效率就一定越高 B.热机的功率大，效率就一定高
C.热机单位时间里耗费的燃料少，热机的效率就一定高 D.以上说法都不对
考点四 实验探究
13、为了探究液体温度升高 ( http: / / www.21cnjy.com )时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：
烧杯号 液体 质量／克 初温／℃ 末温／℃ 加热时间／分
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
（1）分析比较_________（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同．
　　（2）分别分析比较1，2和3，4两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与_________有关系
【拓展提升】
附加题，难度较大，尖子生选作。
14、太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图是雅典牌太阳能热水器。问：
(1)与其它形式的能量相比，太阳能具有 ( http: / / www.21cnjy.com )哪些优点？（写出两点即可）
(2)该热水器注满水时，水的总质量是1 ( http: / / www.21cnjy.com )40kg，如果这些水吸收了2.94 xl07J的太阳能，它的温度会升高多少摄氏度？(C水= 4．2xl03 J／（kg·℃）
学习支架
一、温度、内能、热量的比较
1.区别
(1)温度表示物体的冷热程度，是一 ( http: / / www.21cnjy.com )个状态量，其单位是摄氏度(℃).温度不能传递或转移，它是分子热运动激烈程度的标志. 温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“有”或“没有”.
(2)内能是能量的一种形式，也是一个状态 ( http: / / www.21cnjy.com )量，可以转化和转移，其单位是焦耳(J).只有当物体的内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义. 内能只能说“有”，不能说“无”，因为一切物体都具有内能.
(3)热量是热传递过程中内能改变多少 ( http: / / www.21cnjy.com )的量度，单位是焦耳(J).热量是一个过程量，离开了热传递过程就无热量可言. 热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述.
2.联系
(1)当一个物体的温度升高时，其内能不一定会增大.
(2)物体吸收或放出多少热量，其内能就增加或减少多少，温度可能会升高(或降低)，也可能不变.
二：改变内能的两种方式
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三比热容的理解和应用
1.对物质比热容的理解
(1)比热容是物质的一种属性.同种物质在同种状态下，比热容不随其形状、质量、温度高低、放置地点的改变而改变.
(2)同一物质的比热容随状态的改变而改 ( http: / / www.21cnjy.com )变.例如，水的比热容是4.2×103 J／(kg·℃),变为固态的冰后的比热容是2.1×103 J／(kg·℃).
(3)不同物质的比热容一般不同.
2.应用
(1)在吸收或放出相同热量时， ( http: / / www.21cnjy.com )比热容较小的物质，温度易发生明显变化，比热容较大的物质，温度不易发生明显变化.利用这个规律可以解释沿海与内陆温度变化情况.
(2)比热容表示物质的吸、放热本领.比热容大的物质吸、放热本领大，常被用作取暖、制冷的循环物质.例如，用水作发动机的冷却剂.
四：热量、效率的综合计算
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0
1
2
3
4
时间/min
温度/°C
10
20
30
40
50
甲
乙