九年级物理分子热运动内能比热容新课标人教版.doc

分子热运动 内能 比热容目标认知学习目标：1、知道扩散现象说明分子永不停息地做无规则运动；扩散现象可在固体、液体、气体中发生；2、知道物体内部大量分子的无规则运动叫分子热运动，温度的高低是物体分子热运动激烈程度的标志；3、知道分子间存在着作用力；4、能用分子热运动的知识解释有关现象，设计并解决有关问题；5、能设计并进行分子热运动的有关小实验；6、知道内能的定义及其产生原因；7、知道温度升高，物体的内能增大；8、能运用内能与温度的关系设计并解决有关问题；9、知道改变物体内能的方法有两种：做功和热传递；10、知道物体在热传递过程中的内能的多少叫做热量，单位是焦耳；11、能运用内能的改变方法解释、设计并解决有关问题；12、知道物质的比热容的有关概念；13、记住水的比热容比较大，是4.2103J/（）；14、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题；15、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。学习重点：1、理解一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；2、做功改变物体的内能；3、比热容的概念。学习难点：1、分子之间存在相互作用力的理解；2、正确理解内能的概念；3、比热容的概念的理解和比热容的计算。知识要点精析知识点一、分子热运动1、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，扩散现象可以在固体、液体和气体中发生。注意：（1）扩散现象是反映分子的无规则运动的。而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到的分子聚合体在外力下的机械运动，都不是扩散现象。（2）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质间是不能发生扩散现象的。例如：冷热水混合，虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方，但不是扩散现象。2、物体内部大量分子的无规则运动叫做分子热运动。温度的高低是物体内分子热运动激烈程度的标志。温度越高，分子热运动越快，扩散越快。例如，炒菜时，老远就能闻到菜的香味，当菜冷下来后，香味就逐渐减少了。3、分子之间存在着作用力注意：分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，它们的大小与分子间的距离有关。分子间距离r=r0(r0为分子处于平衡位置时的距离)时引力和斥力大小相等；在rr0时斥力和引力都减小，但斥力减小得快，分子力表现为引力；在r10r0时斥力和引力都变得非常微弱，此时分子力可忽略不计。要点诠释： 分子间存在引力和斥力，但这种力只有在距离很小才比较显著。当两个分子间距大于10倍分子的限度时，引力和斥力就不大了。打碎的玻璃不能吸引在一起，是因为两块玻璃碎片不可能相距很近，无法达到引力明显的距离，所以不能吸引在一起。电焊、气焊钢板时，用高温加热钢板，使钢熔化为钢水，钢水中的分子可以自由运动相互靠近，靠引力集结在一起。当钢水冷却凝结为钢块时，原来分离的钢板就被“焊接”在一起。知识点二、内能1、物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。由于分子之间有一定的距离，也有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。2、物体的温度升高，内能增大。同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体内能的大小，除与温度有关外，还与物体的体积、状态、质量等因素有关。3、能运用内能与温度的关系设计解决有关问题。知识点三、内能的改变 热量1、改变物体内能的方法有两种；做功和热传递（1） 在热传递过程中，物体吸收（或放出）热量。内能增加（或减少）。用热传递的方法改变物体的内能的过程，实质上是内能的转移过程。（2） 对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，自身内能减少，用做功的方法改变物体内能的过程，实质上是内能与其他形式的能量之间相互转化过程。2、物体在热传递过程中传递的内能的多少叫做热量。单位为焦耳，符号是J。3、在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量，内能增加，温度升高。特别应注意：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，虽然熔化时吸收热量，凝固时放出热量，但温度保持不变，可是它们的内能发生了改变，在熔化和凝固的过程中都有能量的转移。要点诠释：内能是物体内所有分子的动能与势能之和。温度是分子无规则运动剧烈程度的标志，或者说是分子平均动能大小的标志。温度高的物体分子的无规则运动剧烈，但势能不一定大。不能由温度的高低判定内能的大小，也不能由内能的增减判断温度的高低。例如，晶体在融化时，不断地从外界吸引热量，物体的内能增加。但物体的温度不变，所吸收的热量用来增加物体内分子的势能。知识点四、比热容1、单位质量的某种物质，温度升高1所吸收的热量叫做物质的比热容。符号c，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/(）。注意：比热容是物质本身的一种性质，a) 同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。b) 同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。2、水的比热容比较大，是4.2103J/(）。3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计、解决简单的问题。水的比热容特点较大，主要表现：（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。4、热量的计算：吸热公式：Q吸=cm(t-t。)式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t。表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t。）表示温度的升高量。放热公式：Q放=cm(t。-t)式中（t。-t）表示物体温度的降低量。可见，物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。5、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。6、正确理解温度、内能、热量之间的联系温度的变化可以改变一个物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如当晶体熔化时，液体在沸腾时，虽然吸收热量，内能增加，但温度不变；晶体的液体在凝固时放出热量，内能减少，但温度不变。要点诠释：在热学中经常用到“热”这个词，应当知道这个词的意思很多，在不同的情况下表示不同的意义。我们不要搞错，也不要乱用。在“热运动”中，指分子永不停息的无规则运动。在“物体变热”中，是指物体的温度升高，其深层次的含意是分子热运动加剧。在“物体放热”、“物体吸热”中，指热传递中物体放出或吸收的热量，只物体内能的变化量。规律方法指导本知识点内容多以填空、选择、说理题型出现。也有与电热、太阳能等内容综合的简单计算。本知识点与生产生活实际、现代科技联系密切，考查本知识点的综合解决实际问题的能力和创新能力的题目会逐渐增多。在讲授物体内能的改变时运用了等效法。等效法就是两种现象在效果上一样，因此可以进行相互替代。做功和热传递在改变物体内能上是等效的。经典例题精析分子热运动1、下列说法中正确的是（ ）A、结核病菌可以通过“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：结核病菌可以通过“飞沫”传播，“飞沫”不是分子，因此不能说明分子不停地做无规则运动，用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引轻小纸屑，磁铁能吸引铁钉，都是宏观物体间的作用力，故也不能说明分子间存在引力。答案：C举一反三：有关扩散现象，下列说法正确的是（ ）A、扩散现象使我们直接观察到物体里分子的运动B、扩散现象只能间接反映物体间分子的运动C、只有液体和气体才有扩散现象D、扩散时一定是密度大的物质下沉，密度小的物质上升答案：B内能2、判断“物体运动的速度越快，它的内能越大”的说法对吗（ ）解析：此说法不正确。因为内能是不同于机械能的另一种形式的能量，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。机械能与整个物体的机械运动情况有关。答案：举一反三：下列说法正确的是（ ）A、物体内部所有分子无规则运动的动能之和叫做物体的内能B、一个物体不能同时具有内能和机械能C、温度为-10的物体不具有内能D、一切物体都有内能答案：D内能的改变 热量3、下列物理现象中，利用做功改变物体内能的是_，利用热传递改变物体内能的是_。A锯条在石块上摩擦，锯条发热；B热铁块投入冷水中，铁块温度降低；C一壶开水放在地上，开水变为温水；D用锤子反复击打一个铁片，铁片温度升高；E用打气筒往车胎内打气，打气筒变热；F水从高山上落下，水温稍有升高。解析：做功的实质是能量的转化，是两种不同形式的能量之间的相互转化；热传递的实质是能量的转移，是不同物质之间内能的转移。答案：A D E F B C总结升华：改变物体的内能有做功和热传递两种方法。物体吸热，内能增加；物体对外做功，内能减小。两个过程同时存在，物体内能不一定不变，尚需考虑吸收的热量和对外做功的多少。只有吸收的热量等于物体对外所做的功时，物体的内能才不变。举一反三：指出下列各现象中内能是怎样改变的？1、人用热水器取暖2、一杯水慢慢变凉3、搓手手会变热4、冬天天气变冷，在地面上跺脚可以防止冻伤答案：1、热传递 2、热传递 3、做功 4、做功4、判读正误：高温物体含有的热量多（ ）解析：此说法不正确，热量是热传递过程中，内能转移的数量。因此只有在发生热传递的过程中，才能说“吸收了热量”或“放出了热量”。答案：举一反三：下列说法中错误的是（ ）A、物体的内能增加了，它一定吸收了热量B、温度相同的物体之间不能发生热传递C、做功和热传递对于改变物体内能是等效的D、热传递过程中，传递的内能的多少叫热量答案：A比热容5、判断正误：一桶水的比热容比一杯水的比热容大（ ）解析：此说法不正确。比热容是物质本身的一种特性，水的比热容定义为：1水温度升高1时所吸收的热量，大小与质量、体积等变化无关。答案：举一反三：1、下列有关比热的说法中正确的是（） A比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热B在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多C水和冰是同一种物质构成，因此比热相同D将一物体分成两半，其比热也必减半答案：A2、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（）A水比较便宜 B水的密度小 C水的比热大 D水的沸点高答案：C实验探究 6、为了研究物质的某种特性，某小组的同学做如下实验：他们在两只完全相同的烧杯中分别放入200g的煤油和200g的水。实验时，用两个完全相同的酒精灯分别加热煤油和水，并利用温度计和计时器测量它们的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设煤油和水每分钟吸收的热量相等）表一 煤油时间（min）0246810温度（）203040506070升高温度（）01020304050表二 水时间（min）048121620温度（）203040506070升高温度（）01020304050（1）分析比较表一（或表二）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：一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与升高的温度成_比。（2）分析比较表一和表二的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是：质量相同的不同物质（水或煤油），升高相同的温度，吸收的热量一般_（3）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：质量相同的不同物质（如水或煤油）吸收热量与升高温度的比值一般_解析：由Q=cmt可知，物体吸热的多少与物体的质量成正比，与物体升高的温度成正比，与物体的比热容成正比。答案：（1）正