一对一教育机构专用内能、热量和热值

1、第四讲：认识内能、热量和热值学习目标1了解内能、热量和热值的概念，知道其单位；2能简单描述温度与内能、热量的关系；3. 知道做功和热传递可以改变物体的内能；4.掌握燃烧热的计算。教学重点与难点重点：探究改变物体内能的多种方法难点：内能与温度有关相关链接1、 物体由于运动具有的能量叫做动能，一切运动的物体都有动能。2、 物体由于被举高（或发生弹性形变）而具有的能量叫做势能一切被举高（或发生形变）的物体都具有势能。知识点拨观察与分析1、 分析上面四幅图在工作时的共同点是什么？2、思考四幅图物体是怎么样运动的？知识点1、内能1、什么是内能？ 回顾： 运动 物体 动能 被举高 物体 重力势能 （由于地

2、球） 类比： 永不停息地做无规则运动 分子 分子动能 分子间有间隙 分子 分子势能 存在相互作用的引力和斥力 在物理学中，我们把物体内所有的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。2、 物体的内能和哪些因素有关：从分子运动论及物体构成的角度分析可以知道内能大小跟温度、质量、体积、密度、和状态均有关。注 意： 同一物体，温度越高，内能越多 同种物质，相同温度，质量越大，内能越大 我们通常用物体的温度变化来判断物体内能的变化总 结： 内能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。 内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动，是分子在物体内部自

3、身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。 内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是内能。所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。3、怎样改变物体的内能： （1）内能是可以改变的物体内能跟温度有关，物体的温度是可以改变，内能是可以改变的。（2）怎样才能改变物体的内能 情景演示1：人用力钻木，会使物体的温度升高 饮料和冰块放在一起，它们的温度会发生变化 情景演示2：取一根粗铁丝，我们有什么办法使粗铁丝的温度升高，内能增加？ 来回弯折铁丝 用火加热铁丝与物体来回摩擦

4、放在太阳下晒用锤敲打 放在热水中浸总结：改变物体内能的方式是：做功和热传递4、做功和热传递改变物体内能的实质（1）做功改变内能的实质是：内能和其他形式的能之间的相互转化 A.外界对物体做功 B.物体对外界做功 （A、B图的研究对象都是气体）A外界对物体做功，机械能转化为内能，物体温度升高，内能增加。如：摩擦生热 B物体对外界做功，内能转化为机械能，物体温度降低，内能减少。如：气体膨胀（2）热传递改变物体内能的实质是：内能发生转移 物体吸热，温度升高，内能增加。 物体放热，温度降低，内能减少。 其实质是内能从高温物体转移到低温物体（不同物体之间）或从高温部分转移到低温部分（同一物体）5、做功和热

5、传递这两种改变内能的方式是等效的思考问题：想办法使水的内能增加典型例题例1、物体的内能是（ ）A物体的动能和势能的总和B物体所含一切能量的总和C物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和D物体温度升高或降低时，吸收或放出的热量例2、下列说法中，正确的是（ ）A温度越高，物体内分子无规则运动越慢B对一个物体而言，温度越高，物体的内能越大C物体的内能跟物体的温度无关D温度为0时，物体没有内能例3、物体的内能增加了，则（ ）A一定是其他物体对它做了功B可能是物体吸收了热量，也可能是其他物体对它做了功C物体一定吸收了热量D物体的机械能一定增加变式训练1、一个物体温度升高，则（ ）A. 它含有的

6、热量增加 B. 它一定吸收了热量C. 一定对物体做了功 D. 它的内能增加例4、如图所示，把烧红的工件放入冷水中，工件会凉下来。这是利用 的方法改变物体内能。在此过程中，烧红的工件 热量，温度 ，内能 。用淬火方法冷却工件变式训练1、用手反复弯折铁丝，铁丝的弯折处会 。这是由于弯折铁丝时手对铁丝 ，使它的内能 ，温度 ，在这个过程中 能转化为 能。变式训练2：如图所示，把一个薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧。把一根粗糙的皮条缠在管子上，并迅速来回拉动皮条，过一会儿，会看到塞子“呯”的一声被冲开，而且管口还会出现“白雾”。请你解释其中的道理。 知识点拨回顾与分析（1）改变物

7、体的内能的方式？物体B物体A内能转移（2）热传递的的实质： 情景演示： 混合 A半杯热水 B.半杯冷水 一杯温水讨论: A、B物体温度的变化？内能的变化？A、B物体分别失去或得到什么？这是通过哪种方式改变物体的内能？说明：热传递的实质是：能量从高温物体传递到低温物体或能量从同一物体的高温部分传递到低温部分 发生热传递的条件是：有温差存在思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？知识点2 热量1、在物理学中，热传递过程中物体内能改变的多少叫热量。2、说明：物体吸收了多少热量，物体的内能就增加了多少；相反，物体放出了多少热量， 物体的内能就减少了多少 符号：Q （吸热时Q吸，放热时Q放） 单位：热量和

8、内能的单位都是焦（J） 热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。一个物体的温度即使很高，也不 能说它含有（具有）的热量多。 物体不发生物态变化时，吸收热量，温度升高；但并不是物体只要吸收热量温 度就一定升高。（例如：晶体熔化、液体沸腾时吸热，但温度不变；液体蒸发时， 温度反而降低）反之放出热量，温度不一定降低。（例：晶体熔化后的熔液凝固 时放热，但温度保持不变）3、探究水吸收或放出的热量（用加热所需时间t的长短描述吸收或放出热量的多少转化法） 情景演示1： A一壶水 B.半壶水烧开一壶水比烧开半壶水所需时间长，表明物体吸收热量的多少与物体的质量大小有关。 情景演示2： 10 C 100 C 9

9、0 C 100 C C壶 D壶C和D对比表明物体吸收热量的多少与物体温度的变化多少有关。归纳：烧水经验告诉我们：水的质量越大升高的温度越大，需要吸收的热量越多。科学实验表明：物体放出或吸收热量的多少跟物体的质量大小成正比，跟物体温度的变化多少成正比英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出：1千克水温度升高1,所需吸收的热量是4.2103J。1千克水温度降低1,所需放出的热量是4.2103J。思考与讨论一、关于燃料的介绍1、 定义：可以燃烧并放出热量的物质；2、特征：燃料可以燃烧且燃烧放热；3、分类：固体燃料：草木、煤炭等 液体燃料：石油、酒精、汽油等 气体燃料：煤气、天然气 等 2、燃烧的热值讨

10、论：将一壶水放在燃烧的木柴上加热，不久就升温了。现在，我们已经知道这是因为水吸收了热量的缘故。 问：那么这些热量从何而来？知识点3 热值1、在物理学中，把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值。2、说明：符号及单位：热值的符号：q 单位：J/kg（J/m3）关于热值的理解： 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。 意义：例如无烟煤的热值为3.4107J/kg，它表示的含义是1kg的无烟煤在完全 燃烧时所放出的热量为3.4107J 常见燃料的

11、热值表由热值所表示的物理意义可得出：燃料燃烧放热计算公式 3、燃料利用效率图燃料燃烧燃料利用效率：在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分炉子的效率：有效利用的热量与完全燃烧时放出的热量的比值注意：提高燃料利用率的措施改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧。尽可能减少各种热量损失。典型例题例5、下列关于热量的说法中正确的是（ ） A一个物体具有内能同时也具有热量 B温度越高的物体含有的热量越多 C一杯热水逐渐变凉了是因为它不断地释放热量，使其内能减小，温度降低 D以上说法都不正确例6、关于温度和热量的概念，下列说法正确的是（ ） A温度越高的物体

12、，它的热量越多 B温度越高的物体，它放出的热量越多 C质量越大的物体，它的热量越多 D物体质量一定时，温度降低越多放出热量越多例7、1kg水温度升高1时, 吸收的热量是 4.2103 J。则：2 kg水温度升高1需吸收多少热量？2 kg水温度升高10需吸收多少热量？变式训练、1kg砂石温度升高1时，需吸收的热量是0.92103J；与水对比，你有什么发现？1kg砂石温度升高10，需吸收多少热量？10kg砂石温度升高10，需吸收多少热量？10kg砂石温度从10升高到100，需吸收多少热量？例8、关于燃料和热值，以下说法中正确的是（ ）A、燃料的热值与燃料的质量无关B、容易燃烧的燃料，热值一定大C、

13、煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多D、为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料例9、煤油的热值为46107J/kg，100g煤油完全燃烧可放出多少热量？例10、某校教师组织兴趣小组调查学校使用的几种炉灶的能量利用效率。他们发现学校的一个老式锅炉烧水时，经常冒出大量的黑烟，且烧水时锅炉周围的温度很高，锅炉的效率很低。请你根据调查中发现的现象分析此锅炉效率低的原因，并提出相应的改进措施。课后习题1冬天，双手反复摩擦，手会感到暖和；用嘴对着双手“呵气”，手也会感到暖和。前者是利用 方式增加了手的内能，后者是利用 方式增加了手的内能。2下列现象中，利用做功改变物体内

14、能的是 （填序号）（1）冬天，人们用两只手掌相互摩擦取暖（2）在古代，人类钻木取火（3）冬天，人们往手心中呵气取暖（4）把烧红的铁块放到冷水中，冷水变热（5）晒太阳时感到很热（6）用锤子反复打击一些铁片，它的温度升高（7）多次弯折一根铁丝，弯折处会发烫3如图15-3所示，一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来了，在这个过程中，是通过_方式使空气内能 ，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。4汽油的热值是4.6107 J/ kg, 它的物理意义是 ，完全燃烧210g汽油能放出 J的热量。52003年10月15日，是中国人最自豪的日子之一，标志着中国的航天工

15、业进入了世界先进行列。“神舟”五号是10月15日由洒泉卫星发射中心用“长征”二号F型运动火箭发射升入太空的，它绕地球飞行了14圈后安全返回，降落在预定的着陆场内幕古四子王旗北的阿木古郎牧场上，“神舟”五号飞船在减速降落的过程中，其减小的机械能转化为_能，能量的转化是通过_方式进行的。6关于物体的内能，下列说法不正确的是（ ）A烧开的水有内能B在草地上滚动的足球有内能C物体的温度升高时，内能会增大D水结冰时温度不变，所以内能不变7下列事例中，属于用做功的方法改变物体内能的是（ ）A秧田中的水被晒热B将牛奶放进冰箱冷冻制棒C磨刀时刀刃发热D热开水变凉8下列四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（

16、 ）B烧水时水温升高A双手摩擦能发热C锯木材锯子发烫P D钻木取火9关于物体的内能，下列说法错误的是（ ）A0的物体没有内能B内能和其他形式的能之间可以互相转化C物体间的内能可以转移D一切物体都具有内能10关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（ ）A温度高的物体一定比温度低的物体内能大B温度高的物体一定比温度低的物体热量多C物体的温度升高，它的分子热运动一定加剧D物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量11以下的日常生活事例，通过做功来增加物体内能的是（ ）A给自行车车胎打气，气筒发烫 B放进太阳能热水器中的水,温度升高C点燃的爆竹腾空而起 D用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起12一把勺子的

17、温度升高了（ ）A它一定吸收了热量B一定和其他物体发生了热传递C它的热量一定增加D它的内能一定增加13关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（ ） A温度高的物体具有的热量多 B温度低的物体含有的热量少 C热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D热总是从热量多的物体传递到热量少的物体142003年10月15日，“神舟”5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起，飞向太空。完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区。返回舱进入大气层一段时间后，由于受空气阻力做匀速运动。返回舱匀速下降过程中（ ）A重力势能减少，动能增加，内能增加B机械能减少，动能不变，内能增加C重力势能减少，动能增加，内能不变D机械能不变，动能不变，内能增加15小明发现静止在