內(nèi)能與熱能(第十一)

1、無教學(xué)科目教學(xué)科目物理物理授課老師授課老師熊博文熊博文學(xué)學(xué)生生課件課件序號序號無一對一一對一教學(xué)輔導(dǎo)方案教學(xué)輔導(dǎo)方案課時統(tǒng)計：第（課時統(tǒng)計：第（ 11 ）課時）課時授課時間：授課時間：年年月月日日教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容內(nèi)能與熱機內(nèi)能與熱機教學(xué)目標教學(xué)目標1、認識內(nèi)能2、認識熱量和熱值3、認識比熱容4、熱機的應(yīng)用重點難點重點難點1、認識內(nèi)能2、比熱容的應(yīng)用3、熱機的應(yīng)用教教學(xué)學(xué)過過程程一一知識講解知識講解一一、內(nèi)能：內(nèi)能：1、內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。2、物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件

2、的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。3、影響物體內(nèi)能大小的因素：溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大。質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。4、內(nèi)能與機械能不同：機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關(guān)內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動，而不是物體的

3、整體運動。5、熱運動：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。溫度越高擴散越快。溫度越高，分子無規(guī)則運動的速度越大。二、內(nèi)能的改變：二、內(nèi)能的改變：1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：物體溫度升高（降低）物體內(nèi)能增大（減?。?。物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）內(nèi)能改變。反過來， 不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定）2、改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。A、做功改變物體的內(nèi)能：做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化無如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。解釋事例：圖 15.2-5

4、 甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。圖 15.2-5 乙看到當(dāng)塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量） ，而不是溫度。熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降低，內(nèi)能減少。熱傳遞

5、過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。D、溫度、熱量、內(nèi)能 區(qū)別：溫度：表示物體的冷熱程度。溫度升高內(nèi)能增加不一定吸熱。如：鉆木取火，摩擦生熱。熱量：是一個過程。吸收熱量不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。內(nèi)能不一定增加。如：吸收的熱量全都對外做功，內(nèi)能可能不變。內(nèi)能：是一個狀態(tài)量內(nèi)能增加不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。不一定吸熱。如：鉆木取火，摩擦生熱指出下列各物理名詞中指

6、出下列各物理名詞中“熱熱”的含義：的含義：熱傳遞中的“熱”是指：熱量熱現(xiàn)象中的“熱”是指：溫度熱膨脹中的“熱”是指：溫度摩擦生熱中的“熱”是指：內(nèi)能（熱能）四、比熱容：四、比熱容：1、比熱容： 定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1時吸收（放出）的熱量。 物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。水的比熱容為 4.2103J(kg ) 表示： 1kg 的水溫度升高 （降低） 1吸收 （放出）的熱量為 4.2103J水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大2、計算公式：吸m（t

7、t0） ，放m（t0t）3、熱平衡方程：不計熱損失 吸放五、內(nèi)能的利用、熱機五、內(nèi)能的利用、熱機( (一一) )、內(nèi)能的獲得、內(nèi)能的獲得燃料的燃燒燃料的燃燒無燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。( (二二) )、熱值、熱值1、定義：1kg 某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。2、單位：J/kg3、關(guān)于熱值的理解：對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg” 、 “某種燃料” 、 “完全燃燒” 。1kg 是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是 1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則 1kg 燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就

8、不是該熱值所確定的值。 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。3、公式：Qmq（q 為熱值） 。實際中，常利用 Q吸Q放即 cm(t-t0)=qm聯(lián)合解題。4、酒精的熱值是 3.0107J/kg，它表示：1kg 酒精完全燃燒放出的熱量是 3.0107J。煤氣的熱值是 3.9107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是 3.9107J。5、火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸6、爐子的效率：定義：爐子有效利用的熱量

9、與燃料完全燃燒放出的熱量之比。公式：=Q有效/ Q總= cm(t-t0)/ qm( (三三) )、內(nèi)能的利用、內(nèi)能的利用1、內(nèi)能的利用方式： 利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。 利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。2、熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能蒸氣機內(nèi)燃機噴氣式發(fā)動機3、內(nèi)燃機：將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。4、內(nèi)燃機大概的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪

10、的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5、 熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。公式：=W有用/ Q總= W有用/qm提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒盡量減小各種熱量損失機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。1、 汽油機和柴油機的比較：汽油機柴油機無二二課堂練習(xí)課堂練習(xí)一一 填空題填空題（每空 1 分，共 28 分）1 有一支用畢沒有甩過的體溫計， 讀數(shù)停留在 38.2， 被誤用來測量病人的體溫。病人實際體溫是 37.8，體溫計讀數(shù)是_；如果病人實際體溫是 38.5，體溫計讀數(shù)是_。

11、2 使用溫度計前，要先觀察它的_，并認清它的_；在用溫度計測量液體的溫度時，要使溫度計的_全部浸入被測液體中3 （2002 年北京市海淀區(qū)中考題）圖 13 所示是在我國南極“中山站”某次觀測到的溫度計的示意圖，此時溫度計指示的“中山站”的氣溫是_。4 丁香樹開花時，我們很遠就能聞到丁香花的香味，這是說明_現(xiàn)象，說明_5 內(nèi)燃機的大量使用， 促進了社會的進步， 使人們享受了現(xiàn)代文明，但在使用內(nèi)燃機的同時又給人類帶來了污染， 這主要是指_污染和_污染 在內(nèi)燃機工作過程中，由圖 3 所示的內(nèi)燃機能流圖可以看出，它的能量損失所占的百分比是：廢氣內(nèi)能 35，散熱損失 30，機械損失 10，則內(nèi)燃機的熱機

12、效率是_我們在高效利用能源的同時，也必須重視保護環(huán)境62003 年 2 月 1 日，美國“哥倫比亞”號航天飛機在返回大氣層后，艙體溫度急劇升高，最后導(dǎo)致航天飛機解體 這是通過_方式改變了它的內(nèi)能7 柴油機工作的四個沖程中，_沖程是燃氣對活塞做功，此過程是將_能轉(zhuǎn)化為_能8 火柴可以擦燃，也可以放在火上點燃，前者是用_方式使火柴頭溫度升高而點燃的，后者是用_方式使火柴頭溫度升高而點燃的。9 冬天人們常用兩手搓擦取曖，這表明通過_方式可以改變物體的內(nèi)能；用熱水袋也能給手取曖，這表明通過_方式也可以改變物體的內(nèi)能。10 用太陽能熱水器給 40 千克的水加熱，水溫由 18升高到 36，水吸收的熱量是_

13、焦耳。若用燃燒值為 3.0107焦耳/千克的煤給水加熱，其效率為 20，則需要燃燒約_千克煤。11 在我國實施的“西氣東輸”工程中，西部地區(qū)的天然氣被輸送到缺乏能源的東部地區(qū) 天然氣與煤相比，從熱學(xué)角度分析它突出的優(yōu)點是_；從環(huán)保角度分析它突出的優(yōu)點是_（天然氣、煤的熱值分別為 1.14108J/kg、3107J/kg）12 黑龍江省地處高寒地區(qū)， 冬天室內(nèi)的暖氣用熱水循環(huán)供熱， 而不用其他液體， 是因為_；在降低相同溫度時，水比等質(zhì)量的其他液體放出的熱量_不同點構(gòu)造：頂部有一個火花塞。頂部有一個噴油嘴。吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點燃方式點燃式壓燃式效率低高應(yīng)用小型汽車、摩托車載

14、重汽車、大型拖拉機相同點沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動 2 次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動 2 周，經(jīng)歷四個沖程，做功 1 次。無13 保溫桶內(nèi)裝有質(zhì)量為 50 千克、 溫度為 95的熱水， 水面下 0.5 米深處的水籠頭受到水的壓強為_帕。過了一段時間后，桶內(nèi)水的溫度降為 85，那么水放出的熱量為_焦， 水的內(nèi)能_ （選填“增加”、 “不變”、 或“減少”） 。 c 水4.2103焦/ （千克） 二二 選擇題選擇題 （每題 2 分，共 24 分）14 柴油機的效率比汽油機高，是由于（）A 柴油的燃燒值比汽油的燃燒值大B 柴油的比熱比汽油的比熱大C 柴油機氣缸里的

15、燃氣產(chǎn)生的壓強比汽油機里的高D 柴油的密度比汽油的密度大15 在內(nèi)燃機工作的四個沖程中，發(fā)生內(nèi)能和機械能相互轉(zhuǎn)化的是（）A 吸氣沖程和壓縮沖程B 壓縮沖程和做功沖程C 做功沖程和排氣沖程D 排氣沖程和吸氣沖程16 今年 2 月 1 日，美國“哥倫比亞號”航天飛機失事墜毀 據(jù)專家推斷，這次失事的主要原因是航天飛機的隔熱層在起飛時受燃料箱上掉下的一塊泡沫狀物體碰撞而受損，從而在返航進入大氣層時機體升溫過高，最終導(dǎo)致了人類航天史上的一大悲劇 這種推斷認為：機體升溫、內(nèi)能增大的原因是（）A 與大氣摩擦做功B 大氣密度過大C 大氣溫度過高D 大氣壓強過大17 下面列舉的現(xiàn)象中，由于做功使物體的內(nèi)能發(fā)生改

16、變的是（）A 酒精涂在手背上覺得涼B 把鐵釘釘進墻里，鐵釘變熱C 水被太陽曬熱D 燒紅的鐵塊放在冷水中，鐵塊溫度降低18 下列實例中，屬于用熱傳遞的方法改變物體內(nèi)能的是（）A 地球外的石塊，墜入地球的大氣層，成為流星B 涼雞蛋泡在熱水中溫度升高C 兩手相互摩擦，手心發(fā)熱D 鋸木頭時，鋸條變得燙手19 查表可知，天然氣的熱值為煤氣熱值的 2 倍，這表明（）A 產(chǎn)生相同的熱量，使用天然氣的成本為使用煤氣成本的 2 倍B 產(chǎn)生相同的熱量，完全燃燒天然氣的質(zhì)量為完全燃燒煤氣質(zhì)量的 2 倍C 產(chǎn)生相同的熱量，完全燃燒天然氣的質(zhì)量為完全燃燒煤氣質(zhì)量的 1/2D 天然氣火焰的溫度為煤氣火焰溫度的 2 倍20

17、 汽車的發(fā)動機外有一個水套，利用循環(huán)流動的水冷卻發(fā)動機，這是因為水（）A 傳熱快B 溫度降低得快C 內(nèi)能多D 比熱容大21 下列事實中， 最能說明單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高 1時吸收的熱量跟物質(zhì)的種類有關(guān)的是 （）A 體積相同的兩杯水溫度都升高 5，它們吸收的熱量相同B 質(zhì)量相同的兩塊銅溫度分別升高 5和 10，它們吸收的熱量不相同C 體積相同的水和煤油溫度都升高 10，它們吸收的熱量不相同D 質(zhì)量相同的水和銅溫度都升高 10，它們吸收的熱量不相同22 蘇州屬沿海地區(qū)，晝夜溫差較小，而內(nèi)陸沙漠地區(qū)的晝夜溫差較大，這主要是因為（）A 海水的密度小，砂石的密度大B 海水的比熱大，砂石的比熱小C 海水的

18、內(nèi)能多，砂石的內(nèi)能少D 海水吸收的熱量少，砂石吸收的熱量多23 水的比熱容較大這一特點在日常生活中有廣泛的應(yīng)用。下列事例中不屬于應(yīng)用這一特點的是（）A. 培育水稻秧苗時往稻田里灌水B 用水來冷卻汽車發(fā)動機無C 炎熱的夏天，往室內(nèi)地面上灑水降溫D 冬天供暖時用水作循環(huán)液24 如圖所示，實驗室內(nèi)兩個相同的燒杯中裝有等質(zhì)量的水和煤油，用同一規(guī)格的電加熱器同時加熱一段時間（熱量損失不計，且液體均未沸騰） ，則加熱過程中甲乙兩支溫度計升高的溫度之比為C 煤油2.1103 焦（千克） （）A 21B 12C 11D 1425 小麗測量燒杯中熱水溫度時。將熱水倒入另一燒杯中很少，然后像圖中所示的那樣去測量和

19、讀數(shù)。她這樣做初小宇找出了一些錯誤，但有一條找得有點問題，請你把它挑出來（）A 不應(yīng)該倒入另一燒杯，這會使溫度降低B 水倒得太少，溫度計玻璃泡不能完全浸沒C 讀數(shù)時，視線應(yīng)該與刻度線相平，而不能斜視D 應(yīng)該將溫度計取出讀數(shù)，而不應(yīng)該放在水中讀數(shù)三三 實驗題實驗題（每題 5 分，共 15 分）26家中常見的兩種溫度計如圖所示（1）體溫計的測量范圍是_到_（2）家庭用寒暑表能測量的最高溫度為_在使用溫度計前，首先應(yīng)做到以下兩點：A _B _27 把分別盛有熱水和冷水的兩個玻璃杯放在桌面上，小心地向杯中各滴入一滴紅墨水，不要攪動，觀察到的現(xiàn)象是_該實驗說明_28 某校太陽能科技活動小組用口徑為 1

20、米的鐵鍋，內(nèi)壁貼上表面光亮的鋁箔制成太陽灶，把太陽灶正對著太陽，太陽灶能將照射到它上面的光和熱集中在灶前某處，在該處放一把盛水鋁壺，就可給壺中的水加熱。 在晴朗的日子里實驗小組將太陽灶正對著太陽， 鋁壺中裝入 2.5 千克的水，并在水中插人溫度計，實驗時每隔 3 分鐘測量一次水的溫度，每隔 10 分鐘調(diào)整一次太陽灶的方向使它正對太陽，每次實驗都是從中午 12 時開始做到水沸騰為止。應(yīng)用所學(xué)的知識和表中的數(shù)水煤油無據(jù)回答下列問題：(1)太陽是通過_的方式將熱傳遞到地球的(填“傳導(dǎo)”、“對流”或“輻射”):(2)每次實驗中水沸騰時的溫度都未達到 100,表明該地的大氣壓_1 標準大氣壓(填“大于”

21、、“等于”或“小于”)(3)分析表中的數(shù)據(jù)可知，水的升溫特點是“低快高慢”，這是因為_。四四 簡答題簡答題（每題 5 分，共 15 分）29 如圖所示，將金屬塊在砂石上迅速地來回摩擦，金屬塊的溫度就會升高，為什么?30 熱機（如汽車、拖拉機的發(fā)動機等）是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，熱機的發(fā)展和應(yīng)用推動了社會的快速發(fā)展，熱機在能的轉(zhuǎn)化過程中不可避免地要損失一部分能量，并且會對環(huán)境造成一定程度的污染。請指出熱機工作過程中存在的各種形式的能量損失，同時指出可能造成哪些環(huán)境污染31 下表列出由實驗測定的幾種物質(zhì)的比熱。幾種物質(zhì)的比熱焦/（千克） 水4.2103酒精2.4103煤油2.1103冰2.1103蓖麻油 1.8103砂石0.92103鋁0.88103干泥土 0.84103鐵、鋼 0.46103銅0.39103水銀 0