分子动理论--内能

1、分子动理论-内能 分子动理论内能复习教案）（主备：赛路路，参与：周昌顺） 、教学目标 1、.知道物质是由分子构成的；分子不停地做无规则运动；分子的体积和质量都非常小，在一般物体里含 有的分子数非常多. 2、 ,能识别并会解释扩散现象，知道扩散现象表明了分子不停地做无规则运动. 3、 .知道分子间存在作用力，分子间作用力与分子间距离有关，知道一些分子间相互作用力的实例. 4、 .理论联系实际，培养学生用所学知识解决实际问题的能力. 二、重点、难点分析 1.教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递

2、与功的关系）。 2.区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。 1、 1、的鸡是分子是在 组成 2、 内能: 3、 可存在相互作用下 运我峰熠 物体丙部所有分子做 物 匕 克 电（生缩总体 能里 匕-w 功（气体膨胀） 转化 此濯体内能转化 4、 5、 6、 为 B、热传画 自匕匕O 司。物体的 物体传到 做功和热传递对改变物体的内能是 记热容: 也|热容为 木： 的军露崛 显度 丁叫做邃押物质的比 热谷 ;水 ? 3公国温物体温 筑盘，此时放出白思 Q= it,此时吸收的贰点 P 心田中A4 版FKSJWt表 2、善不衡方程：在背

3、 噩伊，七物SW,*即： 宜定津能量既不会 台匕 目匕 .也不相鳖醺般 11 的过 体, 转化和转 7、燃料及内能的利用 A、燃料的热值：、 鸣?够哪胪频 zF： 炉来溜程;。其中只有 !WSE :Q放=机器。热机电耳其余 在,4 工口 .冲程一 工作循环中8轮转用 一.教学内容： 第一章分子动理论与内能 2 .内能和热量（2） 3 .比热容 二.重点、难点： 1 .知道改变物体内能的方法 2 .知道燃料热值及相关计算 3 .理解比热容概念、物理意义及有关的因素 111 二（1）利用询能来 1承料燃烧放期的我 O C 8、 4 .能用比热容来解释生活中的一些现象， 进行热量的计算 .具体内容:

4、 （一）物体内能的改变 1.两个温度不同的物体互相接触，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 。 在热传递过程中，低温物体温度升高，内能增加；高温物体温度降低，内能减少。 在热传递过程中， 传递内能的多少叫做热量。 单位是焦耳，符号Jo 物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。 物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。 特别说明：热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”，不能说“具有”、“含有”或“XX的就是说热量的大小与物体内能的多少，物体温度的高低没有关系。 2.除了热传递外，做功也可以改变物体内能。 冬天搓手可使双手变得暖和， 是因

5、为做功， 使手的内能增加，温度升高。 对物体做功，使物体内能增加。 物体对外做功，本身的内能会减少。 例如：暖瓶塞被顶起后，瓶口出现白雾是因为：水蒸气顶起瓶塞做功，内能减少，发生液化现象，形成白雾。 总结一下： （二）燃烧的热值 1 .燃料燃烧时能的转化 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是常说的释放能量。 2 .定义 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。 热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃 烧时放出热量不同而引入的物理量。它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。 燃料的热值是燃料本身的一种燃烧特性，不同燃料的热值一般是不同的

6、，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。 3 .在学习热值的概念时，应注意以下几点： (1) “完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。 (2) 强调所取燃料的质量为“1kg”，要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全热传递 物体内能的改变 Y 物体吸热，内能噜加 物体放热.内能减少 对物体儆功,内能噜加 物体对外低功，内能遍少 相同的条件下进行比较。 (3) “某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。 热值的单位J/kg,读作焦每千克。还要注意,气体燃料有时使用J/m3 4 .热值的物理意义 表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热

7、量的多少。同种燃料热值相同，不同燃料的热值不同。 5 .放出热量的计算 如果用m表示完全燃烧燃料的质量，用q表示该种燃料的热值，用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量，则Q放=m-q。 第三节比热容 (一)物质的吸热能力 不同物质在质量相等、温度变化也相同时，吸收的热量不同。 (二)比热容 要知道质量相等的不同物质升高相同的温度，吸收的热量不相等，为了比较各种物质这种性质上的不同，而引入了比热的概念。1kg的某种物质，温度升高1C吸收的热量， 叫做这种物质的比热容。 设质量为m的物质温度升高t10时，所需吸收的热量为Q,则这种物质的比热c可用下式来量度： c旦mt 1kg的某种物质， 温度降低1

8、C所放出的热量和它温度升高1C吸收的热量相等，因此，用比热容同样可以描述物质的放热能力。 比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热。上面的公式，只是比热c的量度式，实质上它与物体的质量、吸热多少和温度的升高是无关的。 比热容的单位是焦耳/(千克摄氏度)，符号J/(kg-C)。 例如：煤油的比热容是2.1X103j/(kg),它表示的物理意义是： 质量是1kg的煤油， 温度升高(或降低)1C时，吸收(或放出)的热量是2.1X103Jo (三)热量的计算 吸热公式：Q吸=cm(tto) 放热公式：Q放=cm(tot) 热量计算的一般公式：Q=cmAt 运用吸热放热公式进行计算时要注意公式中的单

9、位： Q吸、Q放J CJ/(kg-C) t、t0C mkg 【典型例题】 例1.以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是（） A.将一段铁丝反复弯折，弯折处会发热 B.放在空气中的一杯热水会冷却 C.在转动的砂轮上磨车刀，车刀发热 分析：不论物体是发热或是冷却，物体的温度都发生了变化， 都是内能的改变， 弯折铁丝是用力对物体做功，在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功，所以都是通过做功改变物体热能，热水放在空气中，通过热辐射以及对流等方式向外传递了热能，而使自身的热能减少，温度下降，它是通过热传递方式改变内能的，所以应选Bo 正确答案：B 例2.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，下

10、列选项中属于热传递改变物体内能的是 A.两手摩擦能发热 B.烧火水变热 C.锯木材锯子发热D,钻木取火 分析：本题主要考查改变物体内能的方式， A、C、D分别是克服摩擦力对手、锯、木材做了功，使机械能转化为内能，物体内能增加，温度升高。B中，燃料燃烧放出的热被水吸收，水内能增加、温度升高。 正确答案：B 考点分析：本题主要考查改变物体内能的方式，此类问题要先判断物体内能是增加还是减少，并分析改变的原因，从而确定能量的转化或转移。 例3,下列关于热运动、温度、热量和内能的相互关系的说法正确的是（） A,物体的温度升高，一定是吸收了热量 B,物体的内能增加，其温度一定升高 C,物体的温度升高，分子

11、热运动加快，内能一定增加 D,物体的内能增加，一定是吸收了热量 分析：物体的温度升高了，说明分子热运动加快，内能一定增加，其原因可能是吸收了热量，也可能是另外的物体对它做了功，故A、D是错误的，C是正确的。当物体发生物态变化时，如冰吸热融化是内能增多而温度不改变，故B是错误的。 正确答案：C 例4.“物体温度高时的热量多于温度低时的热量这一说法是否正确，为什么？ 解答： 这一说法不对。 因为“热量”是伴随着物体温度变化的，只能说物体吸收或放出热量的多少。题中说“物体温度高时的热量多于温度低时的热量”，言下之意是物体含有热量，所以这种说法是错误的。 考点分析：此题区别温度、热量、内能三者的关系。

12、“温度”是状态量，“热量”是过程量，不能说物体含有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。 例5.做功和热传递是改变物体内能的方法，那么，对一个物体做功，这个物体的内能一定增加吗？ 分析：让一个铁块从外界吸热，即从外界得到内能，会测出铁块的温度变化了。所以一个物体的温度变化了，说明它的内能变化了。 让一块0c的冰从外界吸热，即从外界得到内能，会看到冰熔化成0c的水，虽然温度没有变化，但这些0c的水比原来0c的冰内能要大。所以一个物体的物态变化了，说明它的内能变化了。 所以由内能的定义知： 内能是指物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和。如果一个物体的质量减少了，它内部分子的数

13、目也减少了，那么它内部分子动能和势能的 总和， 即内能也随着减少了。 所以一个物体的质量变化了，说明它的内能也变化了。 综上所述，可以通过一个物体的温度、状态、质量来确定它的内能是否改变。 对题中的问题来说：拿一段铁丝来回弯几下，用手摸弯折处，感觉温度比原来高了，说明弯折处的内能增加了。如果要是把这一段铁丝从某一处慢慢提到一定高度，虽然外界对铁丝做了功，但铁丝的温度、状态、质量都没有发生变化，说明它的内能也没有变化。 正确答案：不一定。 例6.一块铁，温度由10c升到25c时吸的热量为Qi;温度由75c下降到60c时放出的热量为Q2,则() A.QKQ2B.Qi Q2 C.Qi=Q2D.不能

14、确定 分析：由题意可知 Qi=cm(2510)=15cm Q2=cm(7560)=15cm .Qi=Q2 正确答案：此题应选Co 例7.质量和初温都相同的铜球、铁球和铅球浸没在同一杯热水里，达到热平衡后这三个球中 吸收的热量最多的是()(四c铅) A.铁球吸热最多B.铅球吸热最多 C.铜球吸热最多D.三个球吸热一 样多 分析：题中有个隐含条件，依题意可知铜、铁、铝3个球浸在同一杯热水里，它们的末温与热水温度相同，就是达到热平衡后三个球的末温相同，质量和初温又都相同，三个比热关系为c 铁c铜c铅)将以上条件代入公式Q吸=Cm(t一则可求出答案。 正确答案：A 例8.水的比热容是4.2X103J/

15、(kg-C),质量为10kg的水温度升高30C,吸收的热量为_L若这些热量被质量为10kg的砂子吸收，则砂子升高温度数30C(填“大于”“等于或“小于”)。 分析：水吸收的热量为 Q吸=Cm(t10)=4.2X103J/(kg-C)X10kgX30C=1.26X106JO 判断砂子的温度升高度数与在相同条件下水温升高度数之间的关系，根据变化式 (tt0)=Q吸/Cm进行比较分析，At水=Q吸/C水m水,A”=Q吸/C砂m砂 因为水和砂子吸收的热量及质量相等)砂子的比热容小于水的比热容， 所以At砂At水，即砂子升高的温度大于 30Co 正确答案：1.26X106J；大于 【模拟试题】（答题时间

16、：40分钟） 一、选择题 1.冬天骑自行车，手摸到金属车把和塑料把套时，觉得金属车把冷，这是因为（） A.金属车把温度比塑料把套低 B.金属是热的良导体，而塑料并不是热的良导体 C.手的错觉，是心理作用 D.金属降温比塑料快 2 .关于热传递的下列说法中，正确的是 （） A.热传递是高温物体的温度传给低温物体 B.并不接触的物体之间不会发生热传递 C.比热相同的物体之间不会发生热传递 D.温度相同的物体之间不会发生热传递 3 .下列说法正确的是（） A.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 B.温度高的物体一定比温度低的物体放出的热量多 C.比热越大的物体所含的热量也越多 D.热量是热传递过

17、程中物体放出或吸收的热的多少 4 .为保证秧苗夜间不致受冻，傍晚时向秧苗 田里多灌一些水，这是因为（） A.外界气温变化时由于水的比热大，温度不会有很大的变化 B.水是热的不良导体 C.夜间冷是由于风大，将苗浸入水中使风吹不着苗 D.水很冷，防冻不应当灌水 5 .两块冰相互摩擦，一定会使它们（） A.温度升高B.温度降低 C.熔化D.温度升高 或熔化 6 .在下列过程中，通过热传递增加物体内能的是（） A.火车经过铁轨后铁轨的温度升高 B.压缩筒内乙酸使其燃烧 C.铁棒被太阳晒热 D.夏天室内洒水降温 7 .一个物体温度升高，则（） A.它含有的热量增加 8 .它一定吸收了热量 C.一定对物体

18、做了功 D.它的内能增加 8.关于热量，下列说法正确的是（） A.热水比冷水含的热量多 B. 一大桶水比一小桶水含有的热量多 C. 一个物体内能越多，它具有的热量越多 D.热量是在热传递过程中内能的改变量 二、填空题 1,铜的比热容是0.39103焦/千克,它的物理意义是。 2 .将40克某种金属加热5分钟，测得它的比热是0.4603焦/千克-C,若将该金属增加为120克， 加热时间延长为10分钟，这样测得该金属的比热应当是。酒精的比热是2.4103焦/千克-C,如果倒去一半，剩下的酒精的比热是。 3 .同种物质组成的甲、乙两个物体，其质量m甲：m乙=4： 1,升高的温度t甲：t乙=2： 3,

19、那么它们吸收的热量Q甲：Q乙=。 4 .质量相同的水和某金属， 升高相同温度需要的热量比为8：1,那么水与金属的比热的比 5 .把一个薄壁金属管固定在桌上，里面放一些乙酸，用塞子塞紧。拿一根绳子在管外绕几圈并迅速来回拉绳子。则：绳子来回拉动时，克服与筒壁摩擦使金属筒用 加，温度升高，筒内乙醛的也随之升 高。当达到乙酸的沸点时，乙醛沸腾，产生气体。气体膨胀对塞子做功，这时就会看到塞子被弹出，此时能转化为 6 .甲、乙两金属块质量之比为3:2,比热之比为1:3,当放出相同的热量后，甲、乙两金 属块降低的温度之比为。 7,火药的燃气将弹丸从枪膛发出去，是将能转化成能. 8 .指出下列现象中改变物体内能的方法： (1)雪在阳光下融化：; (2)弯折铁丝，铁丝生热: (3)一杯水慢慢变凉：。 9 .日常生活中谈到的“热工具有不同的含义， 它可以表示物理学中的温度、热量、内能这三个物理量。物体吸热升温，这里的“热”是指：,夏天天气很热，这里的“热”是指,摩擦生“热”，这里的“热”是指;O 三、判断题 1 .玻璃杯越薄，倒入开水时越容易破裂。 () 2 .无论外界温度如何，冰水混合物的温度一定是0o() 3 .热传递是高温物体把温度传递给低温物 体，直到它们温度相同为