第十二章內(nèi)能和熱機(jī)導(dǎo)學(xué)案

1、.智升學(xué)校物理導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)課題：?第十二章 內(nèi)能和熱機(jī)?課型： 新授課 課時(shí)： 筆記、批注主備： 陳甲卯 參與： 班級(jí)： 姓名： 組別： 評(píng)價(jià)： 家長(zhǎng)簽名： 【學(xué)習(xí)目的】【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】第十二章 內(nèi)能和熱機(jī)一、內(nèi)能：1、內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)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(yùn)動(dòng)著和分子之間存在著互相作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。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)一樣時(shí)，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)一樣時(shí)，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)

2、能越大。材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)一樣時(shí)，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)量一樣時(shí)，物體存在的狀態(tài)不同時(shí)，物體的內(nèi)能也可能不同。4、內(nèi)能與機(jī)械能不同：機(jī)械能是宏觀的，是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)所具有的能量，它的大小與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，而不是物體的整體運(yùn)動(dòng)。5、熱運(yùn)動(dòng)：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。 溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高，分子無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的速度越大。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

3、大減小。物體存在狀態(tài)改變?nèi)刍?、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?yàn)閮?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(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少。做功改變內(nèi)能的本質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的互相轉(zhuǎn)化假如僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量?jī)?nèi)能的改變大小。解釋事例：圖15.2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，到達(dá)棉花燃點(diǎn)使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭互相摩擦，人對(duì)木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，到達(dá)木頭的燃點(diǎn)而燃燒。圖15.2-5乙看到當(dāng)塞子跳起來時(shí)，

4、容器中出現(xiàn)了霧，這是因?yàn)槠績(jī)?nèi)空氣推動(dòng)瓶塞對(duì)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(duì)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。熱傳遞的本質(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)生的效果一樣，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)能的本質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)

5、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(gè)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(duì)外做功，內(nèi)能可能不變。內(nèi)能：是一個(gè)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，摩擦生熱指出以下各物理名詞中“熱的含義：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：1、比熱容： 定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高降低1時(shí)吸收放出的熱量。 物理意義：表示

6、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4.2×103Jkg· 表示：1kg的水溫度升高降低1吸收放出的熱量為4.2×103J水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻崛荽?、計(jì)算公式：吸mtt0，放mt0t3、熱平衡方程：不計(jì)熱損失 吸放五、內(nèi)能的利用、熱機(jī)一、內(nèi)能的獲得燃料的燃燒 燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。二、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(duì)于熱值的概念，要注重理解三個(gè)關(guān)

7、鍵詞“1kg、“某種燃料、“完全燃燒。1kg是針對(duì)燃料的質(zhì)量而言，假如燃料的質(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：說明要完全燒盡，否那么1kg燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就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(shí)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：Qmqq為熱值。 實(shí)際中，常利用Q吸Q放即cmt-t0=qm結(jié)合解題。4、酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量

8、是3.0×107J。煤氣的熱值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。5、火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大，體積小便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸6、爐子的效率：定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。公式：=Q有效/ Q總= cmt-t0/ qm三、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(jī)械能。2、熱機(jī)：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(jī)械能 蒸氣機(jī)內(nèi)燃機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)3、內(nèi)燃機(jī)：將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)

9、部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。4、內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程：內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5、 熱機(jī)的效率：熱機(jī)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(jī)的效率。公式：=W有用/ Q總= W有用/qm 進(jìn)步熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒 盡量減小各種熱量損失 機(jī)件間保持良好的光滑、減小摩擦。1、 汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)

10、構(gòu)造：頂部有一個(gè)火花塞。頂部有一個(gè)噴油嘴。吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點(diǎn)燃方式點(diǎn)燃式壓燃式效率低高應(yīng)用小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機(jī)一樣點(diǎn)沖程：活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端。一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷四個(gè)沖程，做功1次。選擇題。每題3分，共27分1、以下說法正確的選項(xiàng)是 A一個(gè)物體吸收熱量時(shí)，溫度不一定升高。B物質(zhì)的比熱容與物體吸收的熱量、物體的質(zhì)量及物體溫度的變化有關(guān)。C水的比熱容是4.2×103J/kg，表示每千克的水的溫度每上升或下降1所吸收或放出的熱量是4.2×103J/kg。D熱量總是從內(nèi)能高的物體傳遞給內(nèi)

11、能低的物體。2、兩個(gè)一樣的容器分別裝滿了質(zhì)量一樣的甲、乙兩種液體用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖5所示：以下說法正確的選項(xiàng)是 A甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容B假如升高一樣的溫度，兩液體吸收的熱量一樣C加熱一樣的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量D加熱一樣的時(shí)間，甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多3、如圖7所示是四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)示意圖，箭頭標(biāo)示為順時(shí)針方向其中屬于做功沖程的是 4、 關(guān)于物體內(nèi)能，以下說法正確的選項(xiàng)是 A 同一物體溫度降低，它的內(nèi)能一定減少。B 任何兩個(gè)物體間，都會(huì)發(fā)生熱傳遞。C .溫度為0的物體沒有內(nèi)能。 D一樣質(zhì)量、一樣溫度的物體，它們的內(nèi)能一定一樣。5、以下說法中錯(cuò)誤的是 A、體溫計(jì)的量程是3742 B、熱值高的燃料完全燃燒放出的熱量不一定比熱值低的燃料完全燃燒放出的熱量多。 C、質(zhì)量越大，溫度越高的物體含有的熱量就越多。 D、溫度高的物體，其內(nèi)能不一定大。6、以下屬于通過做功途徑改變物體內(nèi)能的是 A在火爐上燒水，水溫升高 B感冒發(fā)燒，用冷毛巾敷額頭C用氣筒給輪胎打氣，氣筒壁發(fā)熱D炎熱的夏天，柏油路面溫度升高7、在進(jìn)展如下圖的實(shí)驗(yàn)或有關(guān)裝置工作時(shí)，由機(jī)械能轉(zhuǎn)