【核心素养】35物体的内能-浙教版科学九上探究学案（原卷版）

3.5物体的内能核心素养核心素养化学观念：了解内能的概念，知道内能大小的影响因素;知道改变内能的方法及事例;知道热量和内能的区别。理解比热容的概念;知道计算热量的公式。了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理;知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况;知道什么是燃料的热值和单位.科学思维:通过事例归纳出改变内能的方法并会分析。利用模型建立比热容的概念;尝试用比热容解释简单的自然现象;会进行物体吸、放热的简单计算。从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。科学探究与实践:通过探究找到改变物体内能的两种方法，通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。比热容的模型建立过程。利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。科学态度与责任:体验自然科学的价值，体验知识来源于实践而又应用于实践的辩证关系使学生懂得节约和充分利用能源的重要意义。课前预习课前预习1.物体，叫做物体的内能。俗称，单位为。2.一切物体在任何情况下均具有能。物体内能的大小与温度有关。物体温度升高,分子热运动,内能，反之，物体内能。物体内能的大小与质量有关。相同状况下的同种物质,质量越大,内能越，如相同状况下的一杯水和一桶水,后者内能更大。3.物体内能改变的途径有两种:和。热传递的实质是4.外界对物体做功,物体内能。如压缩气体、摩擦生热、锻打物体、弯折物体。物体对外做功,物体内能,如气体膨胀。5.叫做这种物质的比热容。比热容用符号表示，它的单位是，读作。6.比热容是物质的一种，同种物质在相同状态下的比热容是的，但在不同的状态下，比热容。7.热量的计算公式:，公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸收(或放出)热量的计算。如果过程中存在着物态变化,不能使用该公式。8.一个工作循环中有个冲程，活塞往复运动次，曲轴和飞轮转动周，对外做功次。汽油机在工作时只有冲程使机车获得动力，其他三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上的飞轮的来完成。9.，叫做这种燃料的热值，用符号表示。单位:固体或液体燃料的热值单位是,气体燃料的热值单位是。热量计算公式:课中研学课中研学任务一:探究内能。【思考与讨论1】1．试解释：无论是高温物体还是低温物体，都具有内能。2．为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能？【思考与讨论2】1．人从滑梯下滑时，臀部有什么感觉？2．火的使用使人类迈出了文明的第一步。在远古时代，“钻木取火”是人类常用的一种取火方法，如图365所示。钻木为什么能获得火呢？【活动1】1．把图钉按在一次性筷子的一端，手握筷子使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用手感觉图钉的温度是否发生变化？2．如图366所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞，观察棉花能否燃烧起来。【活动2】如图367所示，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时，观察瓶内变化。【思考与讨论3】有一只瓶子，里面装着一些铁屑，可以用什么方法使铁屑的内能增加？如果你没有看到内能改变的过程，单凭铁屑温度的升高，你能说出究竟采用了什么方法吗？任务二:探究比热容和热量的计算【思考与讨论】如果要计算物体降温时放出的热量，热量计算公式会有什么不同？【例题】一块质量为5千克、温度为10°C的铁块加热到200°C，铁块吸收了多少热量？任务三:探究热机【思考与讨论】在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？课堂任务课堂任务总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。课后练习课后练习1.下列关于内能的说法中，正确的是（）。A．静止的物体没有内能B．0℃以下的物体没有内能C．内能和机械能是同一种形式的能量D．内能与物体的温度有关2.小Q和小亮就课本中的如图话题进行了思考和讨论，小Q决定通过手捂增大铁屑的内能，小亮决定通过振荡方式增大铁屑的内能，以下分析正确的是（）A．从能量转化过程来看，小亮的方法和钻木取火是相同的B．当小Q的手和铁屑所含内能相同时，热传递就会停止C．小Q所用的方法，温度从手传递到了铁屑D．小Q和小亮的方法对改变铁屑的内能是不等效的3.下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（）A．柴火烧水B．压缩空气发热C．冬天搓手取暖 D．钻木取火4.如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团浸有乙醚的棉花，迅速下压活塞，棉花会燃烧起来。下列说法中正确的是（）A．空气能被压缩说明分子间有引力的作用 B．棉花能够燃烧是因为蘸上的乙醚是可燃物 C．越往下压越费力，是由于筒内的气压逐渐增大 D．活塞下压，通过克服筒壁的摩擦做功，使空气内能增加5.有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（）A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加6.图甲为油汀取暖器，当接通电源后，电热管周围的导热油被加热，通过腔体壁表面将热量辐射出去，从而起到取暖作用。因此导热油材料尤为关键，要求油汀通电后导热油能尽可能快地升温。现在有质量、初温相同的两种导热油材料甲、乙，在相同的加热条件下，甲、乙两种油的温度与加热时间关系如图乙所示。试比较甲、乙两种材料的比热容c甲、c乙大小，并判断用哪种材料更适合做导热油（）A．c甲＞c乙，选乙材料 B．c甲＞c乙，选甲材料 C．c甲＜c乙，选乙材料 D．c甲＜c乙，选甲材料7.质量相同的砂石和铁，已知砂石的比热是铁的比热的2倍，如果铁吸收热量后温度升高了48℃，那么砂石吸收同样多的热量，其温度升高（）A．12℃ B．24℃ C．48℃ D．96℃8.关于比热容的概念，下列说法错误的是（）A．单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容B．单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热容C．某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关D．各种物质都有自己的比热，它是物质的特性之一9.下列交通工具中，动力设备不是热机的是（）A．远洋轮船 B．载重汽车 C．喷气式飞机 D．电动车10.如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（）A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增加B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增加C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少11.喜欢思考的小宁用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机的两个冲程相似，这两个冲程是（）A．吸气冲程和压缩冲程 B．吸气冲程和排气冲程C．压缩冲程和做功冲程 D．做功冲程和排气冲程12.我国近期在南海海底发现了一种俗称“可燃冰”的冰块状天然气水合物，能源总量可达全国石油总量的一半。燃烧1立方米可燃冰释放出的能量与燃烧164立方米天然气释放的能量相当，由此可判断“可燃冰”（）A．具有较高的内能 B．具有很高的热值C．只有燃烧时才有内能 D．没点燃时只具有化学能13.小李在学习内能知识后，突发奇想，在家自制了一个内能演示仪，由压力式喷壶、电子温度计，小风车组成。电子探头内置于喷壶中，喷壶穿线孔处密封，仪表盘外置，如图所示。（1）当小李开始向内打气时，温度计示数(选填“升高”或“降低”)。（2）小李向壶内压缩完气体后，按下喷气开关时，风车转动，其做功原理是(“气体对外界做功”或“外界对气体做功”)。14.小金在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和煤油进行对比实验，并用图像对实验数据进行了处理，如图所示。实验过程中，控制水和煤油在相同时间内放出相等的热量，分析图像可以得出（选填“甲”或“乙”）物质为水，煤油在（0～15min内放出的热量为。[c水＝4.2×103/（kg•℃）]15.随着乡村振兴的持续推进，以天然气为燃料的燃气灶逐渐取代了以下木材为燃料的土灶，保护了生态环境。将质量为3kg、初温为23℃的水加热到98℃，土灶燃烧了干木材0.315kg，则该土灶的热效率为%；若热效率为60%的燃气灶，则需要消耗天然气m3（结果保留小数点后两位）。干木材热值取1.2×107J/16.如图甲为汽油机的四个冲程示意图，请回答下列问题。（1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是（对图甲A、B、C、D重新排序）；（2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每分钟完成个做功冲程，A图所示的冲程中，燃气内能会（填“增大”或“减小”）；（3）图乙所示为某汽油机的能流图，则该汽油机的效率为η=（用图中的字母代号表示）。根据此图，提出一条提高发动机效率的有效措施：；（4）据报道，截止今年九月底我国新能源汽车的保有量已达1800多万辆。某品牌的一款电动汽车的部分参数如表：空车质量1380kg最大功率100kW轮胎与地面总接触面积0.032m2最高速度120km/h电池容量42kW•h最大续行里程260km假如汽车上只有质量为60kg的司机一人，汽车以60km/h的速度匀速行驶36km，耗电9kW•h。设汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍，显然相比汽油车高大约30%的效率，电动汽车更环保，更节能。17.一容器中装有40kg温度是10℃的冷水，若用某一天然气灶把它加热到温度为60℃时，共用了0.6m3的天然气，已知水的比热容4.2×103J/(kg•℃)。（1）这次加热过程中，水吸收的热量是多少？（2）若此期间天然气释放的热量1.68×107J,则该热水的效率是多少?18.用燃气灶烧水，燃烧0.5千克的煤气，能使50千克的水从20℃升高到70℃(不计热散失)。已