1.2 内能和热量
请思考:
1.往暖水瓶倒开水,盖上瓶塞,有时瓶塞会弹起,推动塞子的能量来自哪里?
2.运动的物体具有动能,那么分子的不停的无规则运动是否也具有动能?
3.拉伸和压缩的弹簧由于发生形变而具有势能,那么物体内部分子间相互作用也具有势能?
一、温度与热运动
温度表示物体的冷热程度温度越高,扩散越快,表明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动剧烈程度。(用冷热不同的水做扩散现象,观察扩散的快慢程度)
物体内部的大量分子做无规则运动叫热运动
物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。单位 焦耳(J).
内能是存储在物体内部的能量
分子动能——温度是分子动能的标志,温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大.温度越高,分子动能越大。(但并不是所有分子动能都增大,个别分子动能还有可能减小.)
分子势能——由分子间作用力决定的一种能量,与分子间距离有关,整体上表现出与物体体积有关.
例1:相同质量的0℃水与0℃的冰相比较
A、它们的分子平均动能相等
B、水的分子势能比冰的分子势能大
C、水的分子势能比冰的分子势能小
D、水的内能比冰的内能多
答案:ABD
(评析:质量相同的水和冰,它们的分子个数相等;温度相等,所以分子平均动能相等,因此它们总的分子动能相等.由水结成冰,需要释放能量,所以相同质量、温度的水比冰内能多,由于它们总的分子动能相等,所以水比冰的分子势能大.本题很容易误认为水结成冰,体积增大,所以内能增大.)
机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高,其机械能不变,而内能发生了改变.
二、改变物体内能的两种方式:
思考:冬天手冷,我们采取什么方式取暖?(烤手或搓手)
热传递:内能从一个物体向另一个物体直接传递。是内能的转移,转移内能的多少叫热量。(条件:物体之间或者物体的不同部分间存在温度差,就会发生热传递,直到等温。实质:内能在物体间的转移,而内能的形式没有改变。)
做功:从其他形式的能量转化过来。
外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高;
物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低。
热 量:热传递过程中转移内能的多少叫热量。用Q表示 单位 焦耳(J)。
注 意:
物体本身没有热量,只有发生了热传递时,才讨论热量问题。
热量是在热传递过程中,内能转移的数量。它是一个过程量。
热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。
温度、内能、热量的区别和联系:
区 别:
度是表示物体冷暖程度的物理量。表明分子热运动的剧烈程度。
内能是能量的一种形式,是分子动能和分子势能的总和。温度增高时,内能增大。
热量是在热传递时,传递能量的多少。
联 系:温度的变化可以改变一个物体的内能,传递热量的多少可以量度物体内能转移的多少。物体吸收或防出热量,它的内能将发生改变,但温度不一定改变。
三、燃烧:放出热量:(燃烧是一种化学变化。燃烧过程中,化学能转化为内能的过程。)
燃料热值:我们把1㎏某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。用q表示 单位J/㎏
Q放 = mq
Q放 单位 焦耳 m 单位 千克 q 单位 J/kg
燃料热值的意义:表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少,同种燃料的热值相同,不同燃料的热值不同。
例题2:燃烧1m3 的煤气大约放出热量3.9×107J(q=3.9×107J/ m3 ),某市管道煤气收费标准为0.87元/ m3 ,有一户人家一个月内燃烧煤气30 m3 ,那么,该月该户烧煤气共消耗了多少热量?应交纳煤气费多少元?
四.小结1.2 内能 热量
一、选择题:
1.关于物体的内能,下列说法正确的是: ( )
A.跟物体的温度有关 B.跟物体做机械运动的速度有关
C.跟物体内含有的热量有关 D.跟物体做机械运动时上升的高度有关
2.下列关于内能的说法正确的是 ( )
A. 0℃的冰一定和0℃的水内能一样大
B. 0℃的水一定比5℃的水内能小
C. 0℃的水一定比5℃的水热量小
D. 以上说法都不正确
3.在热传递过程中,被传递的是 ( )
A. 质量 B. 温度 C. 比热容 D. 能量
4.下列说法正确的是 ( )
A.任何状态下处于任何位置的物体都具有内能
B.机械能大的物体内能一定大
C.静止在地面上的物体无内能
D.空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多
5.关于内能,下列说法中正确的是 ( )
A. 0 ℃的冰块的内能为零
B. 温度高的物体比温度低的物体的内能多
C. 物体的温度降低,则物体的内能减少
D. 体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多
6.关于热运动,下列说法正确的是 ( )
A.0℃时,分子的热运动停止了
B.物体温度越高,热运动越剧烈
C.气体分子的热运动最剧烈,固体分子没有热运动
D.运动物体比静止物体的分子热运动剧烈
7.(2010.潍坊)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.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
8. (2010.临沂)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
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
9.(2010.无锡)下列现象中哪一个是通过做功使物体内能增加的 ( )
A.两手相互摩擦,手的温度升高
B.用煤气炉给水加热
C.用热水袋取暖
D.冬天站在太阳下的人会觉得暖和
二填空题
1.汽油所产生的能量,与煤、天然气燃烧放热和物体摩擦一样,都是一种与____有关的能量,这种能量就是_____。
2.内能是指物体内部_______做______运动所具有的动能和____的总和。因为物质都是由分子组成的,并且分子在永不停息地做____运动,分子之间总存在相互作用的____和____,因此可以肯定,一切物体都具有____。
3洗衣服时,洗衣粉在冷水中需很长时间才能溶完,而在热水中很快就能溶完,这是因为____________________________。
4.炽热的铁水具有内能,当温度降低,内能随着________。冰冷的冰块具有内能,当温度升高,内能随着_________。将该冰块从一楼移动到四楼,它的内能将__________。
5.物体内大量分子做无规则运动的激烈程度跟_______有关,当物体的温度升高时,它的内能_______;温度降低时,内能_______。
6.生活中为了增加菜的味道,炒菜时要往菜中加盐和味精,腌菜时也要加入盐和味精,盐和味精在_________时候溶化得快,这是因为炒菜时的温度比腌菜时的温度_______,分子_______的缘故.
7.向分别盛有相同质量冷水和热水的烧杯中各滴入一滴红墨水,隔了一会儿,我们会看到盛有_____的杯子里的水变红快。这个现象说明了_________用热传递的方法改变物体的内能,实际上是______从____物体转移到____物体的过程。
8.100克的水温度升高50℃,要吸收_____焦的热量。
内能 热量(一)
1、A 2、D 3、D 4、A 5、C 6、B 7、AC 8、C 9、A
1.热运动 内能 2、所有分子 无规则运动 分子势能 无规则运动 引力 斥力 内能3、温度越高分子的无规则运动越剧烈 4、减少 增加 不变 5、温度 增加 减少 6、炒菜 高 运动较快 7、热水 温度越高分子的无规则运动越剧烈 能量 低温 高温 8、2.1×104第 1 章:(课)第 2 节 第 1、2 课时 本期总第 2、3 课时
课题 内能和热量
新课标学习要求 知识与技能:了解内能的概念;知道做功和热传递改变物体的内能;了解热量概念、符号、单位知道燃料热值的概念及单位。
过程与方法:通过观察和实验,了解温度计的结构,掌握使用方法;通过探究找到改变物体内能的两种方法;通过信息处理认识燃料热值的含义,了解常用燃料的热值。
情感、态度与价值观:通过教学活动激发学生兴趣和求知欲望,培养探索精神。
重点与难点 重点: 实验名称 摩擦盛有乙醚的铁管的实验气体压缩做功电锯锯木头拖拉机打火、行驶
难点:
教学过程 请思考:往暖水瓶倒开水,盖上瓶塞,有时瓶塞会弹起,推动塞子的能量来自哪里?运动的物体具有动能,那么分子的不停的无规则运动是否也具有动能?拉伸和压缩的弹簧由于发生形变而具有势能,那么物体内部分子间相互作用也具有势能?一、温度与热运动温度表示物体的冷热程度温度越高,扩散越快,表明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动剧烈程度。物体内部的大量分子做无规则运动叫热运动物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。单位 焦耳(J).内能是存储在物体内部的能量分子动能 温度是分子动能的标志,温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大.温度越高,分子动能越大,但并不是所有分子动能都增大,个别分子动能还有可能减小.分子势能 由分子间作用力决定的一种能量,与分子间距离有关,整体上表现出与物体体积有关.例1:相同质量的0℃水与0℃的冰相比较 A、它们的分子平均动能相等 B、水的分子势能比冰的分子势能大 C、水的分子势能比冰的分子势能小 D、水的内能比冰的内能多 答案:ABD (评析:质量相同的水和冰,它们的分子个数相等;温度相等,所以分子平均动能相等,因此它们总的分子动能相等.由水结成冰,需要释放能量,所以相同质量、温度的水比冰内能多,由于它们总的分子动能相等,所以水比冰的分子势能大.本题很容易误认为水结成冰,体积增大,所以内能增大.) 机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高,其机械能不变,而内能发生了改变.例2:下面有关机械能和内能的说法中正确的是 A、机械能大的物体,内能一定也大。 B、物体做加速运动时,其运动速度越来越大,物体内分子平均动能必增大。 C、物体降温时,其机械能必减少。 D、摩擦生热是机械能向内能的转化。 答案:D二、改变物体内能的两种方式:演示实验:摩擦盛有乙醚的铁管的实验 气体压缩做功 电锯锯木头 拖拉机打火、行驶热传递:内能从一个物体向另一个物体直接传递。是内能的转移,转移内能的多少叫热量。(条件:物体之间或者物体的不同部分间存在温度差,就会发生热传递,直到等温。 实质:内能在物体间的转移,而内能的形式没有改变。)做 功:从其他形式的能量转化过来。 外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高; 物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低。热 量:热传递过程中转移内能的多少叫热量。用Q表示 单位 焦耳(J)。注 意:物体本身没有热量,只有发生了热传递时,才讨论热量问题。热量是在热传递过程中,内能转移的数量。它是一个过程量。热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。温度、内能、热量的区别和联系:区 别:温度是表示物体冷暖程度的物理量。表明分子热运动的剧烈程度。内能是能量的一种形式,是分子动能和分子势能的总和。温度增高是,内能增大。热量是在热传递时,传递能量的多少。联 系:温度的变化可以改变一个物体的内能,传递热量的多少可以量度物体内能转移的多少。物体吸收或防出热量,它的内能将发生改变,但温度不一定改变。三、燃烧:放出热量:(燃烧是一种化学变化。燃烧过程中,化学能转化为内能的过程。)燃料热值:我们把1㎏某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。用q表示 单位J/㎏ Q放 = mq Q放 单位 焦耳 m 单位 千克 q 单位 J/kg燃料热值的意义:表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少,同种燃料的热值相同,不同燃料的热值不同。例 3 小结:
作业 必作 媒体运用 摩擦盛有乙醚的铁管的实验气体压缩做功电锯锯木头拖拉机打火、行驶
选作
后记内能和热量(二)
教学目标:
1、知道温度的概念,知道温度的常用单位和国际单位制中单位。
2、体会对温度进行准确测量的必要性,养成采集科学准确数据的好习惯。
3、了解液体温度计的工作原理,熟悉使用温度计的过程,掌握它的使用方法。
4、培养学生的观察能力。
重点难点:
温度计的使用。
教学准备:
演示实验器材:各种温度计各一只,演示温度计一只,三只烧杯,分别盏冷水、温水、热水。
学生实验:两只烧杯,盛半杯冷水,一杯热水,温度计各一只。
教学设计:
教师活动 学生活动 说明
热现象是指物体的冷热程度有关的物理现象,例如,大家在小学自然课中学过的物体的热胀冷缩就属于热现象。我们生活中都用哪些词来形容物体的冷热程度。开水和烧红的铁块都很烫,但它们烫的程度又有很大的区别。所以,在物理学中,为了准确地描述物体的冷热程度,我们引入了温度这一概念 思考探究 认同所研究的问题 引入新课
一、温度1、引出温度的概念2、提出自学要求,看第一框题,在课本上划出温度的概念,常用单位及单位符号。3、梳理总结,能说出生活中和自然环境中常见的温度值,并能用温度术语描述生活中的“热”现象。 1、回忆生活,气温高了觉得热,气温低了觉得冷,得出温度的概念。2、按要求看书自学,对温度的概念、单位等形成进一步的认识。 进行新课 实验探究 引导学生参与探讨、促进学生主动学习
二、温度计1、我们对于温度高低的判断往往用皮肤的感觉。现在请同学们来做个实验探究。三只烧杯中分别装有热水、温水和冷水,现请一位同学将左手食指伸入热水中,右手食指伸入冷水中,停留一段时间后,将两个食指同时放入温水中。2、凭感觉来判断物体的温度高低是不可*的,要准确地测量物体温度需要使用温度计。3、液体温度计的原理是什么?4、温度有哪些种类?5、组织学生分组讨论、交流,怎样正确使用温度计,正确的予以肯定。6、巡视学生测出半杯冷水的温度,并不断向冷水中加热水后分别测出其温度的情况。7、强调使用温度计应注意的几个问题?8、说明温度的国际单位是开尔文,符合“K”热力学温度(T)和摄氏温度(t)的关系T=273+t 1、一同学上前面来操作,同学们认真观察,比较两手指的感觉,说明了什么? 2、按要求看书,对液体温度计的原理及温度计的种类有初步的认识。 3、分组讨论、交流,并实验探究后归纳使用温度计注意事项。 4、读“加油站”热力学
三、出示目标,让学生小结 依目标小结 回扣目标可投影
四、巩固练习1、温度是表示物体________的物理量,生活与生产中温度的常用单位是________。2、常用温度计是利用液体的_________的原理工作的,使用温度计测量液体的温度时,温度计的玻璃泡要全部浸入液体中,不要碰到_________;被测温度不要超过温度计的__________;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱上表面_______。3、读出图062中,2时、8时、14时、20时这四上时刻的气温。2时_________℃8时 ________℃14时________℃20时________℃
4、用体温表测得某人的体温是38.5℃,用后没有甩过就又接着测第二个人,示数可能会怎么样? 完成练习反馈矫正 巩固练习可分为两部分,当堂完成1、2、3,课下完成4
五、作用:课本P44 1、2题
板书设计:
第十二章 内能与热机
第一节 第一课时 温度计
一、温度 二、测量工具——温度计
1、物体的冷热程度叫温度。 1、液体温度计的原理是:液体热胀冷缩
2、单位:常用单位:摄氏度℃ 2、正确使用温度计
国际单位:开尔文K (共26张PPT)
认识内能与热量
一、什么是内能
▲复习:物体的动能和势能
▲提出:分子有能量吗?也有动能和势能?
1、分子动能:一切物体的分子都做永不停息的无规则运动,运动着的分子具有的能量。
2、分子势能:分子间存在相互作用,互相吸引的分子具有的能量。
3、物体的内能:把物体内所有的分子动能与分子势能的总和。
讨论交流
★ 一切物体都具有内能吗?
4、内能大小与哪些因素有关?
等量热水的内能比冷水的内能大
炽热灯丝的内能比不亮灯丝的内能大
温度相同大杯水的内能比小杯水的内能大
质量相同的滑轮和木块无法比较内能
★同一物体,温度越高,内能越多。
★★同种物质,相同温度,质量越大,内能越大。
★★★物体的密度、温度、质量、体积和状态均不同,是无法比较内能大小。
结论:
二、怎样改变物体的内能
?
你知道吗
人用力钻木,会使物体的温度升高。
饮料和冰块放在一起,它们的温度会发生变化。
1、搓手
2、混和热水和冷水
3、举出日常生活中的实例
活动1
实例:钻木、磨石、冷藏食物、机器发热、机械发热······。
改变物体内能的途径(方法)是:
结论:
做功和热传递。
讨论:做功改变内能的实质是什么
做功改变内能的实质是内能和其他形式的能之间的相互转化。
★做功分为对内做功和对外做功:
★对内做功,机械能转化为内能;(内能增加)
★对外做功:内能转化为机械能。(内能减少)
演示
三、热量
1、热量:在热传递过程中,物体内能改变的多少。
2、热量表示Q,内能表示E
3、热量和内能的单位:焦耳(J)。
▲热量是物体内能改变的一种量度。
4、热传递三种方式:传导、对流、辐射。如:
①铁勺放在热水中变热( )。②烧水时先下面热后全热( )。③在阳光下晒衣服( )。
5、热量传递:热量是从高温物体传到低温物体,最终温度相同。
传导
对流
辐射
讨论:热传递如何改变内能?
演示
★热传递改变内能的实质是:
结论:
A.物体吸热
温度升高
内能增加
B.物体放热
温度降低
内能减少
内能发生转移
高温物体
高温部分
转移到
低温物体
(不同物体之间)
低温部分
(同一物体之间)
Q
Q
想想议议
取一根粗铁丝,我们有什么办法使粗铁丝的温度升高,内能增加?
来回弯折铁丝
与物体来回摩擦
用锤敲打
用火加热铁丝
放在太阳下晒
放在热水中浸
做功
热传递
活动2
饮食与运动
请利用课本“信息浏览”的数据,分析、讨论下面问题:
1、估算你每天最少需要摄入多少克淀粉?
2、为什么说过量饮食和为了“瘦身”而盲目节食,对青少年的健康成长都不利?
四、燃烧的热值
1、燃料分类:固体燃料、液体燃料、气体燃料。
▲质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。
2、燃料的热值(q):把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量。如:酒精 q=3.0×107J/kg。
活动3
怎样选择燃料
结合课本燃料的热值表
1、找出燃料的最大和最小的热值,并说明它的含义。
2、你家中经常使用的是哪种燃料?一个月需要多少燃料?
信息浏览
西气东输
请阅读课本P61 图13-6
练习(判断题 )
1.热铁棒放入冷水中,冷水温度升高,则冷水升高的温度是热铁棒传来的, ( )
2、热量和功的单位都是焦,热量就是功。( )
3、热值越大,燃烧时放出热量越多。( )
4、用热水袋取暖过程中只发生能量转移。 ( )
5、分子的动能就是物体的内能。( )
(选择题)
1、下列说法正确的是( )
A、物体的温度降低,安的热量就减少
B、物体吸收热量,温度一定升高
C、物体的温度升高,其内能一定增加
D、两个物体的温度相等,它们的内能一定相等
C
2、关于物体 的内能,下列说法正确的是( )
A、物体的运动速度越大,具有的内能越多
B、静止的物体没有动能也没有内能
C、运动的物体有动能但没有内能
D、火红的铁块具有内能,冰冷的冰块也具有内能,一切物体都具有内能
D
作业布置
课本P61 1、2
下课,
同学们好!
复习
1、动能和势能的概念
物体由于运动而具有的能叫做动能;
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能;
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体是由大量分子组成的;
分子在不停地做无规则的运动;
分子间存在相互作用力。
2、分子动理论的初步知识
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运动着的篮球具有动能
苹果和地球相互作用具有势能
将已知事物跟
未知事物进行
比较根据它们
的相同或相似
推知未知事物
也可能有某种
属性这是科学
认识的一种重
要方法。
运动着的分子也具有动能
互相吸引的分子也具有势能
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炽的铁水,温度很高,分子运动很剧烈,它具有内能;冰山上冰冷的冰块,虽然温度很低,但其内部的分子仍在做无规则运动,所以它具有内能。一切物质内部的分子都在永不停息地做无规则运动,那么一切物质都具有内能。
★一切物体,不论温度高低,都具有内能。
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