课件22张PPT。12.1 认识内能本节课学习目标:1、知道内能的概念,知道内能的单位;3、知道并体验改变内能的两种方法2、能简单描述温度与内能的关系;温故而知新:分子动理论的知识:物体是由大量 组成的;
分子在不停地做 ;
分子间存在相互 。分子无规则的运动作用力运动着的篮球具有 。 运动着的分子也具有 。 动 能动能共同点:运动着的 自由下落的石块和地球互相吸引具有 。 互相吸引的分子
也具有 。 势 能 势 能 共同点: . 互相吸引被压缩的弹簧因各部分
互相排斥具有 。互相排斥的分子
也具有 。势 能 势 能 互相排斥
共同点: 。 分子动能分子势能将未知事物跟已知事物进行比较,根据它们的相同或相似,推知未知事物也可能有某种属性,这是科学研究的一种重要方法。类
比
法动能势能在物理学中,把物体内部所有的 和 的总和,叫做物体的内能。
(它是不同于机械能的另外一种形式的能量。)分子动能分子势能一、什么是内能:1、内能的概念:
2、内能的单位:
跟 的单位相同,是 。功焦耳(J)3、内能与温度的关系:
同一物体,温度越高,内能越 ,
物体的温度降低时,内能会 。大减少一切物体,不论温度高低,都具有 能。内 和 都可以改变物体内能。做功热传递二、怎样改变物体的内能: 给你一根铁丝,你能通过哪些方法使它的温度升高?(使它的内能增加)小组讨论 A、放在太阳下晒; B、在石头上摩擦;
C、放在热水中烫; D、放在火上烧;
E、用锤子敲 F、放在手中捂
G、用力反复弯折; 做功将金属块在砂石上迅速地来回摩擦,金属块和砂石的温度 ,内能 ,这是通过 的方式改变物体的内能。在这个过程中是将 能通过做功转化为 能。 增大升高 做功机械内(1)我们观察到的实验现象是: ?
(2)物体燃烧的条件是温度 ,达到着火点(燃点)?
(3)迅速向下压活塞,空气的内能 ,
这是通过 的方式改变空气的内能。棉花燃烧起来 升高增大做功 做功改变物体内能 做 功下列图示现象是利用什么方式改变物体的内能的?钻木取火天冷了,搓搓手。哟!屁股真烫呀!做功做功做功做功改变内能的实质是:
将 能转化为 能的过程。机械内常见的对物体做功的方法压缩体积。如用打气筒打气
摩擦生热。如天冷了,搓搓手。
锻打物体
拧弯物体热传递的三种方式热辐射热传导热对流(a) (b) (c)2、热传递的过程实质:是 能从高温物体
转移到低温物体的过程。※ 热传递可以改变物体的内能
1、热传递的条件:是物体之间有 差。3、做功和热传递的关系:做功和热传递改变物体的内能是 。温度内等效的课堂知识小结:一 .什么是内能:1、概念:物体内部所有的 与
的总和,叫物体的内能。
2、单位:是 。
3、与温度的关系:同一物体,温度升高,内能 。 分子动能分子势能二、改变内能的方法: 2、 热传递: 1、做 功:做功和热传递改变物体的内能是 。等效的焦增大课堂方法小结:类
比
法 堂上练习1、冬天,双手反复摩擦,手会感到暖和;用嘴对着双手“呵气”,手也会感到暖和。前者是利用 方式增加了手的内能,后者是利用 方式增加了手的内能。做功热传递 堂上练习(1)(2)(6)(7)
2、下列现象中,利用做功改变物体内能的是 。(填序号)
(1)冬天,人们用两只手掌相互摩擦取暖
(2)在古代,人类钻木取火
(3)冬天,人们往手心中呵气取暖
(4)把烧红的铁块放到冷水中,冷水变热
(5)晒太阳时感到很热
(6)用锤子反复打击一些铁片,它的温度升高
(7)多次弯折一根铁丝,弯折处会发烫 堂上练习3、物体的内能是( )
A、物体的动能和势能的总和
B、物体所含一切能量的总和
C、物体内部所有分子做无规则运动的
动能和分子势能的总和
D、温度为0摄氏度时,物体没有内能C课件11张PPT。12.2 热量与热值一.复习提问:
1.什么叫内能?哪些物体有内能?
2.内能和温度是什么关系?
3.怎样改变物体的内能?A半杯热水B半杯冷水混合一杯温水讨论:①A、B物体温度的变化?内能的变化? ②A、B物体分别失去或得到什么?这是通过哪种方式改变物体的内能?热传递改变内能A.物体放热内能减少B.物体吸热温度降低温度升高内能增加讨论:热传递改变内能的实质是什么?内能发生转移高温物体低温物体转移到A半杯热水B半杯冷水二.热量
1.定义:在热传递中,物体内能改变
的多少叫做热量.
热量是物体内能改变的一种量度.
2.表示:Q
3.单位:J
4.在热传递过程中,
高温物体放出了热量,内能减少,温度降低; 低温物体吸收了热量,内能增大,温度升高.吸热时Q吸,放热时Q放判 断1.一杯热水的内能比一杯冷水的内能大
2.一杯热水的热量比一杯冷水的热量大
3.这杯开水的热量有3000J 热量是一个过程量,它对应于热传递的过程。
一个物体的温度即使很高,也不能说它含有的热量多 不能说:一个物体含有多少热量
只能说:一个物体吸收了多少热量
或放出了多少热量课外活动问题①:以一名16岁的男生为例,青少年每天最少需要摄入的淀粉量是:
1.2×107J÷(1.72×104J/kg)=7×102g如果过量饮食,或运动量偏小,
人体吸收食物提供的能量将会过量的储存在人体内,
引发肥胖症;
如果饮食偏少,
人体吸收食物提供的能量无法提供正常生理活动需要的能量,
还要消耗体内正常储存的内能,这对于处在发育期的青少年,
就会引发发育迟缓、体质瘦弱、抗病能力差等问题,
对健康成长不利。
食物提供的热量被人体吸收转化为内能转化为机械能转化为生物能燃料的分类:柴草汽油煤气煤煤油天然气问题:质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是相同的吗?
2.热值:
⑴.定义:在物理学中,把1kg某种燃料在
完全燃烧时所放出的热量叫这种
燃料的热值.
⑵.符号:q
⑶.单位:J/kg
⑷.计算:Q=mq(或Q=Vq)阅读查表:
1.表中所列的固体,液体和气体燃料,它们的热值最大的分别是哪种燃料?热值是多大?
2.烟煤的热值是多大?它表示什么物理意义?
3.你家里经常使用的是什么燃料?估算一下,一月需要支付多少燃料费?采取哪些措施可以减少燃料费的支出?
4.你认为在火箭的燃料中,应该选择什么样的燃料合适?说说你的理由.作 业(查表)1.有一箱木炭,它的质量为10kg
(1)它的热值是多少? 表示的物理意义是什么?
(2)若用掉一半,剩下的木炭的热值又是多少?半箱木炭燃烧最多可以放出的热量是多少焦耳?
(3)如果烧开一壶水需要热量 1.7X107J,那么需要完全燃烧多少千克木炭?
2.在我们实施的“西气东输”工程中,西部地区的天然气被送到缺乏能源的东部地区
(1)从热学角度分析天然气最突出的优点是什么(2)从环保角度分析天然气最突出的优点是什么?课件22张PPT。12.3 研究物质的比热容1、什么叫热量?单位是?热量用什么字母表示?在热传递过程中物体内能改变的多少叫热量2、什么叫燃料的热值?热值用什么字母表示?热值的单位是?3、煤油的热值是4.6×107J/Kg,它的物理意义是什么?1千克的某种燃料完全燃烧所放出的热量叫这种燃料的热值用字母q表示单位是J/Kg 或 J/m31千克的煤油完全燃烧放出的热量为4.6×107J 相同质量的不同物质在温度升高度数相同时吸收的热量不同,这说明物体吸收的热量还与物质的种类有关,这就是我们今天要学习的内容单位 J 热量用Q表示你知道吗?新疆地区有句谚语叫做“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,你知道其中的道理吗?请回答:(1)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?
(2)把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗? 水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量和升高的温度有关 。不一样多,把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多
不一样多,烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多我猜想我猜到 通过实验来研究100g 200C
100g 200C探究活动 方案一:取等质量、初温度相同的水和煤油,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。 方案二:取等质量的水和煤油,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。 我们就选你1、煤油和水质量与初温度相同
2、加热的热源要相同 实验中:如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同实验要求:加热时间t/min升高的温度△t/0C物质的质量m/g100的水100的煤油123456…..244861281610201224实验记录表格实验结论: 相同质量的不同物质在升高
相同温度时吸收的热量是不相等的。比热容(C)──单位质量的某种物质温度升高或降低1℃吸收或放出的热量,叫做这一物质的比热容.
为了表示不同物质在吸、放热性能的差别物理学中引入了比热容这个物理量。
实验表明:单位质量的某种物质温度降低10C放出的热量跟温度升高10C吸收的热量相等。定义公式:C=Q/m△t单位:J/(Kg 0C)
几种物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]你发现了什么?物质的比热容与物质的种类有关,不同的物质的比热容一般是不同的;水的比热容最大;物质的比热容不仅与物质和种类有关,同时还与物质的状态有关,如水的比热容与冰的比热容就不相等;水的比热是___________
它的物理意义是:___________
__________________________4.2×103J/(kg · ℃)
1千克的水温度每升高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J5Kg的水温度升高10 ℃,要吸收多少热量? 比热容是物质的一种特性,就像密度是物质的特性一样,同种物质在同一状态下的比热容是一定,不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。∵1Kg的水温度升高10C时吸收的热量为4.2×103J∴5Kg的水温度升高10C时吸收的热量为4.2×103J×5=2.1×104J5Kg的水温度升高100C时吸收的热量为2.1×104J×10=2.1×105J由上可得热量的计算公式Q=cm△t 这一公式是由比热容的定义公式变形而来的,注意: △t是指温度的变化值Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t)t 表示末温度 t0表示初温度1、要把2kg温度为20 ℃的水加热到100 ℃,至少需供给多少热量?
已知:c水=4.2×103J/(kg · ℃),m=2kg
初温t1=20 ℃,末温t2=100 ℃
求:Q吸
解:根据Q=cm△t=cm(t-t0)
Q吸= 4.2×103J/(kg · ℃) ×2kg×(100-20)℃
=6.72 × 105J
质量是100kg的钢锭,温度从1.3×103 ℃降到30 ℃,放出多少热量?
已知:c钢=0.46×103J/(kg · ℃),m=100kg
初温t1= 1.3×103 ℃ ,末温t2=30 ℃
求:Q放
解:根据Q=cm△t=cm(t0-t)
Q放= 0.46×103J/(kg · ℃) ×100kg×(1300-30)℃
=5.84 × 107J
比一比,看谁最聪明?1、人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是为什么? 2、沙漠地带昼夜温差很大,而 沿海地区昼夜温差不大,这是什么原因? 水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,用水用冷却剂或取暖效果好。
从比热容表可以看出,各种物质,水的比热容最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小,白天在受太阳照射条件相同时,海水的温度变化要小些,沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚放热,沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。同理,在一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。新疆有句谚语:
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
你现在能说出它的道理! 这是对沙漠气候的生动描述。白天,当太阳照射到沙漠时,由于砂石的比热容较小,砂石吸收热量后,其温度会迅速升高;而到傍晚,砂石 要放出热量,由于砂石的比热容较小,砂石的温度会马上下降,温度很低,所以沙漠气候温差变化很大。1、水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J热量.如果将水倒掉一半,它的比热容将为 J/(kg。℃) 练习:2、水的比热容是煤油比热容的两倍,若水和煤油的质量之比为1:2,吸收的热量之比为2:3,则水和煤油升高的温度之比为( )
A:3:2 B:2:3 C:4:3 D:3:48.4×1054.2×103B 2Kg干木材完全燃烧放出的热量假设又60%被100Kg100C水吸收,则水的温度升高多少摄氏度?(保留整数)解:qm×60%=cm△t1.2×107J/Kg ×2Kg×60%=4.2×103J/(Kg 0 C)×100Kg×△t解得:△t=340C
热平衡关系式: Q放=Q吸两个温度不同的物体放在一起时,高温物体将放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高;最后两物体温度相同,称为达到热平衡。课件11张PPT。12.4 热机与社会发展一﹑热机柴油机蒸汽机燃气轮机工作原理化学能内能机械能(燃料)(做功)喷气发动机火箭发动机.汽油机 (1)内燃机工作时,四个冲程周而复始,在内燃机的一个工作循环中,活塞来回往复两次,曲轴转动两周,对外作功一次。二:工作过程(2)只有做功冲程是对外做功的,其余的三个冲程是辅助冲程,要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的。
(3)在压缩冲程中,是机械能转化成内能,在做功冲程中,是内能转化为机械能.1.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩,汽缸中的.....( )
A.压强增大,温度降低 B.压强减小,温度升高;
C.压强增大,温度升高; D.压强减小,温度降低c课堂练习:2.根据汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是......( )
A.汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴
B.汽油机吸入的是空气,柴油机吸入的是空气和柴油的混合物
C.吸气冲程是内能转化为机械能 D.压缩冲程是内能转化为机械能A课堂练习:3.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 rad/min,它1s完成( )
A.30个冲程,做了30次功 B.60个冲程,做了60次功
C.120个冲程,做了30次功 D.60个冲程,做了15次功D课堂练习:4.在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,有的同学由这个装置联想到内燃机,请你用连线反映出他的联想创新的思维过程.
高温高压的水蒸气 坚固气缸
酒精燃烧 活塞运动做功
玻璃试管 高温高压的燃气
木塞冲出 油料燃烧课堂练习:练习:5、关于汽油机的四冲程工作过程有以下几种说法:①在做功冲程中,是机械能转化为内能 ②在做功冲程中,是内能转化为机械能 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④汽油机和柴油机的点火方式相同 以上说法正确的是( ) A只有②③ B只有①③ C只有②④ D只有②③④6、热机是将内能转化成 能的机器;热机一个工作循环由 个冲程组成,其中图中所示是热机的 冲程。A机械能四做功