沪粤版九年级上册物理 12.2 热量和热值 课件(22张ppt)

第十二章 内能与热机
12.2 热量与热值
课前预习
1．了解热量的概念，知道热量是表示在热传递过程中物体内能改变的多少。
2．知道当质量一定时，水吸收的热量跟升高的温度成正比；升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。
3．了解热值的概念，知道不同燃料的热值不同。会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量。
4．经历探究水的吸热与其质量、温度变化关系的活动过程，进一步熟悉控制变量法。
核心考点：热值的计算，温度、内能、热量的区别与联系。
课前预习
1.在 的过程中，物体 叫做热量；实验表明，对同种物质的物体，它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成 .
2.1 kg纯水温度升高1 ℃时所吸收的热量是 J；1 kg纯水温度降低1 ℃时所放出的热量也是 J.
3.热量的单位是（ ）
A．J B．W C．Ω D．℃
4．煤油的热值是 ，它表示的意义是( )
A．1 kg煤油燃烧放出 的热量
B．1 kg煤油等于 的热量
C．1 kg煤油完全燃烧放出的热量是
D．1 kg煤油完全燃烧放出的热量是
热传递
内能改变的多少
正比
4.2×103
4.2×103
A
D
5. 关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含的热量越多　
B．温度高的物体，内能不一定大　
C．0℃的冰块，内能一定为零　
D．任何两物体间都会发生热传递
6.（2015?朝阳区一模）某品牌的汽车行驶100km消耗汽油7kg，这些汽油完全燃烧放出 J的热量．（汽油的热值是4.6×107J/kg）
B
3.22×108
课堂精讲
知识点1.热量
（1）定义：热传递的过程中，物体内能改变的多少叫做热量．
在热传递的过程中，高温物体放出了热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量，内能增大，温度升高．注意：有些物体吸收热量和放出热量后，温度不一定改变，如晶体的熔化和凝固，虽然熔化时吸收了热量，凝固时对外放出了热量，但温度保持不变，可是它们的内能发生了改变，在熔化和凝固过程中都有能量的转移．
（2）单位：功和热量都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位应该相同，功的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，内能的单位也是焦耳，符号是J．
对于热量的概念应注意以下几点：
(1)物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题．
(2)热量是在热传递过程中，内能转移的数量，热传递的方向是内能从高温物体转移到低温物体，内能转移的多少叫热量，所以热量是一个过程量，它存在于热传递的过程中，离开热传递谈热量是没有意义的，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”．
(3)热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系．
【例1】关于热量的说法正确的是（ ）
A．高温物体含有热量多　
B．高温物体放出热量多　
C．物体的温度降低了，其热量一定减少　
D．热量是热传递过程中物体放出或者吸收能量的多少
【练习1】下列说法中正确的是( )
A．100℃的水比50℃的水所含有的热量多
B．100℃的水比50℃的水所含有的热量少
C．热传递时，高温物体将热量传递给低温物体
D．热传递时，高温物体将温度传递给低温物体
C
知识点2.探究物体吸收或放出的热量
(1)在实验中若是以水作为研究对象来进行研究，得出：当质量一定时，水吸收的热量跟温度的升高成正比；当温度一定时，水吸收的热量跟它的质量成正比．得出结论后，可结合日常生活经验来理解这个结论，并推广到所有的同种物质的物体．
(2)在探究过程中要注意控制变量法的运用．例如：在探究水吸收的热量与水的质量之间的关系时，要保证水升高的温度一定；在探究水吸收的热量与温度的升高之间的关系时，要保证水的质量一定．另外，还要使用相同的酒精灯加热、使用相同的烧杯等，以保证水吸收热量的多少可以用加热时间的长短来判定．
（3）实验表明，对同种物质的物体，它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比．
（4）英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出：1kg纯水温度升高1℃时所吸收的热量是 J；1kg纯水温度降低1℃时所放出的热量也是 J
(5)根据1kg纯水温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量是 J ，我们就可以计算出质量为m kg、温度升高 的水所吸收的热量为：
【例2】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人100 g和200 g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I、表Ⅱ所示．（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等．）
(1)分析比较表I和表Ⅱ中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是 （填“相同”或“不同”）的．
(2)分析比较表I和表Ⅱ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I和表Ⅱ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I和表Ⅱ中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是 .
【练习2】某物理实践小组的同学，为了研究不同颜色的物体的吸热本领，他们把质量、温度都相同的水分别倒入两个相同的玻璃瓶中，用白纸和黑纸分别将瓶子包起来后放在太阳光下照射，每隔3分钟测一次瓶中水的温度，收集的数据如下：
在这一过程中，水的内能 （填“增加”或“减少”），内能变化的方式是 ．对上述数据分析，得到的结论是 ．
增加
热传递
黑色物体比白色物体吸热本领强
知识点3.燃料的热值
（1）定义
1 kg的某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值．由定义可知热值的单位是“J／kg”．
（2）放出热量的计算
如果用m表示完全燃烧燃料的质量，用q表示该种燃料的热值，用 表示燃料完全燃烧时所放出的热量，
则 其中，m的单位是kg，q的单位是J／kg
， 的单位是J．
在理解热值与进行有关热值的计算时，要注意：
(1)对于热值的定义，我们要抓住其中的三个关键词：1 kg、某种燃料、完全燃烧，进行判断时，要特别注意“完全燃烧”这个关键词．从热值的定义可知，同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同．它反映的是燃料的特性，其大小与燃料质量大小、是否完全燃烧、放出的热量大小无关，但在数值上等于一定质量的燃料完全燃烧放出的热量(Q)与其质量(m)的比值，
（2）燃料燃烧时能的转化：现代社会中，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能．燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是常说的释放热量．
（3）热值的物理意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少．如木炭的热值为3.4×107J／kg，它表示：1 kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J．同种燃料的热值相同，不同燃料的热值不同．
【例3】近年来，烟台市大力发展清洁能源产业，尤其是风电发展尤为迅速，目前，烟台并网运行的风电场达28座．风机900余台，授产的风电装机容量为130万千瓦，预计年发电量2.7×108kW?h，相当于完全燃烧 煤放出的能量．（煤的热值3.0×107J/kg）
【例4】 “可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发、使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 很大；以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 焦（1kg煤气完全燃烧放出热量为4.2×107焦）
【练习3】关于燃料热值，下列说法正确的是 ( )
A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度越高
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大
D．燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
【练习4】现代火箭用液态氢作燃料，是因为液态氢具有（ ）
　A．较大的热值 B．较高的凝固点
C．较低的沸点 D．较大的比热容
D
A
知识点4.温度、内能、热量三者的区别和联系
温度、内能、热量是热学中三个重要的物理量，它们之间既有区别，又有联系．
(1) 三者的区别：
①温度是表示物体冷热程度的物理量，它是一个状态量，所以只能说“温度是多少”．两个不同状态间可以比较温度的高低，温度是不能“传递”和“转移”的，其单位是“摄氏度”．从分子动理论的观点来看，它跟物体内分子的热运动情况有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，可以说，温度是分子热运动的剧烈程度的标志，它是大量分子做无规则热运动的集中体现，对于个别分子毫无意义．
②内能是能量的一种形式，它是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，内能跟温度联系密切，当一个物体的温度升高时，它的内能增大，内能和温度一样，也是一个状态量，通常用“具有”等词来修饰．
③热量是在热传递的过程中，传递能量的多少，如1kg水温度升高1℃要吸收热量 ，它反映了热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移的多少，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”．如果物体之间没有温度差，就没有热传递，就没有内能的的转移，也就不存在“热量”的问题．热量的单位是焦耳．
（2）三者的联系：
①内能和温度的关系：物体温度的变化一定会引起内能的变化；物体温度不变，其内能可能改变（物体内能增加或减小，不一定引起温度变化）．
②内能与热量的关系：物体吸热或放热一定会引起内能的变化，而物体内能变化，不一定吸收（或放出热量）．
③热量跟温度的关系：物体吸热（或放热），不一定引起温度变化；物体温度变化，不一定吸热或放热．
（2）三者的联系：
①内能和温度的关系：物体温度的变化一定会引起内能的变化；物体温度不变，其内能可能改变（物体内能增加或减小，不一定引起温度变化）．
②内能与热量的关系：物体吸热或放热一定会引起内能的变化，而物体内能变化，不一定吸收（或放出热量）．
③热量跟温度的关系：物体吸热（或放热），不一定引起温度变化；物体温度变化，不一定吸热或放热．
【例5】关于内能、温度和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大
B．做功也可以改变物体的内能　
C．物体温度升高，一定吸收了热量
D．物体吸收热量，温度一定升高
【练习5】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．温度高的物体，内能一定大
C．0℃的冰块，内能一定为零
D．温度相同的两物体间不会发生热传递
D
随堂检测
1.下列关于热量的说法中，正确的是（ ）
A．温度高的物体所含热量多　
B．热传递过程中传递温度　
C．两个物体升高的温度相同时，吸收的热量一定相等
D．质量一定的水，升高或降低相同的温度时，吸收或放出的热量一定是相等的
2. 下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（ ）　
A．0℃的冰没有内能
B．同一物体，温度越高内能越大　
C．物体温度越高，所含热量越多
D．物体内能减少，一定对外做功
D
B
3. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度为0℃的冰没有内能　
B．温度高的物体比温度低的物体内能大　
C．温度高的物体含有的热量多　
D．物体吸收或放出的热量可以为零，但物体的内能不会为零
4．一般家用轿车使用标号为93的汽油作燃料（热值为4.6×107J．kg﹣1）端午节放假，小翔爸爸驾车携全家出游，仪表显示全程燃油20kg．此次出游，轿车耗
能 J．
5.（2014?盐城）已知天然气的热值为4.4×107J/kg，20g天然气完全燃烧放出的热量为 J，用天然气将一壶水烧开，水壶中水的温度升高的过程中，水的内能 ．壶口上方的水蒸气液化成“白气”的过程
中 （吸收/放出）热量．
D
9.2×108
8.8×105
增大
放出