内能和热量
【学习目标】
1.知道分子运动快慢与温度有关,分子运动也叫做热运动。
2.知道内能的定义和影响内能的因素。
3.知道改变物体内能的方式有热传递和做功,并能区别它们;知道什么是热量。
4.知道燃烧过程的能量转化,知道热值的定义,能简单运用燃料燃烧放热公式进行计算。
【学习重难点】
重点:知道内能的定义和影响内能的因素;知道改变物体内能的方式,并能区别。
难点:内能的定义和影响内能的因素。
【学习过程】
一、温度与热运动
1.温度表示物体的__________。温度的常用单位是__________,其符号是__________。温度的国际单位是____________,其符号是____________。
2.仔细观察图1-2-2可知:____________水中的墨水扩散得快一些。说明了物体的温度越____________,扩散越____________,构成物体的分子做无规则运动越____________。因此人们把____________运动叫做热运动。
3.对比区别:热运动是指____________的运动;机械运动是指____________的运动。
4.下列事例中,哪些事例是热运动( ),哪些事例是机械运动( )
A.夏天,槐花飘香
B.秋天,黄沙扑面
C.冬天,雪花飘飘
D.在皮肤上擦点酒精,立即就能闻到酒精的味道
E.春天,柳絮飞扬
F.在墙角堆煤,过一段时间,墙表面及其内部靠近表面的一层都变黑了
二、物体的内能
1.复习:机械能的知识。
(1)研究对象:整个物体。
(2)包括:动能和势能。
动能:物体由于____________而具有的能。影响因素:____________、____________。
势能:重力势能:物体由于__________而具有的能。影响因素:__________、__________。
弹性势能:物体由于____________而具有的能。影响因素:____________。
(3)单位:____________。(一切功和能量的单位都是____________。)
(4)大小:____________为0。(“可以”或“不可以”)
2.内能的概念。
(1)研究对象:____________。
(2)包括:分子动能:由于________________________而具有的能。
分子势能:由于________________________而具有的能。
(3)影响其大小的因素:____________、____________、种类、状态(只填写宏观物理量)。
(4)单位:____________。
(5)大小:____________为0。(“可以”或“不可以”)
3.比较下列各物体内能的大小:
(1)2kg 20℃的铁块 3kg 20℃的铁块。
___________________________________________________________________________。
(2)200g 0℃的水 200g 0℃的冰。
___________________________________________________________________________。
4.下列说法中正确的是( )
A.物体运动得越快,物体的内能越大
B.物体举得越高,物体的内能越大
C.物体运动得越快,举得越高,物体的内能越大
D.内能与物体运动快慢、位置高低没有直接关系
5.总结:同一物体的内能大小与_________和_________有关;不同物体如果温度、状态都相同,其内能也_________(相同/不相同)。
三、改变内能的方式
1.要使一枝铅笔热起来,我们可以让它(1)与桌面摩擦,也可以(2)放在火旁烤,如果是冬天(3)对它哈气也行。其中_________是内能从一个物体直接传递到另一个物体,_________是内能与其他形式的能量的相互转化;我们把前者改变内能的方式叫做_________;后者叫做_________。
2.对比区别:热传递是__________________;做功是__________________。我们把_________过程中转移内能的多少叫做热量。
由生活经验可知,当两物体温度相同时,属于热平衡,他们之间不会发生热传递。因此热传递的条件是:物体之间有_________。
强调:热量是在热传递过程中才会体现出来。没有热传递就没有热量,不能说成“物体含有多少热量”。
3.两个物体发生热传递内能改变的情况:
(1)低温物体:温度转换成内能其实质是_________增加_________。
(2)高温物体:放出热量由温度转换成内能其实质是_________增加_________。
4.力做功改变物体的内能两种情况:
(1)外界对物体做功转换成物体内能;能量的转化关系是_________转化为_________。
例如:
冬天搓手暖和
滑梯臀部发热
摩擦生热
(2)物体对外界做功转换成物体内能;能量的转化关系是_________转化为_________。
例如:
①给气体打火机加气后的喷气嘴很冷;
②用力挤压拧紧盖的空矿泉水瓶,当瓶盖飞出去后,瓶口会冒白气(水蒸气遇冷要液化);
总结两种情况可知:做功改变内能的实质是____________________________________。
5.总结:物体内能改变可以是通过_________,也可能是通过_________来实现,还可能是做功和热传递同时发生而实现。做功和热传递在改变内能的效果上是_________的(相同/不同)。
6.以下说法中,正确的是( )
A.物体温度低时具有的热量一定少一些
B.高温物体比低温物体含有的热量一定多
C.在物体对外做功过程中,物体不断地放出内能
D.在热传递过程中,物体吸收或放出的热量越多,它的内能变化就越大
7.以下说法中正确的是( )
A.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
B.温度从高温物体向低温物体传递
C.热量从热量多的物体向热量少的物体传递
D.热量从高温物体向低温物体传递
8.下列说法中正确的是( )
A.物体内能增加,一定是外界对物体做了功
B.将壶里水烧开,是通过做功改变内能
C.冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变内能
9.一条锯条的温度升高了,说明( )
A.一定对锯条做了功
B.锯条一定吸收了热量
C.可能对锯条做了功,也可能是锯条吸收了热量
D.以上说法都不对
四、燃烧:放出热量
燃料的燃烧是一种_________变化,在燃烧过程中,燃料的_________能转化为_________能。根据生活经验判断:分别烧开一壶水,需要酒精和煤炭的质量会相同吗?
___________________________________________________________________________。
【课后反思】
1.相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量是不同的。也就是不同燃料燃烧放热的本领不相同。我们把_______kg某种燃料_________放出的热量,叫做这种燃料的_______。用符号_______表示,单位是_______。
2.热值为q,质量为m的某种燃料完全燃烧的放热公式为______________。如果燃料燃烧时不充分,其放出的热量会_______(增大/减小/不变),它的热值会_______(增大/减小/不变)。
3.酒精的热值为3.0×107J/kg,其物理意义是:1kg的酒精完全燃烧放出的热量是_______J。
4.已知酒精的热值为q,质量为m的酒精完全燃烧一半放出的热量为_______,剩余酒精的热值为_______;若酒精不完全燃烧时放出的热量为0.8mq,则酒精的热值为_______。
5.甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值,下列说法正确的是( )
A.甲种燃料比乙种燃料的热量少
B.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值越大
C.完全燃烧mkg乙种燃料,刚好烧开一壶水,那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
D.完全燃烧相同质量的两种燃料,乙种燃料放出的热量多
6.2009年3月发布的《钢铁产业调整和振兴规划》提出,到2011年,我国钢铁行业节能减排须取得明显成效。重点大中型企业吨钢综合能耗不超过620千克标准煤,吨钢耗用水量低于5吨,吨钢烟粉尘排放量低于l.0千克,吨钢二氧化碳排放量低于l.8千克,二次能源基本实现l00%回收利用,冶金渣近l00%综合利用,污染物排放浓度和排放总量双达标。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m?,标准煤的热值q=3.4×107J/kg。
求:
(1)5t水的体积。
___________________________________________________________________________。
(2)620kg标准煤完全燃烧放出的热量。
___________________________________________________________________________。
【达标检测】
1.一滴红墨水在清水中一段时间后,整杯水变红了。则正确的是( )
A.0℃的水就不会有这种现象
B.这叫扩散,只发生在液体中
C.这叫扩散,它说明分子在永不停歇地运动
D.温度越低扩散进行得越快
2.下列说法正确的是( )
A.静止在地面上的冰块没有内能
B.空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C.动能大的物体内能一定大
D.自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
3.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高
D.对物体做功,物体的温度一定升高
4.下列过程中,将内能转化为机械能的是( )
A.反复弯折铁丝的过程
B.水蒸气顶起水壶盖的过程
C.小孩沿滑梯下滑的过程
D.流星在大气层中穿行的过程
5.在下列现象中,写出各是用什么方式来改变物体内能的:
(1)在古代,人类钻木取火。
___________________________________________________________________________。
(2)多次弯折一根铁丝,弯折处会发烫。
___________________________________________________________________________。
(3)冬天,人们往手心上呵气取暖。
___________________________________________________________________________。
(4)把烧红的铁块放到冷水中,冷水变热。
___________________________________________________________________________。
(5)晒太阳时会感到很热。
___________________________________________________________________________。
(6)用锤子反复打击一块铁片,它的温度会升高。
___________________________________________________________________________。
(7)其中属于热传递改变内能的是__________,属于做功改变内能的是__________。
6.火柴可以擦燃也可以在火上点燃,前者是用_____的方法使火柴燃烧,后者是用______的方法使它燃烧。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______能转化为______能;此时,试管口处出现“白气”,它是水蒸气______形成的______。
5 / 6