35物体的内能.ppt

1 第5节物体的内能 2 思考 1 滚摆在没有空气阻力的理想状况下运动 机械能如何转化 3 自行车刹车时 原来的动能是消失了呢 还是转化成了其他的能 它称为什么能 热能 又称为内能 2 在有空气阻力情况 现实情况下 下的机械能如何转化 3 1 物质是由分子 原子或离子等微粒构成的 构成物质的微粒永不停息地做无规则的运动 微粒运动的速度与物体的温度有关 温度越高 微粒的无规则运动就越激烈 课前知识准备 4 2 红墨水扩散实验 从墨水扩散实验我知道了什么 1 什么现象 2 产生这个现象的原因 3 产生这个现象的快慢与什么有关 5 1 温度越高 粒子的无规则运动越剧烈 热运动 跟温度有直接关系的物体内部大量粒子的无规则运动 结论 物体内部大量粒子的无规则运动所具有的能叫做内能也就是热能 同一物体 温度越高 物体的内能越大 说明 2 观察对比 运动着的汽车具有动能 运动着的分子有内能 6 内能跟温度的关系 温度越高 物体的内能就越大 分子的无规则运动就越剧烈 分子动能就越大 温度是物体内部大量分子无规则运动剧烈程度的标志 物体内能是否变化 可以从温度是否变化来反映 任何物体都具有内能 讨论 1 高温的物体具有内能 低温的物体是否也具有内能 为什么 7 2 它们的内能一样多吗 3 当物体的温度升高或降低时 内能会有什么变化 温度升高 温度降低 扩散快 扩散慢 分子运动快 分子运动慢 内能增加 内能减少 物体温度升高 内能增加 温度降低 内能减少 结论 8 巩固习题 1 对于热运动的认识 下列说法中哪个是正确的 A 0 时的分子的热运动停止 所以物体在0 时没有内能 B 物体吸收热量 分子的热运动一定加剧 C 气体分子热运动最剧烈 固体分子没有热运动 D 物体温度越高 分子热运动越剧烈 E 物体的动能越大 内能也越大 D 9 2 判断题 3 下列过程是内能转化为机械能的是 A用砂轮磨刀B煤气灶烧水 水温升高C火箭腾空而起D陨石坠入大气层 成为流星 C 10 它们的内能发生改变了 是能形式改变的 思考 用什么方法可以改变物体的内能 实例 为什么搓掌可以保温 为什么钻木可以取火 为什么沿滑梯下滑时会发烫 11 三 改变物体内能的方法 实验 做功 12 达到乙醚的着火点 实验1 1 为什么选择用乙醚浸过棉花 2 压下活塞时 有没有做功 谁对谁做功 3 能量如何转变 5 增大空气内能的方法 对空气做功 空气内能增大 4 棉花燃烧的原因 现象 棉花燃烧 活塞对空气做功 机械能 内能筒内空气的内能增大 温度升高 乙醚的着火点低 属于易燃物 13 1 来回拉绳子的过程中 有没有做功 2 能量如何转变 3 酒精有什么变化 4 酒精内能增大的方法 实验2 现象 橡皮塞向上跳起 瓶口出现雾状物 克服摩擦做功 机械能 内能 内能增大 温度升高 酒精汽化 对物体做功 物体的内能增大 5 橡皮塞为什么会跳起 6 这个过程中有没有做功 谁对谁做功 7 能量如何转变 8 酒精的内能如何变化 什么原因 物体对外做功 物体的内能减小 酒精蒸气膨胀 将塞子推出 酒精蒸汽对塞子做功 酒精蒸汽的内能 塞子的机械能 14 瓶内气压达到一定程度 气体对外做功 内能 机械能 塞子获得了机械能 向上跳起 同时气体的内能减少 温度降低 瓶内的一部分酒精蒸气和水蒸气液化 实验3 现象 塞子向上跳起 瓶内出现白雾 物体对外做功 本身的内能会减少 15 做功的方式有 克服摩擦做功 压缩气体做功 分析以上实验得出结论 1 外界对物体做功 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 做功的方式有 气体臌胀做功 结论1 做功可以改变物体的内能 思考 做功改变内能的实质是什么 对物体做功 外界消耗机械能 机械能转化为内能 其它形式的能和内能之间相互转化 物体对外做功 外界获得机械能 内能转化为机械能 16 解释 铁丝反复弯曲 刚倒掉开水塞紧塞子会弹出 开水烧沸腾时顶起盖子 自行车打气时 17 发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷 冷敷时 热从 传给 传热的结果 的温度降低 的温度升高 病人 湿毛巾 病人 湿毛巾 实例 对于发高烧病人 常用冷敷法进行降温 请说说这样做的原理 热传递 1 人体和毛巾的内能有改变吗 有 人体的温度降低 内能减少 毛巾的温度升高 内能增多 2 能量的形式有转化吗 内能没有转化为其他形式的能 只是从一个物体转移到另一个物体 病人 毛巾 低温物体 高温物体 内能减少 内能增多 热量 18 1 铁棒后端的内能如何变化 提问 2 如何获得内能 3 内能转移需要什么条件 增加 高温物体 部分 向低温物体 部分 转移 两个物体 或一个物体的两个部分 存在温度差 演示热量的转移 19 2 在热传递中 传递的能量的多少叫做热量 可以用Q表示 1 从能的转化看 热传递实质上是内能从高温物体传递到低温物体或从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程 4 单位 功 能 热量的单位都是焦耳 热传递可以改变内能 结论 20 条件是 有温度差 方向是 从高温到低温 结果是 传到温度相等为止 方式有 传导 对流 辐射 对象是 热量 5 热量是一个过程量不能说 含有多少热量或具有多少热量 6 关于热传递 21 1 夏天为防止棒冰熔化经常在它上面盖一层棉被 为什么 其热量是如何传递的 答 热量由空气传给棒冰 传导 辐射 对流 2 生活中哪些地方是利用热传递来改变内能的 想一想 22 有一瓶子 里面装着一些铁屑 用什么方法可以增加铁屑的内能 活动 放在火上烤 热传递 克服摩擦对瓶子和铁屑做功 改变内能 等效的 做功 热传递 实质是 内能从高温物体传递给低温物体或从同一物体的高温部分传递给低温部分 实质是 其他形式的能与物体内能相互转化的过程 23 改变物体内能的方法 做功 热传递 对物体做功 物体内能增加 物体对外做功 物体内能减少 对物体热传递 物体内能增加 物体对外热传递 物体内能减少 从量的转化角度看 做功 热传递 实质上是其他形式的能与物体内能转化的过程 实质上是内能从高温物体传递到低温物体 或从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程 单位 功 能 热量的单位都是焦耳 小结 YIYI 24 2 在热传递过程中 传递 的多少叫做热量 热量单位是 热传递可以改变物体的 能 物体吸收热量 能增加 3 在高空飞行的子弹具有 能 能 同时还具有 能 子弹落地后 这三种能不为零的是 能 1 物体内部大量微粒无规则运动跟 直接相关 人们把物体内部大量微粒无规则运动称为 运动 物体内部大量微粒无规则运动具有的能叫 能 课堂巩固 温度 热 内 内能 焦耳 内 内 动 势 内 内 25 巩固习题 1 下列物理现象中 哪些利用做功改变物体内能的 哪些利用热传递改变物体内能的 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 2 关于内能的概念 下列说法不正确的是 A 热的物体具有内能 冷的物体也具有内能B 内能是物体内部大量微粒无规则运动的动能和分子势能的总和C 物体温度升高时 内能会增大D 物体内能增大 温度一定升高 D 3 指出下述生活现象中改变内能的方法 1 擦火柴使火柴点燃 2 跑步时人感到发热 3 太阳能热水器中的水变热 4 发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷 做功 做功 热传递 热传递 26 4 下列现象属于用做功的方法改变物体内能的是 A 放在火炉边的物体温度升高了 B 把一杯热水放在冷水中冷却 C 用铁锤锻打工件 工件会变热 D 拉弯的弓把箭射出去 5 在古代 人类就掌握了钻木取火的方法 这是用 方法使木头的内能增大 温度升高 达到木头的 燃点使木头燃烧 这个现象表明 对物体 物体的内能会增大 对物体做功 做功 27 物体的内能 2 28 思考 1 将初温相同的一壶水和半壶水烧开 它们吸收的热量哪个多 2 将一壶水加热到100 和60 哪次吸收的热量哪个多 3 将质量 初温相同的一壶水和一壶煤油都加热到100 它们吸收的热量一样多吗 C水 4 2 103焦 千克 C煤油 2 1 103焦 千克 一 热量计算 29 C水 4 2 103焦 千克 1 1千克的水温度升高1 时需要吸收4 2 103焦的热量 2 2千克的水温度升高1 时需要吸收 焦的热量 8 4 103 3 1千克的水温度升高2 时需要吸收 焦的热量 8 4 103 由此 你认为物质吸收的热量的多少 跟哪些因素有关 应该如何计算 4 质量为2千克的水温度升高30 20 10 时所吸收的热量为 8 4 103焦 10 8 4 104焦 上式计算可以写成一个算式 水吸收的热量 4 2 103焦 千克 2千克 30 20 8 4 104焦 Q吸 cm t2 t1 30 单位 Q 焦 c 焦 千克 m 千克 Q吸 cm t2 t1 计算公式 t 吸收热量与 比热 质量 温度变化量 有关 例1 水壶中4千克的水 当水的温度从20 升高到70 时 水吸收的热量是多少 解 Q cm t t0 Q 4 2 103J kg 4kg 70 20 8 4 105J 31 例题2 一块质量为5千克 温度为10 的铁块加热到200 铁块吸收了多少热量 铁的比热为0 46 103焦 千克 解 m 5千克t0 10 t 200 c 0 46 103焦 千克 Q吸 cm t t0 0 46 103焦 千克 5千克 200 10 4 37 105焦 答 铁块吸收的热量是4 37 105焦 如果要计算物体降温时放出的热量 计算公式会有什么不同 思考 Q放 Cm t0 t 32 比热概念的探究 相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同 我们把物质的这一种性质用比热来量度 比热 物质的一种特性 比热 单位质量的某种物质温度升高1 C吸收的热量 与质量 热量 温度的变化量无关 讨论 Q cm t2 t1 cm t 比热大 温度 受环境影响小水的比热最大 33 讨论题 1 在炎热的夏天 当你赤着脚从岸上走入河中时 你一定会感到岸上烫脚 河里凉快 试解释这一现象 2 关于比热 下面说法中正确的是 A 物体的比热跟温度有关B 物体的比热跟物体吸收或放出的热量有关C 物质的比热是物质本身的一种特性D 物体的质量越大它的比热越大3 水的比热比其它物质都大 下列现象中利用这一特性的是 A 夏天在地面泼水纳凉B 冬天 在地窖中放桶水 可防止储存的蔬菜冻坏C 冬天用热水袋取暖D 在大的河流上建水电站 用水发电 34 4 讨论题 春季农村在水稻育秧时 农民常在傍晚时向秧田灌水 早上又把秧田的水放浅 你知道其中的道理吗 5 被誉为天下第瀑布大龙秋 水从崖壁中凌空腾飞而下 落差约200米 如果水在落下的过程中重力做功的50 转化为水的热能 则水落下后温度升高多少度 35 问1 烧开水时 水壶里的热量从哪里来 燃料 问3 常见的燃料有哪些 二 燃料燃烧值 能量转化 化学能 内能和光能 问2 燃烧是什么变化 燃料在燃烧过程中 能量如何转化 燃烧是化学变化 剧烈氧化 气体燃料 如煤气 天然气 氢气 液体燃料 如汽油 柴油 固体燃料 如木柴 煤等 36 思考 由于化学成分不同 对相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同 为什么火箭用的燃料是氢而不是汽油 燃料燃烧时放热的多少与什么有关 探究 建立猜测 与燃料种类 燃料质量多少 能量损失多少 取相同质量 1千克 能量没有损失 完全燃烧 比较放热的多少 1 放热的多少与燃料种类的关系 检验假设 2 3 37 一千克某种燃料完全燃烧时放出的热量 热值 1 单位 焦尔 千克 J kg 2 热值是物质的特性 不同物质热值一般不同 3 意义 q汽油 4 6 107J kg 1千克汽油完全燃烧时放出的热量为4 6 107焦 1 燃料的热值 2 燃料的质量 3 燃烧程度 液化石油气 那燃料放出内能的多少 与哪些因素有关呢 38 常用燃料的热值 焦 千克 39 1千克烟煤完全燃烧放出的热量是2 9 107焦 3千克烟煤完全燃烧放出的热量是 2 9 107焦 3 8 7 107焦 已知烟煤的热值是2 9 107焦 千克 求3千克烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦 燃料完全燃烧放出的热量 燃料的燃烧值 燃料的质量 燃烧放热的公式 Q m q 单位 焦 千克 焦 千克 40 1 水的比热为 其意义为 4 2 103J kg 1kg水温度升高或降低1 时吸收或放出的热量为4 2 103J 2 将2千克酒精倒掉1 5千克 剩下的0 5千克酒精的比热将 A变为原来的1 4B不变C变为原来的3 4D无法判断 B 课堂练习 3 完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从20 升高到100 不计热损失 热值为3 107J kg 175kg 41 C 4 把一锅水烧开 说法正确的是 A用汽油比用酒精多费燃料B用柴油比用无烟煤省燃料C用木炭比用干木柴省燃料D因为需要的热量不知道 所以不能确定 对照热值表 5 完全燃烧15克燃烧值是3 36 107焦耳 千克的木炭 求 能产生多少热量 若产生的热量有30 被5千克的金属块吸收后 使它的温度升高了36 求这种金属的比热值 思考 为什么火箭选用液态氢做燃料 氢的热值大 燃烧产物无污染 原料取之方便 可循环使用 42 6 小红学习了热学知识后 知道水的比热容为4 2 103J kg 她想估算一下她家每天烧水 做饭需要的热量 于是小红仔细记录了她家每天烧水 做饭 炒菜需要的时间 并把它折算成烧水的时间 相当于每天将30kg 20 的水烧开 在标准大气压下 1 小红家每天烧水 做饭 炒菜需要多少热量 2 如果每燃烧1千克的普通煤可以放出3 107J的热量 那么小红家每天烧水 做饭 炒菜至少需要多少千克煤 3 试评析使用家用煤炉烧水的主要缺点有哪些 7 做饭不冒烟 还能省时间 种地不买肥 建设生态园 这是台州市目前许多尝到沼气使用甜头的农民说的话 1 使用沼气灯 沼气灶和沼气热水器 既干净又省钱 写出沼气中主要成分甲烷燃烧的化学方程式 2 沼气在燃烧过程中 将化学能主要转化为能 3 截至2008年6月 台州市已建成61处大中型沼气工程 总池容1 995万立方米 建造户用沼气池4137座 总池容3 3万立方米 年可产沼气151 76万立方米 折合标准煤1093 57吨 请你从科学的角度谈谈我市开发利用沼气能源的意义 43 讨论 你能举出生活中利用热传递的例子吗 44 想一想 怎样使热水不变冷 怎样使冷水不变热 保温 45 学生探究 保温瓶是怎样保温的 46 保温瓶的结构 保温瓶由瓶盖 瓶塞 瓶胆和保护壳等部分组成的 瓶塞是软木的 瓶胆是玻璃制成的 是双层的 它们的夹层壁上涂上一层闪光发亮的物质 她的瓶盖和外壳是塑料的 当然 外壳也有金属的 47 玻璃内胆的光亮的表面减少辐射散热 利用软木塞是热的不良导体可减少热的流失 内胆夹层中的真空层可以阻挡热的对流和传导 学生探究 保温瓶的保温原理 48 讨论 如何运用热传递的科学知识来节约能源 用各种方法保持物体的温度 防止热的传入和传出 减少热的辐射 传导和对流 49 你知道吗 1 你们发现炊具大多用什么材料制作的 为什么 2 取暖器的内表面为什