物理人教版九年级全册热和能教案.doc

科目名称物 理审批意见：课 题第十三章 热和能学生姓名任课教师刘选祥学生年级初 三授 课 日 期 年 月 日 时 至 时授 课 形 式AAAB教学目的：（1）尝试用比热容解释某些自然现象；能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。（2）从能量转化的角度认识燃料的热值；通过能量转化和转移，认识效率。教学重点：能用比热容解释某些自然现象；做功的过程就是能量转化或转移的过程。教学难点：能用比热容解释某些自然现象。讲授内容第一课时一、温度1、 定义：温度表示物体的冷热程度。2、 单位：国际单位制中采用热力学温度。常用单位是摄氏度（） 规定：在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度，沸水的温度为100度，它们之间分成100等份，每一等份叫1摄氏度 某地气温-3读做：零下3摄氏度或负3摄氏度3、 测量温度计（常用液体温度计） 温度计构造：下有玻璃泡，里盛水银、煤油、酒精等液体；内有粗细均匀的细玻璃管，在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。 温度计的原理：利用液体的热胀冷缩进行工作。 分类及比较：分类实验用温度计寒暑表体温计用途测物体温度测室温测体温量程-20110-30503542分度值110.1所 用液 体水 银煤油（红）酒精（红）水银特殊构造玻璃泡上方有缩口使用方法使用时不能甩，测物体时不能离开物体读数使用前甩可离开人体读数 常用温度计的使用方法：使用前：观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的分度值，以便准确读数。使用时：温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。 例题1 2006眉山下表是一些物质的熔点和沸点(标准大气压)，根据下表，在我国各个地区都能测量气温的温度计是A水温度计 B水银温度计 C酒精温度计 D乙醚温度计二、内能1、内能的初步概念：（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：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。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。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。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。说明：温度越高，分子无规则运动的速度越大。2、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）。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：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。做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化解释事例：P125图15、2-5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2-11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。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。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。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。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，摩擦生热例1：盐城市下列各图中，属于内能转化为机械能的是A.两手相互 B.水沸腾时蒸汽 C.锯木头锯子发烫 D.压缩空气引火例2：泰安关于物体的内能，下列说法中正确的是A.物体运动的越快，物体的内能越大B.物体举得越高，物体的内能越大C.温度为-40的冰块没有内能D. 火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能例3：济宁市各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格。能量转化实 例化学能转化为电能干电池对外供电用电熨斗熨衣服机械能转化为内能四、练习1、南通市 下列现象中，利用内能做功的是 （ ） A、冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和 B、刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花 C、在烈日之下柏油路面被晒熔化了 D、火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起2.海淀区下列事列中，用做功的方法使物体内能增加的是 （ ）A、热水淋浴后全身感到暖和B、冬天，对手“哈气”，手感到暖和C、冬天，两手互相摩擦，手感到暖和D、冬天，在房间内用暖气取暖，全身感到暖和3、乐山市 改变物体内能的方式有两种，饮料放进冰箱后温度降低，是用_的方式减少饮料的内能；在汽油机的压缩冲程中，是通过_ 的方式增加燃料混合物的内能4、山西省太原市 飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的A.温度升高内能增加B温度降低内能减少C.沮度升高内能减少D温度降低内能增加5.北京市 下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是 A菜刀在砂轮上磨得发烫 B用打气筒打气时筒壁发热 C两手互相摩擦时手发热 D在炉子上烧开水第二课时一、比热容： 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。 物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。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。水的比热容为4.2103J(kg) 表示：1kg的水温度升高（降低）11吸收（放出）的热量为4.2103J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：吸m（tt0），放m（t0t）3、热平衡方程：不计热损失 吸放三、复习过程例1：下列说法中正确的是 （ ）A、一杯煤油用去一半，它的比热减为原来的二分之一B、吸收热量多的物体比热一定大C、高温物体放出的热量一定多D、质量相同的水和煤油吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升长高的温度例2：把质量为500克，温度为40C的铝块加热到100C，铝块吸收了多少热量？如果这些热量用来给水加热，能使多少20C的水升高到40C？例3：质量不同，初温相等的大、小两个铁块，吸收了相等热量后将它们接触，则大、小铁块之间有没有热传递，为什么？二、堂上练习1、人们在生活中用热水取暖，生产上常用水作为冷却剂，这因为水的（ ）A、比热大 B、吸收的热量多 C、放出的热量多 D、密度较大2、甲、乙两种物体质量相同比热不同，当它们升高相同温度时，一定是（ ） A、比热小的吸收热量多 B、比热大的吸收热量多C、甲、乙吸收的热量一样多 D、因初温不知道无法判定3、初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现 （ ）A、铜块放热，水吸热 B、铜块吸热，水放热C、铜块与水之间不发生热传递 D、水的内能传递到铜块上4、小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样，太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些沙子和海水带回家进行探究。 小明在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。照射时间/min024681012温度/海水310316321325328330331沙子31032533834835836363（1）小明探究的物理问题是什么？（2）分析小明探究中收集到的数据，你可以得出什么探究结论？（3）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出一个类似的现象5、把500克的水加热到100C，吸收了1.68105焦的热量，则它的初温是多少？6、铝的比热是0. 88103焦 / (千克)，水的比热是4.2103焦 / (千克) 质量为0.3千克的铝锅中放有2千克的水，把它们从20加热到80时， （1）铝锅需要吸收多少热量 （2）水需要吸收多少热量 （3）一共需要吸收多少热量第三课时一、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（3）关于热值的理解：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。 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：Qmq（q为热值）。 实际中，常利用Q吸Q放即cm(t-t0)=qm联合解题。（4）煤气的热值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。（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：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。公式：=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm三、内能的利用（1）内能的利用方式： 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。 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。（5） 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：=W有用/ Q总= W有用/qm 提高热机效率的途径： 使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。（6）汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。四、堂上练习1、用铝壶烧开水，壶中的水蒸气将壶盖顶起来，这是消耗水蒸气的 能对外做功，将水蒸气的 能转化成壶盖的 能。2、内燃机的一个工作循环的四个冲程，图中表示的是其中的_冲程；它将_能转化成_能3、某学校每天需要将1000kg、20的水烧开供师生饮用。（1）请计算学校每天烧开水所需要的热量时多少？（2）如果煤气的热值为3.9107J/m3，燃烧煤气放出的热量只有60%被水吸收，学校每天烧水需要多少m3的煤气？（结果保留一位小数）4、如图8所示，其中能量转化形式相同的是 ( ) 图8A甲和乙 B乙和丙 C甲和丙 D乙和丁本章小结一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。吸m（tt0），放m（t0t）Qmq15某太阳能热水器5h内可将100kg 的水，温度升高60，若不计热量损失，则此期间热水器共吸收太阳能_J（水的比热容为4.2103Jkg11），如果该热量是由燃烧煤气来提供，则需完全燃烧_m3的煤气（煤气的热值为1.8103Jm3）。5图3所示是平潭县风力发电的外景。下列表述中正确的是A风力发电是将电能转化为机械能B风能是不可再生能源C风力发电会对环境造成污染D风力发电机的工作原理是电磁感应6家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多热量，为了尽快散热，通常在大功率元件上加装金属散热片。下表是四种材料的比热容，选作散热片最好的材料是A铝B铁C锌D铅物质比热容c103Jkg-1-1铝088铁046锌039铅01317第49届世乒赛，设有粘胶室，供运动员入场参赛前粘胶皮，粘胶室内弥漫着刺鼻的胶味，这表明：分子_。我国研究的一种脉冲激光系统，在一定脉冲时间内所辐射的能量可以使110-3kg处于室温的铁块温度升高1000，则铁块吸收了_J的热量（c铁=046103Jkg_-1-1）。3）图19甲是小红同学测量体温时的示数，她的体温是_。常用体温计的刻度部分为三棱体，横截面如图19乙所示，其正面呈圆弧形。进行读数时，若分别沿A、B方向观察，其中沿_方向观察易于读数，这是应用了_原理。28（2分）如图21所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了_，空气_增加，温度升高，棉花燃烧起来。额定电压 220V频率 50Hz额定功率 1100W最大水量 1kg24(6分)有一电热水壶，铭牌如右表所示。求： (1)该电热水壶正常工作100s消耗了多少电能?(2)将质量为1kg温度为20的水加热到100，水吸收了多少热量?C承=4.2103J(kg)4下列数据中最接近生活实际的是A人的正常体温是37 B人正常步行的平均速度是10m/sC新的2B铅笔的长度为30mm D电视机的正常工作电压为380V11小琪同学读书笔记中的部分摘录如下，其中错误的是 A用吸管能吸取饮料是由于大气压的作用B根据流体压强与流速的关系，火车站的站台设置了1米安全线C在家熏醋可预防流感，房间充满醋味是因为分子在不停地做无规则运动D由于水的比热容较小，沿海地区气温变化比内陆地区气温变化大产品型号 EL-8952额定电压 220V频 率 50Hz额定功率 1500W容 量 1.5L25（8分）如图15所示是小明家的电热水壶及铭牌，他用该电热水壶将1.5kg的水从20加热到100。（1）水吸收的热量是多少？ c水 = 4.2103J/（kg）图15（2）若电热水壶正常工作，且产生的热量全部被水吸收，需要加热多少时间？6李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观。瀑布飞流而下时，水的 A动能增加，重力势能增加 B动能减小，重力势能增加 C动能减小，重力势能减小 D动能增加，重力势能减小7厨房中的一些现象和做法都含有物理知识，下列对应正确的是 A打开醋瓶能闻到酸味分子做无规则运动 B用高压锅煮饭利用降低气压，提高水的沸点 C打开锅盖看到“白气”汽化现象 D用煤气灶烧开水利用做功改变物体内能122010年“518”海交会上展出一种“自生电”环保型手电筒，如图6所示。它的灯泡是个发光二极管（LED），只要把手电筒来回摇晃，就能自己生电供灯泡发光，而且光线经过凸透镜后形成平行光束。下列说法正确的是 A手电筒使用凸透镜是为了发散光线 B发光二极管（LED）的材料是超导体C手电筒“自生电”利用了电磁感应原理D“自生电”的过程把化学能转化为电能13如图7所示，小明用手使劲捏玻璃瓶，细玻璃管内的水面就会上升，通过观察细玻璃管内水柱高度的变化，就能判断玻璃瓶受压后发生了微小形变。这种把微小量放大有利于观察的方法在物理