內(nèi)能、熱量和熱值教案精華版

1、教學(xué)課題內(nèi)能、熱量和熱值教學(xué)目標(biāo)1了解內(nèi)能、熱量和熱值的概念，知道其單位；2能簡單描述溫度與內(nèi)能、熱量的關(guān)系；3. 知道做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能；4.掌握燃燒熱的計算。教學(xué)重難點重點：探究改變物體內(nèi)能的多種方法難點：內(nèi)能與溫度有關(guān)你還記得嗎？1、 物體由于運動具有的能量叫做動能，一切運動的物體都有動能。2、 物體由于被舉高（或發(fā)生彈性形變）而具有的能量叫做勢能一切被舉高（或發(fā)生形變）的物體都具有勢能。觀察與分析1、 分析上面四幅圖在工作時的共同點是什么？2、 思考四幅圖物體是怎么樣運動的？知識點1、內(nèi)能1、什么是內(nèi)能？ 回顧： 運動 物體 動能 被舉高 物體 重力勢能 （由于地球） 類比

2、： 永不停息地做無規(guī)則運動 分子 分子動能 分子間有間隙 分子 分子勢能 存在相互作用的引力和斥力 在物理學(xué)中，我們把物體內(nèi)所有的分子動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。2、 物體的內(nèi)能和哪些因素有關(guān)：從分子運動論及物體構(gòu)成的角度分析可以知道內(nèi)能大小跟溫度、質(zhì)量、體積、密度、和狀態(tài)均有關(guān)?？?結(jié)： 內(nèi)能不是單個分子具有的，而是所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和。 內(nèi)能所指的動能是所有分子做無規(guī)則熱運動的動能的總和。這種無規(guī)則的熱運動，是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運動”，而不是隨著物體整體一起所做的運動。物體作為整體運動所具有的動能是機(jī)械能不是內(nèi)能。 內(nèi)能所指的分子勢能是分子間相互

3、作用使分子具有的勢能。作為物體整體跟地球的相互作用而具有的重力勢能是機(jī)械能，不是內(nèi)能。所以內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能量。3、怎樣改變物體的內(nèi)能： （1）內(nèi)能是可以改變的物體內(nèi)能跟溫度有關(guān)，物體的溫度是可以改變，內(nèi)能是可以改變的。（2）怎樣才能改變物體的內(nèi)能 情景演示1：人用力鉆木，會使物體的溫度升高 飲料和冰塊放在一起，它們的溫度會發(fā)生變化 情景演示2：取一根粗鐵絲，我們有什么辦法使粗鐵絲的溫度升高，內(nèi)能增加？ 來回彎折鐵絲 用火加熱鐵絲與物體來回摩擦 放在太陽下曬用錘敲打 放在熱水中浸總結(jié)：改變物體內(nèi)能的方式是：做功和熱傳遞4、做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)（1）做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是

4、：內(nèi)能和其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化 A.外界對物體做功 B.物體對外界做功 （A、B圖的研究對象都是氣體）A外界對物體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體溫度升高，內(nèi)能增加。如：摩擦生熱 B物體對外界做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，物體溫度降低，內(nèi)能減少。如：氣體膨脹（2）熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)是：內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移 物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加。 物體放熱，溫度降低，內(nèi)能減少。 其實質(zhì)是內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體（不同物體之間）或從高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分（同一物體）5、做功和熱傳遞這兩種改變內(nèi)能的方式是等效的思考問題：想辦法使水的內(nèi)能增加典型例題例1、物體的內(nèi)能是（ ）A物體的動能和勢能的總和B物體所含一切能

5、量的總和C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D物體溫度升高或降低時，吸收或放出的熱量例2、下列說法中，正確的是（ ）A溫度越高，物體內(nèi)分子無規(guī)則運動越慢B對一個物體而言，溫度越高，物體的內(nèi)能越大C物體的內(nèi)能跟物體的溫度無關(guān)D溫度為0時，物體沒有內(nèi)能例3、物體的內(nèi)能增加了，則（ ）A一定是其他物體對它做了功B可能是物體吸收了熱量，也可能是其他物體對它做了功C物體一定吸收了熱量D物體的機(jī)械能一定增加針對訓(xùn)練1、一個物體溫度升高，則（ ）A. 它含有的熱量增加 B. 它一定吸收了熱量C. 一定對物體做了功 D. 它的內(nèi)能增加例4、如圖所示，把燒紅的工件放入冷水中，工件會涼下來。這是利

6、用 的方法改變物體內(nèi)能。在此過程中，燒紅的工件 熱量，溫度 ，內(nèi)能 。用淬火方法冷卻工件針對訓(xùn)練1、用手反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲的彎折處會 。這是由于彎折鐵絲時手對鐵絲 ，使它的內(nèi)能 ，溫度 ，在這個過程中 能轉(zhuǎn)化為 能。變式訓(xùn)練2：如圖所示，把一個薄壁金屬管固定在支座上，管中裝一些酒精，然后用塞子塞緊。把一根粗糙的皮條纏在管子上，并迅速來回拉動皮條，過一會兒，會看到塞子“呯”的一聲被沖開，而且管口還會出現(xiàn)“白霧”。請你解釋其中的道理。 回顧與分析（1）改變物體的內(nèi)能的方式？物體B物體A內(nèi)能轉(zhuǎn)移（2）熱傳遞的的實質(zhì)： 情景演示： 混合 A半杯熱水 B.半杯冷水 一杯溫水討論: A、B物體溫度的變化？

7、內(nèi)能的變化？A、B物體分別失去或得到什么？這是通過哪種方式改變物體的內(nèi)能？思考：內(nèi)能改變多少可以用什么來量度呢？知識點2 熱量1、在物理學(xué)中，熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的多少叫熱量。2、說明：物體吸收了多少熱量，物體的內(nèi)能就增加了多少；相反，物體放出了多少熱量， 物體的內(nèi)能就減少了多少 符號：Q （吸熱時Q吸，放熱時Q放） 單位：熱量和內(nèi)能的單位都是焦（J） 熱量是一個過程量，它對應(yīng)于熱傳遞的過程。一個物體的溫度即使很高，也不 能說它含有（具有）的熱量多。 物體不發(fā)生物態(tài)變化時，吸收熱量，溫度升高；但并不是物體只要吸收熱量溫 度就一定升高。（例如：晶體熔化、液體沸騰時吸熱，但溫度不變；液體蒸發(fā)時

8、， 溫度反而降低）反之放出熱量，溫度不一定降低。（例：晶體熔化后的熔液凝固 時放熱，但溫度保持不變）3、探究水吸收或放出的熱量（用加熱所需時間t的長短描述吸收或放出熱量的多少轉(zhuǎn)化法） 情景演示1： A一壺水 B.半壺水燒開一壺水比燒開半壺水所需時間長，表明物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量大小有關(guān)。 情景演示2： 10 °C 100 °C 90 °C 100 °C C壺 D壺C和D對比表明物體吸收熱量的多少與物體溫度的變化多少有關(guān)。英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過長期的實驗研究得出：1千克水溫度升高1,所需吸收的熱量是4.2×103J。1千克水溫度降低1,所需

9、放出的熱量是4.2×103J。想一想一、關(guān)于燃料的介紹1、 定義：可以燃燒并放出熱量的物質(zhì)；2、特征：燃料可以燃燒且燃燒放熱；3、分類：固體燃料：草木、煤炭等 液體燃料：石油、酒精、汽油等 氣體燃料：煤氣、天然氣 等 2、燃燒的熱值討論：將一壺水放在燃燒的木柴上加熱，不久就升溫了?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)知道這是因為水吸收了熱量的緣故。 問：那么這些熱量從何而來？知識點3 熱值1、在物理學(xué)中，把1kg某種燃料在完全燃燒時所放出的熱量叫做這種燃料的熱值。2、說明：符號及單位：熱值的符號：q 單位：J/kg（J/m3）關(guān)于熱值的理解： 熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，反映不同燃料燃燒過程中，化

10、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)。 意義：例如無煙煤的熱值為3.4×107J/kg，它表示的含義是1kg的無煙煤在完全 燃燒時所放出的熱量為3.4×107J 常見燃料的熱值表由熱值所表示的物理意義可得出：燃料燃燒放熱計算公式 3、燃料利用效率圖燃料燃燒燃料利用效率：在實際利用燃料中，燃料很難完全燃燒，而且放出的內(nèi)能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分爐子的效率：有效利用的熱量與完全燃燒時放出的熱量的比值典型例題例5、下列關(guān)于熱量的說法中正確的是（ ） A一個物體具有內(nèi)能同時也具有熱量 B溫度

11、越高的物體含有的熱量越多 C一杯熱水逐漸變涼了是因為它不斷地釋放熱量，使其內(nèi)能減小，溫度降低 D以上說法都不正確例6、關(guān)于溫度和熱量的概念，下列說法正確的是（ ） A溫度越高的物體，它的熱量越多 B溫度越高的物體，它放出的熱量越多 C質(zhì)量越大的物體，它的熱量越多 D物體質(zhì)量一定時，溫度降低越多放出熱量越多例7、1kg水溫度升高1時, 吸收的熱量是 4.2×103 J。則：2 kg水溫度升高1需吸收多少熱量？2 kg水溫度升高10需吸收多少熱量？變式訓(xùn)練、1kg砂石溫度升高1時，需吸收的熱量是0.92×103J；與水對比，你有什么發(fā)現(xiàn)？1kg砂石溫度升高10，需吸收多少熱量？

12、10kg砂石溫度升高10，需吸收多少熱量？10kg砂石溫度從10升高到100，需吸收多少熱量？例8、關(guān)于燃料和熱值，以下說法中正確的是（ ）A、燃料的熱值與燃料的質(zhì)量無關(guān)B、容易燃燒的燃料，熱值一定大C、煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多D、為了提高鍋爐的效率，一定要用熱值高的燃料例9、煤油的熱值為46×107J/kg，100g煤油完全燃燒可放出多少熱量？例10、某校教師組織興趣小組調(diào)查學(xué)校使用的幾種爐灶的能量利用效率。他們發(fā)現(xiàn)學(xué)校的一個老式鍋爐燒水時，經(jīng)常冒出大量的黑煙，且燒水時鍋爐周圍的溫度很高，鍋爐的效率很低。請你根據(jù)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象分析此鍋

13、爐效率低的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。課后習(xí)題1冬天，雙手反復(fù)摩擦，手會感到暖和；用嘴對著雙手“呵氣”，手也會感到暖和。前者是利用 方式增加了手的內(nèi)能，后者是利用 方式增加了手的內(nèi)能。2下列現(xiàn)象中，利用做功改變物體內(nèi)能的是 （填序號）（1）冬天，人們用兩只手掌相互摩擦取暖（2）在古代，人類鉆木取火（3）冬天，人們往手心中呵氣取暖（4）把燒紅的鐵塊放到冷水中，冷水變熱（5）曬太陽時感到很熱（6）用錘子反復(fù)打擊一些鐵片，它的溫度升高（7）多次彎折一根鐵絲，彎折處會發(fā)燙3如圖15-3所示，一個配有活塞的厚玻璃筒里放有一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速壓下去，棉花燃燒起來了，在這個過程中，是通過_方式使

14、空氣內(nèi)能 ，溫度升高，達(dá)到棉花的燃點使棉花燃燒。4汽油的熱值是4.6×107 J/ kg, 它的物理意義是 ，完全燃燒210g汽油能放出 J的熱量。52003年10月15日，是中國人最自豪的日子之一，標(biāo)志著中國的航天工業(yè)進(jìn)入了世界先進(jìn)行列?！吧裰邸蔽逄柺?0月15日由灑泉衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征”二號F型運動火箭發(fā)射升入太空的，它繞地球飛行了14圈后安全返回，降落在預(yù)定的著陸場內(nèi)幕古四子王旗北的阿木古郎牧場上，“神舟”五號飛船在減速降落的過程中，其減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為_能，能量的轉(zhuǎn)化是通過_方式進(jìn)行的。6關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法不正確的是（ ）A燒開的水有內(nèi)能B在草地上滾動的足球有內(nèi)能C物

15、體的溫度升高時，內(nèi)能會增大D水結(jié)冰時溫度不變，所以內(nèi)能不變7下列事例中，屬于用做功的方法改變物體內(nèi)能的是（ ）A秧田中的水被曬熱B將牛奶放進(jìn)冰箱冷凍制棒C磨刀時刀刃發(fā)熱D熱開水變涼8下列四幅圖中，屬于利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（ ）B燒水時水溫升高A雙手摩擦能發(fā)熱C鋸木材鋸子發(fā)燙P D鉆木取火9關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法錯誤的是（ ）A0的物體沒有內(nèi)能B內(nèi)能和其他形式的能之間可以互相轉(zhuǎn)化C物體間的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移D一切物體都具有內(nèi)能10關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）A溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大B溫度高的物體一定比溫度低的物體熱量多C物體的溫度升高，它的分子熱運動一定加

16、劇D物體的溫度升高，一定是從外界吸收了熱量11以下的日常生活事例，通過做功來增加物體內(nèi)能的是（ ）A給自行車車胎打氣，氣筒發(fā)燙 B放進(jìn)太陽能熱水器中的水,溫度升高C點燃的爆竹騰空而起 D用水壺?zé)?，水蒸氣將壺蓋頂起12一把勺子的溫度升高了（ ）A它一定吸收了熱量B一定和其他物體發(fā)生了熱傳遞C它的熱量一定增加D它的內(nèi)能一定增加13關(guān)于溫度，熱傳遞和熱量，下列說法中正確的是（ ） A溫度高的物體具有的熱量多 B溫度低的物體含有的熱量少 C熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體 D熱總是從熱量多的物體傳遞到熱量少的物體142003年10月15日，“神舟”5號載人飛船在震天的轟鳴聲中騰空而起，飛向太空。完成任務(wù)后于次日凌晨準(zhǔn)確降落在內(nèi)蒙古中部預(yù)定地區(qū)。返回艙進(jìn)入大氣層一段時間后，由于受空氣阻力做勻速運動。返回艙勻速下降過程中（ ）A重力勢能減少，動能增加，內(nèi)能增加B機(jī)械能減少，動能不變，內(nèi)能增加C重力勢能減少，動能增加，內(nèi)能不變D機(jī)械能不變，動能不變，內(nèi)能增加15小明發(fā)現(xiàn)靜止在桌