第5节物体的内能(共3课时)

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名称 第5节物体的内能(共3课时)
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2014-11-26 07:23:20

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课件27张PPT。第5节 物体的内能第1课时实验将红墨水滴到温度不同的水中,观察现象。扩散现象1、什么现象?2、产生扩散的原因是什么?物质由分子、原子或离子等粒子构成,构成物质的粒子在永不停息地做无规则运动3、扩散速度不同说明什么?温度越高,粒子的无规则运动越剧烈物体内部大量粒子的无规则运动跟温度
直接相关,我们把这种运动叫做热运动总结一、内 能观察对比:①运动着的子弹具有动能结论:运动着的分子有动能.形变的弹簧具有势能相互作用的分子具有势能物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能机械能是与宏观运动(机械运动)有关的能量,与运动的速度、高度有关。讨论内能与机械能有什么不同?内能是与微观运动(热运动)有关的能量,与温度的变化有关;不论物体有没有机械运动,物体内的大量
分子的无规则运动总是存在,也就是说一切
物体的内能在任何情况下都不为0 物体温度升高,内能增加.
物体温度降低,内能减少。 讨论1、试解释:无论是高温物体还是低温物体
,都具有内能2、物体的温度升高或降低时,内能会有
什么变化?因为不管是高温物体还是低温物体,
内部的分子永不停息地无规则运动着。
补充:内能跟温度的关系:2.物体温度越高,内能就越大。 1.温度是物体内部大量粒子无规则运动剧烈程度的标志。物体内能是否变化,可以从温度是否变化来反映。注意:物体的内能增大,温度不一定升高(比如冰熔化,水凝固)炽热的铁水冰冷的冰块下面两个物体都具有内能吗? 温度很高,分子运动激烈,它具有内能。温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。思考:一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,它们的内能是否相同?如果不同,哪一个内能大?
不同,一大桶水内能大。 说明物体的内能还跟质量有关.判断:
A、冰水混合物的温度是0℃,所以没有内
能。 ( )
B、任何物体都具有内能和机械能。( )
C、物体不一定都有内能。 ( )
D、某物体温度升高,它的内能一定增大。
( )练习×××√冬天双手很冷,你通常用什么办法使它变暖?想一想:思考:比较这两种方法有什么异同点?都能使手的温度升高,内能增大共同点:不同点:方法1是通过热量的传递来实现增加手的内能;当温度不同的两个物体相互接触,两个物体之间就会发生热传递,在热传递过程中,温度高的物体放出热量,温度降低,内能就减少;温度低的物体吸收热量,温度升高,内能就增加在热传递过程中,传递内能的多少就是物体
吸收或放出热量的多少。因此,可以用热量
来量度内能的变化。
热传递的结果?思考:热传递的实质是什么?发生热传递的条件?热传递的方向? 热传递可以改变物体的内能
思考:内能没有转化为其他形式的能,只是从一个物体转移到另一个物体.能量的形式有转化吗?病人毛巾(低温物体)(高温物体)内能减少内能增多热量方法2是摩擦产生热,在此过程中能量发生了转化,机械能转化成了内能,在此过程中人做了功做功也可以改变物体的内能,但并
不是只要对物体做功了,内能就一
定改变了。1:来回拉绳子的过程中,有没有做功?2:能量如何转变?3:气球为什么会鼓起来?4:内能增大的方法? 对物体做功,物体的内能增大。实验现象:气球鼓起来克服摩擦做功 机械能→内能 内能增大,温度升高,空气受热膨胀 2、 如图,筒内放一小团浸少量乙醚的棉花。快速压下活塞,你看到棉花会 。燃烧实验2: 达到乙醚的着火点实验现象:1:为什么选择用乙醚浸过棉花?2:压下活塞时,有没有做功?谁对谁做功?3:能量如何转变?5:增大空气内能的方法?对空气做功,空气内能增大4:棉花燃烧的原因?棉花燃烧。活塞对空气做功机械能→内能
筒内空气的内能增大,温度升高。乙醚的着火点低,属于易燃物 。 瓶内气压达到一定程度,气体对外做功,内能→机械能,塞子获得了机械能,向上跳起,同时气体的内能减少,温度降低,瓶内的一部分酒精蒸气和水蒸气液化。活动:p102页现象:塞子向上跳起,
瓶内出现白雾.物体对外做功,本身的内能会减少。做功可以改变物体的内能物体对外做功→物体内能减小
(如:物体的内能→塞子的机械能)外界对物体做功→物体内能增大(如:人的机械能→物体的内能)
分析以上三个实验得出结论:做功的方式有:1.克服摩擦做功.
        2.压缩气体做功.做功改变物体内能的实质是什么? 其他形式的能(机械能)与内能的相互转化.
功可以量度内能改变的多少.请你举出一些生活中做功使物体热能增加的例子。讨论:用什么方法使铁屑的内能增加?如果你没有看到内能改变的过程,单凭铁屑温度升高,你能说出究竟采用了什么方法吗?做功和热传递是两个不同的过程,实质也不相同,但是在改变物体的内能上是等效的。1.下列物理现象中,哪些利用做功改变物体内
能的?
哪些利用热传递改变物体内能的?
A、锯条在石块上摩擦,锯条发热;
B、热铁块投入冷水中,铁块温度降低;
C、一壶水放在地上,开水变为温水;
D、用锤子反复击打一个铁片,铁片温度升高
E、用打气筒往车胎内打气,打气筒变热;
F、水从高山上落下,水温稍有升高。 巩固习题:ADEFBC2.对于热运动的认识,下列说法中哪些是正确的? ( )
(A)0℃时的分子的热运动停止,所以物体在0℃
时没有内能;
(B)物体吸收热量,分子的热运动一定加剧
(C)气体分子热运动最剧烈,固体分子没有热运动;
(D)物体温度越高,分子热运动越剧烈。
(E)物体的动能越大,内能也越大 DB3.下面哪个事例说明做功改变物体的内能A、用热水袋给予取暖B、用右手磨擦给左手取暖C、用嘴对手呵气给手取暖D、把手放在炉火旁边取暖4.下面事例中,属于做功来增加物体内能的是A、铁棒放在炉子里被烧红B、锯条锯木头时会发热C、古时候的猿人钻木取火B CC5.下列现象属于用做功的方法改变物体内能的是A、放在火炉边的物体温度升高了;B、把一杯热水放在冷水中冷却;C、用铁锤锻打工件,工件会变热;D、拉弯的弓把箭射出去。6.在下列过程中,由于做功而使物体内能增加的是A、把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高;B、烧开水时,蒸气将壶盖顶起;C、把铁块放在炉火中加热;D、放在高处的铁球自由下落(不计空气阻力)。A
A、物体不对外界做功,外界也不对物体做
功,物体的内能一定不变。( )
B、一个物体内能增加,一定要从外界吸收热量。 ( )
C、物体温度升高,一定是从外界吸收了热
量。 ( )
D、只有一个物体不能发生热传递。
( )
××××判断:课件12张PPT。第5节 物体的内能第2课时
A、物体不对外界做功,外界也不对物体做
功,物体的内能一定不变。( )
B、一个物体内能增加,一定要从外界吸收热量。 ( )
C、物体温度升高,一定是从外界吸收了热
量。 ( )
D、只有一个物体不能发生热传递。
( )
××××判断:经 验:1.烧开水时,烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多?
2. 把一壶水烧到60℃和烧到90℃,哪个需要的热量多?3.将质量、初温相同的一壶水和一壶煤油都加热到100℃,它们吸收的热量一样多吗?物质吸收热量的多少与物质的质量、升高的温度
多少,物质的种类有关1. 定义:单位质量的某种物质,温度每升高1℃,吸收的热量叫做这种物质的比热容(C)。比热容:2.单位:焦/(千克·℃)比热容定义也适用温度降低的情况。所以也可以表示单位质量的某种物质,温度每降低1℃,释放的热量从上表中你可发现什么规律?几种物质的比热容[焦/(千克·℃)]1、水的比热容最大。2、同种物质在不同状态时比热容不同。3、比热容是物质的一种特性,它既不随物体质量的改变而改变,也不随物体吸收(或放出)热量的多少及温度变化而变化。C水=4.2×103焦/(千克.℃)1千克的水温度升高1 ℃时需要吸收4.2×103焦的热量2千克的水温度升高1 ℃时需要吸收__________焦的热量8.4×1032千克的水温度升高10 ℃时需要吸收__________焦的热量8.4×104可见,水吸收热量的多少等于水的比热容、质量和升高的温度的乘积m⊿t(t-t0)cQ=mcQ=物质的比热 吸收的热量
质量 升高 的温度
从公式中可以看出,在质量和吸收或放出的热量相同的条件下,比热容大的物体温度变化小,比热容小的物体温度变化大。例:一块质量为5千克,温度为10℃的铁块加热到200℃,铁块吸收了多少热量?C铁=0.46×103焦/(千克.℃)如果要计算物体降温时放出的热量,计算公式会有什么不同?思考Q放=cm(t0 - t)练习1:汽车发动机的冷却系统里装有30℃的水20千克,在一个标准大气压下,若发动机工作时放出6.72×106焦的热量并全部被水吸收,则水的温度会升高多少?练习2:3千克水吸收4.41 ×104焦的热量后温度变为50 ℃,求水的初温。注意:在利用Q=cm(t-t0)进行计算时,要注意单位
统一,并且要分清温度“升高”和“升高到”,“降低”
和“降低到”的区别,“升高”和“降低”表示的是温度
的变化,“升高到”和“降低到”表示的是最终的温度
3、水的比热为_________________,其意义为
______________________________
_________________________4.2×103J/(kg·℃) 1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量为4.2×103J4、将2千克酒精倒掉1.5千克,剩下的0.5千克酒
精的比热将--------------------------------------- ( )
A 变为原来的1/4 B 不变
C 变为原来的3/4 D 无法判断B5、一杯煤油倒掉一半,以下说法正确的是( )
A 比热和热值均不变
B 比热和热值均减少一半
C 比热减少一半,热值不变
D 热值不变,比热减少一半A课件22张PPT。3.5物体的内能3知识准备1.什么是内能?
2.改变内能的两种方法及实质?实验:
如图所示在一个试管中装一些水,用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾。
结合生活经验描述现象,思考原因演示实验:现象:
软木塞冲出;管口有“白汽”产生
说明:
水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.能量转化:内能转化为机械能应用:热机(将内能转化为机械能的机械)一、热机的种类: 蒸汽机内燃机喷气发动机火箭等尽管不同种类的热机有不同的结构,但热机有个
共同的特点:通过做功把内能转化成机械能1、内燃机: 燃料在机器气缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机: 汽油机
柴油机火花塞(1)汽油机的构造气缸进气门活塞连杆排气门曲轴(2)柴油机的构造排气门进气门喷油嘴思考:汽油机和柴油机有什么异同点?1、原理相同:都是由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能2、构造上大体相同:主体是汽缸,内有一个活塞,活塞通过连杆与曲轴相连,汽缸上部有进气门和排气门1、汽油机顶部火花塞,柴油机顶部是喷油嘴共同点:不同点:2、汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机
吸入的是空气,汽油机效率较低,柴油机效率较高 二、汽油机的工作原理:1.工作过程以一个循环为一个单元,一个循环有______个冲程,分别为:_______、 ________ 、 _______ 、 ________四个冲程四吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程吸气冲程汽油和空气 打开, 关闭。活塞由 向
运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。进气门排气门上端下端压缩冲程 进气门和排气门都 ,活塞向 运动,燃料混合物被压缩, 增大, 升高,机械能转化为 。关闭上压强温度内能做功冲程在压缩冲程末尾, 产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞 运动,并通过连杆带动曲轴转动,对外做功,实现把内能转化为 。火花塞向下机械能排气冲程燃烧后的废气 关闭, 打开,活塞 运动,把废气排出气缸。进气门排气门向上 1.一个工作循环有 个冲程,飞轮转动 周,对外做功 次,活塞往复运动 次,其他冲程靠飞轮的惯性完成。
四二一二总结 2.内燃机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。思考为什么火箭用的燃料是氢而不是汽油? 由于化学成分不同,对相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同一千克某种燃料完全燃烧时放出的热量热值1、单位:焦耳/千克(J/kg)。2、热值是物质的特性,不同物质热值一般不同3、意义:q汽油=4.6×107J/kg1千克汽油完全燃烧时放出的热量为4.6×107焦 已知酒精的热值是3.0×107焦/千克,则完全燃烧50克酒精放出的热量是多少?Q=qm燃料燃烧释放的能量用来开动热机,这些能量不会全部用来做有用功。
废气带走机件发热散失机件摩擦损失燃料燃烧产生能量做有用功燃烧不完全
热机效率:用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。练习:1,如图1表示内燃机工作循环中的一个冲程,从气门的启闭和活塞的运动可判断这
是 ??????? 冲程。吸气2.对于四冲程汽油机,燃料进入气缸的冲程是
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程。A3.一杯煤油倒掉一半,以下说法正确的是( )
A 比热和热值均不变
B 比热和热值均减少一半
C 比热减少一半,热值不变
D 热值不变,比热减少一半A4.在下图中,表示内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为 ( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丙、乙、丁 D.甲、丁、乙、丙D5.现有5千克汽油,完全燃烧了3千克,放出的热量可以使多少千克的水温度从15℃升高到100℃,这时剩下的汽油的热值为多少?
(热值为4.6×107J/kg)3.87×105千克, 4.6×107J/kg