物態(tài)變化與內(nèi)能

1、物態(tài)變化、內(nèi)能一、教學(xué)目標(biāo)：1、能區(qū)別固、液、氣三種物態(tài)。能描述這三種物態(tài)的基本特征2、了解液體溫度計(jì)的工作原理，掌握溫度計(jì)的讀數(shù)3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物態(tài)變化過(guò)程4、水的三態(tài)變化解釋自然界中的一些水循環(huán)現(xiàn)象5、能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能，知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，6、知道熱量以及比熱的定義，會(huì)用公式計(jì)算相關(guān)題目7、了解熱機(jī)工作流程及其能量轉(zhuǎn)化二、重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：三種物態(tài)變化的過(guò)程及條件；能用三態(tài)變化解釋現(xiàn)實(shí)生活中的一些現(xiàn)象；區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量三個(gè)物理 量；熱機(jī)的工作循環(huán)；比熱與熱值的概念與計(jì)算難點(diǎn)：用三態(tài)變化解釋現(xiàn)實(shí)生活中的一些現(xiàn)象；比熱與熱值的概念與計(jì)算易錯(cuò)點(diǎn)：液化和凝華現(xiàn)象的本

2、質(zhì)規(guī)律及其解釋知識(shí)點(diǎn)一、物態(tài)變化1、熔化和凝固熔化：定義.：物體從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。 晶體物質(zhì)海波冰、石英水晶、 食鹽、明礬、奈各種金屬非晶體物質(zhì)：定義.：物體從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。 晶體物質(zhì)海波冰、石英水晶、 食鹽、明礬、奈各種金屬非晶體物質(zhì)：松香 石蠟玻璃、瀝青、蜂蠟熔化圖象熔化特點(diǎn)：吸熱 先變軟變稀 最后變?yōu)橐簯B(tài)溫度不斷上升。熔化特點(diǎn)：吸熱 先變軟變稀 最后變?yōu)橐簯B(tài)溫度不斷上升。熔化特點(diǎn) 固液共存，吸熱，溫度不變 熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度。熔化的條件達(dá)到熔點(diǎn)。繼續(xù)吸熱凝固定義:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。凝固圖象：凝固特點(diǎn) 固液共存方攵熱，溫度不變非晶體凝固特點(diǎn) 放熱，逐漸變稠、變黏、變硬

3、最后成固體，溫度不斷降 低。凝固特點(diǎn) 固液共存方攵熱，溫度不變凝固點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度同種物質(zhì)勺熔點(diǎn)凝固點(diǎn)相同。凝固的條件：達(dá)到凝固點(diǎn)。繼續(xù)放熱。公例1、現(xiàn)代建筑出現(xiàn)一種新設(shè)計(jì)：在墻面裝飾材料中均勻混入小顆粒狀的小球，球內(nèi)充入一種非晶體材料，當(dāng)溫度 升高時(shí)，球內(nèi)材料熔化吸熱，當(dāng)溫度降低時(shí)，球內(nèi)材料凝固放熱，使建筑內(nèi)溫度基本保持不變。下面四個(gè)圖像中， 表示冬天球內(nèi)材料的溫度變化圖像的是（D ） 解析：1、非晶體，沒(méi)有固定熔點(diǎn)，2、冬天，室溫較低，因此材料降溫向外放熱。例2、把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里碎冰塊中，用酒精燈對(duì)燒杯底部加熱，當(dāng)燒杯中的冰塊大部分熔化時(shí)，試管中的冰（ ）A、一點(diǎn)都沒(méi)熔化

4、B、下邊的熔化，上邊的沒(méi)熔化C、也熔化一部分D、全部熔化例3、某興趣小組探究固體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間的變化情況，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用恒定的熱源來(lái)加熱。（1） 實(shí)驗(yàn)中某時(shí)刻測(cè)得的溫度如圖17所示，其示數(shù)是 C；111111 II 11111111 II 11111111II111111（2）以下表格為整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程所測(cè)得的數(shù)據(jù)，分析可知該固體在熔化過(guò)程溫 度 （選填“逐漸升高”、“逐漸降低”或“保持不變”）， 一史9戲一它的熔點(diǎn)是C;圖17（3）比較實(shí)驗(yàn)剛開(kāi)始的前2 min和最后2 min可知，如果升高相同的溫度，該物質(zhì)在態(tài)時(shí)吸收的熱量較多（填“固”、“液”）。時(shí)間t時(shí)/min012468101112溫度t溫

5、/C-4-200002342、汽化和液化：汽化：定義：物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。蒸J定義：液體在任何溫度下都能發(fā)生的，并且只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象 叫蒸發(fā)。發(fā)影響因素：液體的溫度；液體的表面積 液體表面空氣的流動(dòng)。-作用：蒸發(fā)吸熱（吸外界或自身的熱量），具有制冷作用。定義：在一定溫度下，在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。沸J沸 點(diǎn)：液體沸騰時(shí)的溫度。騰沸騰條件：達(dá)到沸點(diǎn)。繼續(xù)吸熱施能減慢蔬菜中水分 B、用塑料袋包裝蔬菜并放入冰箱 內(nèi)。施能減慢蔬菜中水分 B、用塑料袋包裝蔬菜并放入冰箱 內(nèi)。D、用電風(fēng)扇對(duì)著蔬菜吹風(fēng)的蒸發(fā)（ B ）俶時(shí)間/min甲乙的蒸發(fā)（ B ）俶時(shí)間/min甲乙圖2

6、0A、提高蔬菜溫度，展開(kāi)晾在通風(fēng)向陽(yáng)處。冷藏室C、把蔬菜展開(kāi)晾在通風(fēng)向陽(yáng)處例5、小陳用如圖20甲所示裝置研究水的沸點(diǎn)。（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到溫度一時(shí)間圖線(xiàn)，如圖20乙中實(shí)線(xiàn)。所示。從圖乙中給出 的信息，我們可以判斷出實(shí)驗(yàn)時(shí)的大氣壓 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（選填“高于”、“低于”或“等于”）。他為了探究水的沸點(diǎn)與哪些因素有關(guān)，根據(jù)自己的猜想，改變某一個(gè)變量，重新實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)，得到溫度一時(shí)間圖線(xiàn)如圖乙中虛線(xiàn)b所示，你認(rèn)為他可能改變了，并且這個(gè)物理量是的(選填“增大”或“減小”)。由圖線(xiàn)可以得出沸點(diǎn)與這個(gè)因素 (選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)。隨堂練習(xí)1、小明和小紅都想幫媽媽煮粥。小明認(rèn)為粥鍋里的水燒開(kāi)后，可繼

7、續(xù)火燒得很旺，煮得滿(mǎn)鍋沸騰，這樣會(huì) 很快將粥煮好；小紅則認(rèn)為，沸騰后應(yīng)改用小火，蓋上鍋蓋，讓鍋內(nèi)微微沸騰，將粥煮好.你認(rèn)為誰(shuí)的想法更合理，請(qǐng)說(shuō) 出理由.解答：小紅的想法更好(或小火，蓋蓋煮更好)粥沸騰后，不論用大火還是小火給粥加熱，粥的溫度都不會(huì)改變(只 要答出液體沸騰溫度不變即可給分)。火太大粥就會(huì)因沸騰太劇烈而溢出鍋外，同時(shí)粥中的水份汽化太快，使粥很 快敖干。所以鍋內(nèi)水開(kāi)后使用小火更好。(小火節(jié)能不做要求) 液化：定義：物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài) 叫液化。方法： 降低溫度； 壓縮體積。好處：體積縮小便于運(yùn)輸。、.作用：液化建熱例6、冬天，地處北部山區(qū)的一些居民，為了室內(nèi)的保溫，常把紙條粘在窗縫處，

8、俗稱(chēng)溜窗縫.為了使紙條不因潮 濕而脫落，通常把紙條粘在室外的窗縫處.請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的物態(tài)變化知識(shí)解釋?zhuān)簽槭裁床话鸭垪l粘在室內(nèi)的窗縫處？ 答：(1)內(nèi)溫度比室外高，當(dāng)室內(nèi)空氣中水蒸氣遇到較冷的玻璃，就會(huì)液化成小水珠，若把紙條粘在室內(nèi)窗縫處，紙 條很容易受潮脫落。(2)內(nèi)外溫差很大，室內(nèi)空氣中水蒸氣遇到較冷的玻璃會(huì)凝華成窗花，當(dāng)溫度升高時(shí)，窗花熔化成水，若把紙條 粘在室內(nèi)窗縫處，很容易受潮脫落。例7、在秋天的清晨，常常會(huì)出現(xiàn)大霧天氣，尤其是在水域附近，產(chǎn)生的霧更濃厚。當(dāng)太陽(yáng)逐漸升高時(shí)，霧便慢慢散 去，請(qǐng)你用所學(xué)的物理知識(shí)解釋其中的現(xiàn)象答：秋天的清晨，溫度圖降，溫差大，空氣中含有的水蒸氣放熱，發(fā)生液化現(xiàn)

9、象，產(chǎn)生了大量的液態(tài)小水珠，就形 成了霧，由于在水域附件，空氣濕度(水蒸氣含量)更大，所以霧更濃厚；當(dāng)太陽(yáng)升高，輻射增強(qiáng)，溫度上升加快， 使汽化加快，霧便慢慢散去！例8、假如你身處偏遠(yuǎn)海島，缺乏生存所需的淡水怎么辦？小明為你提供一種簡(jiǎn)便的 海水淡化方法。在地面挖一水池，往池內(nèi)灌海水，按圖27所示完成設(shè)備的安裝，即 可 收 集 淡 水。則：(1 )陽(yáng)光照射使池內(nèi)海水加快蒸盅，形成水蒸氣；(2 )水蒸氣在塑料膜上 液化 形成小水滴；塑料膜下表面結(jié)成的水滴受重力的作用滑到最低處后滴入水桶中，得到淡水。3、升華和凝華：升華 定義：物質(zhì)從固態(tài)直接變成，態(tài)的過(guò)程，吸熱，易升華的物質(zhì)有：碘、冰、干冰、樟腦、

10、鎢。未凝華 定義：物質(zhì)從氣態(tài),接變成固態(tài)的過(guò)程，放 熱例9、2011年10月29日，我國(guó)第一個(gè)空間站“天宮號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，用來(lái)發(fā)射衛(wèi)星的長(zhǎng)征三號(hào) 甲運(yùn)載火箭.現(xiàn)請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)電視中看到的情景和所學(xué)的物理知識(shí)回答下列問(wèn)題：火箭剛發(fā)射時(shí)，高溫火焰如果直接噴到發(fā)射臺(tái)，發(fā)射臺(tái)會(huì)熔化，為了保護(hù)發(fā)射臺(tái)，就建了一個(gè)大水池，讓火焰噴到水中，利用水的汽化來(lái)吸收巨大的熱量，使周?chē)h(huán)境溫度不致太高.我們?cè)陔娨暲锟吹交鸺账查g，伴有迅 速擴(kuò)展的白色氣團(tuán)，是水蒸氣 形成的.在保護(hù)衛(wèi)星的整流罩的外表面涂上一層特殊材料，當(dāng)衛(wèi)星在與空氣摩擦升溫時(shí)，這種材料在高溫下會(huì)迅速、和升華從而吸收大量的熱，起到防止燒壞火

11、箭的作用.知識(shí)點(diǎn)二.溫度與溫度計(jì)1、原理：物體的吐熱程度叫溫度。要準(zhǔn)確地判斷或測(cè)量溫度就要使用溫度計(jì)。家庭和物理實(shí)驗(yàn)室常用的溫度計(jì)，是 利用水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮原理來(lái)測(cè)量溫度的。2、攝氏溫度：溫度計(jì)上的字母C表示它測(cè)出的數(shù)值是攝氏溫度，攝氏溫度是這樣規(guī)定的：把冰水混合物的溫.度規(guī)定 為0度，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度規(guī)定為100度，它們之間分成100等份，每一等份是攝氏溫度的一個(gè)單位，叫 做1攝氏度。攝氏度用符號(hào)來(lái)表示。例10、一支溫度計(jì)刻度均勻但示數(shù)不準(zhǔn)，在一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把它放入沸水中，示數(shù)為95r，放在冰水混合物中示 數(shù)為5c，現(xiàn)把該溫度計(jì)懸掛在教室的墻上，其示數(shù)為32r，教室

12、內(nèi)的實(shí)際溫度是30r解析：這支溫度計(jì)的90個(gè)刻度（95-5）表示出了實(shí)際溫度的100C，那么，每個(gè)刻度對(duì)應(yīng)的溫度是90/100=0.9C， 示數(shù)5-32C間有27個(gè)刻度，因此表示出的實(shí)際溫度是0.9*27=30C3、使用注意事項(xiàng)在使用溫度計(jì)以前，應(yīng)該做到以下兩點(diǎn)。觀察它的量程；2.認(rèn)清它的分度值。在用溫度計(jì)測(cè)液體的溫度時(shí)，正確的方法如下。（1）溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入被測(cè)的液體中，不要碰到容器底或容器壁。（2）溫度計(jì)玻璃泡浸入被測(cè)液體后要稍候一會(huì)兒，待溫度計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)。（3）讀數(shù)時(shí)玻璃泡要繼續(xù)留在被測(cè)液體中，視線(xiàn)與溫度計(jì)中液柱的上表面相平。4、體溫計(jì)：特殊構(gòu)造1、毛細(xì)管較細(xì)，能使體溫.計(jì)

13、對(duì)溫度反應(yīng)較靈敏，所以體溫計(jì)的分度值是0.1C，2、整體是三 棱柱的構(gòu)造，即橫截面接近三角形，利用了凸透鏡能呈放大的虛像的原理，便于看清刻度。3、在液泡與毛細(xì)管間有 彎曲的構(gòu)造即縮口，液柱遇熱上升，但遇冷不下降，必須用手甩才能降下來(lái)（慣性原理）知識(shí)點(diǎn)三、內(nèi)能：1、內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(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相互作用，那么內(nèi)能是無(wú)條 件的存在著。無(wú)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：溫度質(zhì)量材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí)，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可 能不同。存在狀

14、態(tài)知識(shí)點(diǎn)四、內(nèi)能的改變：（要求掌握因果關(guān)系） TOC o 1-5 h z 1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：內(nèi)物體溫度升高（降低）一一物體內(nèi)能增大（減?。Ｖ莆矬w存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）一一內(nèi)能改變。教反過(guò)來(lái)，不能說(shuō)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）案2、改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。A、 做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化擊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。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(guò)程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；

15、放熱溫度降低，內(nèi)能減少。熱傳遞過(guò)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(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。C、前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。例11、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） 隨堂練習(xí)2、關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量，下列說(shuō)法正確的是（D ）A.物體的溫度越高，它含的熱量越多B.物體內(nèi)能增加，一定要吸收熱量C.物體內(nèi)能越多，放熱一定越多D.物體的溫度升高，它的內(nèi)能就增加知識(shí)點(diǎn)五、熱量：1、比熱容：（1）定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1 C時(shí)吸收（放出）的熱量。 物理意義：表示物體吸熱或放熱的本

16、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(lèi)、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無(wú)關(guān)。水的比熱容為4.2X103j（kgC）表示：1kg的水溫度升高（降低）1C吸收（放出）的熱量為4.2X103J水常調(diào)節(jié)氣溫、I暖、作冷卻劑、散熱，是因?yàn)樗谋葻岽?、計(jì)算公式：Q吸=Cm （t t0），Q、=Cm （t0 t）3、熱平衡方程：不計(jì)熱損失Q吸=放例12、在相同加熱條件下，對(duì)甲、乙兩個(gè)物體加熱，設(shè)它們的質(zhì)量分別為m甲、 乙兩物體的慍度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖所示，則（B ）甲B.若 C =C，則 m mD.若C甲C乙，則m甲=口乙A.若 C =CB.若 C =C，則 m mD.

17、若C甲C乙，則m甲=口乙是（A ）A.1 ： 2； 1 ： 1B.2 ： 1； 1 ： 1C.1 ： 1； 1 ： 2D.1 ： 1； 2 ： 1知識(shí)點(diǎn)六、內(nèi)能的利用、熱機(jī)（一）、內(nèi)能的獲得一一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：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(guò)程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也 就是說(shuō)，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類(lèi)有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無(wú)關(guān)。3、公式：Q=mq （q為熱值）。實(shí)際中，常利用Q吸=。放即cm（t-

18、t0）=n qm聯(lián)合解題。4、加熱的效率：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：n =Q 有效/ Q 總=cm（t-t0）/ qm例13、家庭中使用的液化石油氣儲(chǔ)存在鋼罐里，罐頂部有一個(gè)閥門(mén)開(kāi)關(guān)，罐內(nèi)氣壓大于大氣壓.石油氣泄漏時(shí)易發(fā) 生中毒、爆炸和火災(zāi)事故.已知石油氣熱值為3.5X10J/kg，燒水時(shí)，設(shè)石油氣燃燒放出的熱量只有60%被水吸收.問(wèn)：將質(zhì)量為5kg,初溫為20C的水加熱到100C，需完全燃燒液化石油氣多少克？當(dāng)發(fā)現(xiàn)家中鋼罐內(nèi)的液化石油氣泄漏時(shí)，為防止事故的發(fā)生你應(yīng)采取哪些措施?解:水升溫吸熱 伽*血-而）二 4一 2 K 至 I） X 5k” f IW - 20）氣=!.68k EtTj映ex 3.5 x 的/理x仗幡=l.68x伸m = ,嘩上度虹；二口，的犀=瀏也郭嚴(yán)禁有明火出現(xiàn) 8.關(guān)閉閥門(mén)&開(kāi)窗通氣說(shuō)明：答也1項(xiàng)箱1分，答出輯以1：彳!技分-（三）、內(nèi)能的利用1、熱機(jī)：定義：利用燃料的燃燒來(lái)做功的裝置。能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能2、內(nèi)燃機(jī)：將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來(lái)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)。3、內(nèi)燃機(jī)一個(gè)丁作循環(huán)四個(gè)沖程：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(lái)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)