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文档简介

第13章内能

第1节分子热运动

@教学目.标.

1.知道物质是由分子、原子构成的,一切物质的分子都在不停地做无规则运动.

2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释.

3.知道分子热运动的快慢与温度的关系.

4.知道分子之间存在相互作用的斥力和引力.

其教学理.房

一、分子热运动

【自主预习】

阅读课本第2、3页及第4页“扩散现象”的内容,并完成下面填空:

1.物质是由分子、原子构成的,其大小通常以10r为单位来量度.

2.扩散现象:相互接触的不同物质,彼此进入对方的现象叫扩散.

3.为什么打开一盒香皂,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里了?能闻到香味的原因是:

香总的分子运动到鼻子里去/.

【小组讨论】

【实验1】气体扩散实验

1.过了一会儿以后,在实验中你看到的现象是什么?

2.为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面,倒过来行吗?这里面有什么科

学道理?

3.既然二氧化氮的密度大于空气的密度,为什么在实验中红棕色的二氧化氮气体会上升

到上方的空气中,而使空气的颜色发生了改变?

4.这个实验能说明什么问题?(组内交流,共同解决问题)

【实验2】液体扩散实验

学生交流实验现象并回答下列问题:

1.你在实验中看到的现象是什么?

2.为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面,倒过来行吗?

3.这个实验说明什么问题?

【实验3】固体扩散,观看金和铅的扩散视频

说明了什么问题?

【实验4]在分别盛有等量冷水和热水的烧杯中,分别滴入一滴墨水,注意比较两杯水中

墨水的扩散现象

说明了什么问题?

【教师点拨】

1.扩散现象说明:①一切物质的分子都在不停地做无规则运动;②分子之间存在间隙.

2.影响扩散快慢的因素:温度,温度越高,分子做无规则运动越快,扩散越快.

3.分子热运动:分子的无规则运动,与物体的机械运动不同.

【跟踪训练】

1.吸烟有害身体健康,在空气不流通的房间里,只要有一个人吸烟,一会儿房间就会充满烟味,

这是分子的扩散现象.

2.凉粉是人们喜爱的小吃,但炒凉粉比凉拌凉粉更加入味,如图所示.从物理学的角度看,入

味是分子无规则运动的结果,温度越高,扩收现象越明显.

3.下列现象不是扩散现象的是(D)

A.在一杯静置的热水中滴入两滴红墨水,过一会儿整杯水都变红了

B.向教室地面喷洒消毒药液,在教室内能闻到药味

C炒菜时,香味四处飘散

D.狂风卷起地面上的尘土

二、分子间的作用力

【自主预习】

阅读课本第4、5页有关分子间的作用力内容,并回答下面的问题:

OwOwOwQwQ

如图所示为分子间作用力模型:分子之间既有引力又有斥力,当分子间距离很小时,斥力

起主要作用,当分子间距离稍大时,引力起主要作用,如果分子间距离很大,则作用力十分微

【小组讨论】

1.扩散现象说明分子在不停地运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总

是聚合在一起保持一定的体积呢?

2.图13.1-4能说明什么?

分子间有引力.

3.扩散现象说明分子间有间隙,为什么压缩固体和液体很困难呢?

这是因为分子间还存在斥力,由于斥力的存在,使分子已经离得很近的固体和液体很难

进一步被压缩.

【教师点拨】

分子间的作用力:分子之间既有引力又有斥力.设分子间距离为r,平衡距离为r。,则当

r>r■。时引力大于斥力,表现为弓I力;当r<r°时引力小于斥力,表现为斥力;当厂r。时引力等于

斥力,分子处于平衡位置;当r>10r。时,分子间作用力可忽略不计•.

【跟踪训练】

L下列现象中能用分子动理论解释并正确的是(C)

A.矿石被粉碎成粉末,说明矿石分子很小

B.热水瓶瓶塞有时很难拔出,说明分子间有引力

C.污水排入池塘后不久,整个池塘水被污染了,说明分子做无规则运动

D.压缩弹簧需要力,说明分子间有斥力

2.“创可贴”有很强的黏性,可以很方便地粘在皮肤上,以达到止血和隔绝感染的作用.其利

用的物理知识是(A)

A.分子间有引力

8.分子间有斥力

C分子间有空隙

D.分子是运动的

3.常言道:“破镜不能重圆”,这是镜子被打破后,再合起来时,镜子断裂处绝大多数分子之间

距离变大,分子之间几乎没有引力作用的缘故.

4.钢铁公司在制造钢铁零件时,为了增加零件表面的硬度,常把零件放入含碳的渗碳剂中,并

适当加热,这样碳分子就可以较快地渗入到零件的表层,试用所学知识说明其中的道理.

解:分子永不停息地做无规则运动,当把零件放入含碳的渗碳剂中时,碳分子会运动到钢铁零

件的表层.当升高温度时,分子运动速率加快,碳分子填充在铁分子间,使分子与分子之间接

触紧密,表面的硬度更大了.

第2节内能

年教学目.标

1.理解什么是内能.

2.知道内能与温度之间的关系.

3.掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题.

4.知道热量的概念和单位.

年教茎类房

一、内能

【自主预习】

阅读课本第7、8页“内能”内容,完成下面问题:

1.运动的物体具有动能;而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动,所以运动

的分子也具有动能.

2.弹簧受到拉伸或压缩时发生形变,从而使弹簧具有弹性势能;而构成物质的分子之间

也存在引力或斥力,因此分子间还存在分子势能.

3.物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能.

4.一切物体,无论温度高低都具有内能,它的单位是焦耳,用字母上表示.

【小组讨论】

0。的冰块有没有内能?

我们知道,物质是由分子构成的,固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地排列

形成的晶体结构,由扩散现象可知,一切物质的分子都在不停地做着无规则运动,运动着的分

子具有分子动能,0U的冰块也不例外.由于水分子的晶体排列形成稳定结构,分子之间有相

互作用力,因而水分子之间还具有势能.而内能是物体内部所有分子热运动的动能和势能的

总和,所以0。的冰也具有内能.

【教师点拨】

内能是物体的内能,而不是单个分子的内能,一切物体无论温度高低都具有内能.

【跟踪训练】

以下说法正确的是(A)

A.物体分子总是在做无规则运动,所以分子具有动能

B.当物体被举高时,其分子势能随之增加

C.当物体运动速度增大时,其分子动能随之增加

D.Ot以下时,物体分子既不具有动能也不具有势能

二、内能与温度之间的关系

【小组讨论】

1.内能和物体质量的关系:

同种物质组成的物体质量越大,物体内部分子的个数就越多,所以物体内能也就越大.例

如:温度相同的一大桶水比一小杯水内能大.

2.内能和温度的关系:

物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,温度越高,物体内分子运动速度越大,分子

动能就越大,物体内能也就越大.例如:同一物体温度越高,内能越大.

3.内能和物体状态的关系:

物体的状态不同时,分子间的距离不同,分子间的作用力大小不同,从而会改变分子的势

能大小,所以内能也不同.例如:冰熔化过程中,温度虽然不变(即分子的动能不变),内能却在

增力口.

【教师点拨】

机械能与内能的区别:机械能与整个物体的运动情况有关,如物体质量、高度、速度,是

宏观物体做机械运动所具有的能量;而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,如:物体温度、质量、状态等,与物体微观结构有关.

【跟踪训练】

下列关于内能的说法中正确的是(B)

40U的物体没有内能

B.物体具有内能,也可以同时具有机械能

C具有机械能的物体不一定具有内能

〃物体内能大小与温度无关

三、改变内能的两种方式

【自主预习】

1.温度不同的两个物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度隆低,这个过程叫做

热传递.

2.发生热传递时,高温物体的内能速尘,低温物体的内能增加.

3.热传递过程中,传递内能的多少叫做热量;物体吸收热量,内能增加,放出热量,内能减

少.

【小组讨论】

1.将一根铁丝放到火炉上烤,铁丝吸收热量,温度升高,内能增大;将烧红的铁丝放到凉

水中,铁丝温度降低,内能减少.

分析得出:热传递能够改变物体的内能.

同样一根铁丝,用手来回弯折几次,感觉弯折后的温度升高,内能增大.

分析得出:做功能够改变物体的内能.

2.观察课本第9页两个演示实验,回答问题:

(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观

察到的现象是硝化棉会燃烧起来,这是因为对气体做功,气体内能增加,温度升高,达到硝化

棉的着火苗.

(2)如图乙所示,瓶内装有少量的水,水的上方存在无色透明、无法看到的水蒸气,塞紧瓶

塞,用打气筒向瓶内打气,当塞子从瓶口跳起时:观察到瓶口附近有U莅出现,这是因为瓶内

空气推动活塞做功时内能转化为业械能,温度降低,水蒸气液化成小水滴.分析得出:做功能

够改变物体的内能.

小结:1.改变物体内能的方式有两种:做功和型传递,且在改变物体的内能上是等效的.

2.在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能

减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加.

3.对物体做功,物体内能增加,温度升高,机械能转化为内能;物体对外做功,物体内能减

少,温度降低,内能转化为机械能.

【教师点拨】

内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和,是一个状态量,常说“具有

内能”;热量是在热传递过程中,传递内能的多少,是一个过程量,常说“吸收热量”或“放出

热量”,不能说“物体具有或含有热量”.

【跟踪训练】

1.下列说法错误的是(C)

4做功可以使物体的内能发生改变

B.热传递可以使物体的内能发生改变

C用做功的方法来改变一个物体的内能,就不能同时用热传递的方法来改变它的内能

D.改变物体的内能可以同时用做功的方法和热传递的方法

2.礼花喷射器原理如图所示.通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击,将纸管里填充

的礼花彩条喷向高处,营造气氛.在喷出礼花彩条的过程中,罐内气体(B)

______

缩气罐木盛彩条贮存纸管()

A.温度保持不变

B.内能减少

C.分子热运动加剧

〃通过热传递方式改变自身的内能

3.在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖

和的方法并简要说明理由.

方法一:开取暧器取暖;

理由:通过热传递的方式增加身体内能.

方法二:让身体运动起来;

理由:做功增加身体内能.

4.学过改变物体内能的方法后,你能不能用物理术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”?

都是通过对物体做功增加物体内能.

第3节比热容

第1课时认识比热容

@教茎目恒

1.会设计实验比较不同物质的吸热能力;能找到物体吸收热量的多少与哪些因素有关.

2.知道比热容是物质的一种属性,理解比热容的概念.

3.会查比热容表,会利用水的比热容较大的特点解释生活中的一些现象.

年教学理.房

比热容及其应用

【自主预习】

1.甲为100g水,乙为200g水,温度都升高10V,用相同的加热装置,乙加热时间长.

结论:同种物质,升高相同的温度,质量大吸收的热量叁(填“多”或“少”).

2.甲和乙均为200g水,甲温度升高10V,乙温度升高20G用相同的加热装置,乙加

热时间长.

结论:相同质量的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越叁(填“多”或“少”).

3.100g的水和100g沙子,温度都升高10V,用相同的加热装置,加热的时间不同(填

“相同”或“不同”).

结论:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同(填“相同”或“不同”).

注意:以上问题中,我们比较温度计变化的示数来衡量物体吸收热量的多少,这种研究问

题的方法叫转换法.

综合以上可以知道,物体吸收热量的多少跟物体的胆b种类和升高的温度有关.

4.比热容是物质的一种属性,其符号为c,单位是.//(/侬•。,读作焦每千克摄氏度,水

的比热容是4.2X101//Ug・它表示的意思是1松的水温度升高1m寸所吸收的热量

是4.2X1(),/.比热容的概念还可以表述为:单位质量的某种物质,温度隧£1已所放出的热

量叫做这种物质的比热容.

【小组讨论】

1.探究:比较水和沙子的吸热能力

猜想:水(填“沙子”或“水”)的吸热能力较强.

需要的器材:一一灯、温葭材等.

实验前需考虑的问题:

(1)怎样得到质量相等的水和沙子?是不是还需要其他的器材?

(2)设计实验思路

思路一:用相同质量的水和沙子,让它们吸收相同的热,比较它们温度升高的多少.温度

升高越少,说明吸热能力越强.

思路二:用相同质量的水和沙子,让它们升高相同的温度,比较它们加热时间的长短.加

热时间越长,说明吸热能力越强.

(3)若采用思路一实验,怎样保证水和沙子吸收相同的热量?用同样的泗精灯加热相同的

时间.

(4)测量温度时应注意些什么?

①选择一根量程适当的温度计进行测量;

②将温度计的液泡浸没在待测物中、液泡不能碰到器壁和底部;

③等液柱稳定后进行读数、读数时要平视、不能将温度计拿出来读数.

实验表格:

表1质量相同、加热时间相同时

水沙子

升高的温度/℃

表2质量相同、升高相同的温度时

水沙子

加热时间/加〃

结论:不同物质,在质量相等,温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的,也就是说不

同物质的吸热能力是丕圆的.(填“相同"或''不同”)

2.了解几种物质的比热容:

水4.2X103j/(kg・V)铝0.88X103J/(kg♦V)

酒精2.4X103jAkg-n干泥土0.84X10,J/(kg*t?)

煤油2.1X103jAkg-V)铁、钢0.46X103jAkg-V)

冰2.1X103J/(kg,©铜0.39X103J/(kg・f)

色拉油1.97X103J/(kg♦V)水银0.14X103J/(kg•C)

沙石0.92X103J/{kg-V)铅0.13X103jAkg-V)

(1)从表中我们了解到,水的比热容最大,说明它的吸热能力最强.

(2)水的比热容约是沙石的4.5倍,因此,白天在同样阳光照射下,水的温度变化比沙石

慢.

3.想想议议:我国北方楼房中都装有“暖气”,用水作介质,把热量带到房中取暖,用水作

介质有什么好处?生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例.

水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用,如汽车发动机、发电机等机器,在工作

时会发热,通常要用循环流动的水来冷却,冬季也常用热水袋取暖.

【教师点拨】

比热容是物质的一种属性,与物质的种类有关,与物质的质量、变化的温度等因素无关.

【跟踪训练】

1.关于物质的比热容,下列说法中正确的是(D)

4一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半

8.吸收热量多的物质,比热容一定大

C质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大

〃比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质

2.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无

关的是(C)

4沿海地区的气温比内陆变化小

R夜间,在秧田里灌水保温

C.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温

〃汽车发动机用水作冷却液

3.质量相等的甲、乙两种液体,温度相同、用两盏完全相同的酒精灯分别加热,记录的温度与

时间变化的曲线如图所示,可知c心心.(填或“=")

|温度比

/工

0

时间/min

第2课时热量的计算

@教学目.恒

会利用比热容公式及其变形公式进行简单的热量计算.

@教茎理房

热量的计算

【自主预习】

水的比热容是1.2X10./(依•f),由水的比热容计算:

1.质量是5幅的水,温度升高1。所吸收的热量是多少?

2.质量为5例的水,温度降低10t所放出的热量是多少?

【小组讨论】

1.如果以Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t°表示物体

原来的温度(初温),t表示物体后来的温度(末温),通过以上计算,可以总结出一个计算热量

的公式:Qi»=cm(ttj.

试计算:把质量为2温度为30G的铝块加热到100G铝块吸收的热量是多少?[已

知铝的比热容是0.88X103〃(例・p)]

解:铝的比热容c仰=0.88X10'J/1kg*。,铝块吸收的热量Q«=cm(t-to)=O.88X103

jAkg-V)X2kgX(100-30)t>123200J.

2.如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式是Q^cnidot).

试计算:有一根烧红的铁钉,温度是800G质量是1.5g,温度降低到20G放出多少

热量?[已知铁的比热容是0.46X103jAkg•©]

解:放出的热量QsFcnKto-t”。.46X10:'JAkg't?)XI.5X10:,^X(800-20)t>538.2

J.

【教师点拨】

1.比热容计算公式可以写为Q=cm4t,其中4t表示温度的变化量,c为物质的比热容,m

为物体质量.

2.注意“升高到”与“升高了”的区别.

【跟踪训练】

1.现有质量和初温相同的铝块、铁块和铜块,其比热容C$>cffi>c制.

(1)如果升高相同的温度,吸收热量最多的是铝块.

(2)如果吸收相同的热量,末温最高的是钢块.

2.质量为500g的铁锅中放有3kg水,把水从156口热到85℃,水吸收了多少热量?[c水

=4.2X10:,J八kg・«]

解:0啖=011/1=4.2X10'jAkg't?)X3kgX70小8.82X10,J.

3.质量为500g的某种物质,温度从20f升高到30G吸收了2.1X10'J的热量,则这种

物质的比热容是多少?它可能是什么物质?

解:由Q及41可知,<、*,则,一蒜技幡分4.2X1。,J/(kg•"它可能是水.

.当堂演..统

1.甲、乙两种物质的比热容之比是2:1,当甲物体的温度升高10C乙物体温度升高20C,

它们吸收的热量之比是2:3,则甲、乙两物体的质量之比是(B)

A3:262:3C4:3〃3:4

2.某人工湖湖水的质量为1.0X10,依■,若水温平均升高0.8S则湖水吸收的热量为

3.36X10:’./.若这些热量被等质量的砂石吸收(cQc砂石),则砂石升高的温度大(选填“大

于”“等于”或“小于”)0.8V.[c*=4.2X103jAkg-C)]

3.早上,小明妈妈用热水给小明热牛奶喝.袋装牛奶的标签上标明牛奶质量为420g,温度从

25切口热至75G所用热水初温为95[水的比热容为4.2X10:'Q),牛奶的比

热容为2.5X10,jAkg-。)]则:

(1)牛奶吸收了多少」的热量?

(2)所需热水的质量至少为多少起?

解:(1)牛奶的质量皿=4205=0.42解

牛奶升温时吸收的热量:Qi=Cinh(t-tw)=2.5Xl()3jAkg-9X0.42kgX(75℃~

250=5.25X10'J.

⑵水放出的热量全被牛奶吸收时,需要热水的质量最少,热水放出的热量:Q®=Q吸

=5.25X10'J,

由QQC21n得至少需要热水的质量:mz-:放:,"3,57产;°,”0.625kg.

C2(t02-t)4.2X103〃(叼・0x(95C-75C)

第14章内能的利用

第1节热机

⑧教学目标.

1.知道什么是热机、热机中的能量转化.

2.记住四冲程内燃机的工作过程,能区分出热机工作过程中的能量转化.

3.能列举出汽油机和柴油机在构造上和工作过程中的异同点.

国教要翼房

热机

【自主预习】

1.阅读课本第17页图14.1-1的实验,观察并思考酒精灯对试管中水加热时,水的内

能变化.思考:

(1)看到什么现象?

(2)木塞被顶开,是谁对它做了功?

(3)水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能?

(4)在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的?

(5)在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化?

2.热机:热机是指把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置.现代社会中,内燃机是

最常见的热机.

3.内燃机:燃料直接在发动机汽缸燃烧产生动力的热机.最常见的内燃机,以汽油或柴油

为燃料,分别叫做汽油机和味ilh机.

【小组讨论】

1.汽油机

认识四冲程汽油机主要部件名称,并完成下面问题:

汽油机是利用汽迪作燃料来工作的.

构造:汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴.

工作过程:一个工作循环由四个冲程组成,包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气

冲程四个冲程.

第一冲程:吸气冲程中,吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?进气门和排气门

的打开和关闭情况?

第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物的过程中,是什么能向什么能转化?压缩冲

程末产生什么结果?汽油机是利用什么方式点火的?

第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?

第四冲程:排气冲程有什么作用?

总结:汽油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动西周,对外做功二次,活塞往复两次,其

他冲程靠飞轮(或叫惯性轮)的惯性完成.

2.柴油机

柴油机是利用柴迪作燃料来工作的.

构造:汽缸、进气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴.

工作过程:一个工作循环由国个冲程组成,包括:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气

冲程四个冲程.

第一冲程:吸气冲程中吸入的是什么?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?

第二冲程:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?压缩冲程未产生什

么结果?柴油机是利用什么方式点火的?

第三冲程:做功冲程为什么能做功?是什么能向什么能转化?

第四冲程:排气冲程有什么作用?

总结:柴油机一个工作循环有四个冲程,飞轮转动两周,对外做功_次,活塞往复百次,其

他冲程靠飞轮的惯性完成.

【教师点拨】

四冲程汽油机和柴油机的主要异同点

不汽油机柴油机

同构造汽缸顶部汽缸顶部

点有火花塞有喷油嘴

燃料汽油柴油

吸气冲程吸进的物质空气和汽油空气

压缩冲程末汽缸内的温度低高

点火方式点燃式压燃式

做功冲程燃气的压强低高

体积小,噪音笨重、经济、

优缺点

低,转速高功率大

制造轻制造重

应用

便机械型机械

相1.构造:都有汽缸、进气门、打:气门、活塞、连杆、曲轴

同2.工作:都分为吸气冲程、压维,冲程、做功冲程、排气冲

点程四个""呈

【跟踪训练】

1.在汽油机工作的四个冲程中,实现内能转化为机械能的冲程是(C)

A.吸气冲程B.压缩冲程

C做功冲程〃排气冲程

2.下列关于汽油机和柴油机的主要区别,说法正确的是(D)

A.构造上,汽油机汽缸顶部有喷油嘴,柴油机汽缸顶部有火花塞

B.吸气冲程中,柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入汽缸的是空气

C在压缩冲程末,柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式

D.在做功冲程中,柴油机的燃气温度和压强比汽油机的高

3.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800”加力,则汽油机每秒钟完成更L个冲程,做功

15次,完成15个工作循环.

第2节热机的效率

@教学目恒

1.知道热值的概念和表示方法,记住热值的单位、热值表示的物理意义.

2.会利用公式Q=mq和Q=Vq进行热量的简单计算.

3.记住热机效率的概念,能列举热机工作时燃料释放能量的流向,说出提高机械效率的

方法;会利用公式计算热机的效率.

年教学理.房

一、热值

【自主预习】

1.燃料的热值:单位质量的某种燃料完全燃烧释放的热量叫做这种物质的热值,用符号

里表示,单位是人,气体燃料的热值单位

2.干木柴的热值是1.2X107J/kR,物理意义是每「克的I:木柴完全燃烧释放的热量为

1.2X10'/

3.阅读常见燃料的热值表,表中热值最大的燃料是氢.

【小组讨论】

计算4蛇柴油完全燃烧释放的热量.

解:从热值表中查得柴油的热值是q=4.3X101%g,则4h柴油完全燃烧释放的热量

Q=mq=44gX4.3X10'J/kg=\.72X108J.

【教师点拨】

1.固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Qxmq.

气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:QsFVq.

Q般表示热量(力,q表示热值U/kg),m表示固体燃料的质量{kg),V表示气体燃料的体积

(源.

2.热值是燃料的一种特性

热值反映了燃料的燃烧特性,即不同燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的本领大小.

热值与燃料的种类有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系.

【跟踪训练】

L现在火箭中用液态氢作燃料,是因为它具有(D)

4较小的密度6.较小的比热容

C较低的沸点〃较大的热值

2.柴油的热值是4.3X107J/kg,它的物理意义是每千克的柴油完全燃烧糅放的热量为

4.3X10,./,完全燃烧3届柴油能释放出L29X10"./热量.

3.天然气的热值是4X10,“才,完全燃烧0.34的天然气,释放出的热量为1.2X10既如果

这些天然气没有完全燃烧,它的热值丕变(选填“变大”“不变”或“变小”).

4.某同学在实验室用酒精灯把0.1例的水从20口口热到1002[水的比热容c水=4.2X10,

7

jAkg•©;酒精的热值q酒片3.0X101Md求:

(1)水吸收的热量.

(2)如果这些热量由酒精燃烧提供,至少要完全燃烧多少千克酒精?

解:(1)根据Q>«=cm(t2-t),

水吸收的热量Q吸=4.2X10:'J/(kg•V)X0.1kgX(1000200=3.36X101J.

(2)由Q«;=Qin,Qjt=mq得,

酒精的质量:m尊112X10kg.

q3.OxiO7J/kg

二、热机效率

【自主预习】

在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废包的能量,是提高燃料利用

率的主要措施.

【小组讨论】

1.热机是将内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题.热机效率是

热机性能的一个重要指标.

热机的效率:用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比.

2.分析课本24页图14.2-2的热机燃料释放能量走向示意图,讨论:如何提高燃料的

利用率?谈谈你的看法.

3.阅读课本25页STS——从火车到火箭,了解人类机械的发展史.

【跟踪训练】

1.下列措施中,不能提高热机效率的是(A)

A.增加工作时间

B.减少部件间的摩擦

C.使燃料充分燃烧

〃减少废气带走的热量

2.一台大型推土机的推力约为3X10,应匀速推着土行驶10碗,消耗柴油约30.3例,求推

土机上装的柴油机的热机效率.

3X104NxlO4m

解:100^X100衿23%

q柴油m柒油4.3X107J/kgx30.3kg

第3节能量的转化和守恒

@教学目标

1.能说出常见形式的能量,会判断不同能量之间的转化、同种能量之间的转移.

2.能说出能量守恒定律、日常生活中的能量守恒现象,会用能量守恒的观点解释有关物

理现象.

•教学坦•程

一、能量的转化

【自主预习】

阅读课本第27页内容完成下面问题:

在一定条件下,不同形式的能可以相互转化.

摩擦生热,机械能转化为内能;

水电站里水轮机带动发电机发电,机械能转化为电能;

电动机带动水泵把水送到高处,电能转化为机械能;

植物吸收太阳光进行光合作用,光能转化为化学能;

燃料燃烧时发热,化学能转化为内能.

【小组讨论】

观察课本第27页图14.3-1,发现自然界中各种现象,完成填空,你能得到哪些启示?

在下列现象中,能量是怎样转化的?

①用锯条锯木头,过一会儿锯条变热了:机械能转化为内能.

②植物进行光合作用:光能转化为化学能.

③蓄电池放电:化学能转化为电能.

④对蓄电池充电:电能转化为化学能.

【教师点拨】

自然界中各种现象不是孤立的,而是互相联系的:各种形式的能量在一定条件下都可以

相互转化.

【跟踪训练】

1.下列能量的转化中,属于机械能转化为内能的是(B)

4点燃爆竹,爆竹腾空而起

8汽车紧急刹车,轮胎发热

C.给生石灰加水,温度升高

〃给电炉通电,电炉发热

2.2020年12月10日4时14分,长征十一号运教火箭在西昌卫星发射中心点火起飞,以“一

箭双星”的方式将必'。M卫星送入预定轨道,火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化

为燃气的良能,再转化为火箭的机械能.

3.各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化,指出下列情况下能量的转化.

(1)气体膨胀做功:内能转化为机械能.

(2)硅光电池接收太阳光:光能转化为电能.

(3)核电站发电:核能转化为电能.

(4)正在工作的电饭锅:电能转化为内能.

二、能量守恒定律

【自主预习】

阅读课本第28页“想想议议”,思考回答下面问题:

掉在地上的小球会跳起,但是越跳越低,为什么?是否丢失了能量?减少的机械能到哪里

去了?

【小组讨论】

阅读课本第28页第二自然段总结能量守恒定律:

能量守恒定律内容:能量既不会凭空消灭,也不会凭不产生,它只会从种形式转化为另

一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不

变.

可以从以下四个方面加以理解:

(1)存在:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生.

(2)转化或转移:从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体.

(3)结果:在转化和转移的过程中,能量的总量保持丕变,某种形式的能减少,一定转化为

其他形式的能.

(4)普遍性:能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的定律之一.

【教师点拨】

在能量守恒定律中,能量的“转化”是指:一种形式的能量转化成为另一种形式的能量,

即前后两种状态,能量的形式发生了变化,如“钻木取火”是机械能转化为内能,“电车运动”

是电能转化为机械能;而能量的“转移”是指:一个物体所具有的一种形式的能量,转移到另

一个物体上后,还是同一种形式的能量,能量的形式并没有发生变化,只是能量发生了转移,

如“热传递”就是一个物体具有的内能转移到另一个物体上,前后都是内能.

【跟踪训练】

1.在一个密封的小房间里,放着一台开着门的电冰箱,给电冰箱通电,过一段时间后,房间的

温度将(A)

A.升高8.降低

C.不变D.无法确定

2.用热传递的方法来改变物体的内能,实质上是能量的转移过程;用做功的方法来改变物体

的内能,实质上是能量的转化过程.

第15章电流和电路

第1节两种电荷

@教学目.恒

1.初步认识摩擦起电现象、两种电荷及其相互作用、验电器,知道电荷量及其单位.

2.认识原子的结构及元电荷,了解摩擦起电的本质.

3.了解导体、绝缘体,初步认识自由电子的定向移动.

@教史尊房

一、摩擦起电现象电荷

【自主预习】

阅读课本第32、33页相关内容,完成下列填空:

1.用摩擦的方法使物体带电,就是摩擦起电现象.

2.自然界中只存在西种电荷.一种是用丝绸摩擦过的幽棒所带的电荷叫做正电荷;另

一种是用毛皮摩擦过的凝棒所带的电荷叫做负电荷.

3.同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.

4.实验室里常用的电器来检验物体是否带电,它的工作原理是:同种电荷互相排斥.

5.电荷的多少叫电荷量,它的单位是库仑,符号是C.

【小组讨论】

请同学们完成下列实验,并回答问题:

1.用塑料直尺在头发上摩擦,然后用塑料直尺靠近纸屑,发现塑料直尺能够吸住纸屑,说

明摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质.

2.将被毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂在支架上,用另一根被毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它,

发现它们波此远离;用被丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近它,发现它们彼此京近,说明同行电荷〃

相排斥,异种电荷互相吸引.

3.将一束扯成线状的塑料捆扎绳用清洁干燥的手自上而下的捋,发现溺料绳向四周散开,

这说明摩按过的物体带电,同种电荷互相排斥.

4.空气干燥时,用塑料梳子梳头发,会发现头发随梳子飘起来,这说明摩擦过的物体带电,

异种也荷”相吸引.

5.验电器:观察课本33页图15.1-2,结合课本的有关内容,让我们一起了解一下一个

新的工具一一验电器.

(1)验电器的原理是:同种电荷相互排斥;

(2)验电器的用途是:检验物体是否带电;

(3)验申,器的构造有:金属球、金屈杆、绝缘垫、金属箔.

6.将一小棒与验电器的金属球接触,发现验电器的金属箔张开,说明小棒带电.

【教师点拨】

L做摩擦起电实验时,相互摩擦的物体应是不同的物体,且两个物体均要与外界绝缘,故

实验一般在空气干燥的条件下成功率较高,在空气潮湿的条件下失败率较高.

2.两个轻小物体互相排斥,则一定带同种电荷;两个轻小物体互相吸引,则两个物体可能

带异种电荷,也有可能一个物体带电,另一个物体不带电.

【跟踪训练】

LA、B、CD四个带电体,已知D带正电,A和C互相排斥,C和B互相吸引,而B和D也互相

排斥,则(B)

A.A、C带正电,B带负电

B.A、C带负电,B带正电

CB、C带正电,A带负电

〃A所带电性不能确定

2.丝绸摩擦过的玻璃棒和不带电的验电器金属球接触,发现验电器金属箔片张开,如图甲所

示,原因是两金属箔片带回种(选填“同种”或“异种”)电荷相互排斥.若将另一带电小球与

验电器金属球接触,发现箔片闭合,如图乙所示,则此带电小球带负电.

二、原子及其结构

【自主预习】

阅读课本第33、34页相关内容,完成下列填空:

1.原子是由原子核和电厂组成的.

2.原子核带止电,电子带负电.

3.在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在啰遑上相等,

整个原子不显电性.

4.在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是相等的.人们把最小电荷叫做元电荷.

【小组讨论】

播放有关物体结构的课件,回答下列问题:

1.物质是由什么组成的?

2.原子的结构是什么样的?

3.电荷是从哪里来的?

【教师点拨】

1.原子结构对于学生而言较陌生,较抽象,难以想象.因此,采用课件的形式,使学生见识

到原子结构模型,可以帮助学生理解这一知识.

2.由原子结构进行推理,不同物质的原子核束缚电子的本领不同.当两个物体相互摩擦

时,束缚电子能力弱的原子将会失去电子,使跟它相互摩擦的物体得到电子.这样两个物体都

会带上电,因此,摩擦起电并不是创造了电,它的实质是电子发生了转移.

3.初中物理中,物体带正电,一般不是指物体带有过多的正电荷,而是指物体负电荷相对

较少;物体带负电,一般是物体负电荷相对较多.

【跟踪训练】

“好奇号”火星车(如图所示)成功登陆火星标志着人类探索火星的征程取得了重大进展.研

究表明,太空中的某种带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响,从而导致程序出错.下列

粒子中因不带电可以排除的是(〃)

A.原子核B.电子C.质子D.中子

三、导体和绝缘体

【自主预习】

阅读课本第34、35页相关内容,完成下列填空:

1.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体.

2.在金属中,部分电子可以脱离原子核的束缚,而在金属内部自由移动,这种电子叫自由

电子.

【小组讨论】

请同学们完成下列实验,并回答问题:

如图甲,取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电.用金属棒把A和B连接起来

(如图乙),可以发现A金属箔片张开的角度减小,B金屈箔片张开,说明有电荷通过金属杆从

验电器A流动到验电器B.

甲乙

【教师点拨】

1.导体与绝缘体的本质区别是:导体有能够自由移动的电荷,而绝缘体的电荷几乎都束

缚在原子范围内,不能自由移动.

2.导体与绝缘体在电学上都有着重要的应用,不要认为只有导体在电学中才是重要的.

【跟踪训练】

下列用品中,通常情况下属于导体的是(D)

A.橡胶手套B.玻璃杯

C.塑料盆D.钢尺

第2节电流和电路

年教学目.恒

1.能说出电流的形成原因和电流的方向,会判断电路中电流的方向.

2.能说出电路的构成和形成电流的条件,能从能量转化的角度认识电源和用电器的作用.

3.能识别电路元件符号,并会画简单的电路图.

4.能识别通路、断路和短路,并知道短路的危害.

@教室目房

一、电流

【自主预习】

阅读课本第37页内容,完成下列填空:

1.电荷的定向移动形成电流.

2.把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向.

3.电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向也极.

4.有--种半导体二极管,电流只能从它的一端流向另一端,不能反方向流动.

【小组讨论】

请同学们完成下列实验,并回答问题:

1.用一个小灯泡、一个开关、两节电池和一些导线,连成如下电路:

THI卜

(a)

Q(C)

在(a)图中,灯泡不能(填“能”或“‘不能”)发光;在⑶图中,灯泡不能(填“能”或“不

能”)发光;在(c)图中,灯泡能(填"能”或“不能”)发光.说明电路中要想有电流,需要满足

的条件是电路中有电源且电路闭合.

2,取一个二极管,将它按下面电路分两种情况连接:

(a)(b)

在(a)图中,电流是从二极管的右(填“左”或“右”)端流进,灯泡不能(填“能”或“不

能”)发光;在(份图中,电流是从二极管的左(填“左”或“右”)端流进,灯泡能(填“能”或

“不能”)发光,说明二极管具有单向导电性.

【教师点拨】

1.电荷发生移动不一定形成电流,一定要电荷做“定向”移动才能形成电流.

2.要得到持续电流必须有电源,电路还必须是闭合的.

3.人们规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,按照这样规定可推出,电流方向与负

电荷定向移动的方向相反;在金属导体中,能定向移动形成电流的只有带负电的自由电子,带

正电的原子核是不会移动形成电流的.

【跟踪训练】

从显像管尾部的热灯丝发射出来的电子,高速撞击在电视机的荧光屏上,使屏幕发光,则在显

像管内电流的方向(B)

A.电流方向从灯丝到荧光屏

B.电流方向从荧光屏到灯丝

C.显像管内是真空,无法通过电流

D.显像管中电流的方向不断改变

二、电路

【自主预习】

阅读课本第38、39页内容,完成下列填空:

1.电源、用电器、开关、导线组成电路.

2.电源是提供(填“提供”或“消耗”)电能的装置.

3.用电器是渔(填“提供”或“消耗”)电能的装置.

【小组讨论】

1.分析下列电路,并回答问题:

ABC

/图中,电路结构是不完整(填“完整”或“不完整”)的,若不完整,缺少川是器.

6图中,电路结构是不完整(填“完整”或“不完整”)的,若不完整,缺少电是.

C图中,电路结构是完整(填“完整”或“不完整”)的,这说明,一个完整的电路结构是由

用电器、电源、开关、导线组成的.

2.取两节干电池,一个开关,两个灯泡,若干导线,完成下列3个实验,并回答问题:

(a)图中,开关断开,灯泡不能(填“能”或“不能”)发光,电路为断路(填“通路”“断路”

或“短路”).

⑶图中,开关闭合,灯泡能(填“能”或“不能”)发光,电路为通路(填“通路”“断路”

或“短路”).

(c)图中,开关闭合,两个灯泡将能发光(填“能发光”或“不能发光”).将一根导线接在

Zi的两个接线柱上,发现£,熄灭,4发光.

【教师点拨】

1.电路有三种状态:通路、断路、短路.

2.短路是导线不经过用电器直接跟电源两极相连的电路,局部短路是将一根导线直接与

用电器并联,若电路中还有其他用电器,不会造成电源短路.局部短路时被短路的用电器中几

乎无电流通过,这个用电器将不再起作用也不会被损坏.

【跟踪训练】

1.关于电路的说法错误的是(〃)

A.电源是提供电能的装置

B.只有电路闭合时,电路中才有电流

C.电流沿着“正极一用电器一负极”的方向流动

〃用电器是将其他形式的能转化为电能的装置

2.如图是电风扇中的自动保护装置,当电风扇倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开.

由此判断,这个保护装置在电路中的作用相当于(A)

A.开关B.电源

C.导线I).用电器

3.如图所示,4种接线方法中,小灯泡肯定不能发光的是(C)

三、电路图

(自主预习】

阅读课本第38、39页相关内容,完成下列填空:

1.用规定符号表示电路连接的图形叫电路图.

2.画电路图应注意如下几点:a.电路元件的符号要用统一规定的符号;6.要注意所画符

号与实物图具有二致性;c.画电路图的导线横要平竖要直,电路元件合理分布在电路图中;d

电路元件符号不要画在图形的拐弯处.

【小组讨论】

1.记忆教材第38页图15.2-5中几种常用的元件及其符号.其中电源的符号是丑,灯

泡的符号是③,开关的符号是二二•

2.分析下面的实物图及根据此实物图画出的电路图,回答问题:

甲图中,电流从电源正极出来首先经过开关,再经过灯泡,最后回到电源负极.

乙图中,电流从电源正极出来首先经过灯泡,再经过开关,最后回到电源负极.

因此,此处电路图的画法存在的主要问题是电路图与实物图不对应.

【教师点拨】

电路图一般是方框图,画电路图首先要明确实物图中的电流方向,其次要明确电流流经

电路元件的顺序,然后按照电流流经电路元件的顺序,把电路元件用符号表示出来,就形成了

电路图.

【跟踪训练】

1.我们在物理课中画电路图时要用统一的元件符号,下列符号中表示电源的是(B)

4区6.T1C.y-1).@

2.如图是某种手电筒的剖面图,请按照实物剖面图,在虚线框中画出这种手电

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