内容正文:
中物理
第一章 第二节
教科版 物理(初中)
内能和热量
(九年级)
同步精品课堂
1
课堂导入
“热”是一种能量吗?它能做功吗?自古以来,人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。
2
课堂活动
一、温度与热运动
演示实验:
实验现象:
结论:
墨水在热水中扩散比在冷水中的扩散的速度更快。
扩散的快慢跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈。
1、温度:
微观:温度反映了构成物体的大量分子作无规则运动的剧烈程度。
宏观:温度表示物体的冷热程度。
2、热运动:
把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
思考:
运动的物体具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?
自由下落的苹果,具有重力势能;分子与分子之间也有相互作用力,分子之间是否也具有势能呢?
1、定义:物体内所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能。内能是储存在物体内部的能量,单位:焦耳(J)。
二、内能:
讨论交流:
高温的铁水和南极的冰山都有内能吗?
2、一切物体,在任何情况下都具有内能。
熔炉里高温的铁水
南极的冰山
等量热水和冷水谁的内能大?
炽热灯丝和不亮灯丝的谁的内能大?
讨论交流:
质量、温度相同的滑轮和木块能不能比较内能大小?
3、影响内能大小的因素:
(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大。
(2)质量:同种物质,温度相同,质量越大,内能越大。
(3)种类、结构、状态、体积:物体这些因素不同,是无法比较内能
大小的。
特别注意:
1、内能有不可测量性,我们不能准确的知道一个物体的内能的具体数值。
2、内能和物体对应的,可以说物体的内能,但不能说一个或几个分子的内能。内能对分子无意义。
三、改变内能的方式
实验探究:
拿一支铅笔, 你怎样做能让笔杆热起来?试一试,你有几种方法?
和同学进行交流,统计所有的方法,并进行归纳分类。
交流讨论:
与桌面来回摩擦
用手来回搓
放在太阳下晒
放在热水中烫
用火烤
用手焐
放在太阳下晒
放在热水中烫
用火烤
用手焐
与桌面来回摩擦
用手来回搓
用温度更高的物体使笔杆温度升高
温度升高的过程,往往伴随着运动
热传递
做功
使笔杆温度升高
1、改变物体内能的方式:热传递和做功
(1)热传递:
a.定义:以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,叫做热传递。
b.方向:
高温物体
低温物体
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
c.条件:
发生热传递的两个物体(一个物体的不同部分)之间存在温度差
d.结果:
最终温度相同
e.实质:
内能的转移
低温物体吸热
内能增加
高温物体放热
温度升高
温度降低
内能减少
(2)做功:
a.外界对物体做功
结论:外界对物体做功,物体内能增加,温度升高。
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,观察发生的现象。(点击播放视频)
现象:硝化棉燃烧
b.物体对外界做功
在一个可乐瓶中放少许酒精,然后向瓶内打气,观察发生的现象。(点击播放视频)
现象:瓶塞被冲开,瓶内出现白雾
结论:物体对外界做功,物体内能减少,温度降低。
c.做功改变物体内能的实质:
内能与其他形式能的转化。
d.做功改变物体内能的实例:
搓手时手变热了
滑下时摩擦发烫了
钻木取火
2、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
改变物体的内能,既可以通过做功的方式,也可以通过热传递的方式,在改变物体内能上,效果是一样的。
结合让笔杆热起来,讨论做功和热传递在改变物体的内能上,哪种方法更好?
思考并讨论:
思考:内能改变多少可以用什么来量度呢?
四、燃烧:放出热量
1、热量:
(3)物体只放出(吸收)热量,吸收(放出)多少焦耳的热量,内能
就改变多少焦耳,所以热量是物体内能改变的一种量度。
(2)热量是一个过程量,只有发生热传递的时候才有热量,不能说
“含有”“具有”,只能说“吸收” 或者“放出”。
(1)定义:在热传递过程中,物体内能改变的多少叫热量,用字母
Q表示,单位是焦耳(J)。
(2)燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中将燃料的化学能转化为内能。
2、燃料的热值:
(1)燃料分类:固体燃料、液体燃料、气体燃料。
(3)热值:
a.定义:燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比,叫做这种燃料的热值,热值用符号q 表示
b.公式:
q:燃料的热值(单位:J/kg)
Q:燃料完全燃烧释放的热量(单位:J)
m:燃料的质量(单位:kg)
q =
Q
m
c、热值是燃料的一种特性,热值的大小只与燃料的种类有关,
与燃料的质量、燃料是否完全燃烧、放出热量的多少等因素都无关。同种燃料的热值一定相同,不同种燃料的热值一般不同。
d、无烟煤的热值为3.4×