【沪科版】2019年秋物理九年级：第13章《内能与热机》ppt课件33页.ppt

第十三章内能与热机 学习目标 1 能正确理解热量 热值 效率的概念 公式 2 能计算有关物质热量 热值 效率的相关问题 知识梳理 1物体的内能 物体的内能 影响内能大小的因素 怎样改变物体的内能 热传递 做功2科学探究 物质的比热容 比热容 热量的计算3内燃机 内燃机的冲程和工作循环 内燃机的应用 汽油机和柴油机工作过程的异同4热机效率和环境保护 燃料的热值 有关燃料燃烧放热的计算 环境保护 酸雨的危害 难点突破 1物体的内能 物体的内能 运动的分子呢 运动着的足球具有动能 运动着的分子也动能 难点突破 共同点 互相吸引 势能 自由下落的石块和地球互相吸引具有 互相吸引的分子具有 势能 难点突破 共同点 互相排斥 被压缩的弹簧因各部分互相排斥具有 势能 互相排斥的分子具有 难点突破 在物理学中 我们把物体内所有的分子动能与分子势能的总和 叫做物体的内能 单位 焦耳 J 分子动能 一切物体的分子都做永不停息的无规则运动 运动着的分子具有的能量 分子势能 分子间存在相互作用 互相吸引的分子具有的能量 难点突破 影响内能大小的因素 温度 分子无规则运动的剧烈程度 分子动能 状态 分子间的距离 分子间的作用力 分子势能 质量 分子个数 种类 分子的质量 难点突破 怎样改变物体的内能 内能的大小跟物体的温度有关 改变物体温度的方法有哪些呢 下面的水 木柴的内能改变了吗 这是通过什么方式改变了物体的内能 给你一根粗铁丝 你有几种办法升高它的温度 增大它的内能 凸透镜点燃木柴 炉子烧水 难点突破 1 热传递 温度不同的两个物体互相接触时 低温物体温度升高 高温物体温度降低 这个过程叫做热传递 难点突破 2 做功 做功可以改变物体的内能 1 对物体做功 可以使物体的内能增加 2 物体对外做功 可以使物体的内能减少 对物体做功 外界消耗机械能 机械能转化为内能 物体对外做功 外界获得机械能 内能转化为机械能 做功改变物体内能的实质 内能与机械能的转化 难点突破 典例精析 例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 解 A 热量是一个过程量 只有在热传递的过程中才会有热量的传递 不能说物体含有热量的多少 故A错误 B 热传递过程中传递的是热量不是温度 故B错误 C 物体吸收热量的多少与物体的质量 温度的变化多少 物质种类有关 因此两个物体升高的温度相同时 吸收的热量不一定相等 故C错误 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 因为物质确定 质量确定 温度变化相同所以吸收或放出的热量相同 故D正确 故选 D D 难点突破 2科学探究 物质的比热容 比热容的概念 比热容 C 单位质量的某种物质温度升高1 吸收的热量 叫做这一物质的比热容 比热容的单位 J kg Q 吸收的热量m 物体的质量t1 物体初温度t2 物体末温度 难点突破 水的比热容较大的现象与应用 水的吸热放热能力比别的物质 强 弱 强 水吸热升温 放热降温 都比别的物质 快 慢 1 用水冷却汽车的发动机 2 暖气片中用水循环取暖 3 中午 沙子很烫而水不烫 4 傍晚往秧田里灌水 保护秧苗夜间不致受冻 5 沿海地区昼夜温差小 内陆地区昼夜温差大 慢 难点突破 热量的计算 热量的计算公式 Q Cm t 变形公式 关于公式的注意点 公式中的Q指热量 单位是J m指质量 单位是kg C指比热容 单位是J kg t指温度改变量 单位是 关于温度的修饰词 降低降低了升高升高了指温度的改变量 降低到升高到指末温 难点突破 典例精析 例2 蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时 为了避免手被烫伤 要先用手蘸一下凉水 他这样做的主要道理是 A 利用凉水是热的不良导体 把手和热馒头分开B 利用凉水温度低 能快速降低蒸笼内水蒸气的温度C 利用凉水蒸发要吸热 能降低水的温度D 利用凉水先对手进行冷却 同时又由于水的比热容较大 避免手被烫伤 解 手拿刚出笼的馒头时 若先在手上沾些冷水 利用凉水先对手进行冷却 冷水遇到热的馒头 冷水会汽化 汽化吸收手上的热 使手的温度降低 同时又由于水的比热容较大 升温较慢 避免手被烫伤 故D正确 故选D D 难点突破 3内燃机 热机种类 汽油机 柴油机 难点突破 内燃机的冲程和工作循环 吸气 压缩 做功 排气 难点突破 内燃机的应用 1 汽油机比较轻巧 常用在汽车 飞机和小型农业机械上面 2 柴油比较便宜 但柴油机比较笨重 主要用在载重汽车 拖拉机 坦克上面 难点突破 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点 有什么不同点 难点突破 相同点 1 基本构造和主要部件的作用相似 2 每个工件循环都经历四个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 3 四个冲程中 只有做功冲程对外做功 其余三个冲程靠飞轮惯性完成 4 一个工作冲程中 活塞往复两次 飞轮转动两周 做功一次 难点突破 不同点 1 构造不同 汽油机气缸顶部有火花塞 而柴油机气缸顶部有喷油嘴 2 燃料不同 汽油机的燃料是汽油 而柴油机的燃料是柴油 3 吸气不同 汽油机吸进汽油和空气的混合气体 柴油机只吸进空气 4 点火不同 汽油机属点燃式点火 柴油机属压燃式点火 难点突破 例3 关于内燃机 下列说法正确的是 A 内燃机的实际工作效率可达100 B 汽油机和柴油机使用同种燃料C 汽油机和柴油机均属于内燃机D 在做功冲程中 机械能转化为内能 解 A 据课本知识可知 由于内燃机工作时 一定有能量的损失 所以效率一定小于100 故A错误 B 汽油机燃料是汽油 柴油机的燃料是柴油 故B错误 C 利用内能做功的机器称为内燃机 汽油机和柴油机均属于内燃机 故C正确 D 内燃机工作时 在做功冲程中 内能转化为机械能 故D错误 故选C C 典例精析 4热机效率和环境保护 难点突破 燃料的热值 讨论 将一壶水放在燃烧的木柴上加热 不久就升温了 现在 我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故 问 那么这些热量从何而来 是从木柴燃烧时放出的热量来的 思考1 5kg的木材和10kg的木材燃烧时放出的热量是否相同 这说明什么 燃料燃烧时放出的热量跟燃料的质量有关同种燃料的质量越大 燃烧时放出的热量越多 难点突破 根据热值表 计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量 氢的热值是1 4 108J kg 放出热量Q 热值 质量 1 4 108J kg 10 103kg 1 4 1012J 再算算 若用干木柴完全燃烧来获得这些热量 需要多少吨干木柴 干木柴的热值1 2 107J kg 需要干木柴 约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量 有关燃料燃烧放热的计算 难点突破 环境保护 热机为人类的发展做出了重大贡献 但也带来了许多环境污染问题 难点突破 难点突破 酸雨的危害 1 对人体健康的直接危害 硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多 可以侵入肺的深部组织 引起肺水肿等疾病而使人致死 2 引起河流 湖泊的水体酸化 严重影响水生动植物的生长 3 破坏土壤 植被 森林 4 腐蚀金属 油漆 皮革 纺织品及建筑材料 5 渗入地下 使水中铝 铜 锌 镉的含量比中性地下水中高很多倍 难点突破 例4 据中央电视台新闻联播报道 2016年7月 我国将发射全球首颗量子通信卫星 发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢 这是利用了氢燃料的 A 热值大B 比热容大C 密度大D 以上说法都不正确 解 发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料 原因是液态氢具有较高的热值 完全燃烧相同质量的氢时 可以释放出更多的热量 故A正确 故选A A 典例精析 本课小结 1物体的内能 物体的内能 影响内能大小的因素 怎样改变物体的内能 热传递 做功2科学探究 物质的比热容 比热容 热量的计算3内燃机 内燃机的冲程和工作循环 内燃机的应用 汽油机和柴油机工作过程的异同4热机效率和环境保护 燃料的热值 有关燃料燃烧放热的计算 环境保护 酸雨的危害 拓展练习 1 汽油机在做功冲程中 高温气体迅速膨胀而做功 此时气体的温度和内能的变化情况是 A 温度降低 内能增大B 温度不变 内能不变C 温度升高 内能增大D 温度降低 内能减小 2 烈日炎炎的夏季 白天海滩上