华师大版九年级上册第五章教案学案
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文档简介
第5章 内能
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本章教材分析
本章讲述有关热的知识，这是物质科学领域的重要内容之一。热学知识是人们长期探索自然，认识自然所积累的重要成果。热是什么 它是一种物质还是一种 运动？它与机械运动有什么 联系这些都是人们在历史上不断探索的几个重要问题。当人们认识到特是物体内部分子无规则微观运动的外边宏观表现时，就把热与能量就用物体内部分子也运动的能量——内能来表示。
热学知识又与我们的日常生活、天气气候、生产活动紧密相联，汽车、火车、飞机、航天器的许多动力机都是热动力机，所以学好热学知识不仅为进一步学习科学、探索自然打好基础，又是许多技术设计的理论基础。
本章主要讲述内能、功与热量传递等基本概念，以及它们的相互关系。又引入物质的比热容出发，介绍了热传递过程的热量计算；最后简单介绍热机的结构特征及基本性能。
本章的教学重点：知道物体的内能和改变物体内能的两种途径，了解热传递的三种方式；知道物质比热容的定义及单位，学会简单的热量计算；知道内燃机的大致结构及工作过程，了解热机的应用对社会发展的巨大作用，了解热机对环境的污染和防治。
本章的教学难点：内能的概念、比热容的概念、热量的概念，做功和热传递对内能的改变是等效的；了解热机效率，知道其能量转化方式。
本章教法学法建议
本章内容比较抽象，概念较多，又涉及物质内部的分子运动。对于概念的引入应结合活动或实验，让学生通过活动和实验来体验和理解所学的知识。在叙述上注意结合生活实际，增加直观性和趣味性。本章一开始应当对物体分子动理论作一回顾性复习，关于内能，要明确内能为物体内部全体分子热运动的动能与相互作用势能之和，这一提法更加科学。关于内能的改变，应在演示实验的基础上，结合一些实例多作分析，加深学生对改变内能两种方式的理解；关于比热容的教学，着重应通过实验，更多的从认识物质的特性以及物质特性的应用方面进行教学；热量的计算只要求进行简单的热量计算；热机的教学主要是了解化学能转化为内能的方法及内燃机的主要结构和工作原理。本章教学时，要注意利用教材上的许多栏目，包括“视窗”、“小资料”、“科学 技术 社会”等，来增加学生学习科学的兴趣和积极性。
本章课时安排
5.1物体的内能 3课时
5.2比热容 2课时
5.3热机 2课时
本章复习 1课时 合计8课时
第1课时 5.1 物体的内能（一）
教学目标
1.知道分子热运动的含义，知道热运动的剧烈程度与温度有关。
2.了解分子间存在相互作用的引力和斥力，初步了解分子间作用力与距离有关。
3.了解分子之间存在势能。
4. 通过观察和实验，培养学生的观察实验能力。
教学器材准备
大烧杯、试管若干、清水、热水瓶、红墨水、量筒、大豆、细砂、弹簧球（分子间作用模型）
教学重难点
重点 分子热运动的特征、分子间的相互作用力。
难点 理解分子间的相互作用力，知道分子间作用力大小与分子间距离的关系。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.演示墨水滴的扩散实验，分别把墨水滴入冷水和热水中，观察扩散情况，开展讨论。实验结果表明：温度越高，扩散过程越快。扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。
2.举其他例子：远远闻到香味、放煤的墙角变黑、腌（炒）菜变咸、糖放进水中水变甜等。
说明固体、液体、气体均存在扩散现象。扩散：两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象表明，构成物质的分子在作无规则运动。
3. 温度是描述物体冷热程度的科学量，与温度有关的科学现象叫热现象。温度的单位常用摄氏度（℃），国际单位是开尔文（K）；温度具有宏观意义,区别于大量分子作无规则运动的微观意义。
4.构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动。一切物体内部的分子都在永不停息地运动，分子的这种运动与物体的温度有关，物体的温度越高，分子作无规则运动的速率越快。这里所谓的分子实际包括科学中的分子、原子、离子这些微粒。
[合作交流，探究新知]
一、分子间的作用力。
1.分子间存在间隙。
什么例子能说明分子之间存在间隙呢？列举酒精和水混合，总体积小于两者体积和的例子，进一步演示大豆与砂子混合，总体积也小于两者体积和，说明分子之间存在间隙。
2.分子间存在相互作用的引力和斥力。
[思考]为什么液体能保持一定的体积，又难压缩呢
固体为什么不仅有一定体积还有一定形状，既难分割又难压缩呢 大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在吸引力。
演示分子引力实验：把两块干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，并能负重500克以上，这表明分子之间有吸引力。
另一方面，固体和液体很难被压缩，这又说明分子之间存在排斥力。那么，分子间的作用力（相互作用）又与什么因素有关呢？
3.分子间的作用力与分子间的距离有关。
[展示]弹簧球模型，演示用弹簧连着两个乒乓球模拟分子间的相互作用力。当弹簧处于自由状态时，模拟分子间引力等于斥力；当弹簧处于压缩状态时，主要表现为斥力；当弹簧处于拉长状态时，主要表现为引力。
让学生讨论分子间引力与分子间距离的关系，最后由教师总结出结论。结论：当分子间相距几个分子大小的距离时，主要表现为引力；当分子间相距接近大约一个分子大小的距离时，分子之间主要表现为斥力；当分子间相距很远（超过10个分子大小的距离）时，分子之间基本上没有相互作用力了。
二、分子之间存在相互作用势能。
地球对地面上的物体存在引力，物体具有（重力）势能，同一物体高度越大势能也越大。同样道理，分子间由于存在相互作用力，它们之间也存在势能，这种势能的大小显然也与分子之间的距离有关。
例1.以下实验现象及其分析中，错误的是： （ ）
A.在墙角堆煤后，发现墙面沾上煤屑，这证明了分子的无规则运动；
B.把酒精和水混合后，总体积减小，说明分子间有空隙；
C.两块表面干净平滑的铅块压紧后，下面的一块能吊起一个重物，说明分子间有引力；
D.固体和液体很难压缩，说明它们的分子间存在着斥力；
解析 本题答案为A。因题中说煤屑是在墙面上的，并未进入墙面内，这不是扩散现象，因而不能证明分子的无规则运动。
例2. 下列说法中正确的是（ ）
A.肺结核可以通过“飞沫”传播，说明分子不停地做无规则运动
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑，说明分子间存在引力
C.走过槐树旁时闻到槐花香，说明分子不停地做无规则运动
D.磁铁能吸引铁钉，说明分子间存在引力
解析 肺结核的病原体是结核杆菌，“飞沫”传播的是结核杆菌；用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑属于带电体吸引轻小物体；磁铁能吸引铁钉属于磁力；故正确答案为C。
点评 该题综合性强，涉及多个科学概念，要能区别宏观物体的细小颗粒与分子等微粒，正确答题的关键是科学概念要清晰。
[练一练]
1．分子动理论的基本观点是(1)物质是由大量分子构成的； (2)分子总是在作永不停息的无规则运动；(3)分子之间存在着间隙；（4）分子之间存在相互作用的引力和斥力。
2．两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明构成物质的分子在作无规则运动。
3．构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动，热运动的剧烈程度与物体的温度有关，温度越高，热运动越激烈。
4.分子之间的相互作用力与分子之间的距离有关。由于分子之间存在着相互作用力，分子间存在势能。
5. 下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是 (B).
A.打开醋瓶,不久满屋子都闻到醋的酸味
B. 汽车驶过马路后,灰尘在路面上空飞舞
C.衣柜中的樟脑,过一段时间后体积变小甚至消失了
D.将一块方糖轻轻放在一杯水中,过一段时间后,整杯水变甜了
[课堂小结]
1. 构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动。一切物体内部的分子都在永不停息地运动，分子的这种运动与物体的温度有关，物体的温度越高，分子作无规则运动的速率越快。
2. 分子间存在相互作用的引力和斥力；分子间的作用力与分子间的距离有关。
3. 分子之间存在相互作用势能。
课外同步训练
[轻松过关]
1. 下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是 （A）
A.扫地时尘埃在空中飞舞 B.八月桂花飘香
C.酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味 D.堆煤的墙角时间久了会变黑
2.如图所示，上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体，中
间用玻璃板隔开，抽去玻璃后 （C）
A．二氧化氮向上方扩散，空气不会向下方扩散
B．空气向下方扩散，二氧化氮不会向上方扩散
C．空气和二氧化氮将同时向对方扩散
D．当两种气体分布均匀后，分子就不会向上或向下运动了
3.春天到来，学校采取各种措施防止传染病流行，对以下两种防护措施解释正确的是（C）
A、用消毒液擦试教室门窗后，可以闻到气味，这是升华现象
B、用消毒液擦试教室门窗后，可以闻到气味，这是凝华现象
C、用醋熏教室时，对醋加热使醋分子的无规则运动加剧
D、用醋熏教室时，对醋加热使醋分子的无规则运动减缓
4.下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是 ( B)
A. 春天，柳絮飞舞 B．夏天，玉兰飘香
C. 秋天，落叶纷飞 D．冬天，瑞雪飘飘
5.观察下列四组图片，能说明分子间有间隙的图是 (C)
[适度拓展]
6. 下列现象属于扩散现象的是 (B )
A．空气的流动形成风
B．放一些粗粒食盐到一杯水里，过了一段时间，整杯水都变咸了
C．一滴墨水落入水中沿途拉成一长串墨迹
D．秋风扫落叶
7. 分子间既有引力又有斥力, 分子作用力的范围很小 (选填”大”或”小”)。分子之间的相互作用力与分子间的距离有关。当分子间相距几个分子距离时，主要表现为引力；当分子间相距大约一个分子距离时，主要表现为斥力；当分子间距大于分子直径的10倍时，基本上不存在作用力。
[综合提高]
8.做化学实验时常要对参加反应的物质加热。加热的作用除了某些反应本身必须吸收热量之外，更多的是利用加热使反应物质的温度升高，分子无规则运动剧烈程度增加，从而加快（填“加快”或“减缓”）了反应的速度。
第2课时 5.1 物体的内能（二）
教学目标
1加深对分子无规则运动的快慢与温度有关的理解。
2知道什么是内能，物体的内能是区别于机械能的另一种形式的能。
3知道物体温度改变时，内能随之改变。
教学器材准备
大烧杯三只、温度计、胶头滴管、红墨水
教学重难点
重点 内能的概念、物体内能大小与物体的温度有关。
难点 内能的概念、物体的内能是另一种形式的能。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.什么叫机械能？
机械能包括动能和势能，物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高或发生弹性形变而具有的能叫势能，动能和势能合称机械能。
2．分子动理论的内容有那些？
分子总是在作永不停息的无规则运动，分子之间存在间隙，分子之间存在相互作用的引力和斥力。
3.分子之间的作用力有什么特点？
分子间相距几个分子大小的距离时，主要表现为引力；当分子间相距接近大约一个分子大小的距离时，分子之间主要表现为斥力；当分子间相距很远（超过10个分子大小的距离）时，分子之间基本上没有相互作用了。
[合作交流，探究新知]
一、内能
1.分子具有动能和势能
和一切运动物体一样，做无规则运动的分子也具有动能；由于分子间存在引力和斥力，分子还具有势能。
2.内能
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叫物体的内能。物体的内能是描述物体内部大量分子热运动所具有的能量，物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动，因此内能有时也叫热能，热能是关于内能的不很精确的提法。
3. 任何物体在任何状态下都有内能。理由：分子总是在作永不停息的无规则运动，一定具有动能，分子之间存在间隙，具有势能。
二、影响物体内能大小的因素
探究 物体内能大小与哪些因素有关呢？
（1）物体的内能大小与物体的温度有关
播放媒体，展示赤红的熔岩、南极的冰块等图片，形成一定的视觉冲击。特别强调两者都具有内能，那么物体的内能大小与哪些因素有关呢？
[演示实验]配制三杯相同体积不同温度的水，
温度分别为80℃、45℃、15℃，各滴
入一滴红墨水，观察其扩散的速度。（实验的
操作与观察都由学生来完成。）
实验可表明什么？（教师作适当启发）
由学生回答再由教师总结。
实验结论：对同一物体来说，温度越高，分子的无规则运动越激烈，物体内能就越大。温度是物体分子平均动能（后称分子动能）大小的标志，内能与温度有关，一个物体温度升高，分子动能增大；温度降低，分子动能减小。
（2）物体的内能与它的体积有关
分子势能与分子间的相互作用情况有关，而作用情况又决定于分子间的距离，所以内能又与物体的体积有关。同一物体的体积改变时，使物体内部分子间的相互作用力发生变化，从而使分子势能变化，引起物体的内能的变化。
（3）物体的内能还与物体的质量（分子数多少）有关
内能大小与物体的质量大小（分子数多少）有关，所以我们一般仅研究同一物体内能变化，不比较不同物体之间的内能大小，例如下面这句话就是错误的：A物体的温度比B物体的温度高，则A的内能一定比B的内能大。高温物体的内能未必比低温物体多。一根烧得火红的500℃的细铁丝的内能可能比一杯热水的内能小得多。
三、内能与机械能的区别（让学生讨论，并归纳回答，教师作启发诱导）
内能和机械能是两种不同形式的能。物体的机械能与整个物体的机械运动情况有关，物体的内能则与物体内部大量分子的无规则运动即热运动有关。物体的机械能可以等于零，但其内能永远不为零，因为物体内部分子的热运动永不停止，分子间的相互作用也不可能没有。
例1.一颗在空中飞行的子弹，具有什么能？
解析 由于它在运动，所以子弹具有动能；由于有高度，所以子弹具有重力势能；由于任何物体都具有内能，因此子弹也具有内能。
例2. 下列关于物体内能的说法中正确的是（ ）
A．物体运动速度越大，内能越大 B．静止的物体没有动能，但有内能
C．内能和温度有关，所以0℃的水没内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
解析 物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、体积，与物体的运动速度和举起的高度无关，物体的速度和举起的高度影响的是机械能，而机械能与内能是两种不同形式的能。对于同一物体，温度越高，内能越大。任何物体都有内能。答案选B
点评 本题考查对内能概念的理解，解答本题的关键是明确内能与哪些因素有关及内能与机械能的区别。
[想一想] A物体的温度比B物体的温度高，则A的内能一定比B的内能大。这种说法对吗？
解析 影响物体内能的因素有物体的温度、物体的体积、物体的质量（分子数）。对同一物体来说，温度高时内能大；不同物体的内能大小一般难以比较。因此，这种说法不对。
[练一练]
1. 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叫物体的内能，内能有时也叫热能。任何物体在任何状态下都有内能。
2.物体的内能大小与物体的温度有关，同一物体，温度越高，内能越大；此外，物体的内能还与物体的体积、形状有关，也与物质的多少有关。
3. 内能与机械能的区别：物体的机械能与整个物体的机械运动情况有关，物体的内能则与物体内部大量分子的无规则运动即热运动有关；物体的机械能可以等于零，但其内能永远不为零，因为物体内部分子的热运动永不停止，分子间的相互作用也不可能没有。
[课堂小结]
1.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叫物体的内能。任何物体在任何状态下都有内能。
2.影响物体内能大小的因素有物体的温度、物体的体积、物体的质量（分子数）；同一物体温度越高，内能越大。
3. 内能和机械能是两种不同形式的能。
课外同步训练
[轻松过关]
1.物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子相互作用的势能之和是： (C)
A．动能 B．势能 C．内能 D．机械能
2.关于物体内能的几种说法中，下列说法正确的是 （C）
A、水有内能，冰没有内能；
B、水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大；
C、一杯水的温度越高，它具有的内能越大；
D、一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大。
3.物体的内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子具有的能量。
[适度拓展]
4.取两块表面磨平、干净的铅块，让它们紧密接触，铅块就能结合在一起，在它的下面还可以挂一个重物。这个实验主要说明 （B）
A．物质是由分子组成的 B．分子间存在着相互作用的引力
C．分子间存在着相互作用的斥力 D．分子在不停地做无规则的运动
5.下面是在小宇同学“科学学习笔记本”中的部分摘录，其中错误的是 （C）
A．物体的动能可以为零，但内能一定不为零
B．扩散现象表明物体的分子在不停地做无规则运动
C．物体内能的大小只与物体的温度有关
D．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
[综合提高]
6.下列说法中，正确的是 （C）
A.不受力的物体，一定处于静止状态
B.温度高的物体具有的内能大
C.一定质量的晶体，在熔化过程中，温度不变，但内能要增大
D.在检修家庭电路时，人只要站在绝缘的木凳上，就可以避免触电
解析 不受力的物体除静止状态外，还可能处于匀速直线运动状态；决定内能大小有温度、体积、质量多个因素，不仅仅决定于温度；晶体熔化过程虽然温度不变，分子做无规则运动的速度不变，因此大量分子做无规则运动具有的动能不变，但是由于分子之间的距离发生变化，分子之间的势能增大，故其内能要增大；人站在绝缘的木凳上，如果身体的不同部位同时接触火线与零线仍然会触电。故答案为C。
课外阅读
正确理解物体内能与温度的关系
内能与温度的对应关系一定要考虑物态，就是说同一物体且物体状态不发生改变时，温度越高，对应着物体内分子做无规则运动的程度越剧烈，每个分子的平均分子动能越大，所有分子的分子动能和分子势能的和——内能也就越大。晶体在熔化或凝固时，分子动能尽管不变，但物态在变，物态对应着分子间距离的大小，而分子间要对距离分子势能有关。分子势能变了，物体的内能也随着改变，所以晶体熔化时，内能在增加，但温度并不升高。因此温度是分子动能的标志。
第3课时 5.1 物体的内能（三）
教学目标
1.使学生知道做功可以改变物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的改变。
2.了解内能和热量的区别和联系。
3.知道热传递的三种方式；知道热传递能改变内能。
4.能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
教学器材准备
压缩空气引火器，机械能转化内能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。
教学重难点
重点 改变内能的方式：做功、热传递和内能改变的关系
难点 用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象热传递和内能改变的关系。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
(1)什么叫做物体的内能
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叫物体的内能。
(2)物体的内能大小跟哪些因素有关
物体的内能大小与物体的温度、物体的形状和体积、物体的质量有关。同一物体（形状、体积相同），温度高的内能大；质量不同的物体的内能大小一般难以比较。
[合作交流，探究新知]
一、做功可以改变物体的内能
物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今天我们先研究一种改变内能的方法—做功。
1．对物体做功，物体的内能会增大。
（1）演示实验：压缩空气引火实验。
[出示]压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。
（2）分析实验现象。
组织学生讨论“实验现象说明了什么”？从燃烧的条件：温度达到着火点、有助燃物质展开讨论，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。
（3）生活事例：实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生列举其它事例。
（4）归纳学生所举事例，得出结论：外界对物体做功，物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢
2．物体对外做功时，本身的内能会减小。
（1）演示实验：气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。
（2）分析现象：瓶塞跳起是水蒸汽膨胀对瓶塞做功，那么水蒸气的内能就减小，温度就降低，水蒸气就液化成小水珠，就是我们看到的有雾产生。
（3）得出结论：物体对外做功，物体的内能减小。
3．内能的改变可用做功来量度。做功改变物体内能实质上是机械能与内能之间的相互转化。
二、热传递可以改变物体的内能
1．热传递
热传递是指热从高温物体传到了低温物体或从物体的高温部分传到低温部分。列举热传递的具体事例。引导学生复习热传递有关知识并能认识热传递的实质。
①发生热传递的条件：存在温度差，热传递一直进行到温度相同（热平衡）为止。
②热传递过程中，高温物体温度降低，低温物体温度升高。
③热传递的方式：传导、对流和辐射 。
④热传递的实质是内能的转移，内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分。
教师具体解读传导、对流和辐射三个概念。
传导：热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分，叫做传导。
热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。各种物质都能够传导热，但是不同物质的传热本领不同。善于传热的物体叫做热的良导体，不善于传热的物体叫做热的不良导体。各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是银，其次是铜和铝。瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体。最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。液体中，除了水银以外，都不善于传热，气体比液体更不善于传热。
对流：靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。
对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流现象比液体更明显。利用对流加热或降温时，必须同时满足两个条件：一是物质可以流动，二是加热方式必须能促使物质流动。
辐射：热由物体沿直线向外射出，叫做辐射。（因自身的温度，以可见光、不可见光的形式向外发射能量的现象）。
用辐射方式传递热，不需要任何介质，因此，辐射可以在真空中进行。地球上得到太阳的热，就是太阳通过辐射的方式传来的。物体温度越高，对外辐射越强。
一般情况下，热传递的三种方式往往是同时进行的。
介绍宇宙背景辐射、响尾蛇导弹等课外知识。
例1. 根据热传递三种方式的特点，分析有关热传递问题。下列事例中，热传递的主要方式是哪种？
（1）炉子上烧水使整壶水都变热。
（2）夏天喝饮料，把冰块放入饮料中降温。
（3）冬天在炉子旁取暖。
（4）把金属勺放在热汤中，勺把会烫手。
解析 题（1）中炉子烧水使整壶水都变热，主要是对流方式起作用。
题（2）中冰块放入饮料中，饮料通过传导的方式把热传给冰，冰吸热熔化，接着整杯饮料通过对流达到相同温度。
题（3）中在炉子旁取暖，主要是辐射传热。
题（4）中金属是热的良导体，汤将热传给勺后，通过传导的方式使勺把变热。
2．热量
热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。由于热传递过程中，内能总是从高温物体传向低温物体，所以高温物体的内能减少，这叫做放出了热量；低温物体的内能增加，这叫做吸收了热量。在热传递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它们的内能的改变越大。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。
3．做功和热传递对改变物体的内能是等效的。例如一根锯条的温度上升了，但无法从其温度上升判断出其内能的增加依靠的是做功还是热传递。做功和热传递这两种方式虽然在改变物体内能上是等效的，但本质还是有区别的，“做功”使机械能或其它形式的能转化为物体的内能或者相反，属于能量的转化，热传递则是能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程，属能量的转移，因此，认为“做功”和“热传递”是一样的说法是错误的。
例2.日常生活中有许多物体内能发生改变的现象，说出以下现象中改变物体内能的方式.。 （1）用打气筒打气时，筒壁发热。
（2）金属汤勺一端放在热汤中，另一端变烫。
（3）双手互相搓，感觉暖和。
（4）用电水壶煮开水。
解析 （1）活塞压缩气体做功；（2）热传递（传导）；（3）克服摩擦做功。（4）电流做功。
点评 做功使物体的内能改变有多种形式，如克服摩擦、压缩气体和通电等，但其本质都是其它形式的能与内能之间的转化；热传递改变物体内能的方式有传导、对流和辐射，但其本质是内能的转移。
4．功、内能、热量采用相同的单位：焦耳（J）,简称焦。
通过做功改变物体内能时，可以用功来量度内能的改变；用热传递改变物体内能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。
三、内能和热量的区别
内能是物体的状态量，一个物体处于一定状态就对应着一个确定的内能。热量是热传递过程中内能转移的多少，即内能的改变量，热量是一个过程量。我们只能说物体有多少内能而不能说物体有多少热量，内能和热量的区别就如同机械能和机械功，前者是物体的状态量，后者是一个过程量，我们只能说物体有多少机械能而不能说物体有多少功。同一物体在同种状态时，内能的多少主要决定于物体温度的高低。吸收或放出热量的多少，则决定于温度变化的大小。
[想一想] 为什么我们只能说物体有多少内能而不能说物体有多少热量？
解析 ∵内能是物体的状态量，一个物体处于一定状态就对应着一个确定的内能。而热量是热传递过程中内能转移的多少，即内能的改变值，热量是一个过程量。∴说一个物体有多少热量是没有意义的。
[练一练]
1. 热传递的方式有传导、对流和辐射，其中能在真空中传播热，不需要依赖媒质的是辐射，靠液体、气体的流动来传递热的是对流。
2.做功可以改变内能，压缩气体做功，气体内能增加；水蒸汽膨胀做功，水蒸汽内能减少。
3.在下列过程中．利用热传递改变物体内能的是 （C）
A ．钻木取火 B ．用锯锯木板，锯条发热
C ．用热水袋取暖 D ．两手互相搓搓．觉得暖和
4.下列过程中，通过做功改变物体内能的是 （B）
A 举重运动员把杠铃举起
B．拉锯子锯木头使锯片的温度升高
C．把搭在弓上的箭射出
D．冬天用暖水袋取暖
5.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 （A）
A．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B．闭合开关后，灯泡发光
C．烧水时，水蒸气顶起壶盖 D．给电动自行车的蓄电池充电
6.下列说法中正确的是 （A）
A、0℃的物体也具有内能 B、运动速度大的物体内能大
C、物体的内能与温度无关 D、物体对外做功其内能一定增大
[课堂小结]
1.做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体的内能会增大；物体对外做功时，本身的内能会减小。内能的改变可用做功来量度。做功改变物体内能实质上是机械能与内能之间的相互转化。
2.热传递可以改变物体的内能。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。内能的改变也可用做热量来量度。热传递的实质是内能的转移，内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分。
3. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
课外同步训练
[轻松过关]
1.改变物体内能的方法有做功和热传递两种。
2.子弹射入木块的过程中机械能转化成内能；爆竹腾空而起，火药的化学能先转化为内能，然后转化为机械能。
3.下列说法正确的是 （D）
A．高温物体的内能一定大
B．内能大的物体，温度一定高
C．物体的内能变小，温度一定降低
D．物体的内能变小，温度可能降低
4.下列说法中，错误的说法是 （D）
A.一个物体没有与外界发生做功的情况，若它的温度升高，它的内能就增加
B. 内能是物体中大量的做无规则运动的分子具有的能
C. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D. 在国际单位制中热量的主单位是“卡”
[适度拓展]
5.下列实例中属于机械能转化为内能的是 （B）
A．点燃的火箭飞向太空
B．陨石坠人地球大气层成为流星
C．广场上的石凳被晒得发烫
D．气缸里的活塞在燃气推动下运动
6.下列事例中，属于由做功改变物体内能的是 （B）
A．冬天人站在阳光下感到暖和
B．用锤子锻打铁丝，铁丝发热
C．在炉子上烧水，水温升高
D．爆竹点燃后，腾空升起
7.下面的几个例子中，哪一个例子里有内能转化为机械能的过程 （B）
A. 热水加入冷水中
B. 放爆竹，爆竹腾空飞起
C. 冬天，人在户外晒太阳
D. 用电饭煲煮饭
8.在下列现象中，是机械能转化为内能的是 （A）
A. 给自行车打气时打气筒变热
B. 电炉丝通电后变热
C. 晒太阳感到暖和
D. 一壶水在煤气炉上加热，温度升高
[综合提高]
9.小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中，容器中的水温约为20℃，热奶的温度约为90℃，同时,他还利用温度计和钟表测出温度
的变化情况,并作出了水和热奶的温度
随时间变化的关系曲线,如图所示。其中
②曲线是表示热奶的温度小明将装有热
奶的奶瓶放入室温的水中，容器中的水
温约为20℃，热奶的温度约为90℃，同
时,他还利用温度计和钟表测出温度的变
化情况,并作出了水和热奶的温度随时间
变化的关系曲线,如图所示。其中①曲线是表示热奶的温度随时间的变化情况，大约经过14ｍｉｎ时间热奶和水温刚好达到一致（填13.5到15.5都对），图中40℃具有特殊的意义，表示热奶与水的混合温度（达到热平衡时的温度）。
课外阅读
影响物体内能大小的因素
物体的内能是由构成物体的分子数目、分子平均动能的大小、分子间势能的大小共同决定的。由于物体动能与物体的质量和速度有关，物体的势能与物体的质量和物体间的距离有关，因此从宏观看，物体的内能与下列因素有关：①物体的质量，它反映了物体内部分子数的多少。②物体的温度，它一方面反映了物体内部分子运动的剧烈程度，温度越高，分子平均速度越大，分子动能也就越大，同时，对于固体和液体，分子平均速度越大，分子偏离平衡位置的距离也越大，也就是热胀冷缩现象，此时物体体积变大，分子间势能也变大。③构成物体的物质种类，因不同物质的分子大小、结构都不同，在温度相同时，它们的分子动能尽管相同，但分子势能仍不相同。④物体的体积，它反映了分子间平均距离的大小，影响到分子间势能的大小。
由于物体内能与诸多因素有关，有些因素用宏观手段无法测量，所以要计算出某一物体所具有的内能是不可能的，不同物质构成的质量相同的物体之间的内能大小也往往无法比较。事实上，与我们生活、生产实践有意义的只是同一物体在不同情况下内能的改变量—热量，这个改变量是可以测量或计算出来的，热量是在不存在做功时物体内能改变的量度。初中科学中一般表述为决定内能大小的因素有物体的温度、物体的质量（分子数）和物体的体积。
第4课时 5.2 比热容（一）
教学目标
1.知道什么是物质的比热容，知道比热容的单位及其读法。
2.知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。
3.会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
教学器材准备
相同大烧杯、铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、玻璃棒各两件，水、煤油等
教学重难点
重点 理解比热容的概念。
难点 根据水的比热容较大这一特性来解释有关的现象。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
提问：热传递的实质是什么 什么叫做热量 为什么热量的单位跟功的单位相同
大家都有这方面的经验：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多，把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。可见，水在温度升高时吸收的热量和水的质量有关，和升高的温度有关，水的质量越大，水温升高的度数越多，吸收的热量越多。其它物质也是这样的。那么，不同的物质，在质量相等、升高的温度也相等时，吸收的热量是不是跟水一样多呢
[合作交流，探究新知]
一、比热容
演示P.118图5.2.1实验 （取初温相同、质量相等的水和煤油，用相同的酒精灯加热）
实验结果：煤油温度升得快。表明质量相等的水和煤油在升高相同温度时，水吸收的热量比煤油多。
1．比热容
换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。
[结论]相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。怎样来表示各种物质的这种性质上的不同呢？在科学（物理学）中就用比热容来表示物质的这一性质。
比热容：单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容简称比热，符号是c。
进一步的实验证明，单位质量的某种物质温度降低1℃放出的热量与温度升高1℃吸收的热量相等，即等于它的比热容值。
比热容是物质的一种特性，与物质的体积和质量等因素无关，不同物质的比热容一般是不同的，同种物质在不同状态下比热容也是不同的。
例1.小兰在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶要比煮沸同样多的水快，这是为什么呢 请你运用所学的科学知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法。
(1)你的猜想是：________________________________________；
(2)验证猜想的办法是：__________________________________。
解析 (1)猜想一：牛奶的比热容比水小 验证方法：用同一个锅，分别装同样多的水和牛奶，放到同样的火上加热相同时间，测出各自的温度进行比较，温度较高者，比热容较小．(或用同一个锅，分别装同样多的水和牛奶，放到同样的火上加热到相同的温度比较它们的加热时间，时间短的比热容小) 。
(2)猜想二：牛奶的沸点比水低 验证方法：将牛奶和水都加热到沸腾，用温度计测出牛奶和水沸腾时的温度并进行比较。
点评 该题既强化了学生对比热容是物质的特性的认识，又可培养学生的探究精神，加深对进行对比实验必须控制变量的理解。
2．比热容的单位
比热容的单位是焦／（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。符号是J/(kg·℃)
单位质量的某种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
3．学会查比热容表， 了解比热容的意义。
（1）水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，表示质量为1千克的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103 焦。
（2）查干泥土、铜、铅、铝等物质的比热容，并与水的比热容作比较，得出常见物质中水的比热容最大。
二、了解与水的比热容大有关的知识
1.水的比热容较大，对于气候的变化有显著的影响。在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化小一些，水的这个特征对气候影响很大，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海温度降低少，为此一天中沿海地区温度变化小，内陆温度变化大，一年之中夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
2.北方冬季常用热水取暖，冬季供热用的散热器、暖水袋。(分析课本图5.2.2说明利用水取暖和冷却的原理)
3.汽车发动机、大型发电机等机器，在工作时要发热，通常要用水来做冷却剂。
4.农村在培育秧苗时，为保护秧苗夜间不致受冻，傍晚要往秧田里灌水，夜间秧田里温度不致降的太多，秧苗不致冻坏，早晨再把水放出去，以日照使秧苗温度高一些，有利于秧苗的生长。
例2. “早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化非常显著。请用科学知识作解释。
解析 这句谚语反映了当地早上和夜晚的气温很低，中午的气温又很高。其主要原因是新疆等内陆地区构成以干泥土和岩石为主，比热容比水小得多，与水相比，在吸收或放出的热量相同的条件下，岩石和干泥土的温度变化非常显著，因而日夜的温度差非常大。这种气候属于典型的内陆性气候。
点评 这是一个科学和地理、语文的综合题，既可复习地理知识，又能加深对比热容相关知识的理解，更能培养学生学习科学的兴趣。
[想一想]你能说出类似的反映天气或气候的谚语、古诗吗？
解析
[练一练]
1.单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容简称比热。
比热容是物质本身的一种特性。
2.比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，表示的意义是质量为1千克的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103 焦。
3.质量相等，比热容不同的两个物体吸收相同的热量后，比热容小的物体温度升高较多。如果让它们升高相同的温度，则比热容大的物体吸收热量较多。（填“大”或“小”）
4.人们用水冷却发动机和用热水取暖，这是因为 (C)
A.水很容易获取 B.水的价格低廉 C.水的比热容大 D水是液体
5.关于比热容的说法，正确的是 （C）
A．质量大、温度高的物体，比热容一定也大
B．汽油是燃料，所以只有热值，没有比热容
C．比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容
D．比热容相同的，一定是同一种物质
6.１００克水和1克水相比较，它们的比热相同，一大桶酒和一滴水相比较水的比热大。（填“水”或“酒”）
课堂小结
1.单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2.知道比热容的单位及其读法，学会查比热容表，了解比热容的意义。
3.了解与水的比热容大有关的知识。
课外同步训练
[轻松过关]
１.在农业生产中，为了保护秧苗夜间不致受冻，傍晚时向秧田里多灌些水，这是因为水(B)
A．密度大 B．比热大
C．传热本领大 D．温度高
２.“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著.其主要原因是砂石比水具有较小的 （C）
A.热量 B.密度 C.比热容 D.内能
3.关于比热容的几种说法中正确的是 （A）
A. 单位质量的某种物质，温度升高10C所吸收的热量，叫做这种物质的比热容
B. 比热容与热量有关，某种物质吸收或放出热量越多，比热容越大
C. 砂石的比热容是0.92×103J／J/(kg·0C)，它表示砂石升高10C吸收的热量是0.92×103J
4.下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是 （D）
A. 体积相等的水和煤油温度都升高50C，水吸收的热量比煤油多
B. 质量相等的铝和铜分别升高100C 和50C，铝吸收的热量比铜多
C. 同样多的两杯水升高相同的温度，它们吸收的热量也相同
D. 质量相等的酒精和砂石升高相同的温度，酒精吸收的热量比砂石多
[适度拓展]
5.一定状态的某种物质的比热容 （D）
A．跟它原来的温度成正比；
B．跟它吸收的热量成正比；
C．跟它吸收的热量成反比；
D．是它的特性之一，其大小与上述因素无关。
6.如图2所示为研究物质比热容的实验装置，两个相同的烧杯中分别盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用两个相同的“热得快”对其加热。实验时为比较水和煤油吸热本领的大小， 我们可以加热相同的时间，观察水和煤油升高温度的不同；也可以实验中“热得快”通电时间的长短来反映水和煤油吸收热量的多少。
7.下列说法正确的是 （A）
A．没有吸热过程和放热过程，说热量是毫无意义的；
B．物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关；
C．两个物体升高相同的温度，吸收的热量也一定相同；
D．热总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体。
[综合提高]
8.把质量和温度都相同(20℃)的铁球、铜球和铅球同时浸没在足够的开水中，当它们达到共同的温度时，吸收热量最大的是( )(c铁>c铜>c铅) (A)
A．铁球
B．铜球
C．铅球
D．三个球一样多
9.夏天，坐在湖边的树底下，风吹来人感到凉爽.对其原因，下列分析中,正确的是 （B）
A.水的比热容大，湖水吸热温度升高较快
B.树叶里水蒸发带走大量的热
C.风减慢了人体表面汗液的蒸发
D.地形宽旷，不利于散热
10.把质量相等的铝球和铁球（C铝＞C铁）放在沸水中煮足够长的时间后，分别放入两杯温度都相同的水中，（杯子完全相同，水温低于沸水温度）达到平衡后 （B）
A. 放铁球的杯中水温高
B. 放铝球的杯中水温高
C. 两杯水温相同
D. 无法判断
课外阅读
海陆风和山谷风
地球上各处的地形地貌也会影响风的形成，如海边，由于海水比热容大，接受太阳辐射能后，表面升温慢，陆地比热容小，升温比较快。于是在白天，由于陆地空气温度高，空气上升而形成海面吹向陆地的海风。反之在夜晚，海水降温慢，海面空气 温度高，空气上升而形成由陆地吹向海面的陆海风（见下图）。
海陆风的形成图
（a）白昼海风；（b）夜间陆风
在山区，白天太阳使山上空气温度升高，随着热空气上升，山谷冷空气随之向上运动，形成“谷风”。相反到夜间，空气中的热量向高处散发，气体密度增加，空气沿山坡向下移动，又形成所谓“山风”（见下图）。另外局部温度梯度等因素也会使风能分布发生变化。
山谷风形成图
（a）白天“谷风”；（b）夜间“山风”
第5课时 5.2 比热容（二）
教学目标
1加深对比热容概念的理解，学会根据比热容等条件进行热量计算。
2理解热量的计算公式。
教学重难点
重点 理解热量的计算公式。
难点 热量计算公式的应用。
[创设情景，导入新课]
1．什么叫做比热容？比热容的单位是什么？怎样读？
2．水的比热容是多少？表示什么意义？
3．比较下列物质谁的比热大：一滴水和一桶水？一枚铁针和一支铁棒？0℃的水和100℃的水？
以水的比热为例，说明它的意义，使1千克的水温度升高1℃，需要吸收4.2×103 焦的热量，完成下列表格
质量 升高温度 吸收热量
1kg 1℃ 4.2×103J
2kg 1℃
2kg 2℃
从填上表格引入热量的计算，并启发学生得出热量计算方法。
[合作交流，探究新知]
热量的计算
1.吸热公式及理解。
（1）Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t0)表示升高的温度可写成Q吸＝cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。
（2）公式的应用。
例1. 质量为2kg的水在太阳的照射下，温度从20℃升高到45℃，水吸收的热量为多少？这是通过那种方法改变了水的内能？[ C水＝4.2×103J/（kg ℃）]
解析 Q吸＝cm（t-t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（45℃－20℃）＝2.1×105 J
热传递改变水的内能，内能增加。
2.放热公式的理解。
（1）Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成Q放＝cmΔt降
（2）公式的应用。
例2.质量为5kg的铁块温度从75℃降低到50℃，放出的热量为多少？
[C铁＝0.45×103J/（kg ℃）]
解析 Q放＝cm（t0－t）＝0.45×103J/（kg ℃）×5kg×（75℃－50℃）＝56250 J
注意点
1、学生容易把t0和t混淆，所以要告诉学生记忆的方法：有标脚“0”的就可想到“一切从零开始”就表示开始的温度即初温。没有脚标的就是末温。）
2、区别“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”
[练一练]
1.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会升高。某太阳能热水器盛有l00kg的水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了2.1×107J的热量。[c水＝4.2×103 J／(㎏·℃)]
2.质量为200克的铝块，温度由100℃降低到15℃，该铝块释放（选填“吸收”或“释放”）了 14960焦的热量。[已知铝的比热为0.88×103焦/（千克·℃）]
[课内小结]
本课时重点学习了吸热和放热公式及其变形公式的应用，了解了初温、末温、升高了、升高到等提法的区别。
课外同步训练
[轻松过关]
1.质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为42000J。这是通过 热传递的方法改变了水的内能。C水＝4.2×103J/（kg ℃）
2.质量为0.5kg的水，温度从 60℃降至40℃，会放出4.2×104J的热量。若这部分热量全部被初温为10℃、质量为0.7kg的酒精吸收，则酒精的温度将上升到35℃。[酒精的比热容为2.4×103J／（kg·℃），水的比热容为 4.2 ×103J／（kg·℃）]
[适度拓展]
3.温度相同的甲、乙两个物体， 其密度比为2:1， 比热容之比为3:2，现在分别吸收2:1的热量，若两者体积相等，则甲、乙物体上升温度比为2:3；若两者质量相等，则甲、乙物体上升温度比为4:3。
4.比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容相同（填“相同”或“不同”）。质量均为1kg的铜块 [ c铜 = 3.9×102 J / (kg·℃ ) ] 和铅块 [ c铅 = 1.3×102 J / ( kg·℃ ) ] ，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为1:3；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了3.9×104 J的热量。
[综合提高]
5.质量相同的甲、乙两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示，从图中可以看出 （A）
A、液体甲的比热容大 B、液体乙的比热容大
C、两种液体比热容相等 D、无法比较
在相同的压强下，甲、乙两种液体沸点较低的是甲。
第6课时 5.3热机（一）
教学目标
1.知道燃料的热值和意义。
2.能根据热值进行热量的有关计算。
教学器材准备
教学重难点
重点 热值的概念和意义
难点 如何改善燃烧条件，使燃料充分燃烧，提高燃烧的效率。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.什么叫比热容？水的比热容是多少？表示什么意义？
2.复习热量计算公式
[合作交流，探究新知]
一、燃料的热值
1.食物与燃料具有化学能。
2.燃料的种类
可分为固体燃料和液体、气体燃料；常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精、天然气、煤气、氢气等。燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。
3.热值
单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位质量通常取1千克。热值在国际单位制中主单位是焦/千克，符号为J/Kg。
指导学生阅读热值表，比较各种燃料热值的大小，特别强调
（1）燃料的热值是燃料本身的一种特性；
（2）氢气的热值是常见燃料中最大的，也是最清洁、环保的未来能源；
（3）燃料热值的意义，氢气热值为14.3×107J/Kg，表示1 Kg氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J。
4.热值的应用
公式 Q=mq 其中Q表示热量，m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。
例1. 地热资源越来越被人们所重视,并得到广泛利用,例如,广西某地的温泉很早就被开发和利用。若该处地下热水每日开采量为3×105Kg,平均水温为66℃.问(1)如果改用锅炉燃烧无烟煤来供给热水,则每日将等量的冷水由16℃加热到66℃,水需要吸收多少热量 (2)若无烟煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则每日需要多少无烟煤 [已知水的比热容为4.2×103J/(Kg·℃),无烟煤的热值为3.4×107J/Kg]
解析 Q吸＝cm（t-t0）=4.2×103J/(Kg·℃) ×3×105Kg×（66℃-16℃）=6.3×1010 J
∵Q=m煤q ∴m煤= Q/ q=6.3×1010 J/3.4×107J/Kg=1.85×109 Kg
点评 科学计算要注意格式规范，有公式的一定要写好公式，必要的还需要进行公式变形，一般应带单位进行运算。通过上题的计算，也提高了我们对节约能源和开发新能源重要性的认识。
二、燃料的有效利用
1.影响燃料有效利用的因素
（1）燃烧不充分，主要因素是供氧不足，燃料和氧气的接触不充分。
（2）烟气会带走大量能量，炉壁也会带走一部分能量。
2.提高燃料利用效率的方法
改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧，主要方法是让固体燃料粉末化或转化成液体、气体燃料，并增加氧气的供应；根据热传递的三种方式尽可能减少各种热损失，增加吸热面积，使燃烧得到有效利用。
例2.某校师生在学习了燃料的热值以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。
⑴ 请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施.
⑵ 要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？
解析 ⑴锅炉效率低的原因：锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全；锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多。
改进措施：加大送风量，将煤块磨成煤粉，使煤在炉膛内尽可能燃烧完全；在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料，减少热量散失．
⑵可以加大受热面积．
点评 老式锅炉既浪费能源又污染环境，应逐步淘汰，可推广集中供热模式。
[练一练]
1. 单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料的热值是燃料本身的一种特性。
2.木炭的热值是3.4×107J／kg，读作3.4×107焦每千克，表示质量为1千克的木炭完全燃烧放出的热量为3.4×107J；完全燃烧500g木炭，能放出1.7×107J的热量。
3.常见燃料中热值最大的是氢气。
4. 影响燃料有效利用的因素有（1）燃烧不充分，主要因素是供氧不足；（2）烟气会带走大量能量。
[课堂小结]
1.单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。热值在国际单位制中主单位是焦/千克，符号为J/Kg。燃料的热值是燃料本身的一种特性；燃料热值的意义，以氢气为例，氢气热值为14.3×107J/Kg，表示1 Kg氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J。
2. 提高燃料利用效率的方法
改善燃烧条件，使燃烧尽可能充分燃烧，主要方法是让固体燃料粉末化或转化成液体、气体燃料，增加氧气的供应；根据热传递的三种方式尽可能减少各种热损失，增加吸热面积，使燃烧得到有效利用。
课外同步训练
[轻松过关]
1. 单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料的热值是燃料本身的一种特性。
2.一瓶汽油倒了一半后，则 （A）
A．热值不变 B．热值减少 C．热值增大 D．无法确定
3.现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有 （C）
A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点
4.用太阳灶给200kg的水加热，水的温度升高400C，水吸收的热量是3.36×107J，这些热量相当于1kg的木炭完全燃烧所放出的热量。（木炭的热值为3.36×107J／kg）
[适度拓展]
5.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃。问：在这4h内水吸收了多少热量 若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭
[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值g＝3.0×107J/kg]
解析 太阳能热水器内水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5m3＝500kg
需要吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×500m3×(40℃－20℃)
＝4.2×107J
焦炭放出的热量：Q吸＝m炭·q
火炉的转化效率：
∴
[综合提高]
6.随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中，已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油，汽油的密度为0.71×103kg／m3、热值为4.6×107J／kg 。则
（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是4.6×108J 。
（2）该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是5.68kg。
（3）当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于2500N。
课外阅读
城市集中供热和热电联产
城市集中供热，是指在城市的一个较大的区域内，利用集中的热源，向该区域内的工厂及民用建筑供应生产、生活用热。由于用大型或较大型的高效锅炉取代分散的小锅炉，使锅炉的热效率达80％～90％以上。
热电联产，是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起，简称CHP。热电联产将普通电厂本来废弃的热量加以利用，为工业和家庭提供廉价的取暖用热，这样可大大提高热效率。
通常的火力发电，其效率约为30％～35％。这意味着每产出1×106J的电能，就有2×106J的热量白白浪费掉。将这部分热量重新用来加热水，完全可以满足电厂附近区域的工厂和住宅区的取暖需要。热电联产通常采用蒸汽轮机驱动发电机发电，而将废气用来对现有的锅炉装置补充加热，其总效率可达80％。
第7课时 5.3热机（二）
教学目标
1.了解热机作为一种重要动力机械对社会发展的重要作用。
2.了解热机的种类及简单工作原理。
3.了解内燃机的基本构造和工作过程，知道汽油机和柴油机的区别。
4.知道火箭与普通热机的主要区别。
教学器材准备
内燃机示教模型（带电源），教学挂图。
教学重难点
重点 内燃机的基本构造和工作原理。
难点 热机的效率。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.什么叫燃料的热值？说说酒精热值的意义？
2.实验室的酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，酒精的内能利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？
[合作交流，探究新知]
一、热机
1.热机
热机是热力动力机的简称。凡是利用燃料燃烧时释放出热量，使工作物质的内能转化为机械能的发动机都叫做热机。蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等都是热机。
2.内燃机
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机，分别以汽油和柴油为燃料。
二、汽油机
1.构造（出示模型、挂图，边指示边讲解）。
进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）。
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
2.工作原理。
（边动作边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
吸气冲程：开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
压缩冲程：活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。
做功冲程：压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
排气冲程：做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一个工作循环。四个冲程中只有做功冲程是主动完成的，其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成。
汽油机每完成一个工作循环，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次。
3.能量的转化。
在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。
三、柴油机
1.柴油机的构造和工作过程与汽油机相似。
柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。
2.柴油机与汽油机的不同点：
构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。
工作过程上：吸气冲程中吸入的气体不同（汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只是空气）。
压缩比方面：柴油机的压缩比要比汽油机大，在压缩冲程末，气体体积要小得多，所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点。
点火方式：汽油机靠火花塞点火，点火方式叫点燃式；柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧，这种方式称为压燃式。
用途方面：柴油机比汽油机笨重但功率可以做得大一些，汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上，而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
四、热机的效率
1.热机的效率
热机用来做有用机械功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志，热机的效率通常用百分数表示。汽油机的效率为20﹪~30﹪，柴油机的效率是28﹪~40﹪，都比传统的蒸汽机的效率（6﹪~15﹪）高得多，目前蒸汽机已经基本被淘汰。
2.分析热机能流图，探讨如何来提高热机的效率。
参阅课本中的热机能流图，师生共同讨论。热机的各种能量损失中，以废气占最多，应减小废气的能量损失；此外让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，保持运动部件润滑良好等方法都可以提高热机的效率。但由于能量损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。
结论：提高热机的效率可一举数得，既可节约能源，又能减少环境污染，净化空气。
例1.对于一些冒着浓烟的生产的厂矿和拖着浓烟尾巴飞奔的汽车，环保部门都要求他们限时整改，否则令其停止运行。请你说说原因？
解析 从燃料燃烧对环境的污染来分析。热机中的燃料燃烧后排出废气，含有大量的二氧化碳及二氧化硫、氮氧化物、烟尘、一氧化碳等多种有害物质直接污染大气，破坏了我们的生态环境。通过煤、石油和天然气的燃烧获取内能，给人类带来了文明和进步。但是燃料燃烧时排出的废热、废气，给人类的生存带来很大的危害这就是环境污染。废气排出含有大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘、一氧化碳、二氧化碳等多种有害物质直接污染大气，引起人类的一些疾病，还会溶解于雨水中，造成酸雨，污染土壤和水源。
点评 控制和消除大气污染，改进燃烧设备，开发利用其他能源，保护环境和节约能源就是保护人类自已。
例2.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图17所示，在此过程中
⑴ 轿车速度为多少km/h 合多少m/s
⑵ 若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？
⑶ 若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q汽油＝4.6×107J/kg）
解析 ⑴ 轿车的速度为90km/h
⑵ 由 得：
因轿车匀速运动，受力平衡
所以阻力f=F=1600N
⑶ 汽油燃烧释放的热量为：
牵引力做功为：
∴发动机效率为：
五、火箭
1.火箭是火箭发动机的简称，是一种新型的热机。由于要在缺氧的太空中工作，所以火箭发动机必须自己携带氧化剂。火箭是利用反冲作用产生动力的发动机，燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷管向后调整喷出，同时产生大小相等、方向相反的推力，把火箭推向前进。
2.现代火箭一般采用二级或三级火箭，当一级火箭工作完成后，空壳脱落，下一级火箭继续工作，推动火箭前进，使火箭得到更高的速度。介绍我国的长征系列火箭，已经具有世界先进水平。
[想一想]你知道除内燃机外有哪些热机吗？
答：蒸汽机，是人类最早使用的热机，直接导致第一次工业革命；蒸汽轮机；燃气轮机；空气喷气发动机；火箭喷气发动机。
[练一练]
1.凡是利用燃料燃烧时释放出热量，使工作物质的内能转化为机械能的发动机都叫做热机。
热机包括蒸汽机、内燃机、蒸汽轮机、空气喷气发动机和火箭喷气发动机等。
2. 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机。两者都利用高温、高压的燃气膨胀做功，把内能转化为机械能。
3. 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中，在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能。
4. 汽油机和柴油机的主要区别：（1）吸气冲程中吸入的气体不同，前者为汽油空气混合物而后者为空气；压缩比不同，柴油机可以比汽油机压缩得更多；点火方式不同，前者为点燃式，后者为压燃式；效率高低不同，一般情况下，柴油机的效率比汽油机高。
5. 热机用来做有用机械功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志。提高热机的效率的方法有：（1）减小废气的能量损失；（2）让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失；（3）保持运动部件润滑良好，减小摩擦等。
6. 火箭是火箭发动机的简称，是一种新型的热机。由于要在缺氧的太空中工作，所以火箭发动机必须自己携带氧化剂。火箭是利用反冲作用产生动力的发动机, 现代火箭一般采用二级或三级火箭。
[课堂小结]
1.热机是热力动力机的简称。凡是利用燃料燃烧时释放出热量，使工作物质的内能转化为机械能的发动机都叫做热机。蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等都是热机。
2. 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机，分别以汽油和柴油为燃料。
3.初步了解汽油机和柴油机的构造和工作过程，知道一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。汽油机和柴油机的主要区别有：吸气冲程中吸入的气体不同，前者为汽油空气混合物而后者为空气；压缩比不同，柴油机可以比汽油机压缩得更多；点火方式不同，前者为点燃式，后者为压燃式；效率高低不同。
4.用来做有用机械功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
5.火箭的初步知识。现代火箭一般采用二级或三级火箭。
课外同步训练
[轻松过关]
1.汽油机工作时的四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其它三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
2.在四冲程内燃机工作的一个工作循环中,存在着机械能转化为内能的过程,也存在着内能转化为机械能的过程,这两个能量转化的过程存在于 (B)
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.吸气冲程和排气冲程
3.柴油机甲的效率高于柴油机乙的效率,这表明 (D)
A.甲做功多
B.甲做功快
C.甲消耗柴油少
D.甲将内能转化为机械能的比例大
[适度拓展]
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/ min。在1s内该汽油机做功冲程的个数和活塞运动的冲程数各是 （B）
A.20个 80个； B.10个 40个； C.20个 20个； D.10个 10个。
5.如图8所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是内能转化为机械能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的做功冲程。
6. 为了提高热机效率，可采取的措施是 （C）
A．采用热值高的燃料 B．降低热机功率
C．保证良好的润滑减少摩擦 D．以上措施都可以
[综合提高]
7.某柴油机燃烧2.4㎏柴油时，对外做的有用功为2.8 ×107J，该柴油机的效率为35.4℅。柴油机吸气冲程，吸入的物质是雾状柴油；柴油机的点火方式叫压燃式。(柴油的热值为3.3 ×107J/㎏)
课外阅读
第8课时 本章复习
复习目标
1.知道物体的内能以及改变物体内能的两种方式
2.知道物质比热容的定义极其单位，知道比热容是物质的特性。
3.熟练热量和热值的有关计算。
4.知道内燃机的大致结构及工作过程。
5.了解热机的应用对社会发展的巨大作用，了解如何防治热机产生的环境污染。
教学重难点
重点：改变物体内能的两种方式、比热容概念、热值概念、热量的计算
难点：分子间的作用力、内能概念、内燃机的结构及工作过程
课堂教与学互动设计
一、知识网络
二、典型例题解析
例1.下列现象中 ，说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A.糖块放入水中，水变甜了
B.洒水车将水喷洒在地面上
C.扫地时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D.沙粒放入水中，水变浑浊了
解析 分子很小，一般分子的直径只有10-10m，因此选项中的水滴，灰尘和沙粒都是我们肉眼就能观察到的，它们应该属于宏观物体的运动，而不是分子的无规则运动，选项A中，糖块放入水中，水变甜了，是属于扩散现象，是分子无规则运动的结果。答案A
点评 注意区分宏观物质的一些细小颗粒与分子等微观粒子的区别。
例2. 压缩固体和液体很困难说明分子间（ ）
A.分子之间存在着斥力 B.分子之间存在着引力
C.分子不停滴在做无规则的运动 D.固体、液体分子之间没有空隙
解析 固体、液体难压缩的原因，是受压后分子间的距离就要小于0.1nm，这时分子间斥力大于引力，主要表现为斥力，并且斥力会随着分子间距离的进一步减小而迅速增大，所以很难被压缩。答案为A。
点评 通过实例认识分子间存在着引力和斥力，固体、液体都很难被压缩，原因是分子间存在着斥力。
例3. 关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高 B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．物体温度不变，就没有吸热或放热 D．物体温度升高，内能增加
解析 物体吸收热量使物体的内能增加，可以是分子的动能增加，也可以是分子势能增加。在物态变化过程中的晶体的熔化和液体的沸腾过程中，物体要吸收热量，但物体的温度不变，这时物体的内能增加主要表现在内部分子势能的增加。所以A不正确。改变物体内能有两种方式：做功和热传递。在没有明确说明是通过哪种方式改变物体内能的情况下，不能不假思索地下结论。所以B不正确。物体的温度不变，只能说明物体内部分子的动能没有发生变化，并不能说明物体的内能没有发生变化，因为分子间的势能可能发生变化，所以C也不正确。答案为D。
点评 解答本题时，要正确理解热量、内能和温度的概念，并明确它们之间的关系。
例4.下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ）
A．在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和
C．两手互相摩擦，手感觉暖和 D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高
解析 A、B、D都是通过热传递使物体的内能增加，C是由于双手克服摩擦做功，将机械能转化为内能使手的内能增加的。答案选C
例5. 以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（ ）
A．古代人“钻木取火” B．电炉通电后，电炉丝发红了
C．晒太阳时感到暖和 D．水壶中水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起来
解析 “钻木取火”是机械能转化为内能；电流做功，也属于做功改变物体的内能，它是电能转化为内能；C是通过热传递方式改变了内能，只是内能发生了转移；水壶中水沸腾时，生成大量高温高压的水蒸气，顶起壶盖，对壶盖做了功，使水蒸气的内能减少，是内能转化为机械能，故D正确。答案为D。
点评 本题考查做功改变内能的过程中能量的转化，做功改变物体的内能实质上是物体的内能与其他形式能的相互转化过程，分两种情况：一是外界对物体做功，将其他形式能转化为内能；二是物体对外界做功，将内能转化为其他形式能。而热传递的实质是内能的转移。
例6. 甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收热量之比为3∶1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（ ）
A．9∶2 B．2∶9 C．1∶2 D．2∶1
解析 由得，所以答案为A
点评 本题考查对热量计算公式的运用，会使用公式的变形公式进行计算。
例7. 据资料显示，2003 年底我国660个城市生活垃圾的清运量达1.5亿吨，并且每年以4 ％的速度递增。垃圾处理成为城市建设及可持续性发展的一个重要问题．现在人们已经可以变废为宝：利用垃圾中的可燃物质燃烧发电．2003 年1 月在芜湖市建成了垃圾焚烧电厂，该厂年处理垃圾可达2 . 16 x105 t。研究表明，生活垃圾的平均热值约为6. 27 x 106J / kg。如果利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧1t生活垃圾，可以发电240 kw·h ．那么，
（1）生活垃圾燃烧发电的效率是多少？
（2）请你谈谈对城市建垃圾发电厂的看法，以及你对人们在生活中收集垃圾有何建议．
解析（1）燃烧1t生活垃圾放出的热量
（2）本题答案是开放的，可以从环境保护、节约能源、垃圾是放错了位置的资源等角度进行阐述，可以采用分类收集垃圾等。
例8.热机是将内能转化成机械能的机器；热机一个工作循环由4个冲程组成，包括吸气、压缩、做功、排气冲程，其中图1所示是热机的做功冲程。
解析 此题的关键是了解做功冲程时活塞的运动方向和进气门、排气门的开、关情况。
课外同步训练
1.一根金属棒很难被压缩,也很难被拉长,这说明 (D)
A.分子间没有空隙 B. 分子在不停地运动
C.分子有一定的大小 D.分子间有斥力和引力
2.通过内能、热机内容的学习，可知： (B)
A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能
B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次
D．在做功冲程中，是机械能转化为内能
3.下列说法中正确的是 （A）
A.萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子是运动的
B.两块表面干净的铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力
C.锯木头时锯条会发热，这是通过热传递使锯条的内能发生了改变
D.太阳能热水器是通过做功把光能转化为内能的
4.一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是 （D）
A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容变为原来的一半
C、它的热值变为原来的一半 D、它的质量变为原来的一半
5.对以下现象解释正确的是 （C）
A. 夏天，从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现了小水珠，这是凝华现象
B. 烈日下，在海边玩耍常感觉沙子比水烫说明沙子的比热容比水大
C. 两杯质量相同的热水和冷水，往其中各加一块糖，过一会儿品尝，热水较甜--温度越高，热运动越剧烈
D. 寒冷的冬天，室外冰冻的衣服也会干，这是汽化现象
6.水比热容较大的性质，在日常生活、生产、技术中有着广泛的应用。下列事例中哪个不是应用这一性质 （D）
A．北方冬天，用热水循环来供暖 B．初春傍晚，在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C．用水来冷却汽车的发动机 D．夏天给教室洒水，感觉凉爽
7.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 （A）
A.冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B.闭合开关后，灯泡发光
C.烧水时，水蒸气顶起壶盖 D.给电动自行车的蓄电池充电
8.下列说法中，正确的是 （C）
A．不受力的物体，一定处于静止状态
B．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油
C．一定质量的晶体，在熔化过程中，温度不变，但内能要增大
D．在检修家庭电路时，人只要站在绝缘的木凳上，就可以避免触电
9.湛江是一个美丽的海滨城市，气候宜人，昼夜温差小，这是由于海水的比热容比沙石的比热容大的缘故(填“大”或“小”)．但由于工业和交通每天消耗大量燃料，大部分成为环境热源，城市人口过多、高楼林立等原因，从而使市区温度比乡村温度高，这就是人们常说的热岛效应。近几年来，湛江市区增加了大量绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，某人工湖的湖水质量约为2×107kg，当水温升高20℃时，则湖水吸收的热量为1.68×1012J ，盛夏时节能大大减弱周围地区的上述效应。[水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]
10. 如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸
气会把软木塞冲出．在水蒸气把软木塞冲出的过程中内能转化为机械能；此时，试管口处出。“白气”，它是水蒸气液化形成的。
11. 为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验：
他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。）
表一 m1=100g
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16
温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 30 30
降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 6 6
表二 m2=200g
时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28
降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8
（1）分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是__________（相同/不同）的。
（2）分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是______________。
（3）分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是______________。
（4）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是_____ ___。
解析 （1）当环境温度比水温低时，水放热降温最终降到与环境温度相同，故由表一数据可知甲烧杯所处环境温度为30℃，由表二数据可知乙烧杯所处环境温度为28℃。故两者所处环境温度不同。
（2）从两表第一和第三行数据可看出：随时间的推移，水放热越来越多降温也越来越多，相同质量的水降低的温度与它放出的热量成正比。故一定质量的水放出热量与降低的温度成正比。
（3）比较表一和表二的第三列、第四列、第五列数据可看出：降低相同的温度100g水要比200g水用时少，即放出热量少。故降低相同温度时，水的质量越大放出热量越多。
（4）综合两表数据可发现水的一种热学特性即比热容是个确定的值。因此水温变化相同时，水吸收或放出热量与其质量成正比。故水放出的热量与水的质量、水降低温度的比值是个定值。
点评 本题考查的知识点是利用控制变量法探究影响物体吸热多少的因素，学生要能够熟练运用控制变量法。
最新中考试题集锦
1.【2005广州课改】关于物体的内能，下列说法中正确的是 （Ｂ）
Ａ．温度为０℃的物体没有内能
Ｂ．同一物体温度升高，它的内能一定增大
Ｃ．热传递是改变物体内能唯一的方法
Ｄ．温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
2.【2005贵阳】人们用水冷却发动机和用热水取暖，这是因为 （C）
A.很容易获取 B.水的价格低廉 C.水的比热容大 D水是液体
3.【2005长沙课改】现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有 （C）
A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点
4.【2005北京顺义】一个温度是40℃的铁球，吸收2.3×J的热量后，温度上升到90℃，求铁球的质量．[铁的比热容是0.46×J/(kg·℃)]
【解】；
）
5.【2005广州课改】电热水壶的铭牌标有“额定电压220Ｖ，额定功率1kW”，小芳把
20℃的水注入该壶中，电热水壶显示水的体积为1L，让电热水壶在额定电压下工作，通电6min加热到沸腾，这段时间水吸收热量3.36×105 J；电热水壶的效率为93.3％。已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×10 3 J/（kg·℃），水的密度为1.0×103 kg／m3．
6.【2005黄岗课改】如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少.已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 …
若压力传感器R的上表面面积为5cm2，汽油热值为4.6× 107J/㎏，汽油密度为0.7×
103㎏/m3,电源电压为6V.请回答：
（1）当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？
（2）若油箱内油为10㎏时，汽油完全燃烧能放出的热量是多
少？
（3）如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时，
电路中电流是多少？
【解】（1）压力传感器R受到的压强
（2）10㎏汽油完全燃烧能放出的热量
（3）油箱内油的质量
油箱与油的总质量
压力传感器R上受到的压力
由表可以看出，当R受到压力为200N时，R的阻值为200Ω
电路中电流
7.【2005南通（海门）】一铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热
至沸腾(在1标准大气压下)，煤气灶共燃烧了48g煤气，在此过程中
（1）铝壶中的水吸收了多少热量？［水的比热c = 4.2×103J/(kg·℃)］
（2）完全燃烧48g煤气可以放出多少热量？（煤气的热值q = 4.2×107J/kg）
（3）如果认为铝壶中的水吸收了煤气灶放出的全部热量，则该煤气灶的效率是多少？
（4）实际加热过程中，铝壶也会吸热并向外界散热，那么该煤气灶的实际效率比你在（3）中求到的效率是高还是低？为什么？
【解】(1) 水吸收的热量
Q吸 = cm (t－t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×3kg× (100℃ －20℃) =1.008×106J
(2) 48g煤气完全燃烧放出的热量
Q放 = m'q = 0.048kg×4.2×107J/kg = 2.016×106J
(3) 煤气灶的效率
η= Q吸/Q放×100％= 〔1.008×106J/( 2.016×106J)〕×100％ =50％
(4) 高．因为有效热量中，除水吸收用于升温的热量外，还应加上铝壶吸收的热量、铝壶向外界散失的热量，而总能量不变，所以煤气灶实际效率应高于（3）问结果．（1分）
8.【2005徐州课改】某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6
×107J／kg。（1）求这些汽油完全燃烧放出的热量？（2）若水箱中4kg的冷却水，温度升高50℃，水至少要吸收多少热量 ［c水= 4.2×103J／(kg·℃)］
【解】放热Q=mq=5×4.6×107J=2.3×108 J
吸热Q=cmΔt =4.2×103×4×50 J=8.4×105 J
答：汽油放热 2.3×108 J，水吸热8.4×105 J。
9.【2005东营】下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数.
型 号 真空管/mm直径×长度 容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/W 水温/℃
A821-1.8m Φ58×1800 200 2.90 1200～2100 40～98
其中“吸热功率”是指：在阳光照射下，集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量（热量）.若此热水器中装满20℃的冷水,按最大吸热功率计算, 求4小时后水所达到的温度[不计热量散失.水的密度为1.0×103kg/m3, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] .
【解】水的质量：ｍ=ρv=1.0×103 kg/m3×200×10-3 m3=200kg
设4小时后水所达到的温度为t
根据Q吸=cm(t-t0) 2100w×4×3600s=4.2×103J/ (kg ℃)×(t-20℃)×200kg
解得：t=56℃
10.【2005年安徽卢江】液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小胜进行了调查，得出如下两组数据：
请问：（1）若小胜家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天需消耗多少热量 [C水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度 若靠液化气炉提供，需燃烧多少千克的液化气 (1kw·h＝3.6×106J)
（3）通过计算，你认为使用哪种炉具耗能费用更低？
（提示：液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；电磁炉热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比）
【解】（1）小胜家一天消耗的热量
Q=Q吸=C水m1（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×(100℃-40℃)=1.26×107Ag
（2）
（3）小胜家一天消耗的热量的费用
依靠电磁炉用电提供，所需电费：3.89度×0.5元/度=1.95元
依靠液化气用气提供，所需燃气费：
使用电磁炉耗能费用更低。
11.【2005扬州】由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了。为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示．实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ ；
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ ；
（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不
一致，是越来越_______的。小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：_____________________________叫做冷却速率。
（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到________的影响。
（5）根据(4)中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：①__________
__________________________________②_____________________________ 。
【解】（1）牛奶的质量、初温；
（2）水传递热的本领比空气强；
（3）慢；单位时间内温度降低的多少；
（4）外界温度；
（5）流动的水善于传热；水循环流动，保持水的低温。
热水
温水
冷水
流水喷淋法的工作过程：
如图通过喷头，大量细小
的水珠源源不断地喷洒在
高温物体上，落水收集后
通过冷却塔再循环使用。
图
固体、液体分子间的距离本来就很小.
120
100
80
60
40
20
0
图17
图2
水 煤油
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本章教材分析
本章讲述有关热的知识，这是物质科学领域的重要内容之一。热学知识是人们长期探索自然，认识自然所积累的重要成果。热是什么 它是一种物质还是一种 运动？它与机械运动有什么 联系这些都是人们在历史上不断探索的几个重要问题。当人们认识到特是物体内部分子无规则微观运动的外边宏观表现时，就把热与能量就用物体内部分子也运动的能量——内能来表示。
热学知识又与我们的日常生活、天气气候、生产活动紧密相联，汽车、火车、飞机、航天器的许多动力机都是热动力机，所以学好热学知识不仅为进一步学习科学、探索自然打好基础，又是许多技术设计的理论基础。
本章主要讲述内能、功与热量传递等基本概念，以及它们的相互关系。又引入物质的比热容出发，介绍了热传递过程的热量计算；最后简单介绍热机的结构特征及基本性能。
本章的教学重点：知道物体的内能和改变物体内能的两种途径，了解热传递的三种方式；知道物质比热容的定义及单位，学会简单的热量计算；知道内燃机的大致结构及工作过程，了解热机的应用对社会发展的巨大作用，了解热机对环境的污染和防治。
本章的教学难点：内能的概念、比热容的概念、热量的概念，做功和热传递对内能的改变是等效的；了解热机效率，知道其能量转化方式。
本章教法学法建议
本章内容比较抽象，概念较多，又涉及物质内部的分子运动。对于概念的引入应结合活动或实验，让学生通过活动和实验来体验和理解所学的知识。在叙述上注意结合生活实际，增加直观性和趣味性。本章一开始应当对物体分子动理论作一回顾性复习，关于内能，要明确内能为物体内部全体分子热运动的动能与相互作用势能之和，这一提法更加科学。关于内能的改变，应在演示实验的基础上，结合一些实例多作分析，加深学生对改变内能两种方式的理解；关于比热容的教学，着重应通过实验，更多的从认识物质的特性以及物质特性的应用方面进行教学；热量的计算只要求进行简单的热量计算；热机的教学主要是了解化学能转化为内能的方法及内燃机的主要结构和工作原理。本章教学时，要注意利用教材上的许多栏目，包括“视窗”、“小资料”、“科学 技术 社会”等，来增加学生学习科学的兴趣和积极性。
本章课时安排
5.1物体的内能 3课时
5.2比热容 2课时
5.3热机 2课时
本章复习 1课时 合计8课时
第1课时 5.1 物体的内能（一）
教学目标
1.知道分子热运动的含义，知道热运动的剧烈程度与温度有关。
2.了解分子间存在相互作用的引力和斥力，初步了解分子间作用力与距离有关。
3.了解分子之间存在势能。
4. 通过观察和实验，培养学生的观察实验能力。
教学器材准备
大烧杯、试管若干、清水、热水瓶、红墨水、量筒、大豆、细砂、弹簧球（分子间作用模型）
教学重难点
重点 分子热运动的特征、分子间的相互作用力。
难点 理解分子间的相互作用力，知道分子间作用力大小与分子间距离的关系。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.演示墨水滴的扩散实验，分别把墨水滴入冷水和热水中，观察扩散情况，开展讨论。实验结果表明：温度越高，扩散过程越快。扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。
2.举其他例子：远远闻到香味、放煤的墙角变黑、腌（炒）菜变咸、糖放进水中水变甜等。
说明固体、液体、气体均存在扩散现象。扩散：两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象表明，构成物质的分子在作无规则运动。
3. 温度是描述物体冷热程度的科学量，与温度有关的科学现象叫热现象。温度的单位常用摄氏度（℃），国际单位是开尔文（K）；温度具有宏观意义,区别于大量分子作无规则运动的微观意义。
4.构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动。一切物体内部的分子都在永不停息地运动，分子的这种运动与物体的温度有关，物体的温度越高，分子作无规则运动的速率越快。这里所谓的分子实际包括科学中的分子、原子、离子这些微粒。
[合作交流，探究新知]
一、分子间的作用力。
1.分子间存在间隙。
什么例子能说明分子之间存在间隙呢？列举酒精和水混合，总体积小于两者体积和的例子，进一步演示大豆与砂子混合，总体积也小于两者体积和，说明分子之间存在间隙。
2.分子间存在相互作用的引力和斥力。
[思考]为什么液体能保持一定的体积，又难压缩呢
固体为什么不仅有一定体积还有一定形状，既难分割又难压缩呢 大量的分子能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在吸引力。
演示分子引力实验：把两块干净的铅压紧，两块铅就结合在一起，并能负重500克以上，这表明分子之间有吸引力。
另一方面，固体和液体很难被压缩，这又说明分子之间存在排斥力。那么，分子间的作用力（相互作用）又与什么因素有关呢？
3.分子间的作用力与分子间的距离有关。
[展示]弹簧球模型，演示用弹簧连着两个乒乓球模拟分子间的相互作用力。当弹簧处于自由状态时，模拟分子间引力等于斥力；当弹簧处于压缩状态时，主要表现为斥力；当弹簧处于拉长状态时，主要表现为引力。
让学生讨论分子间引力与分子间距离的关系，最后由教师总结出结论。结论：当分子间相距几个分子大小的距离时，主要表现为引力；当分子间相距接近大约一个分子大小的距离时，分子之间主要表现为斥力；当分子间相距很远（超过10个分子大小的距离）时，分子之间基本上没有相互作用力了。
二、分子之间存在相互作用势能。
地球对地面上的物体存在引力，物体具有（重力）势能，同一物体高度越大势能也越大。同样道理，分子间由于存在相互作用力，它们之间也存在势能，这种势能的大小显然也与分子之间的距离有关。
例1.以下实验现象及其分析中，错误的是： （ ）
A.在墙角堆煤后，发现墙面沾上煤屑，这证明了分子的无规则运动；
B.把酒精和水混合后，总体积减小，说明分子间有空隙；
C.两块表面干净平滑的铅块压紧后，下面的一块能吊起一个重物，说明分子间有引力；
D.固体和液体很难压缩，说明它们的分子间存在着斥力；
解析 本题答案为A。因题中说煤屑是在墙面上的，并未进入墙面内，这不是扩散现象，因而不能证明分子的无规则运动。
例2. 下列说法中正确的是（ ）
A.肺结核可以通过“飞沫”传播，说明分子不停地做无规则运动
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑，说明分子间存在引力
C.走过槐树旁时闻到槐花香，说明分子不停地做无规则运动
D.磁铁能吸引铁钉，说明分子间存在引力
解析 肺结核的病原体是结核杆菌，“飞沫”传播的是结核杆菌；用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑属于带电体吸引轻小物体；磁铁能吸引铁钉属于磁力；故正确答案为C。
点评 该题综合性强，涉及多个科学概念，要能区别宏观物体的细小颗粒与分子等微粒，正确答题的关键是科学概念要清晰。
[练一练]
1．分子动理论的基本观点是(1)物质是由大量分子构成的； (2)分子总是在作永不停息的无规则运动；(3)分子之间存在着间隙；（4）分子之间存在相互作用的引力和斥力。
2．两种物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明构成物质的分子在作无规则运动。
3．构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动，热运动的剧烈程度与物体的温度有关，温度越高，热运动越激烈。
4.分子之间的相互作用力与分子之间的距离有关。由于分子之间存在着相互作用力，分子间存在势能。
5. 下列事例中,不能说明分子不停地做无规则运动的是 (B).
A.打开醋瓶,不久满屋子都闻到醋的酸味
B. 汽车驶过马路后,灰尘在路面上空飞舞
C.衣柜中的樟脑,过一段时间后体积变小甚至消失了
D.将一块方糖轻轻放在一杯水中,过一段时间后,整杯水变甜了
[课堂小结]
1. 构成物体的大量分子的无规则运动叫热运动。一切物体内部的分子都在永不停息地运动，分子的这种运动与物体的温度有关，物体的温度越高，分子作无规则运动的速率越快。
2. 分子间存在相互作用的引力和斥力；分子间的作用力与分子间的距离有关。
3. 分子之间存在相互作用势能。
课外同步训练
[轻松过关]
1. 下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是 （A）
A.扫地时尘埃在空中飞舞 B.八月桂花飘香
C.酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味 D.堆煤的墙角时间久了会变黑
2.如图所示，上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体，中
间用玻璃板隔开，抽去玻璃后 （C）
A．二氧化氮向上方扩散，空气不会向下方扩散
B．空气向下方扩散，二氧化氮不会向上方扩散
C．空气和二氧化氮将同时向对方扩散
D．当两种气体分布均匀后，分子就不会向上或向下运动了
3.春天到来，学校采取各种措施防止传染病流行，对以下两种防护措施解释正确的是（C）
A、用消毒液擦试教室门窗后，可以闻到气味，这是升华现象
B、用消毒液擦试教室门窗后，可以闻到气味，这是凝华现象
C、用醋熏教室时，对醋加热使醋分子的无规则运动加剧
D、用醋熏教室时，对醋加热使醋分子的无规则运动减缓
4.下列现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是 ( B)
A. 春天，柳絮飞舞 B．夏天，玉兰飘香
C. 秋天，落叶纷飞 D．冬天，瑞雪飘飘
5.观察下列四组图片，能说明分子间有间隙的图是 (C)
[适度拓展]
6. 下列现象属于扩散现象的是 (B )
A．空气的流动形成风
B．放一些粗粒食盐到一杯水里，过了一段时间，整杯水都变咸了
C．一滴墨水落入水中沿途拉成一长串墨迹
D．秋风扫落叶
7. 分子间既有引力又有斥力, 分子作用力的范围很小 (选填”大”或”小”)。分子之间的相互作用力与分子间的距离有关。当分子间相距几个分子距离时，主要表现为引力；当分子间相距大约一个分子距离时，主要表现为斥力；当分子间距大于分子直径的10倍时，基本上不存在作用力。
[综合提高]
8.做化学实验时常要对参加反应的物质加热。加热的作用除了某些反应本身必须吸收热量之外，更多的是利用加热使反应物质的温度升高，分子无规则运动剧烈程度增加，从而加快（填“加快”或“减缓”）了反应的速度。
第2课时 5.1 物体的内能（二）
教学目标
1加深对分子无规则运动的快慢与温度有关的理解。
2知道什么是内能，物体的内能是区别于机械能的另一种形式的能。
3知道物体温度改变时，内能随之改变。
教学器材准备
大烧杯三只、温度计、胶头滴管、红墨水
教学重难点
重点 内能的概念、物体内能大小与物体的温度有关。
难点 内能的概念、物体的内能是另一种形式的能。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.什么叫机械能？
机械能包括动能和势能，物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高或发生弹性形变而具有的能叫势能，动能和势能合称机械能。
2．分子动理论的内容有那些？
分子总是在作永不停息的无规则运动，分子之间存在间隙，分子之间存在相互作用的引力和斥力。
3.分子之间的作用力有什么特点？
分子间相距几个分子大小的距离时，主要表现为引力；当分子间相距接近大约一个分子大小的距离时，分子之间主要表现为斥力；当分子间相距很远（超过10个分子大小的距离）时，分子之间基本上没有相互作用了。
[合作交流，探究新知]
一、内能
1.分子具有动能和势能
和一切运动物体一样，做无规则运动的分子也具有动能；由于分子间存在引力和斥力，分子还具有势能。
2.内能
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叫物体的内能。物体的内能是描述物体内部大量分子热运动所具有的能量，物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动，因此内能有时也叫热能，热能是关于内能的不很精确的提法。
3. 任何物体在任何状态下都有内能。理由：分子总是在作永不停息的无规则运动，一定具有动能，分子之间存在间隙，具有势能。
二、影响物体内能大小的因素
探究 物体内能大小与哪些因素有关呢？
（1）物体的内能大小与物体的温度有关
播放媒体，展示赤红的熔岩、南极的冰块等图片，形成一定的视觉冲击。特别强调两者都具有内能，那么物体的内能大小与哪些因素有关呢？
[演示实验]配制三杯相同体积不同温度的水，
温度分别为80℃、45℃、15℃，各滴
入一滴红墨水，观察其扩散的速度。（实验的
操作与观察都由学生来完成。）
实验可表明什么？（教师作适当启发）
由学生回答再由教师总结。
实验结论：对同一物体来说，温度越高，分子的无规则运动越激烈，物体内能就越大。温度是物体分子平均动能（后称分子动能）大小的标志，内能与温度有关，一个物体温度升高，分子动能增大；温度降低，分子动能减小。
（2）物体的内能与它的体积有关
分子势能与分子间的相互作用情况有关，而作用情况又决定于分子间的距离，所以内能又与物体的体积有关。同一物体的体积改变时，使物体内部分子间的相互作用力发生变化，从而使分子势能变化，引起物体的内能的变化。
（3）物体的内能还与物体的质量（分子数多少）有关
内能大小与物体的质量大小（分子数多少）有关，所以我们一般仅研究同一物体内能变化，不比较不同物体之间的内能大小，例如下面这句话就是错误的：A物体的温度比B物体的温度高，则A的内能一定比B的内能大。高温物体的内能未必比低温物体多。一根烧得火红的500℃的细铁丝的内能可能比一杯热水的内能小得多。
三、内能与机械能的区别（让学生讨论，并归纳回答，教师作启发诱导）
内能和机械能是两种不同形式的能。物体的机械能与整个物体的机械运动情况有关，物体的内能则与物体内部大量分子的无规则运动即热运动有关。物体的机械能可以等于零，但其内能永远不为零，因为物体内部分子的热运动永不停止，分子间的相互作用也不可能没有。
例1.一颗在空中飞行的子弹，具有什么能？
解析 由于它在运动，所以子弹具有动能；由于有高度，所以子弹具有重力势能；由于任何物体都具有内能，因此子弹也具有内能。
例2. 下列关于物体内能的说法中正确的是（ ）
A．物体运动速度越大，内能越大 B．静止的物体没有动能，但有内能
C．内能和温度有关，所以0℃的水没内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
解析 物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、体积，与物体的运动速度和举起的高度无关，物体的速度和举起的高度影响的是机械能，而机械能与内能是两种不同形式的能。对于同一物体，温度越高，内能越大。任何物体都有内能。答案选B
点评 本题考查对内能概念的理解，解答本题的关键是明确内能与哪些因素有关及内能与机械能的区别。
[想一想] A物体的温度比B物体的温度高，则A的内能一定比B的内能大。这种说法对吗？
解析 影响物体内能的因素有物体的温度、物体的体积、物体的质量（分子数）。对同一物体来说，温度高时内能大；不同物体的内能大小一般难以比较。因此，这种说法不对。
[练一练]
1. 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叫物体的内能，内能有时也叫热能。任何物体在任何状态下都有内能。
2.物体的内能大小与物体的温度有关，同一物体，温度越高，内能越大；此外，物体的内能还与物体的体积、形状有关，也与物质的多少有关。
3. 内能与机械能的区别：物体的机械能与整个物体的机械运动情况有关，物体的内能则与物体内部大量分子的无规则运动即热运动有关；物体的机械能可以等于零，但其内能永远不为零，因为物体内部分子的热运动永不停止，分子间的相互作用也不可能没有。
[课堂小结]
1.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叫物体的内能。任何物体在任何状态下都有内能。
2.影响物体内能大小的因素有物体的温度、物体的体积、物体的质量（分子数）；同一物体温度越高，内能越大。
3. 内能和机械能是两种不同形式的能。
课外同步训练
[轻松过关]
1.物体内所有分子无规则运动具有的动能和分子相互作用的势能之和是： (C)
A．动能 B．势能 C．内能 D．机械能
2.关于物体内能的几种说法中，下列说法正确的是 （C）
A、水有内能，冰没有内能；
B、水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大；
C、一杯水的温度越高，它具有的内能越大；
D、一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大。
3.物体的内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子具有的能量。
[适度拓展]
4.取两块表面磨平、干净的铅块，让它们紧密接触，铅块就能结合在一起，在它的下面还可以挂一个重物。这个实验主要说明 （B）
A．物质是由分子组成的 B．分子间存在着相互作用的引力
C．分子间存在着相互作用的斥力 D．分子在不停地做无规则的运动
5.下面是在小宇同学“科学学习笔记本”中的部分摘录，其中错误的是 （C）
A．物体的动能可以为零，但内能一定不为零
B．扩散现象表明物体的分子在不停地做无规则运动
C．物体内能的大小只与物体的温度有关
D．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
[综合提高]
6.下列说法中，正确的是 （C）
A.不受力的物体，一定处于静止状态
B.温度高的物体具有的内能大
C.一定质量的晶体，在熔化过程中，温度不变，但内能要增大
D.在检修家庭电路时，人只要站在绝缘的木凳上，就可以避免触电
解析 不受力的物体除静止状态外，还可能处于匀速直线运动状态；决定内能大小有温度、体积、质量多个因素，不仅仅决定于温度；晶体熔化过程虽然温度不变，分子做无规则运动的速度不变，因此大量分子做无规则运动具有的动能不变，但是由于分子之间的距离发生变化，分子之间的势能增大，故其内能要增大；人站在绝缘的木凳上，如果身体的不同部位同时接触火线与零线仍然会触电。故答案为C。
课外阅读
正确理解物体内能与温度的关系
内能与温度的对应关系一定要考虑物态，就是说同一物体且物体状态不发生改变时，温度越高，对应着物体内分子做无规则运动的程度越剧烈，每个分子的平均分子动能越大，所有分子的分子动能和分子势能的和——内能也就越大。晶体在熔化或凝固时，分子动能尽管不变，但物态在变，物态对应着分子间距离的大小，而分子间要对距离分子势能有关。分子势能变了，物体的内能也随着改变，所以晶体熔化时，内能在增加，但温度并不升高。因此温度是分子动能的标志。
第3课时 5.1 物体的内能（三）
教学目标
1.使学生知道做功可以改变物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的改变。
2.了解内能和热量的区别和联系。
3.知道热传递的三种方式；知道热传递能改变内能。
4.能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
教学器材准备
压缩空气引火器，机械能转化内能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。
教学重难点
重点 改变内能的方式：做功、热传递和内能改变的关系
难点 用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象热传递和内能改变的关系。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
(1)什么叫做物体的内能
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叫物体的内能。
(2)物体的内能大小跟哪些因素有关
物体的内能大小与物体的温度、物体的形状和体积、物体的质量有关。同一物体（形状、体积相同），温度高的内能大；质量不同的物体的内能大小一般难以比较。
[合作交流，探究新知]
一、做功可以改变物体的内能
物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今天我们先研究一种改变内能的方法—做功。
1．对物体做功，物体的内能会增大。
（1）演示实验：压缩空气引火实验。
[出示]压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。
（2）分析实验现象。
组织学生讨论“实验现象说明了什么”？从燃烧的条件：温度达到着火点、有助燃物质展开讨论，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。
（3）生活事例：实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生列举其它事例。
（4）归纳学生所举事例，得出结论：外界对物体做功，物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢
2．物体对外做功时，本身的内能会减小。
（1）演示实验：气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。
（2）分析现象：瓶塞跳起是水蒸汽膨胀对瓶塞做功，那么水蒸气的内能就减小，温度就降低，水蒸气就液化成小水珠，就是我们看到的有雾产生。
（3）得出结论：物体对外做功，物体的内能减小。
3．内能的改变可用做功来量度。做功改变物体内能实质上是机械能与内能之间的相互转化。
二、热传递可以改变物体的内能
1．热传递
热传递是指热从高温物体传到了低温物体或从物体的高温部分传到低温部分。列举热传递的具体事例。引导学生复习热传递有关知识并能认识热传递的实质。
①发生热传递的条件：存在温度差，热传递一直进行到温度相同（热平衡）为止。
②热传递过程中，高温物体温度降低，低温物体温度升高。
③热传递的方式：传导、对流和辐射 。
④热传递的实质是内能的转移，内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分。
教师具体解读传导、对流和辐射三个概念。
传导：热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分，叫做传导。
热传导是固体中热传递的主要方式。在气体或液体中，热传导过程往往和对流同时发生。各种物质都能够传导热，但是不同物质的传热本领不同。善于传热的物体叫做热的良导体，不善于传热的物体叫做热的不良导体。各种金属都是热的良导体，其中最善于传热的是银，其次是铜和铝。瓷、纸、木头、玻璃、皮革都是热的不良导体。最不善于传热的是羊毛、羽毛、毛皮、棉花、石棉、软木和其他松软的物质。液体中，除了水银以外，都不善于传热，气体比液体更不善于传热。
对流：靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。
对流是液体和气体中热传递的主要方式，气体的对流现象比液体更明显。利用对流加热或降温时，必须同时满足两个条件：一是物质可以流动，二是加热方式必须能促使物质流动。
辐射：热由物体沿直线向外射出，叫做辐射。（因自身的温度，以可见光、不可见光的形式向外发射能量的现象）。
用辐射方式传递热，不需要任何介质，因此，辐射可以在真空中进行。地球上得到太阳的热，就是太阳通过辐射的方式传来的。物体温度越高，对外辐射越强。
一般情况下，热传递的三种方式往往是同时进行的。
介绍宇宙背景辐射、响尾蛇导弹等课外知识。
例1. 根据热传递三种方式的特点，分析有关热传递问题。下列事例中，热传递的主要方式是哪种？
（1）炉子上烧水使整壶水都变热。
（2）夏天喝饮料，把冰块放入饮料中降温。
（3）冬天在炉子旁取暖。
（4）把金属勺放在热汤中，勺把会烫手。
解析 题（1）中炉子烧水使整壶水都变热，主要是对流方式起作用。
题（2）中冰块放入饮料中，饮料通过传导的方式把热传给冰，冰吸热熔化，接着整杯饮料通过对流达到相同温度。
题（3）中在炉子旁取暖，主要是辐射传热。
题（4）中金属是热的良导体，汤将热传给勺后，通过传导的方式使勺把变热。
2．热量
热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。由于热传递过程中，内能总是从高温物体传向低温物体，所以高温物体的内能减少，这叫做放出了热量；低温物体的内能增加，这叫做吸收了热量。在热传递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它们的内能的改变越大。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。
3．做功和热传递对改变物体的内能是等效的。例如一根锯条的温度上升了，但无法从其温度上升判断出其内能的增加依靠的是做功还是热传递。做功和热传递这两种方式虽然在改变物体内能上是等效的，但本质还是有区别的，“做功”使机械能或其它形式的能转化为物体的内能或者相反，属于能量的转化，热传递则是能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程，属能量的转移，因此，认为“做功”和“热传递”是一样的说法是错误的。
例2.日常生活中有许多物体内能发生改变的现象，说出以下现象中改变物体内能的方式.。 （1）用打气筒打气时，筒壁发热。
（2）金属汤勺一端放在热汤中，另一端变烫。
（3）双手互相搓，感觉暖和。
（4）用电水壶煮开水。
解析 （1）活塞压缩气体做功；（2）热传递（传导）；（3）克服摩擦做功。（4）电流做功。
点评 做功使物体的内能改变有多种形式，如克服摩擦、压缩气体和通电等，但其本质都是其它形式的能与内能之间的转化；热传递改变物体内能的方式有传导、对流和辐射，但其本质是内能的转移。
4．功、内能、热量采用相同的单位：焦耳（J）,简称焦。
通过做功改变物体内能时，可以用功来量度内能的改变；用热传递改变物体内能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。
三、内能和热量的区别
内能是物体的状态量，一个物体处于一定状态就对应着一个确定的内能。热量是热传递过程中内能转移的多少，即内能的改变量，热量是一个过程量。我们只能说物体有多少内能而不能说物体有多少热量，内能和热量的区别就如同机械能和机械功，前者是物体的状态量，后者是一个过程量，我们只能说物体有多少机械能而不能说物体有多少功。同一物体在同种状态时，内能的多少主要决定于物体温度的高低。吸收或放出热量的多少，则决定于温度变化的大小。
[想一想] 为什么我们只能说物体有多少内能而不能说物体有多少热量？
解析 ∵内能是物体的状态量，一个物体处于一定状态就对应着一个确定的内能。而热量是热传递过程中内能转移的多少，即内能的改变值，热量是一个过程量。∴说一个物体有多少热量是没有意义的。
[练一练]
1. 热传递的方式有传导、对流和辐射，其中能在真空中传播热，不需要依赖媒质的是辐射，靠液体、气体的流动来传递热的是对流。
2.做功可以改变内能，压缩气体做功，气体内能增加；水蒸汽膨胀做功，水蒸汽内能减少。
3.在下列过程中．利用热传递改变物体内能的是 （C）
A ．钻木取火 B ．用锯锯木板，锯条发热
C ．用热水袋取暖 D ．两手互相搓搓．觉得暖和
4.下列过程中，通过做功改变物体内能的是 （B）
A 举重运动员把杠铃举起
B．拉锯子锯木头使锯片的温度升高
C．把搭在弓上的箭射出
D．冬天用暖水袋取暖
5.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 （A）
A．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B．闭合开关后，灯泡发光
C．烧水时，水蒸气顶起壶盖 D．给电动自行车的蓄电池充电
6.下列说法中正确的是 （A）
A、0℃的物体也具有内能 B、运动速度大的物体内能大
C、物体的内能与温度无关 D、物体对外做功其内能一定增大
[课堂小结]
1.做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体的内能会增大；物体对外做功时，本身的内能会减小。内能的改变可用做功来量度。做功改变物体内能实质上是机械能与内能之间的相互转化。
2.热传递可以改变物体的内能。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。内能的改变也可用做热量来量度。热传递的实质是内能的转移，内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分。
3. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
课外同步训练
[轻松过关]
1.改变物体内能的方法有做功和热传递两种。
2.子弹射入木块的过程中机械能转化成内能；爆竹腾空而起，火药的化学能先转化为内能，然后转化为机械能。
3.下列说法正确的是 （D）
A．高温物体的内能一定大
B．内能大的物体，温度一定高
C．物体的内能变小，温度一定降低
D．物体的内能变小，温度可能降低
4.下列说法中，错误的说法是 （D）
A.一个物体没有与外界发生做功的情况，若它的温度升高，它的内能就增加
B. 内能是物体中大量的做无规则运动的分子具有的能
C. 做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D. 在国际单位制中热量的主单位是“卡”
[适度拓展]
5.下列实例中属于机械能转化为内能的是 （B）
A．点燃的火箭飞向太空
B．陨石坠人地球大气层成为流星
C．广场上的石凳被晒得发烫
D．气缸里的活塞在燃气推动下运动
6.下列事例中，属于由做功改变物体内能的是 （B）
A．冬天人站在阳光下感到暖和
B．用锤子锻打铁丝，铁丝发热
C．在炉子上烧水，水温升高
D．爆竹点燃后，腾空升起
7.下面的几个例子中，哪一个例子里有内能转化为机械能的过程 （B）
A. 热水加入冷水中
B. 放爆竹，爆竹腾空飞起
C. 冬天，人在户外晒太阳
D. 用电饭煲煮饭
8.在下列现象中，是机械能转化为内能的是 （A）
A. 给自行车打气时打气筒变热
B. 电炉丝通电后变热
C. 晒太阳感到暖和
D. 一壶水在煤气炉上加热，温度升高
[综合提高]
9.小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中，容器中的水温约为20℃，热奶的温度约为90℃，同时,他还利用温度计和钟表测出温度
的变化情况,并作出了水和热奶的温度
随时间变化的关系曲线,如图所示。其中
②曲线是表示热奶的温度小明将装有热
奶的奶瓶放入室温的水中，容器中的水
温约为20℃，热奶的温度约为90℃，同
时,他还利用温度计和钟表测出温度的变
化情况,并作出了水和热奶的温度随时间
变化的关系曲线,如图所示。其中①曲线是表示热奶的温度随时间的变化情况，大约经过14ｍｉｎ时间热奶和水温刚好达到一致（填13.5到15.5都对），图中40℃具有特殊的意义，表示热奶与水的混合温度（达到热平衡时的温度）。
课外阅读
影响物体内能大小的因素
物体的内能是由构成物体的分子数目、分子平均动能的大小、分子间势能的大小共同决定的。由于物体动能与物体的质量和速度有关，物体的势能与物体的质量和物体间的距离有关，因此从宏观看，物体的内能与下列因素有关：①物体的质量，它反映了物体内部分子数的多少。②物体的温度，它一方面反映了物体内部分子运动的剧烈程度，温度越高，分子平均速度越大，分子动能也就越大，同时，对于固体和液体，分子平均速度越大，分子偏离平衡位置的距离也越大，也就是热胀冷缩现象，此时物体体积变大，分子间势能也变大。③构成物体的物质种类，因不同物质的分子大小、结构都不同，在温度相同时，它们的分子动能尽管相同，但分子势能仍不相同。④物体的体积，它反映了分子间平均距离的大小，影响到分子间势能的大小。
由于物体内能与诸多因素有关，有些因素用宏观手段无法测量，所以要计算出某一物体所具有的内能是不可能的，不同物质构成的质量相同的物体之间的内能大小也往往无法比较。事实上，与我们生活、生产实践有意义的只是同一物体在不同情况下内能的改变量—热量，这个改变量是可以测量或计算出来的，热量是在不存在做功时物体内能改变的量度。初中科学中一般表述为决定内能大小的因素有物体的温度、物体的质量（分子数）和物体的体积。
第4课时 5.2 比热容（一）
教学目标
1.知道什么是物质的比热容，知道比热容的单位及其读法。
2.知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。
3.会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
教学器材准备
相同大烧杯、铁架台、酒精灯、温度计、石棉网、玻璃棒各两件，水、煤油等
教学重难点
重点 理解比热容的概念。
难点 根据水的比热容较大这一特性来解释有关的现象。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
提问：热传递的实质是什么 什么叫做热量 为什么热量的单位跟功的单位相同
大家都有这方面的经验：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多，把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。可见，水在温度升高时吸收的热量和水的质量有关，和升高的温度有关，水的质量越大，水温升高的度数越多，吸收的热量越多。其它物质也是这样的。那么，不同的物质，在质量相等、升高的温度也相等时，吸收的热量是不是跟水一样多呢
[合作交流，探究新知]
一、比热容
演示P.118图5.2.1实验 （取初温相同、质量相等的水和煤油，用相同的酒精灯加热）
实验结果：煤油温度升得快。表明质量相等的水和煤油在升高相同温度时，水吸收的热量比煤油多。
1．比热容
换用其他物质，重复上述实验，得到的结果是类似的。
[结论]相同质量的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的。怎样来表示各种物质的这种性质上的不同呢？在科学（物理学）中就用比热容来表示物质的这一性质。
比热容：单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容简称比热，符号是c。
进一步的实验证明，单位质量的某种物质温度降低1℃放出的热量与温度升高1℃吸收的热量相等，即等于它的比热容值。
比热容是物质的一种特性，与物质的体积和质量等因素无关，不同物质的比热容一般是不同的，同种物质在不同状态下比热容也是不同的。
例1.小兰在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶要比煮沸同样多的水快，这是为什么呢 请你运用所学的科学知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法。
(1)你的猜想是：________________________________________；
(2)验证猜想的办法是：__________________________________。
解析 (1)猜想一：牛奶的比热容比水小 验证方法：用同一个锅，分别装同样多的水和牛奶，放到同样的火上加热相同时间，测出各自的温度进行比较，温度较高者，比热容较小．(或用同一个锅，分别装同样多的水和牛奶，放到同样的火上加热到相同的温度比较它们的加热时间，时间短的比热容小) 。
(2)猜想二：牛奶的沸点比水低 验证方法：将牛奶和水都加热到沸腾，用温度计测出牛奶和水沸腾时的温度并进行比较。
点评 该题既强化了学生对比热容是物质的特性的认识，又可培养学生的探究精神，加深对进行对比实验必须控制变量的理解。
2．比热容的单位
比热容的单位是焦／（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。符号是J/(kg·℃)
单位质量的某种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。
3．学会查比热容表， 了解比热容的意义。
（1）水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，表示质量为1千克的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103 焦。
（2）查干泥土、铜、铅、铝等物质的比热容，并与水的比热容作比较，得出常见物质中水的比热容最大。
二、了解与水的比热容大有关的知识
1.水的比热容较大，对于气候的变化有显著的影响。在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化小一些，水的这个特征对气候影响很大，白天沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚沿海温度降低少，为此一天中沿海地区温度变化小，内陆温度变化大，一年之中夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
2.北方冬季常用热水取暖，冬季供热用的散热器、暖水袋。(分析课本图5.2.2说明利用水取暖和冷却的原理)
3.汽车发动机、大型发电机等机器，在工作时要发热，通常要用水来做冷却剂。
4.农村在培育秧苗时，为保护秧苗夜间不致受冻，傍晚要往秧田里灌水，夜间秧田里温度不致降的太多，秧苗不致冻坏，早晨再把水放出去，以日照使秧苗温度高一些，有利于秧苗的生长。
例2. “早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化非常显著。请用科学知识作解释。
解析 这句谚语反映了当地早上和夜晚的气温很低，中午的气温又很高。其主要原因是新疆等内陆地区构成以干泥土和岩石为主，比热容比水小得多，与水相比，在吸收或放出的热量相同的条件下，岩石和干泥土的温度变化非常显著，因而日夜的温度差非常大。这种气候属于典型的内陆性气候。
点评 这是一个科学和地理、语文的综合题，既可复习地理知识，又能加深对比热容相关知识的理解，更能培养学生学习科学的兴趣。
[想一想]你能说出类似的反映天气或气候的谚语、古诗吗？
解析
[练一练]
1.单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容简称比热。
比热容是物质本身的一种特性。
2.比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，表示的意义是质量为1千克的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103 焦。
3.质量相等，比热容不同的两个物体吸收相同的热量后，比热容小的物体温度升高较多。如果让它们升高相同的温度，则比热容大的物体吸收热量较多。（填“大”或“小”）
4.人们用水冷却发动机和用热水取暖，这是因为 (C)
A.水很容易获取 B.水的价格低廉 C.水的比热容大 D水是液体
5.关于比热容的说法，正确的是 （C）
A．质量大、温度高的物体，比热容一定也大
B．汽油是燃料，所以只有热值，没有比热容
C．比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容
D．比热容相同的，一定是同一种物质
6.１００克水和1克水相比较，它们的比热相同，一大桶酒和一滴水相比较水的比热大。（填“水”或“酒”）
课堂小结
1.单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。
2.知道比热容的单位及其读法，学会查比热容表，了解比热容的意义。
3.了解与水的比热容大有关的知识。
课外同步训练
[轻松过关]
１.在农业生产中，为了保护秧苗夜间不致受冻，傍晚时向秧田里多灌些水，这是因为水(B)
A．密度大 B．比热大
C．传热本领大 D．温度高
２.“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著.其主要原因是砂石比水具有较小的 （C）
A.热量 B.密度 C.比热容 D.内能
3.关于比热容的几种说法中正确的是 （A）
A. 单位质量的某种物质，温度升高10C所吸收的热量，叫做这种物质的比热容
B. 比热容与热量有关，某种物质吸收或放出热量越多，比热容越大
C. 砂石的比热容是0.92×103J／J/(kg·0C)，它表示砂石升高10C吸收的热量是0.92×103J
4.下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是 （D）
A. 体积相等的水和煤油温度都升高50C，水吸收的热量比煤油多
B. 质量相等的铝和铜分别升高100C 和50C，铝吸收的热量比铜多
C. 同样多的两杯水升高相同的温度，它们吸收的热量也相同
D. 质量相等的酒精和砂石升高相同的温度，酒精吸收的热量比砂石多
[适度拓展]
5.一定状态的某种物质的比热容 （D）
A．跟它原来的温度成正比；
B．跟它吸收的热量成正比；
C．跟它吸收的热量成反比；
D．是它的特性之一，其大小与上述因素无关。
6.如图2所示为研究物质比热容的实验装置，两个相同的烧杯中分别盛有质量相等、初温相同的水和煤油，用两个相同的“热得快”对其加热。实验时为比较水和煤油吸热本领的大小， 我们可以加热相同的时间，观察水和煤油升高温度的不同；也可以实验中“热得快”通电时间的长短来反映水和煤油吸收热量的多少。
7.下列说法正确的是 （A）
A．没有吸热过程和放热过程，说热量是毫无意义的；
B．物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关；
C．两个物体升高相同的温度，吸收的热量也一定相同；
D．热总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体。
[综合提高]
8.把质量和温度都相同(20℃)的铁球、铜球和铅球同时浸没在足够的开水中，当它们达到共同的温度时，吸收热量最大的是( )(c铁>c铜>c铅) (A)
A．铁球
B．铜球
C．铅球
D．三个球一样多
9.夏天，坐在湖边的树底下，风吹来人感到凉爽.对其原因，下列分析中,正确的是 （B）
A.水的比热容大，湖水吸热温度升高较快
B.树叶里水蒸发带走大量的热
C.风减慢了人体表面汗液的蒸发
D.地形宽旷，不利于散热
10.把质量相等的铝球和铁球（C铝＞C铁）放在沸水中煮足够长的时间后，分别放入两杯温度都相同的水中，（杯子完全相同，水温低于沸水温度）达到平衡后 （B）
A. 放铁球的杯中水温高
B. 放铝球的杯中水温高
C. 两杯水温相同
D. 无法判断
课外阅读
海陆风和山谷风
地球上各处的地形地貌也会影响风的形成，如海边，由于海水比热容大，接受太阳辐射能后，表面升温慢，陆地比热容小，升温比较快。于是在白天，由于陆地空气温度高，空气上升而形成海面吹向陆地的海风。反之在夜晚，海水降温慢，海面空气 温度高，空气上升而形成由陆地吹向海面的陆海风（见下图）。
海陆风的形成图
（a）白昼海风；（b）夜间陆风
在山区，白天太阳使山上空气温度升高，随着热空气上升，山谷冷空气随之向上运动，形成“谷风”。相反到夜间，空气中的热量向高处散发，气体密度增加，空气沿山坡向下移动，又形成所谓“山风”（见下图）。另外局部温度梯度等因素也会使风能分布发生变化。
山谷风形成图
（a）白天“谷风”；（b）夜间“山风”
第5课时 5.2 比热容（二）
教学目标
1加深对比热容概念的理解，学会根据比热容等条件进行热量计算。
2理解热量的计算公式。
教学重难点
重点 理解热量的计算公式。
难点 热量计算公式的应用。
[创设情景，导入新课]
1．什么叫做比热容？比热容的单位是什么？怎样读？
2．水的比热容是多少？表示什么意义？
3．比较下列物质谁的比热大：一滴水和一桶水？一枚铁针和一支铁棒？0℃的水和100℃的水？
以水的比热为例，说明它的意义，使1千克的水温度升高1℃，需要吸收4.2×103 焦的热量，完成下列表格
质量 升高温度 吸收热量
1kg 1℃ 4.2×103J
2kg 1℃
2kg 2℃
从填上表格引入热量的计算，并启发学生得出热量计算方法。
[合作交流，探究新知]
热量的计算
1.吸热公式及理解。
（1）Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t0)表示升高的温度可写成Q吸＝cmΔt升
式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。
（2）公式的应用。
例1. 质量为2kg的水在太阳的照射下，温度从20℃升高到45℃，水吸收的热量为多少？这是通过那种方法改变了水的内能？[ C水＝4.2×103J/（kg ℃）]
解析 Q吸＝cm（t-t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×2kg×（45℃－20℃）＝2.1×105 J
热传递改变水的内能，内能增加。
2.放热公式的理解。
（1）Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成Q放＝cmΔt降
（2）公式的应用。
例2.质量为5kg的铁块温度从75℃降低到50℃，放出的热量为多少？
[C铁＝0.45×103J/（kg ℃）]
解析 Q放＝cm（t0－t）＝0.45×103J/（kg ℃）×5kg×（75℃－50℃）＝56250 J
注意点
1、学生容易把t0和t混淆，所以要告诉学生记忆的方法：有标脚“0”的就可想到“一切从零开始”就表示开始的温度即初温。没有脚标的就是末温。）
2、区别“升高”、“升高了”、“升高到”和“降低”、“降低了”、“降低到”
[练一练]
1.太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会升高。某太阳能热水器盛有l00kg的水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了2.1×107J的热量。[c水＝4.2×103 J／(㎏·℃)]
2.质量为200克的铝块，温度由100℃降低到15℃，该铝块释放（选填“吸收”或“释放”）了 14960焦的热量。[已知铝的比热为0.88×103焦/（千克·℃）]
[课内小结]
本课时重点学习了吸热和放热公式及其变形公式的应用，了解了初温、末温、升高了、升高到等提法的区别。
课外同步训练
[轻松过关]
1.质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为42000J。这是通过 热传递的方法改变了水的内能。C水＝4.2×103J/（kg ℃）
2.质量为0.5kg的水，温度从 60℃降至40℃，会放出4.2×104J的热量。若这部分热量全部被初温为10℃、质量为0.7kg的酒精吸收，则酒精的温度将上升到35℃。[酒精的比热容为2.4×103J／（kg·℃），水的比热容为 4.2 ×103J／（kg·℃）]
[适度拓展]
3.温度相同的甲、乙两个物体， 其密度比为2:1， 比热容之比为3:2，现在分别吸收2:1的热量，若两者体积相等，则甲、乙物体上升温度比为2:3；若两者质量相等，则甲、乙物体上升温度比为4:3。
4.比热容是物质的一种特性。用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容相同（填“相同”或“不同”）。质量均为1kg的铜块 [ c铜 = 3.9×102 J / (kg·℃ ) ] 和铅块 [ c铅 = 1.3×102 J / ( kg·℃ ) ] ，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为1:3；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了3.9×104 J的热量。
[综合提高]
5.质量相同的甲、乙两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，加热过程中，温度随时间变化的图象如图所示，从图中可以看出 （A）
A、液体甲的比热容大 B、液体乙的比热容大
C、两种液体比热容相等 D、无法比较
在相同的压强下，甲、乙两种液体沸点较低的是甲。
第6课时 5.3热机（一）
教学目标
1.知道燃料的热值和意义。
2.能根据热值进行热量的有关计算。
教学器材准备
教学重难点
重点 热值的概念和意义
难点 如何改善燃烧条件，使燃料充分燃烧，提高燃烧的效率。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.什么叫比热容？水的比热容是多少？表示什么意义？
2.复习热量计算公式
[合作交流，探究新知]
一、燃料的热值
1.食物与燃料具有化学能。
2.燃料的种类
可分为固体燃料和液体、气体燃料；常见的燃料有木柴、煤炭、汽油、酒精、天然气、煤气、氢气等。燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。
3.热值
单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位质量通常取1千克。热值在国际单位制中主单位是焦/千克，符号为J/Kg。
指导学生阅读热值表，比较各种燃料热值的大小，特别强调
（1）燃料的热值是燃料本身的一种特性；
（2）氢气的热值是常见燃料中最大的，也是最清洁、环保的未来能源；
（3）燃料热值的意义，氢气热值为14.3×107J/Kg，表示1 Kg氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J。
4.热值的应用
公式 Q=mq 其中Q表示热量，m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。
例1. 地热资源越来越被人们所重视,并得到广泛利用,例如,广西某地的温泉很早就被开发和利用。若该处地下热水每日开采量为3×105Kg,平均水温为66℃.问(1)如果改用锅炉燃烧无烟煤来供给热水,则每日将等量的冷水由16℃加热到66℃,水需要吸收多少热量 (2)若无烟煤完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则每日需要多少无烟煤 [已知水的比热容为4.2×103J/(Kg·℃),无烟煤的热值为3.4×107J/Kg]
解析 Q吸＝cm（t-t0）=4.2×103J/(Kg·℃) ×3×105Kg×（66℃-16℃）=6.3×1010 J
∵Q=m煤q ∴m煤= Q/ q=6.3×1010 J/3.4×107J/Kg=1.85×109 Kg
点评 科学计算要注意格式规范，有公式的一定要写好公式，必要的还需要进行公式变形，一般应带单位进行运算。通过上题的计算，也提高了我们对节约能源和开发新能源重要性的认识。
二、燃料的有效利用
1.影响燃料有效利用的因素
（1）燃烧不充分，主要因素是供氧不足，燃料和氧气的接触不充分。
（2）烟气会带走大量能量，炉壁也会带走一部分能量。
2.提高燃料利用效率的方法
改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧，主要方法是让固体燃料粉末化或转化成液体、气体燃料，并增加氧气的供应；根据热传递的三种方式尽可能减少各种热损失，增加吸热面积，使燃烧得到有效利用。
例2.某校师生在学习了燃料的热值以后，组织兴趣小组调查学校几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。
⑴ 请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施.
⑵ 要减少烟气带走的热量，可以采用什么办法？
解析 ⑴锅炉效率低的原因：锅炉冒出大量的黑烟说明煤燃烧不完全；锅炉周围的温度很高说明向周围散失的热量太多。
改进措施：加大送风量，将煤块磨成煤粉，使煤在炉膛内尽可能燃烧完全；在锅炉的外围包裹一层不易散热的材料，减少热量散失．
⑵可以加大受热面积．
点评 老式锅炉既浪费能源又污染环境，应逐步淘汰，可推广集中供热模式。
[练一练]
1. 单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料的热值是燃料本身的一种特性。
2.木炭的热值是3.4×107J／kg，读作3.4×107焦每千克，表示质量为1千克的木炭完全燃烧放出的热量为3.4×107J；完全燃烧500g木炭，能放出1.7×107J的热量。
3.常见燃料中热值最大的是氢气。
4. 影响燃料有效利用的因素有（1）燃烧不充分，主要因素是供氧不足；（2）烟气会带走大量能量。
[课堂小结]
1.单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。热值在国际单位制中主单位是焦/千克，符号为J/Kg。燃料的热值是燃料本身的一种特性；燃料热值的意义，以氢气为例，氢气热值为14.3×107J/Kg，表示1 Kg氢气完全燃烧放出的热量为14.3×107J。
2. 提高燃料利用效率的方法
改善燃烧条件，使燃烧尽可能充分燃烧，主要方法是让固体燃料粉末化或转化成液体、气体燃料，增加氧气的供应；根据热传递的三种方式尽可能减少各种热损失，增加吸热面积，使燃烧得到有效利用。
课外同步训练
[轻松过关]
1. 单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。燃料的热值是燃料本身的一种特性。
2.一瓶汽油倒了一半后，则 （A）
A．热值不变 B．热值减少 C．热值增大 D．无法确定
3.现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有 （C）
A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点
4.用太阳灶给200kg的水加热，水的温度升高400C，水吸收的热量是3.36×107J，这些热量相当于1kg的木炭完全燃烧所放出的热量。（木炭的热值为3.36×107J／kg）
[适度拓展]
5.小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃。问：在这4h内水吸收了多少热量 若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭
[水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)、焦炭的热值g＝3.0×107J/kg]
解析 太阳能热水器内水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.5m3＝500kg
需要吸收的热量：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/(kg·℃)×500m3×(40℃－20℃)
＝4.2×107J
焦炭放出的热量：Q吸＝m炭·q
火炉的转化效率：
∴
[综合提高]
6.随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中，已知某国产骄车每行驶100km消耗8L汽油，汽油的密度为0.71×103kg／m3、热值为4.6×107J／kg 。则
（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是4.6×108J 。
（2）该汽车行驶100km消耗的汽油的质量是5.68kg。
（3）当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，它所受到的阻力等于2500N。
课外阅读
城市集中供热和热电联产
城市集中供热，是指在城市的一个较大的区域内，利用集中的热源，向该区域内的工厂及民用建筑供应生产、生活用热。由于用大型或较大型的高效锅炉取代分散的小锅炉，使锅炉的热效率达80％～90％以上。
热电联产，是指在同一电厂中将供热和发电联合在一起，简称CHP。热电联产将普通电厂本来废弃的热量加以利用，为工业和家庭提供廉价的取暖用热，这样可大大提高热效率。
通常的火力发电，其效率约为30％～35％。这意味着每产出1×106J的电能，就有2×106J的热量白白浪费掉。将这部分热量重新用来加热水，完全可以满足电厂附近区域的工厂和住宅区的取暖需要。热电联产通常采用蒸汽轮机驱动发电机发电，而将废气用来对现有的锅炉装置补充加热，其总效率可达80％。
第7课时 5.3热机（二）
教学目标
1.了解热机作为一种重要动力机械对社会发展的重要作用。
2.了解热机的种类及简单工作原理。
3.了解内燃机的基本构造和工作过程，知道汽油机和柴油机的区别。
4.知道火箭与普通热机的主要区别。
教学器材准备
内燃机示教模型（带电源），教学挂图。
教学重难点
重点 内燃机的基本构造和工作原理。
难点 热机的效率。
课堂教与学互动设计
[创设情景，导入新课]
1.什么叫燃料的热值？说说酒精热值的意义？
2.实验室的酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，酒精的内能利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？
[合作交流，探究新知]
一、热机
1.热机
热机是热力动力机的简称。凡是利用燃料燃烧时释放出热量，使工作物质的内能转化为机械能的发动机都叫做热机。蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等都是热机。
2.内燃机
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机，分别以汽油和柴油为燃料。
二、汽油机
1.构造（出示模型、挂图，边指示边讲解）。
进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）。
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
2.工作原理。
（边动作边讲解，并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
吸气冲程：开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
压缩冲程：活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。
做功冲程：压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
排气冲程：做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一个工作循环。四个冲程中只有做功冲程是主动完成的，其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成。
汽油机每完成一个工作循环，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次。
3.能量的转化。
在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。
三、柴油机
1.柴油机的构造和工作过程与汽油机相似。
柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程。
2.柴油机与汽油机的不同点：
构造方面：柴油机没有火花塞，而在相应位置上安装的是喷油嘴。
工作过程上：吸气冲程中吸入的气体不同（汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只是空气）。
压缩比方面：柴油机的压缩比要比汽油机大，在压缩冲程末，气体体积要小得多，所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点。
点火方式：汽油机靠火花塞点火，点火方式叫点燃式；柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧，这种方式称为压燃式。
用途方面：柴油机比汽油机笨重但功率可以做得大一些，汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上，而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
四、热机的效率
1.热机的效率
热机用来做有用机械功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志，热机的效率通常用百分数表示。汽油机的效率为20﹪~30﹪，柴油机的效率是28﹪~40﹪，都比传统的蒸汽机的效率（6﹪~15﹪）高得多，目前蒸汽机已经基本被淘汰。
2.分析热机能流图，探讨如何来提高热机的效率。
参阅课本中的热机能流图，师生共同讨论。热机的各种能量损失中，以废气占最多，应减小废气的能量损失；此外让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，保持运动部件润滑良好等方法都可以提高热机的效率。但由于能量损失的原因比较多，所以热机的效率一般都较低。
结论：提高热机的效率可一举数得，既可节约能源，又能减少环境污染，净化空气。
例1.对于一些冒着浓烟的生产的厂矿和拖着浓烟尾巴飞奔的汽车，环保部门都要求他们限时整改，否则令其停止运行。请你说说原因？
解析 从燃料燃烧对环境的污染来分析。热机中的燃料燃烧后排出废气，含有大量的二氧化碳及二氧化硫、氮氧化物、烟尘、一氧化碳等多种有害物质直接污染大气，破坏了我们的生态环境。通过煤、石油和天然气的燃烧获取内能，给人类带来了文明和进步。但是燃料燃烧时排出的废热、废气，给人类的生存带来很大的危害这就是环境污染。废气排出含有大量的二氧化硫、氮氧化物、烟尘、一氧化碳、二氧化碳等多种有害物质直接污染大气，引起人类的一些疾病，还会溶解于雨水中，造成酸雨，污染土壤和水源。
点评 控制和消除大气污染，改进燃烧设备，开发利用其他能源，保护环境和节约能源就是保护人类自已。
例2.一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km，轿车上的速度表如图17所示，在此过程中
⑴ 轿车速度为多少km/h 合多少m/s
⑵ 若轿车发动机的功率为40kW，则该车行驶中所受阻力多大？
⑶ 若轿车消耗汽油0.25kg，其发动机的效率多大？（q汽油＝4.6×107J/kg）
解析 ⑴ 轿车的速度为90km/h
⑵ 由 得：
因轿车匀速运动，受力平衡
所以阻力f=F=1600N
⑶ 汽油燃烧释放的热量为：
牵引力做功为：
∴发动机效率为：
五、火箭
1.火箭是火箭发动机的简称，是一种新型的热机。由于要在缺氧的太空中工作，所以火箭发动机必须自己携带氧化剂。火箭是利用反冲作用产生动力的发动机，燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷管向后调整喷出，同时产生大小相等、方向相反的推力，把火箭推向前进。
2.现代火箭一般采用二级或三级火箭，当一级火箭工作完成后，空壳脱落，下一级火箭继续工作，推动火箭前进，使火箭得到更高的速度。介绍我国的长征系列火箭，已经具有世界先进水平。
[想一想]你知道除内燃机外有哪些热机吗？
答：蒸汽机，是人类最早使用的热机，直接导致第一次工业革命；蒸汽轮机；燃气轮机；空气喷气发动机；火箭喷气发动机。
[练一练]
1.凡是利用燃料燃烧时释放出热量，使工作物质的内能转化为机械能的发动机都叫做热机。
热机包括蒸汽机、内燃机、蒸汽轮机、空气喷气发动机和火箭喷气发动机等。
2. 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机。两者都利用高温、高压的燃气膨胀做功，把内能转化为机械能。
3. 内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中，在压缩冲程中，机械能转化为内能；在做功冲程中，内能转化为机械能。
4. 汽油机和柴油机的主要区别：（1）吸气冲程中吸入的气体不同，前者为汽油空气混合物而后者为空气；压缩比不同，柴油机可以比汽油机压缩得更多；点火方式不同，前者为点燃式，后者为压燃式；效率高低不同，一般情况下，柴油机的效率比汽油机高。
5. 热机用来做有用机械功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志。提高热机的效率的方法有：（1）减小废气的能量损失；（2）让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失；（3）保持运动部件润滑良好，减小摩擦等。
6. 火箭是火箭发动机的简称，是一种新型的热机。由于要在缺氧的太空中工作，所以火箭发动机必须自己携带氧化剂。火箭是利用反冲作用产生动力的发动机, 现代火箭一般采用二级或三级火箭。
[课堂小结]
1.热机是热力动力机的简称。凡是利用燃料燃烧时释放出热量，使工作物质的内能转化为机械能的发动机都叫做热机。蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气喷气发动机和火箭喷气发动机等都是热机。
2. 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。常用的内燃机有汽油机和柴油机，分别以汽油和柴油为燃料。
3.初步了解汽油机和柴油机的构造和工作过程，知道一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。汽油机和柴油机的主要区别有：吸气冲程中吸入的气体不同，前者为汽油空气混合物而后者为空气；压缩比不同，柴油机可以比汽油机压缩得更多；点火方式不同，前者为点燃式，后者为压燃式；效率高低不同。
4.用来做有用机械功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
5.火箭的初步知识。现代火箭一般采用二级或三级火箭。
课外同步训练
[轻松过关]
1.汽油机工作时的四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其它三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
2.在四冲程内燃机工作的一个工作循环中,存在着机械能转化为内能的过程,也存在着内能转化为机械能的过程,这两个能量转化的过程存在于 (B)
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.吸气冲程和排气冲程
3.柴油机甲的效率高于柴油机乙的效率,这表明 (D)
A.甲做功多
B.甲做功快
C.甲消耗柴油少
D.甲将内能转化为机械能的比例大
[适度拓展]
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是1200r/ min。在1s内该汽油机做功冲程的个数和活塞运动的冲程数各是 （B）
A.20个 80个； B.10个 40个； C.20个 20个； D.10个 10个。
5.如图8所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是内能转化为机械能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的做功冲程。
6. 为了提高热机效率，可采取的措施是 （C）
A．采用热值高的燃料 B．降低热机功率
C．保证良好的润滑减少摩擦 D．以上措施都可以
[综合提高]
7.某柴油机燃烧2.4㎏柴油时，对外做的有用功为2.8 ×107J，该柴油机的效率为35.4℅。柴油机吸气冲程，吸入的物质是雾状柴油；柴油机的点火方式叫压燃式。(柴油的热值为3.3 ×107J/㎏)
课外阅读
第8课时 本章复习
复习目标
1.知道物体的内能以及改变物体内能的两种方式
2.知道物质比热容的定义极其单位，知道比热容是物质的特性。
3.熟练热量和热值的有关计算。
4.知道内燃机的大致结构及工作过程。
5.了解热机的应用对社会发展的巨大作用，了解如何防治热机产生的环境污染。
教学重难点
重点：改变物体内能的两种方式、比热容概念、热值概念、热量的计算
难点：分子间的作用力、内能概念、内燃机的结构及工作过程
课堂教与学互动设计
一、知识网络
二、典型例题解析
例1.下列现象中 ，说明分子不停地做无规则运动的是（ ）
A.糖块放入水中，水变甜了
B.洒水车将水喷洒在地面上
C.扫地时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D.沙粒放入水中，水变浑浊了
解析 分子很小，一般分子的直径只有10-10m，因此选项中的水滴，灰尘和沙粒都是我们肉眼就能观察到的，它们应该属于宏观物体的运动，而不是分子的无规则运动，选项A中，糖块放入水中，水变甜了，是属于扩散现象，是分子无规则运动的结果。答案A
点评 注意区分宏观物质的一些细小颗粒与分子等微观粒子的区别。
例2. 压缩固体和液体很困难说明分子间（ ）
A.分子之间存在着斥力 B.分子之间存在着引力
C.分子不停滴在做无规则的运动 D.固体、液体分子之间没有空隙
解析 固体、液体难压缩的原因，是受压后分子间的距离就要小于0.1nm，这时分子间斥力大于引力，主要表现为斥力，并且斥力会随着分子间距离的进一步减小而迅速增大，所以很难被压缩。答案为A。
点评 通过实例认识分子间存在着引力和斥力，固体、液体都很难被压缩，原因是分子间存在着斥力。
例3. 关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度一定升高 B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．物体温度不变，就没有吸热或放热 D．物体温度升高，内能增加
解析 物体吸收热量使物体的内能增加，可以是分子的动能增加，也可以是分子势能增加。在物态变化过程中的晶体的熔化和液体的沸腾过程中，物体要吸收热量，但物体的温度不变，这时物体的内能增加主要表现在内部分子势能的增加。所以A不正确。改变物体内能有两种方式：做功和热传递。在没有明确说明是通过哪种方式改变物体内能的情况下，不能不假思索地下结论。所以B不正确。物体的温度不变，只能说明物体内部分子的动能没有发生变化，并不能说明物体的内能没有发生变化，因为分子间的势能可能发生变化，所以C也不正确。答案为D。
点评 解答本题时，要正确理解热量、内能和温度的概念，并明确它们之间的关系。
例4.下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ）
A．在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高B．冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和
C．两手互相摩擦，手感觉暖和 D．在阳光照射下，水盆里的水温度升高
解析 A、B、D都是通过热传递使物体的内能增加，C是由于双手克服摩擦做功，将机械能转化为内能使手的内能增加的。答案选C
例5. 以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（ ）
A．古代人“钻木取火” B．电炉通电后，电炉丝发红了
C．晒太阳时感到暖和 D．水壶中水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起来
解析 “钻木取火”是机械能转化为内能；电流做功，也属于做功改变物体的内能，它是电能转化为内能；C是通过热传递方式改变了内能，只是内能发生了转移；水壶中水沸腾时，生成大量高温高压的水蒸气，顶起壶盖，对壶盖做了功，使水蒸气的内能减少，是内能转化为机械能，故D正确。答案为D。
点评 本题考查做功改变内能的过程中能量的转化，做功改变物体的内能实质上是物体的内能与其他形式能的相互转化过程，分两种情况：一是外界对物体做功，将其他形式能转化为内能；二是物体对外界做功，将内能转化为其他形式能。而热传递的实质是内能的转移。
例6. 甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收热量之比为3∶1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（ ）
A．9∶2 B．2∶9 C．1∶2 D．2∶1
解析 由得，所以答案为A
点评 本题考查对热量计算公式的运用，会使用公式的变形公式进行计算。
例7. 据资料显示，2003 年底我国660个城市生活垃圾的清运量达1.5亿吨，并且每年以4 ％的速度递增。垃圾处理成为城市建设及可持续性发展的一个重要问题．现在人们已经可以变废为宝：利用垃圾中的可燃物质燃烧发电．2003 年1 月在芜湖市建成了垃圾焚烧电厂，该厂年处理垃圾可达2 . 16 x105 t。研究表明，生活垃圾的平均热值约为6. 27 x 106J / kg。如果利用垃圾作为燃料建立发电厂，每燃烧1t生活垃圾，可以发电240 kw·h ．那么，
（1）生活垃圾燃烧发电的效率是多少？
（2）请你谈谈对城市建垃圾发电厂的看法，以及你对人们在生活中收集垃圾有何建议．
解析（1）燃烧1t生活垃圾放出的热量
（2）本题答案是开放的，可以从环境保护、节约能源、垃圾是放错了位置的资源等角度进行阐述，可以采用分类收集垃圾等。
例8.热机是将内能转化成机械能的机器；热机一个工作循环由4个冲程组成，包括吸气、压缩、做功、排气冲程，其中图1所示是热机的做功冲程。
解析 此题的关键是了解做功冲程时活塞的运动方向和进气门、排气门的开、关情况。
课外同步训练
1.一根金属棒很难被压缩,也很难被拉长,这说明 (D)
A.分子间没有空隙 B. 分子在不停地运动
C.分子有一定的大小 D.分子间有斥力和引力
2.通过内能、热机内容的学习，可知： (B)
A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能
B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递
C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次
D．在做功冲程中，是机械能转化为内能
3.下列说法中正确的是 （A）
A.萝卜放在泡菜坛里会变咸，这个现象说明分子是运动的
B.两块表面干净的铅块压紧后会结合在一起，说明分子间存在斥力
C.锯木头时锯条会发热，这是通过热传递使锯条的内能发生了改变
D.太阳能热水器是通过做功把光能转化为内能的
4.一箱汽油用掉一半后，关于它的说法下列正确的是 （D）
A、它的密度变为原来的一半 B、它的比热容变为原来的一半
C、它的热值变为原来的一半 D、它的质量变为原来的一半
5.对以下现象解释正确的是 （C）
A. 夏天，从冰箱里取出的易拉罐过一会儿外壁出现了小水珠，这是凝华现象
B. 烈日下，在海边玩耍常感觉沙子比水烫说明沙子的比热容比水大
C. 两杯质量相同的热水和冷水，往其中各加一块糖，过一会儿品尝，热水较甜--温度越高，热运动越剧烈
D. 寒冷的冬天，室外冰冻的衣服也会干，这是汽化现象
6.水比热容较大的性质，在日常生活、生产、技术中有着广泛的应用。下列事例中哪个不是应用这一性质 （D）
A．北方冬天，用热水循环来供暖 B．初春傍晚，在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C．用水来冷却汽车的发动机 D．夏天给教室洒水，感觉凉爽
7.下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 （A）
A.冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B.闭合开关后，灯泡发光
C.烧水时，水蒸气顶起壶盖 D.给电动自行车的蓄电池充电
8.下列说法中，正确的是 （C）
A．不受力的物体，一定处于静止状态
B．汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油
C．一定质量的晶体，在熔化过程中，温度不变，但内能要增大
D．在检修家庭电路时，人只要站在绝缘的木凳上，就可以避免触电
9.湛江是一个美丽的海滨城市，气候宜人，昼夜温差小，这是由于海水的比热容比沙石的比热容大的缘故(填“大”或“小”)．但由于工业和交通每天消耗大量燃料，大部分成为环境热源，城市人口过多、高楼林立等原因，从而使市区温度比乡村温度高，这就是人们常说的热岛效应。近几年来，湛江市区增加了大量绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，某人工湖的湖水质量约为2×107kg，当水温升高20℃时，则湖水吸收的热量为1.68×1012J ，盛夏时节能大大减弱周围地区的上述效应。[水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]
10. 如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸
气会把软木塞冲出．在水蒸气把软木塞冲出的过程中内能转化为机械能；此时，试管口处出。“白气”，它是水蒸气液化形成的。
11. 为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验：
他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。）
表一 m1=100g
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16
温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 30 30
降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 6 6
表二 m2=200g
时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28
降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8
（1）分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是__________（相同/不同）的。
（2）分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是______________。
（3）分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是______________。
（4）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是_____ ___。
解析 （1）当环境温度比水温低时，水放热降温最终降到与环境温度相同，故由表一数据可知甲烧杯所处环境温度为30℃，由表二数据可知乙烧杯所处环境温度为28℃。故两者所处环境温度不同。
（2）从两表第一和第三行数据可看出：随时间的推移，水放热越来越多降温也越来越多，相同质量的水降低的温度与它放出的热量成正比。故一定质量的水放出热量与降低的温度成正比。
（3）比较表一和表二的第三列、第四列、第五列数据可看出：降低相同的温度100g水要比200g水用时少，即放出热量少。故降低相同温度时，水的质量越大放出热量越多。
（4）综合两表数据可发现水的一种热学特性即比热容是个确定的值。因此水温变化相同时，水吸收或放出热量与其质量成正比。故水放出的热量与水的质量、水降低温度的比值是个定值。
点评 本题考查的知识点是利用控制变量法探究影响物体吸热多少的因素，学生要能够熟练运用控制变量法。
最新中考试题集锦
1.【2005广州课改】关于物体的内能，下列说法中正确的是 （Ｂ）
Ａ．温度为０℃的物体没有内能
Ｂ．同一物体温度升高，它的内能一定增大
Ｃ．热传递是改变物体内能唯一的方法
Ｄ．温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
2.【2005贵阳】人们用水冷却发动机和用热水取暖，这是因为 （C）
A.很容易获取 B.水的价格低廉 C.水的比热容大 D水是液体
3.【2005长沙课改】现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有 （C）
A.较大的比热容 B.较低的沸点 C.较大的热值 D.较高的凝固点
4.【2005北京顺义】一个温度是40℃的铁球，吸收2.3×J的热量后，温度上升到90℃，求铁球的质量．[铁的比热容是0.46×J/(kg·℃)]
【解】；
）
5.【2005广州课改】电热水壶的铭牌标有“额定电压220Ｖ，额定功率1kW”，小芳把
20℃的水注入该壶中，电热水壶显示水的体积为1L，让电热水壶在额定电压下工作，通电6min加热到沸腾，这段时间水吸收热量3.36×105 J；电热水壶的效率为93.3％。已知大气压为1标准大气压，水的比热容为4.2×10 3 J/（kg·℃），水的密度为1.0×103 kg／m3．
6.【2005黄岗课改】如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少.已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻R/Ω 500 380 310 245 200 170 150 …
若压力传感器R的上表面面积为5cm2，汽油热值为4.6× 107J/㎏，汽油密度为0.7×
103㎏/m3,电源电压为6V.请回答：
（1）当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？
（2）若油箱内油为10㎏时，汽油完全燃烧能放出的热量是多
少？
（3）如果空油箱的质量为5.8㎏,油量表指针指向2×10-2m3时，
电路中电流是多少？
【解】（1）压力传感器R受到的压强
（2）10㎏汽油完全燃烧能放出的热量
（3）油箱内油的质量
油箱与油的总质量
压力传感器R上受到的压力
由表可以看出，当R受到压力为200N时，R的阻值为200Ω
电路中电流
7.【2005南通（海门）】一铝壶中装有3kg的水，放在煤气灶上加热，将水从20℃加热
至沸腾(在1标准大气压下)，煤气灶共燃烧了48g煤气，在此过程中
（1）铝壶中的水吸收了多少热量？［水的比热c = 4.2×103J/(kg·℃)］
（2）完全燃烧48g煤气可以放出多少热量？（煤气的热值q = 4.2×107J/kg）
（3）如果认为铝壶中的水吸收了煤气灶放出的全部热量，则该煤气灶的效率是多少？
（4）实际加热过程中，铝壶也会吸热并向外界散热，那么该煤气灶的实际效率比你在（3）中求到的效率是高还是低？为什么？
【解】(1) 水吸收的热量
Q吸 = cm (t－t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×3kg× (100℃ －20℃) =1.008×106J
(2) 48g煤气完全燃烧放出的热量
Q放 = m'q = 0.048kg×4.2×107J/kg = 2.016×106J
(3) 煤气灶的效率
η= Q吸/Q放×100％= 〔1.008×106J/( 2.016×106J)〕×100％ =50％
(4) 高．因为有效热量中，除水吸收用于升温的热量外，还应加上铝壶吸收的热量、铝壶向外界散失的热量，而总能量不变，所以煤气灶实际效率应高于（3）问结果．（1分）
8.【2005徐州课改】某汽车在一次行驶过程中消耗了5kg汽油，已知汽油的热值为4.6
×107J／kg。（1）求这些汽油完全燃烧放出的热量？（2）若水箱中4kg的冷却水，温度升高50℃，水至少要吸收多少热量 ［c水= 4.2×103J／(kg·℃)］
【解】放热Q=mq=5×4.6×107J=2.3×108 J
吸热Q=cmΔt =4.2×103×4×50 J=8.4×105 J
答：汽油放热 2.3×108 J，水吸热8.4×105 J。
9.【2005东营】下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数.
型 号 真空管/mm直径×长度 容积/L 集热管采光面积/m2 吸热功率/W 水温/℃
A821-1.8m Φ58×1800 200 2.90 1200～2100 40～98
其中“吸热功率”是指：在阳光照射下，集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量（热量）.若此热水器中装满20℃的冷水,按最大吸热功率计算, 求4小时后水所达到的温度[不计热量散失.水的密度为1.0×103kg/m3, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)] .
【解】水的质量：ｍ=ρv=1.0×103 kg/m3×200×10-3 m3=200kg
设4小时后水所达到的温度为t
根据Q吸=cm(t-t0) 2100w×4×3600s=4.2×103J/ (kg ℃)×(t-20℃)×200kg
解得：t=56℃
10.【2005年安徽卢江】液化气炉是人们目前较普遍地使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的耗能费用，小胜进行了调查，得出如下两组数据：
请问：（1）若小胜家一天所需热量相当于把50kg的水从40℃加热到100℃，则他家一天需消耗多少热量 [C水＝4.2×103J/(kg·℃)]
（2）上述热量若靠电磁炉提供，需耗电多少度 若靠液化气炉提供，需燃烧多少千克的液化气 (1kw·h＝3.6×106J)
（3）通过计算，你认为使用哪种炉具耗能费用更低？
（提示：液化气炉热效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；电磁炉热效率是指电磁炉有效利用的热量与消耗的电能之比）
【解】（1）小胜家一天消耗的热量
Q=Q吸=C水m1（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×(100℃-40℃)=1.26×107Ag
（2）
（3）小胜家一天消耗的热量的费用
依靠电磁炉用电提供，所需电费：3.89度×0.5元/度=1.95元
依靠液化气用气提供，所需燃气费：
使用电磁炉耗能费用更低。
11.【2005扬州】由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了。为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示．实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ ；
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ ；
（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不
一致，是越来越_______的。小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：_____________________________叫做冷却速率。
（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到________的影响。
（5）根据(4)中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：①__________
__________________________________②_____________________________ 。
【解】（1）牛奶的质量、初温；
（2）水传递热的本领比空气强；
（3）慢；单位时间内温度降低的多少；
（4）外界温度；
（5）流动的水善于传热；水循环流动，保持水的低温。
热水
温水
冷水
流水喷淋法的工作过程：
如图通过喷头，大量细小
的水珠源源不断地喷洒在
高温物体上，落水收集后
通过冷却塔再循环使用。
图
固体、液体分子间的距离本来就很小.
120
100
80
60
40
20
0
图17
图2
水 煤油