教科版九年级物理 第一章第2节 内能和热量学案（含答案）

第2节 内能和热量
学习目标
1.知道分子运动的快慢与温度的关系。
2.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
3.知道人类改变和利用内能的两种方式。
4.了解热量的概念，从能量转化的角度认识燃料的热值。
重点难点
热值的概念；内能、热量、温度三者的联系和区别。
导学过程
一、温度与热运动
合作探究一：实验探究温度对扩散的影响
猜想：温度越高，扩散越 快 （依据是 糖放在热水中，水变甜快 ）
进行实验：把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中。（课本P7图1-2-2）。
你观察到什么？答 热水中蓝墨水扩散的快 。
结论：物体的温度越高，扩散越 快 ，构成物体的大量分子做无规则运动越 剧烈 。
人们常常把 物体内部大量分子的无规则运动 叫做热运动。
二、物体的内能
活动一：阅读教材P8页内容，思考并回答下列问题：
1.内能的定义：物体内 所有 分子的 动能 和分子间相互作用的 势能 的总和。
内能是储存在物体内部的能量，一切物体都有 内能 ，同一物体，温度越高，物体内分子运动越 快 ，分子动能越 大 ，内能也越 大 。即内能与 温度 有关；
内能还和物体内部 分子的多少 、 种类 、 结构 、 状态 等因素有关。
交流讨论：南极的冰山有内能吗？
结论是 有 。理由是 冰山是由分子组成的，冰山中的分子也在做热运动 。
2．内能和物体质量的关系：
物体的质量越大，物体内部分子的个数就越 多 ，所以物体内能也就越 大 。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能 大 。
3.内能和温度的关系：
物体分子的无规则运动剧烈程度与 温度 有关，温度越高，物体内分子运动速度越 大 ，分子动能就越 大 ，物体内能也就越 大 。
例如：同一物体温度越高，内能越 大 。
4.内能和物体状态的关系：
物体的状态不同，分子间的 距离 不同，分子间的作用力大小也就不同，从而会改变分子 势能 大小，所以内能也不同。例如：冰熔化过程中，温度虽然不变（即分子的动能不变），内能却在增加。
三、改变内能的方式
合作探究二：怎样让笔杆热起？
放在火上烤 、 用手搓 等等。
归纳总结：改变内能的方式有： 做功 、 热传递 。
1.热传递改变物体内能：
①定义：热量（内能）从 高温物体 传到 低温物体 或从同一物体的 高温部分 传到 低温部分 的过程，叫热传递。
②热传递的条件：两物体间或同一物体的不同部分间存在着 温度差 。
③内能传递的方向：从 高 温传向 低 温。
④热传递的实质：内能的转移 。
⑤物理上用 热量 描述热传递过程中，所传递的那一部分内能的多少。所以， 不能 （选填：“能”或“不能”）说“物体热量多（或少）”或“物体含有多少热量”。
2.做功改变物体内能
①对物体做功，是其它形式的能量转化为内能，物体内能 增加 。
物体对外做功，是内能转化为其它形式的能量，物体内能 减少 。
②做功改变物体内能的实质： 能量的转化 。
③对物体做功，物体的内能 一定 （选填：“一定”或“不一定”）改变。
3.做功和热传递对改变物体的内能是 等效的 ，因此，功、热量和内能有相同的单位，都是 焦 。但它们的本质不同。做功改变物体的内能，实质上是能量的 转化 ；热传递改变物体的内能，实质上是内能的 转移 。
活动二：交流讨论：看书P10图1-2-9，分别是怎样改变和利用物体的内能？
a.在古代，人类学会了钻木取火 做功 。
b.通过炼钢炉加热，使铁熔化 热传递 。
c.使用地热取暖或发电 热传递 或做功 。
补充实验1：压缩空气做功：观察教师演示，分析可知，活塞压缩空气做功，使空气内能 增加 、温度 升高 。即：对物体做功、物体的内能 增加 、温度 升高 。
补充实验2：气体对外做功：观察教师演示，分析可知：雾是由于瓶内的空气推动活塞做功时，内能 减少 ，温度 降低 ，使水蒸气 液化 成小水滴而形成的；由此可得出：物体对外做功，物体的内能 减少，温度 降低 。
四、燃烧：放出热量
活动三：阅读教材P10-11页内容，思考并回答下列问题：
1.燃料的燃烧是一种 化学变化 ，燃料燃烧过程，把燃料的 化学 能转化为 内 能。
2.不同燃料的成分不同，储存的 化学能 也不同。相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量是 不同的 。为了描述燃料的燃烧特性，引入了热值。
3.燃料的热值：燃料 完全 燃烧放出的 热量 与燃料 质量 的比,叫做这种燃料的热值。符号: q 单位: J/kg
4. 公式： q = Q/m .
燃料燃烧放出热量计算: Q = mq 变形式: m = Q/q
5.燃料的热值是燃料的一种特性. 同种燃料的热值 相同 .
酒精的热值是3.0×107J/kg,表示的物理意义是： 1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量是 3.0×107J .
我来闯关
1．下列说法中正确的是（ D ）
A．0℃的冰块没有内能 B．高温物体有内能，低温物体没有内能
C．有内能的物体一定有机械能 D．一切物体在任何情况下都有内能
2．物理学把“物体内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”，请你根据这个意思，结合所学知识，下列判断正确的是（ A ）
A．同一物体温度越高，物体内能越大
B．同一物体温度越低，物体内能越大
C．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大
D．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小
3．用打气筒给车胎打气，迅速压缩筒内空气做功，使筒内空气（ C ）
A．机械能增加，温度升高 　　　　B．内能增加，温度不变
C．内能增加，温度升高 　　 　　 D．内能减小，温度下降
4．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（ A ）
A．温度低的物体可能比温度高的物体内能大
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
5. 分子无规则运动的剧烈程度与 温度 有关，物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的 热运动 。
6．质量相等，温度不同的两个铁块，温度 高 的具有的内能大；温度相等，质量不等的两个铁块，质量 大 的内能大。
7．将一壶水置于炉火上加热，水的温度会升高，它的内能将 增加 ，这是通过 热传递 的方法改变水的内能。
8．冬天孩子们围着火炉取暖，这是利用 热传递 的方式获取内能；而远离火炉的孩子同时还要靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用 做功 的方式增加了手的内能。（以上两空选填“做功”或“热传递”）
9.计算：50g酒精完全燃烧，能放出多少热量？
解：Q=mq=50×10-3kg×3.0×107J/kg=1.5×106J。
我的收获