(共35张PPT)
第十三章 内能
§13.1 分子热运动
2022年课程标准 学习目标
1．知道常见的物质是由分子、原子构成的。 2．了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点 1．能简单说明物质是由分子、原子构成的。
2．能通过宏观现象推测物质的分子都在不停地做热运动。
3．能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
4．知道分子之间存在着作用力
1．老师进课室后打开一瓶香水(如图)，同学们有什么感觉？我们能闻到香味，能看到它吗？ 为什么我们不能看到有香味的物质
想一想
知识点1 物质的构成
答：闻到香水的香味，但看不到香味，原因是香水分子很小，用肉眼是观察不到的。
2．把铝合金和黄金放在电子显微镜下观察，发现它们都是由一些小微粒构成的，这些小微粒就是分子或原子，分子和原子用肉眼和光学显微镜是观察不到的(如图所示)。
3．一滴水中大约有1.67×1021个水分子，如果10亿人夜以继日地去数，需要3万多年才能完成这项任务。如果把分子看成球形，它的直径的数量级是__________m。
10-10
结论1 1．常见的物质是由________、________构成的。
2．人们通常以纳米(__________m)为单位来量度分子。
分子
原子
10-10
4．关于分子的说法，正确的是( )
A．分子可用光学显微镜观察
B．分子是保持物质原来性质的最小微粒
C．分子是构成物质的最小微粒，它是不可再分的
D．烟雾、灰尘是很小的分子
练一练
B
5．下列有关分子的说法正确的是( )
A．空气中细小的灰尘就是分子
B．大雾天，我们看到的许多小水珠就是分子
C．机床将一根铁棒磨成铁粉，就成为了很多的铁分子
D．由于分子非常小，人眼无法直接观察到
D
1．如图所示，在装着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，抽掉它们之间的玻璃板，等稳定后观察到____________________，下面瓶子里的二氧化氮密度比空气的大，它能进到上面的瓶子里去，这说明二氧化氮的分子是________(选填“运动”或“静止”)的；
做一做
知识点2 分子热运动
两瓶气体均匀混合
运动
密度小的空气能进到下面的瓶子里去，说明空气分子是________(选填“运动”或 “静止”)的。在实验中，我们看到两瓶中颜色是________ (选填“规则”或 “无规则”)的变化，这说明气体的分子是__________ (选填“规则”或 “无规则”)的运动。
运动
无规则
无规则
2．如图，在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜溶液。硫酸铜溶液会沉在量筒的下部，清水和蓝色的硫酸铜溶液之间的界面明显。静置一些天后，界面就逐渐变得模糊不清了。
看一看
3．如图，把磨得很光滑的铅块和金块紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们相互渗入约1 mm深。
4．不同物质的分子能够进入彼此，说明分子之间______(选填“有”或“无”)间隙。把50 mL的水和50 mL的酒精混合后，总体积________(选填“大于”“等于”或“小于”)100 mL。
有
想一想
小于
5．在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水，用滴管分别在两个杯底注入一滴墨水。经过一段时间后，观察到两杯水都变成均匀的红色，这是________现象；实验中发现热水很快都变成红色，而冷水则需较长时间才能都变成红色，如图所示，说明水分子运动快慢跟________有关。
做一做
扩散
温度
结论2 1．不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做________。
2．扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在________________的运动。
3．这种无规则运动叫做分子的热运动，物体温度越高，分子运动越________。
扩散
不停地做无规则
剧烈
6．在栀子花开的时候，校园里到处都闻得到栀子花的清香，这是一种扩散现象。下列对此现象的分析中错误的是( )
A．温度越高时扩散现象越明显
B．扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
C．扩散现象只发生在气体和液体之间
D．扩散现象说明分子间存在着间隙
练一练
C
7．静置的密封容器内有氢气和二氧化碳两种气体(氢气密度为0.09 kg/m3，
二氧化碳密度为1.97 kg/m3)。若以○表示氢气分子，以●表示二氧化碳气体分子，图中最能代表容器内气体分子分布的是( )
B
1．实验1：如图，把两个表面光滑、干净的铅柱紧紧地压在一起，在下方挂钩码________(选填“能”或“不能”)把它们拉开。
做一做
知识点3 分子间的作用力
不能
2．实验2：如图，将注射器孔堵住，用力推动活塞向下压缩注射器内一段被封闭的水，水的体积________(选填“能”或“不能”)被压缩得很小。
3．在实验1中，使两个铅柱紧贴在一起的是分子之间的________(选填“引力”或“斥力”)。实验2中说明分子之间存在________(选填“引力”或“斥力”)。
不能
引力
斥力
4．拓展探究：有同学认为，两个铅块结合在一起是因为大气压的作用。请你思考如何排除大气压这个因素？
(1)补充器材：真空罩、抽气机。
(2)实验步骤：将两个已对接的铅柱挂在真空罩的顶部，铅柱下方悬挂着的钩码，用抽气机持续向外抽气。
(3)实验现象：用抽气机持续向外抽气后，发现两铅柱始终不会被重物拉开。
(4)简要说明：持续抽气后，真空罩中没有空气，两铅柱始终不会被重物拉开，即可排除大气压强的影响。
5．如图，让我们来体会一下当分子之间的距离变化时作用力的变化吧！在弹簧的两端分别系上一个小球，模拟两个分子，先自然放置。
(1)当弹簧被压缩时，相当于分子间距离变小，此时表现为________(选填“引力”或“斥力”)。
(2)当弹簧被拉伸时，相当于分子间距离变大，此时表现为________(选填“引力”或“斥力”)。
(3)使弹簧拉伸很长距离后不能缩回，此时分子相距很远，作用力就变得很______(选填“大”或“小”)。
做一做
斥力
引力
小
结论3 1．分子间存在着相互作用的________和________。
2．当分子间的距离变小时，作用力表现为________；当分子间的距离变大时，作用力表现为________；当分子间的距离很大时，分子间的相互作用力变得十分微弱，分子间的力可以忽略。
引力
斥力
斥力
引力
6．下列有关分子动理论的说法中正确的是( )
A．“破镜难重圆”是因为固体分子间只存在着斥力
B．松软的馒头用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙
C．烧火时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动
D．用热水相比较冷水更容易去掉衣物上的污渍，说明温度越高分子的无规则运动越剧烈
练一练
D
1．固体和液体能保持一定的体积，是因为分子之间有_______；压缩固体和液体很困难，是因为分子之间有________。气体分子间距离很______(选填“大”或“小”)，分子间的作用力很______(选填“大”或“小”)，因此气体具有流动性，容易被压缩。
想一想
知识点4 物质状态的微观结构
引力
斥力
大
小
2．下表归纳了固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性，请完成这个表格。
物态 微观特性 宏观特性
分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积
固态 ①________ 很大 ③______ ⑥______
很小
有
有
物态 微观特性 宏观特性
分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积
液态 较大 较大 ④______ ⑦______
气态 很大 ②________ ⑤______ ⑧______
无
有
很小
无
无
3．如图，打碎的玻璃即使拼在一起，也不能“破镜重圆”，其原因是( )
A．玻璃碎片间的缝隙太大，大于分子间发生相互作用的距离，分子间的作用力很小
B．玻璃的分子之间只有斥力，没有引力
C．玻璃表面太光滑
D．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失
A
4．常见的物质是由极其微小的________、原子构成的。如图所示是同种物质在三种不同状态下的分子结构，其中图甲表示物体处于______ (选填“固”“液”或“气”)态：物质从图丙状态变化到图乙状态时，需要________(选填“吸收”或“放出”)热量。
练一练
分子
固
放出
5．液体和空气接触的表面存在一个薄层——表面层，如图所示。由于液体分子做__________运动，表面层中就存在一些具有较大能量的分子，它们可以克服分子间相互作用的______力，脱离液体跑到空气中去，其宏观表现就是液体的________(填物态变化名称)。
无规则
引
汽化
重难点1 扩散现象
【典例1】如图，将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体(ρ二氧化氮＞ρ空气)的玻璃瓶口对口对接，中间用玻璃板隔开。抽开玻璃板后，保持两瓶口紧贴。静置较长时间后，两瓶中气体颜色变得相同，此现象说明________________________________。
颜色变得相同后，原来装空气的瓶中气体的密度_______(选填“变大”
“变小”或“不变”)，对于图中玻璃瓶的三种放置方法，你认为图______ (选填“甲”“乙”或“丙”)放置最不合理。
气体分子在不停地做无规则运动
变大
乙
【典例2】小明同学在研究分子动理论知识时，进行了如下实验探究。
(1)“1＋1”等于几？这是一个老生常谈的话题，很多人都会说等于2。做了如图甲所示的实验，你就会怀疑你的认知。等体积的水和酒精混合后的体积小于混合前二者体积之和。该实验现象说明了分子间有________。
间隔
(2)如图乙所示，在一个铁丝圈中间系着一根较松弛的棉线，浸过肥皂水后用手指轻碰一下棉线的左边，发现棉线左边的肥皂膜破了，棉线被拉向右边，这个实验说明了分子间存在相互作用的________。
(3)如图丙所示，在量筒的下方装入______________(选填“清水”或“硫酸铜溶液”)，静放一段时间后，观察到的现象是水和硫酸铜溶液的分界面变________了。
引力
硫酸铜溶液
模糊
(4)如图丁所示，将红墨水同时滴在冷水和热水中，发现红墨水在热水杯里扩散得______，间接证实了分子的无规则运动的速度与________有关。
快
温度
重难点拨 把握必备条件，快速解决扩散现象问题。
(1)发生扩散现象的必备条件：①不同物质；②彼此接触。
(2)固体、液体和气体之间都可以发生扩散现象。
重难点2 理解分子间的作用力
【典例3】现代手机使用时，人们喜欢在上面贴上钢化膜，如图所示。钢化膜利用了分子之间存在______，可以使其吸附在手机屏幕上；钢化膜的硬度大，碎裂后不能再复原是因为分子之间__________________。(以上空选填“有引力”“有斥力”或“几乎没有作用力”)
引力
几乎没有作用力
【典例4】夏季来临，瓶装水迎来销售旺季，大量废弃的塑料瓶会污染环境。三名英国大学生用海藻提取物制成可食用薄膜，将水封装在薄膜中做成“水球”——Ooho，可直接吞服解渴，如图所示。图中薄膜没有破裂是因为( )
A．薄膜的分子间有引力
B．薄膜的分子间有斥力
C．薄膜的分子静止不动
D．薄膜的分子间没有空隙
A
重难点拨 三点理解分子间的作用力
(1)当分子间距离大于平衡距离时，分子间作用力对外表现为引力。
(2)当分子间距离小于平衡距离时，分子间作用力对外表现为斥力。
(3)当分子间距离大于分子直径的10倍时，可认为分子间作用力为零。(共21张PPT)
第十三章 内能
§13.3 比热容
第2课时 热量的计算
2022年课程标准 学习目标
1．通过实验，了解比热容。 2．能运用比热容说明简单的自然现象 能根据吸热公式Q吸＝cm(t－t0)和放热公式Q放＝cm(t0－t)进行简单的热量计算
1．水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，即1 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量为4.2×103 J。
那么1 kg的水温度升高2 ℃，所吸收的热量为______________J；2 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量为____________J；2 kg的水温度升高2 ℃，所吸收的热量为_____________J。
想一想
知识点 热量的计算
8.4×103
8.4×103
1.68×104
如果有m kg水，升(降)温前初始温度为t0 ℃，升(降)温后温度为t ℃，那么它吸收(放出)了多少热量呢？
吸收(放出)热量＝比热容×质量×改变的温度
Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)，t0表示初温，t表示末温
结论1 热量计算公式：___________。其中：_____表示物质吸收或放出的热量，_____表示物质的比热容，______表示物质温度的变化量。
Q＝cmΔt
Q
c
Δt
2．在标准大气压下，将0.5 kg、20 ℃的水烧开，需要吸收多少热量？
练一练
解：在标准大气压下，将水加热到开始沸腾时水的末温是100 ℃，水吸收的热量
Q吸＝cm(t－t0)
＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)
＝1.68×105 J
答：(略)
3．质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时，吸收的热量是1.88×104 J，该物质的比热容是多少？
解：物质的比热容
答：(略)
4．一个标准大气压下，质量为2 kg、初温为20 ℃的水吸收6.72×105 J的热量后，其温度是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
水的末温t＝Δt＋t0＝80 ℃＋20 ℃＝100 ℃
答：(略)
5．某太阳能热水器的水箱内水的内能增加了8.4×106 J，水温从15 ℃升高到55 ℃。求水箱内水的质量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
答：(略)
6．吸放热公式：
(1)吸热公式：__________________。
(2)放热公式：__________________。
(3)吸放热公式：___________。
7．导出公式：
(1)求比热容：_________。
(2)求质量：_________。
Q吸＝cm(t－t0)
想一想
Q放＝cm(t0－t)
Q＝cmΔt
(3)求温度差：__________。
注意：(1)单位统一；(2)“变化”和“变化”到，“_________”指物体的末温；“__________”指物体温度的变化量。
8．热平衡：当发生__________时两个物体达到__________时，高温物体________的热量等于低温物体________的热量，热传递后两个物体的末温________。热平衡方程：____________。
变化到
变化了
热传递
热平衡
放出
吸收
相同
Q吸＝Q放
重难点1 “升高了”和“升高到”的理解
【典例1】为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区尽夜温差小”这一现象，小尉采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2 ×103 J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃)。
(1)求10 kg的水升高了5 ℃需要吸收的热量；
解：(1)水吸收的热量
Q吸水＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃＝2.1×105 J
【典例1】为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区尽夜温差小”这一现象，小尉采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2 ×103 J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃)。
(2)若这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收，求干泥土升高的温度。
解：(2)由题意可知，Q吸土＝Q吸水＝2.1×105 J，干泥土升高的温度
答：(略)
【典例2】质量为2 kg、温度为30 ℃的水，吸收3.36×105 J的热量后，温度升高了_________，升高到_________。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
40 ℃
70 ℃
重难点拨 “升高到(降低到)”指物体的末温；“升高了(降低了)”指物体温度的变化量。
重难点2 热量的计算与图象结合类型
【典例3】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(1)哪个是沙子吸热升温的图象？
解：(1)由图象可知，在加热过程中甲物质的温度一直升高(会超过250 ℃)，而乙物质的温度升高到某一温度时就不再升高(远低于250 ℃)，因水的沸点约为100 ℃，且水沸腾时温度不再升高，所以图乙是水吸热升温的图象，图甲是沙子吸热升温的图象。
重难点2 热量的计算与图象结合类型
【典例3】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(2)加热满2 min时，水吸收的热量；
解：(2)加热满2 min时，水吸收的热量
Q水吸＝c水m水Δt水
＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(70 ℃－20 ℃)
＝4.2×104 J
答：(略)
重难点2 热量的计算与图象结合类型
【典例3】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，求：
(3)沙子的比热容(保留一位有效数字)。
解：(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2 min的时间内Q沙吸＝Q水吸＝4.2×104 J，又因为加热满2 min，沙子的温度从20 ℃上升到250 ℃，Δt沙＝250 ℃－20 ℃＝230 ℃，m沙＝200 g＝0.2 kg，所以沙子的比热容
答：(略)
【典例4】如图是一定质量的冰升温熔化的过程，已知单位时间内物体吸收的热量相同。若0～4 min冰吸收了4.2×103 J的热量。不计热量损失。求：[c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)]
(1)冰的质量；
解：(1)由图可知，冰在0～4 min内升高的温度
Δt＝0－(－10 ℃)＝10 ℃
冰的质量
答：(略)
【典例4】如图是一定质量的冰升温熔化的过程，已知单位时间内物体吸收的热量相同。若0～4 min冰吸收了4.2×103 J的热量。不计热量损失。求：[c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)]
(2)0～12 min对物体加热的过程中，物体吸收的热量。
解：(2)单位时间内物体吸收的热量相同，0～12 min对物体加热的过程中，物体吸收的热量
Q＝3Q吸＝3×4.2×103 J＝1.26×104 J
答：(略)(共38张PPT)
第十三章 内能
§13.2 内能
2022年课程标准 学习目标
了解内能和热量 1．【重点】(1)内能的概念。(2)改变内能的两种方式：做功与热传递。
2．【难点】对分子势能和内能的理解。
3．了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
4．知道改变物体内能的两种方式。
5．知道在热传递过程中，所传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳
1．观察下面几幅图。
看一看
知识点1 内能
运动的足球有______能
不停地做无规则运动的分子有______能
动
动
发生形变的弹簧有______能
分子间有相互作用力，相互吸引或排斥的分子间有______能
总结：物体的动能和势能之和叫做________能，分子动能和分子势能之和叫做______能。
势
势
机械
内
2．构成物质的所有分子都不停地做无规则运动，因此有__________能；而且分子间有相互作用力，因此有__________能。综上所述，一切物体的内能__________(选填“可能”或“不可能”)为零。当物体温度升高时，分子运动变________，内能变______。一大杯热水与一小杯温度相同的热水相比，大杯水中分子的数量更______，__________(选填“大杯水”或“小杯水”)的内能大。
想一想
分子动
分子势
不可能
剧烈
大
多
大杯水
3．结合分子动理论学生交流实验现象并回答下列问题：
(1)内能可以是零吗？
答：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。因为分子不停地做无规则运动，分子动能不可能为0，所以分子内能不可能为零。
(2)一辆汽车把一罐天然气从A地运送到B地，在路上60 km/h行驶起来后，罐内天然气的内能是否增加？
答：不增加。物体的内能是体现在微观层面，物体的机械能是体现在宏观层面，两者没有直接关系。物体机械能增加，内能不一定增加。
(3)一块0 ℃的冰吸收热量刚熔化成水，温度仍是0 ℃，内能会变化吗？
答：会。水吸收热量，即使温度不改变，其内能仍然增加。
结论1 1．内能：物体内所有的____________和____________的总和，内能的单位：焦耳(J)。
2．一切物体，不论温度高低，都具有内能。
3．内能的大小与物体的温度、质量和状态等因素有关。
分子动能
分子势能
4．下列说法正确的是( )
A．－10 ℃的冰既没有机械能，也没有内能
B．静止的汽车一定没有机械能，但有内能
C．在空中飘动的白云只有机械能，没有内能
D．静止的汽车可能没有机械能，但一定有内能
练一练
D
5．如图所示，仔细观察甲、乙、丙三杯水，下列说法中正确的是( )
A．甲杯中水的内能最大
B．乙杯中水的内能最大
C．丙杯中水的内能最大
D．乙、丙杯中水的内能一样大
C
1．利用铁丝、热水、酒精灯、砂纸、铁锤等器材，尝试用多种方法使铁丝的温度升高，增大铁丝的内能，看看有多少种方法。
方法记录：A．用酒精灯直接加热 B．反复弯折 C．用热水加热 D．太阳晒 E．用砂纸打磨 F．用铁锤不断敲打
做一做
知识点2 物体内能的改变
方法记录：A．用酒精灯直接加热 B．反复弯折 C．用热水加热 D．太阳晒 E．用砂纸打磨 F．用铁锤不断敲打
利用以上方法的共同点进行分类：
方法 结果 分类依据
A．用酒精灯直接加热 铁丝的温度升高，内能增加 酒精灯、⑤________、⑥________是高温物体，铁丝是低温物体，铁丝吸收了它们的热量，温度升高
①_____
②_____
B．反复弯折 没有高温和低温物体，铁丝的温度升高是通过弯折、⑦________、⑧________这些动作实现的
③_____
④_____
C
D
E
F
热水
太阳
打磨
敲打
2．如图所示，在以下热传递的事例中：
高温物体：温度________(选填“升高”或“降低”)，内能________(选填“增加”或“减少”)。
想一想
降低
减少
低温物体：温度________(选填“升高”或“降低”)，内能________(选填“增加”或“减少”)。
(1)发生热传递的条件：两个物体_______(选填“内能”或“温度”)不同。
(2)热量：在热传递过程中，传递________的多少叫做热量。用字母Q表示，单位：___________。
它是一个过程量，只能说吸收热量或放出热量，而不能说含有热量。
升高
增加
温度
能量
焦耳(J)
在热传递过程中：低温物体→______热量→内能______→温度______；
高温物体→________热量→内能________→温度________。
内能从________物体转移到________物体或从同一物体的高温部分转移到低温部分。
(3)热传递的实质：________(选填“内能”或“温度”)的转移。
吸收
增加
升高
放出
减少
降低
高温
低温
内能
结论2 1．热传递的条件：要有温度差。
2．热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
3．热传递的实质：内能的转移，没有能量种类的改变。
3．下述各种现象中，属于热传递改变内能的是( )
A．锯条锯木头，锯条发烫 B．冬天对着手呵气，手变暖
C．擦划火柴，火柴头着火 D．冬天通过搓手，手变暖
4．两个物体之间发生热传递，当热传递停止时( )
A．两个物体的内能相等 B．两个物体的温度相等
C．两个物体的热量相等 D．以上说法都不正确
练一练
B
B
5．下面这两幅图中有内能的改变吗？是通过热传递的方式改变内能吗？
想一想
答：内能有改变，不是通过热传递方式改变的。
6．学生演示：如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放
一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
(1)实验现象：__________________。
(2)实验中硝化棉的作用是______________________________。
(3)实验中________对________做功。
从上面的实验我们可知：对物体做功，物体的内能________(选填“增大”或“减小”)，温度________(选填“升高”或“降低”)。
做一做
硝化棉燃烧起来
利用转换法显示空气温度升高
活塞
空气
增大
升高
增大
升高
7．观察演示实验：如图所示，在烧瓶内盛少量水，
给瓶内打气，观察发生的现象。
(1)实验现象：______________________________。
(2)瓶内放水的作用是______________________________。
(3)实验中________对________做功。
看一看
从上面的实验我们可知：物体对外做功，物体的内能_______(选填“增大”或“减小”)，温度________(选填“升高”或“降低”)。
塞子跳起，同时瓶口出现白雾
利用转换法显示空气温度降低
空气
塞子
跳起
降低
液化
减小
降低
结论3 1．外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。
2．做功的实质：机械能与内能的相互转化。
8．下列属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A．在火炉上烧水，水温升高
B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热
D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
练一练
C
9．飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气，必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的( )
A．温度升高，内能增加 B．温度降低，内能减少
C．温度升高，内能减少 D．温度降低，内能增加
A
科学世界
阅读课本中的“科学世界”，了解什么是温室效应及其造成的不良后果。
太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。
地表受热后，也会产生热辐射，向外传递热量。由于地球表面有一层大气层，大气中的二氧化碳气体会减弱这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。
如果地球表面的温度过高，将会导致两极的冰雪融化，使得海平面上升，淹没城市，大片良田盐碱化。温度的升高还会影响全球气候，使得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区干旱少雨，促使土地荒漠化。
二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。大气层中二氧化碳含量过高，会使地球温度逐渐( )
A．升高 B．降低
C．不变
A
1．内能和温度的关系：
(1)物体温度的变化______(选填“会”或“不会”)引起内能的变化。
(2)物体温度不变，其内能________(选填“可能”或“不可能”)改变。
想一想
知识点3 温度、热量和内能的关系
会
可能
2．内能和热量的关系：
(1)物体内能的变化________(选填“一定”或“不一定”)伴随着吸收或放出热量。
(2)物体吸收或放出热量________(选填“一定”或“不一定”)会引起内能的变化。
3．热量和温度的关系：
物体吸收或放出热量__________(选填“一定”或“不一定”)会引起物体温度的变化。
一定
一定
不一定
4．关于温度、热量和内能，以下说法正确的是( )
A．0 ℃的冰没有内能
B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多
D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
练一练
B
5．关于温度、热量和内能的关系，下列说法正确的是( )
A．冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈
B．对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高
C．物体的温度升高，内能一定增加
D．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量
C
结论4 温度、热量和内能的关系
一定
不一定
不一定
一定
不一定
重难点1 内能和内能的改变
【典例1】如图所示为用注射器对密闭容器内空气做功的示意图，注射器初始状态如图甲所示。小芳在第一次实验中缓慢下压活塞，注射器末状态如图乙所示；小芳在第二次实验中迅速下压活塞，注射器末状态如图丙所示。已知两次实验中，活塞均对注射器筒内空气做功，则从甲到乙的过程中，筒内空气分子动能( )
C
A．增大
B．减小
C．不变
D．无法判断
【典例2】如图为注射器，小芳迅速下压活塞，注射器内密封的气体温度升高。此过程密封气体的( )
A．内能增加
B．分子动能减小
C．分子热运动速度减小
D．内能转化为活塞的动能
A
重难点拨 一个确定的物体，分子总数是固定的，其内能的大小由温度和体积决定；如果物体不确定，那么其内能的大小由质量、温度、体积、种类来决定。外界对物体做功，内能增大，温度升高，实质是机械能转化为内能；物体对外做功，内能减少，温度降低，实质是内能转化为机械能。
改变内能的方式 实质 表达形式
热传递 内能的转移(由高温物体转移到低温物体) 凡是带有“热得”“晒得”“暖手”
“加热”“遇冷”等词语来描述物体温度变化的情景为热传递
做功 其他形式的能量 (主要是机械能)与内能之间的转化 凡是带有“压缩”“摩擦”“锻打”
“拧弯”“钻木”等词语来描述运动形式的情景为做功
重难点2 温度、热量和内能的区别和联系
【典例3】关于温度、热量和内能，以下说法正确的是( )
A．对物体加热，物体温度一定升高
B．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
C．物体的内能由温度的高低来决定
D．热传递的条件是物体间存在温度差
D
【典例4】关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A．把－10 ℃的冰块放在0 ℃的环境中，冰块的内能会增大，温度会升高
B．我们不敢大口喝热汤是因为热汤含有的热量较多
C．物体的内能越大，其内部分子的热运动越快
D．内能和热量是不同的物理量，两者没有任何关系
A
重难点拨 温度、热量和内能的关系
(1)温度：表示物体的冷热程度。理解如下：
物体温度升高，内能一定增加，可能是吸收了热量，也可能做了功，如：钻木取火，摩擦生热等。
(2)热量：是一个过程量。理解如下：
物体吸收热量，内能增加，但温度可能升高，也可能不变，如：晶体熔化，水沸腾时，物质吸收热量，但温度不变。
(3)内能：是一个状态量。理解如下：
物体内能增加了，但不一定升温，如：晶体熔化，水沸腾。也不一定吸热，因为也可能是做功造成的。如：钻木取火，摩擦生热。
(4)下列各物理名词中“热”的含义：
热传递中的“热”是指热量。热现象中的“热”是指温度。热膨胀中的“热”是指温度。摩擦生热中的“热”是指内能。(共22张PPT)
第十三章 内能 章节复习
一、分子热运动
1．物质是由______________构成的，通常以__________m为单位来量度分子。一切物质的分子都在不停地做__________的运动，由于分子运动跟温度有关，所以这种运动叫做分子的______运动；________越高，分子热运动越剧烈。
2．不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做________。其证明了一切物质的分子__________________________。
分子和原子
10-10
无规则
热
温度
扩散
都在不停地做无规则运动
3．(1)如图所示，结合物态分析，分子间的作用力：①物质处于固态时，分子间距很小，分子间的作用力很大；②物质处于液态时，分子间距________，分子间的作用力________；③物质处于气态时，分子间距________，分子间的作用力________。
较大
较小
很大
很小
(2)如图所示，分子间同时存在________和________，当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为________；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为________。
引力
斥力
斥力
引力
二、内能
1．物体内部所有分子热运动的______能和分子______能的总和，叫做物体的________。
2．一切物体都有内能。内能的单位是___________。物体温度降低时内能_______，温度升高时内能_______。物体的内能与______、______、________和________有关。
3．改变内能的方法有__________和________，它们在改变物体内能上是__________。
动
势
内能
焦耳(J)
减少
增加
温度
体积
质量
状态
热传递
做功
等效的
4．如图甲所示，对物体做功，物体的内能会________；如图乙所示，物体对外做功，物体的内能会________。做功的实质是内能和其他形式的能的相互________。
甲 空气被压缩时，内能增大
乙 空气推动塞子时，内能减小
5．在热传递过程中，______温物体放热，内能________；______温物体吸热，内能________。________相同时，热传递停止。热传递的实质是内能的________。
增加
减少
转化
高
减少
低
增加
温度
转移
三、比热容
1．比热容用来比较不同物质的吸热能力。
如图所示，质量相等的不同物质，在吸收相同的热量时，升高的温度________(选填“相同”或“不同”)。
不同
2．一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的________和升高的________乘积之比，叫做这种物质的比热容，符号是_____，单位是__________________________。比热容是物质的一种______。
3．水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)的物理意义是____________________ ____________________________________。水的比热容大，可以做冷却剂，原因是跟其他物质对比，吸收或放出同样的热量时，水的比热容较大，温度变化较______。
4．热量的计算公式：___________。
质量
温度
c
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
属性
1 kg的水温度升高(降
低)1 ℃所吸收(放出)的热量为4.2×103 J
小
Q＝cmΔt
1．改变物体内能的方式有做功和热传递两种，做功和热传递可同时发生。如图所示为用注射器对密闭容器内空气做功(筒内气体均未有液化现象)的示意图，注射器初始状态如图甲所示。实验中缓慢下压活塞，注射器末状态如图乙所示；若注射器对空气做功10 J，由甲、乙两图可判断注射器内空气与外界环境________(选填“发生”或“不发生)热传
发生
递，空气放出______(选填“大于10 J”“10 J”或“小于10 J”)的热量，空气的内能_______(选填“增加”“不变”或“减少”)。
10 J
增加
2．甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化的图象如图所示。
(1)______(选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。
(2)甲液体所在环境的温度_____________(选填“小于 1.7 ℃”“等于 20 ℃”或“大于 35 ℃”)。
甲
大于35 ℃
(3)乙液体在“1～2 min”段和“8～9 min”段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1______Q2 (选填“>”“＝”或“<”)，依据是______________ __________________________________________________________________________。
>
由Q放＝cmΔt可
得，在c和m相同时，“1～2 min”段乙液体的温度变化量Δt较大，放出
的热量较多
3．质量均为100 g的四种物质，当温度升高1 ℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为____________J/(kg· ℃)。
2.5×103
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度的变化更______(选填“大”或“小”)。
(3)计算1 kg的水，从30 ℃下降到10 ℃需要放出的热量为多少？
大
解：由图可知，100 g水温度升高1 ℃时所吸收的热量为420 J，水的比热容
则1 kg的水，从30 ℃下降到10 ℃需要放出的热量
Q水放＝c水m′(t－t0)
＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(30 ℃－10 ℃)
＝8.4×104 J
答：(略)
4．在如图甲所示的绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20 ℃的水A，其质量为mA；把一瓶90 ℃、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。
(1)水B从90 ℃下降到80 ℃需要1 min，放出的热量为Q1；从80 ℃下降到70 ℃需要3.8 min，放出的热量为Q2，则Q1______Q2(选填“>”“<” 或“＝”)。
＝
4．在如图甲所示的绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20 ℃的水A，其质量为mA；把一瓶90 ℃、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。
(2)忽略瓶子吸收(或放出)的热量，从0到3 min的时间内，水A吸收的热量为QA，水B放出的热量为QB，则QA______QB(选填“>”“<”或“＝”)。
＝
4．在如图甲所示的绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有20 ℃的水A，其质量为mA；把一瓶90 ℃、质量为mB的水B放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。
(3)依据图乙中的数据，分析判断水A的质量mA和水B的质量mB的大小关系：__________。
mA＜mB
5．小明想了解热水在图1的哪个杯子中降温更快，他往两杯子中倒入等质量热水，同时开始计时，测得水温随时间变化的图象如图2。是什么因素造成了两杯热水降温快慢的不同？小明猜想可能是两个杯子开口散热面积的不同和杯身散热的不同。请设计实验探究热水降温快慢与玻璃杯开口大小是否有关，写出实验步骤(已提供足量热水，从图3中自选器材)。
答：因热水降温快慢可能与两个杯子开口散热面积的大小和杯身散热的情况有关，则在设计实验时，要运用控制变量法，故实验步骤如下：
①将玻璃杯A和玻璃杯B外表面包上隔热材料；
②将玻璃杯A和玻璃杯B倒入质量相等的热水；
③用温度计测量玻璃杯A和玻璃杯B中热水对应的温度t1；
④每隔五分钟再次测量温度，重复4次，在下表中记录对应的温度：
温度 t1/℃ t2/℃ t3/℃ t4/℃ t5/℃
玻璃杯A
玻璃杯B
⑤分析数据，得出结论。
阅读短文，回答问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下(小于15 ℃)，这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k(t物－t环)，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。
由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热，内能______ (选填“变大”“变小”或“不变”)，这种改变内能的方式叫做__________。
(2)把一杯沸水放在房间里，温度自然降低的规律是_____(填字母)。
A．先快后慢 B．先慢后快 C．均匀降低
变小
热传递
A
(3)要喝一杯奶咖，可以有以下两种方式，你认为方式______(填序号)的冷却效果较好。
①先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5 min，然后加一匙冷牛奶
②先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5 min
①
(4)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是_____(填字母)。
A．路程 B．密度
C．功率 D．效率
(5)一个物体温度为30 ℃，周围环境温度保持20 ℃不变，此时物体的放热快慢为q，当物体温度降低到29 ℃时，散热快慢为________。
C
0.9q(共26张PPT)
第十三章 内能
§13.3 比热容
第1课时 认识比热容
2022年课程标准 学习目标
1．通过实验，了解比热容。 2．能运用比热容说明简单的自然现象 1．【重点】比热容的概念。
2．根据吸热和放热公式进行简单的热量计算。
3．【难点】理解比热容的概念并能利用它解释有关现象
1．阅读课本第11页的内容，思考：烧开水时，水吸收的热量与哪些因素有关？
(1)在水的质量一定时，水升高的温度越大，水吸收的热量越______。
(2)在升高的温度一定时，水的质量越大，水吸收的热量越______。
(3)结论：水吸收热量的多少跟________、______________有关，对于同一种物质，________越大，______________越多，则它吸收的热量越______。
想一想
知识点1 比较不同物质的吸热情况
多
多
质量
升高的温度
质量
升高的温度
多
(4)问题：对于不同的物质，例如一种是水，一种是食用油，如果它们的质量相同，升高的温度也相同，那么它们吸收的热量是否相同？你认为下列猜想正确是( )
A．水吸收的热量多
B．食用油吸收的热量多
C．水和食用油吸收的热量同样多
A
2．实验探究：比较不同物质吸热的情况。
【实验目的】相同质量的水和食用油升高相同的温度，比较他们__________________。
做一做
【实验器材】两个____________的电加热器、两只相同烧杯、质量相同的______和__________、两支__________、________。
吸收热量的多少
相同规格
水
食用油
温度计
秒表
【设计实验】如图，称取相同质量的水和食用油，用相同规格的电加热器给它们加热，使它们升高相同的温度，比较它们____________的长短。
物质的种类 水 食用油
升高的温度/℃
加热的时间/min
【实验方法】____________法和________法。
【进行实验】记录数据
加热时间
控制变量
转换
现象：________质量的水和食用油，升高________的温度，水需要的加热时间更长，水比食用油吸收热量______。
【实验结论】质量相同的水和食用油，升高相同的温度，吸收的热量________(选填“相同”或“不同”)。
物质的种类 水 食用油
升高的温度/℃
加热的时间/min
相等
相同
多
不同
【交流反馈】(1)转换法：升高相同温度时用____________反映吸收热量的多少；加热相同时间时用______________反映吸收热量的多少。
(2)初温可以不同，但要升高相同的温度，以保证__________相同。
(3)不同物质吸热能力________，水比油吸热能力______。
物质的种类 水 食用油
升高的温度/℃
加热的时间/min
加热时间
升高的温度
温度差
不同
强
结论1 1．物体吸收热量的多少与物体的__________、物体升高的______、物质种类有关。
2．质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量________。
质量
温度
不同
知识点2 比热容
1．比热容表示物质____________的强弱。
2．定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量
和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。定义公式：_________。
3．符号：_____，单位：____________________________。
4．特性：比热容是反映物质自身性质的物理量，与物质的种类_______ (选填“有关”或“无关”)，与质量、温度等________(选填“有关”或“无关”)。
吸热能力
c
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
有关
无关
5．比热容的数值：
一些物质的比热容
水的比热容c水＝__________J/(kg·℃)，表示_____kg水温度升高_____℃吸收的热量是__________J。1 kg的水降低1 ℃放出的热量是__________J。
物质 比热容c/[J· (kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
色拉油 1.97×103 水银 0.14×103
沙石 约0.92×103 铅 0.13×103
4.2×103
1
1
4.2×103
4.2×103
6．关于比热容，下面几种认识对不对？
(1)1 kg沙石，温度升高1 ℃，大概要吸收920 J的热量。( )
(2)液体的比热容都比固体大。( )
(3)同一种物质，比热容是相同的。( )
(4)比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质。( )
判一判
√
×
×
√
7．烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是( )
A．质量 B．密度
C．比热容 D．沸点
8．关于比热容，下列说法正确的是( )
A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的质量越大，它的比热容越大
C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
练一练
A
C
1．通过前面的实验，我们得出：
质量相同的两种不同物质，升高相同的温度，比热容大的物质(如水)吸收的热量更______(选填“多”或“少”)。
2．通过进一步的分析，我们得出：
质量相同的两种不同物质，吸收相同多的热量，比热容大的物质(如水)升高的温度更______(选填“多”或“少”)。
想一想
知识点3 比热容的应用
多
少
3．(科学与生活)比热容与生活。
(1)汽车发动机为何用水来冷却？北方冬天用的暖气为何用水作介质取暖？这是因为水的__________大，在质量一定的条件下水升高(降低)相同的温度时，
____________________多，用水作冷却剂(散热剂)效果好。
(2)同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还是暖暖的，这是为什么呢？这因为水比沙子的__________大，白天水和沙子吸收相同多的热量，水升高的温度更______，所以白天海水凉，沙滩烫脚。晚上，放出相同多的热量，因为水降低的温度更______，所以海水还是暖暖的。
比热容
吸收(放出)的热量
比热容
少
少
结论3 1．质量相同的不同物质，升高(降低)相同的温度，比热容大的吸收(放出)的热量更多。
2．质量相同的不同物质，吸收(放出)相同多的热量，比热容大的升高(降低)的温度更少。
4．下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A．让热水流过散热器供暖 B．用循环水冷却汽车发动机
C．沿海地区昼夜温差较小 D．夏天在房间内洒水降温
练一练
D
重难点1 探究比较不同物质的吸热情况
【典例1】某实验小组用如图甲所示的装置“比较水和煤油吸热的情况”。
(1)取两个相同的烧杯，分别装入________相等、初温相同的水和煤油。如果小明在一个烧杯中倒入160 mL水，需要在另一个相同烧杯中倒入_______ mL的煤油。(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，ρ煤油＝0.8 ×103 kg/m3)
质量
200
(2)分别用两个规格________的电加热器同时加热水和煤油，每隔1 min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线______(填序号)可以反映煤油的温度随时间的变化规律。
(3)同时停止加热，比较水和煤油的________就可以判断它们的吸热本领；分析图乙图象可知，如果水和煤油要升高相同的温度，______需要吸收更多的热量。
相同
①
温度
水
【典例2】(实验装置的改进)“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，她设计了如下探究实验：
(1)取两个相同的试管，分别装入质量______、初温相同的水和食用油。
相等
(2)将两支________(选填“相同”或“不相同”)的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是______℃。
相同
67
(3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内_________的温度变化大，可得出______的吸热本领大。
(4)水的比热容较大的应用有________________________________。
食用油
水
用水做汽车的冷却液(合理即可)
重难点2 比热容图象问题分析
【典例3】质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．0～6 min甲比乙吸收的热量多
B．6～8 min甲物质吸热，乙物质不吸热
C．8～10 min甲和乙继续吸热，但甲和乙温度保
持不变
D．甲的比热容大于乙的比热容
C
【典例4】两个相同的容器分别装满了质量相等的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，以下说法正确的是( )
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同
C．加热相同时间，甲液体吸收的热量等于乙液体
吸收的热量
D．加热相同时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
C
重难点拨 图像象在比热容问题中的应用
一般情况下横轴表示加热时间，纵轴表示温度，解答方法有如下两种：
(1)选取相同的加热时间，比较温度的变化，加热时间相同，温度变化小的比热容大。
(2)选取相同的温度变化，比较加热的时间，温度变化相同，加热时间长的比热容大。
