热与能的教案

得隽文化教育总课时：已上课时：学生签名：课题名称热和能教学目标分子热运动、内能、比热容重点、难点、考点他们的定义和内能的改变与利用教学步骤及内容一、分子热运动：1、物质是由分子组成的。分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。有哪些例子说明扩散速度与温度有关呢？⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。3、分子间有相互作用的引力和斥力。①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离r，引力＝斥力。②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。二、内能：1、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，叫做物体的内能。2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。温度越高扩散越快。温度越高，分子无规则运动的速度越大。三、内能的改变：1、内能改变的外部表现：物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。得隽文化教育物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定）2、改变内能的方法：做功和热传递。A、做功改变物体的内能：①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。（Ｗ＝△Ｅ）④解释事例：图15.2-5甲看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。图15.2-5乙看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。B、热传递可以改变物体的内能。①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。D、温度、热量、内能区别：△温度：表示物体的冷热程度。温度升高——→内能增加不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。△热量：是一个过程。吸收热量不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。△内能：是一个状态量内能增加不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热☆指出下列各物理名词中“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（热能）四、热量：1、比热容：⑴定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。⑵物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。⑷水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示：1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大2、计算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）3、热平衡方程：不计热损失Ｑ吸＝Ｑ放五、内能的利用、热机(一)、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。(二)、热值1、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。2、单位：J/kg得隽文化教育3、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、公式：Q＝mq（q为热值）。实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输6、炉子的效率：①定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。②公式：η=Q有效/Q总=cm(t-t0)/qm′(三)、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。能的转化：内能转化为机械能蒸气机——内燃机——喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。巩固练习切记：懒惰是很奇怪的东西，它使你以为那是安逸，是休息，是福气；但实际上它所给你的是无聊，是倦怠，是消沉;它剥夺你对前途的希望，割断你和别人之间的友情，使你心胸日渐狭窄，对人生也越来越怀疑。分子热运动基础知识训练1．在量筒的下半部分盛有蓝色的浓硫酸铜溶液，再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水，几天后，整个量筒内的液体都变成蓝色，这一现象表明_______________．2．一根铁棒很难压缩是因为分子间存在__________，又很难被拉长是因为分子间存在着__________。3．如图15-1所示，下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体，它的密度大于空气密度．当抽去玻璃片后，过一段时间，看到上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮，这种现象主要表明（）Ａ．分子有一定的质量Ｂ．分子间有相同作用力Ｃ．分子有一定大小Ｄ．分子在做无规则运动4．下列诗词、歌词或俗语中不含有分子无规则运动这一物理知识的是（）A．稻花香里说丰年B．美酒飘香歌声飞C．墙里开花墙外香D．亲戚远来香5．下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）A.湿衣服在太阳下被晒干B.炒菜时加点盐，菜就有咸味图15-1得隽文化教育C.扫地时灰尘飞扬D.香水瓶盖打开后能闻到香味6．长期堆放煤的墙角，墙壁的内部也会变黑．说明其原因．7.把1升酒精倒入容器中，再把2升水也倒入这个容器中并进行充分混合，发现混合后的总体积小于3升，请解释这个现象。综合提高训练1．固体、液体、气体分子间的距离，从小到大排列的顺序一般是__________，分子间的作用力从小到大排列的顺序一般是_____________________2．“花气袭人知昼暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，对于第一句，以物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香油分子的_______________加快，说明当时周边的气温突然____________3．如图15-2所示，将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面，手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后，慢慢提起弹簧秤，观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________，其原因是_________．4．物质处于哪种状态决定于()．A．物质的温度B．物体内分子无规则运动的剧烈程度C．物质的分子结构D．物质内部分子作用力的大小5．“破镜”不能“重圆”的原因是()A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失B．玻璃表面太光滑C．玻璃的分子间只有斥力没有引力D．玻璃碎片间的距离太大，大于分子间发生相互吸引的距离6．下列现象中，不能用分子间存在引力作用来解释的是A．要橡皮绳拉长，必须施加拉力的作用B．擦黑板时，粉笔灰纷纷落下C．用胶水很容易将两张纸粘合在一起D．折断一根铁丝需很大的力7．下列关于分子间的作用力的说法中正确的是（）A．一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力B．液体非常容易流动，这说明液体分子间主要是斥力C．气体很容易被压缩的原因是因为气体分子间没有作用力D．分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都增大8.从分子运动的观点看，物体受热膨胀的原因是A.物体内各个分子体积变大B.分子无规则振动加快，振动范围增大C.物体各分子间挤进了空气D.分子间斥力增大，分子间距离变大9.在下列现象中，能说明分子不停的做无规则运动的现象是A.在皮肤上擦点酒精，立即就能闻到酒精的味道B.鱼苗池中的小鱼在不停的游动C.教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬D.落叶在河水中顺流而下10.一滴红墨水滴入一杯清水中，过一段时间后，整杯水都变红了，下列说法中正确的是图15-2得隽文化教育A.如果是0℃的水就不会发生这种现象B.这叫扩散现象，它说明分子是在永不停息的运动着C.这叫扩散现象，它只能发生在液体中D.清水的温度越高，扩散进行得越慢11.把两块光滑的玻璃贴紧，它们不能吸在一起，原因是A.两块玻璃分子间存在斥力B.两块玻璃的分子间距离太大C.玻璃分子间隔太小，不能形成扩散D.玻璃分子运动缓慢参考答案基础知识训练1．分子在永不停息地做无规则运动2．斥力引力3．D4．D5．C6．答：煤的分子处于永不停息的无规则运动之中，当煤与墙壁接触时，会有一些煤的分子进入墙壁．同时，墙壁上的石灰等物质的分子也会进入煤炭．开始阶段，进入墙壁内部的煤分子不会多，进入墙壁也不会太深．长时间地让煤与墙相接触，进入墙壁内部的煤分子会增多，使墙壁内部发黑．7．答：组成物质的分子是有间隙的紧密挨在一起的，同时分子间存在空隙的原因分子间存在斥力，在充分混合后，水分子和酒精分子会彼此进入对方不停地做无规则运