第十三章内能 导学案.docx
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第十三章内能导学案
第十三章内能导学案
第一节分子热运动
【学习目标】
1、知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;
2、能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释;
3、知道分子热运动的快慢与温度的关系;知道分子之间存在相互作用力。
【学习过程】
引言揭题导新课
盛夏时节,花香四溢。
花香是如何传播的呢?
一、物质的结构
现代科学研究发现,物质是由极其微小的粒子---分子、原子构成的。
如果把分子看作球形,一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以10—10m为单位来量度分子。
用电子显微镜来观察分子。
人们可以通过一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。
如打开香皂盒闻到香味,说明香气的分子发生了运动。
二、分子的热运动
活动一.如图所示,将一个空瓶子,倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,下面的二氧化氮气体的密度大
于空气密度.当抽去玻璃片后,过一段时间,会看到,这种现象主要表明。
像这样不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
扩散现象表明。
活动二.在量简里装一半清水,水下面注入硫酸铜溶液.硫酸铜溶液的密度比水大,沉在量筒下部,可以看到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面.静放几天,发现界面.该实验表明扩散现象也可以发生在之间。
活动三.把磨得很光的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,可以看到它们互相渗入约1mm深.该实验表明扩散现象也可以发生在之间。
活动四.在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水.用滴管分别在两个杯底注入红墨水,发现装水的烧杯很快变红了.表明扩散得快,扩散的快慢与有关.
扩散得快,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则的运动叫做分子的热运动.
三、分子间的作用力
活动四.将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,如图两块铅就会结合起来,下面吊一个重物都不能把它们分开。
这个实验表明分子间存在力。
分子间的引力使
得固体和液体能保持一定的体积,那么,我想把
粉笔压缩得短一些,容易做到吗?
为什么?
这表明分子间存在力。
当分子间的距离很小时,作用力表现为力;当分子间的距离稍大时,作用力表现为力。
如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
总结分子动理论的基本观点:
⑴物质是由大量的分子、原子构成的;
⑵物质内的分子都在不停地做热运动;
⑶分子间存在引力和斥力。
固体液体气体的微观特性和宏观特性
物态
微观特性
宏观特性
分子间的距离
分子间的作用力
有无固定的现状
有无固定的体积
固态
液态
气态
四、针对性训练
1.在下列事例中,不属于分子运动的是()
A.一阵风吹来,刮得尘土满天飞扬
B.将糖加入开水中,使之成为甜水
C.用食盐将青菜腌制成咸菜D.走进厨房,闻到一股饭菜香味
2.物体内分子运动的快慢与温度有关,在0℃时物体内的分子的运动状态是()
A.仍然是运动的B.处于静止状态C.处于相对静止状态D.大部分分子处于静止状态
3.下列现象中不能说明一切物体里的分子都在做无规则运动的是:
()
A、SARS病毒可通过飞沫传播
B、磨得很光的铅片和金板长久紧压在一起,金板中渗有铅,铅板中渗有金
C、向一杯水中滴入红墨水,过一会儿整杯水都红了
D、配制过氧乙酸消毒液时,能闻到刺鼻的气味
4.下列现象能用分子动理论解释的是:
()
A、沙尘暴来临时,漫天沙尘
B、“八月桂花遍地香”时,到处都能闻到桂花的芳香
C、扫地时,室内尘土飞扬D、把两块表面平滑干净的铅块压紧,一段时间后不容易把它们拉开
5.下列说法中正确的是:
()
A、物体运动的越快,它的分子的无规则运动也越快
B、液体凝固成固体后,分子的无规则运动就停止了
C、固体被压缩到分子之间无间隙才不能被压缩
D、温度越高,分子的无规则运动越剧烈
6.“破镜”不能“重圆”的原因是()
A.分子间的作用力因玻璃被打碎而消失B.玻璃表面太光滑
C.玻璃的分子间只有斥力没有引力
D.玻璃碎片间的距离太大,大于分子间发生相互吸引的距离
7.下列现象中,不能用分子间存在引力作用来解释的是()
A.要橡皮绳拉长,必须施加拉力的作用
B.擦黑板时,粉笔灰纷纷落下
C.用胶水很容易将两张纸粘合在一起
D.折断一根铁丝需很大的力
8.下列现象中,支持分子间存在引力的证据是:
()
A、两块表面平滑干净的铅块相互紧压后会黏在一起
B、固体和液体很难被压缩
C、磁铁能吸引大头针D、破镜不能重圆
9.如图(b)所示,把一块表面干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面,手持弹簧测力计上端,把玻璃板放到刚好和一
盆水的水面接触,再慢慢向上提弹簧测力计,
观察到玻璃板未离开水面时的弹簧测力计的
示数比离开水面后的示数大,请用我们学过
的物理知识解释这种现象。
10.劣质的装修材料含有超标的甲醛等有毒有机物。
用它们装修房屋,会造成室内环境污染,这表明。
用胶粘剂可以把装修板粘在一起,这说。
11.将50ml的水和50ml的酒精充分混合,混合后水与酒精的总体积将(选“大于”或“小于”“等于”)100ml,上述现象说明分子之间有_______。
扩散现象表明_______________.
12.大量分子的无规则运动跟____有关,所以这种无规则运动叫做_______。
_____越高,分子的运动越____.
13.在量筒的下半部分盛有蓝色的浓硫酸铜溶液,再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水,几天后,整个量筒内的液体都变成蓝色,这一现象表明_______________.
14.一根铁棒很难压缩是因为分子间存在__________,又很难被拉长是因为分子间存在着__________。
15.“花气袭人知昼暖,鹊声穿树喜新晴”,这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗,对于第一句,以物理学角度可以理解为:
花朵分泌的芳香油分子的__________加快,说明当时周边的气温突然__________
16.生活中为了增加菜的味道,炒菜时要往菜中加盐和味精,腌菜时也要加入盐和味精,盐和味精在_______时候溶化地快,这是因为炒菜时的温度比腌菜时的温度_______,分子_______的缘故.
17.两滴水银相互接触时能自动结合成一滴较大的水银,这一事实说明分子间存在_______.
18.同学们写作业时,常会用透明胶带把错误处揭去,操作时往往要把胶带用手抹几下使之与纸贴紧,才能揭干净,这是因为用手抹几下,可以使胶带与纸之间的距离(选“变大”或“变小”“不变”),增大胶带与纸的(选“引力”或“斥力”),才能揭干净.。
第二节《内能》学案
一、走进课堂
思考:
装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹起来,推动瓶盖的能量来自哪里?
,我们怎么称呼这种能量?
。
二、探究发现
(一)内能
比较1:
运动的物体具有动能;而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动,所以运动的分子也具有能。
比较2:
弹簧受到拉伸或压缩时发生形变,从而使弹簧具有弹性势能;而构成物质的分子之间也存在引力或斥力,因此分子间还存在能。
小结:
⑴物体内部所有分子热运动的能与分子能的总和,叫做物体的内能。
⑵一切物体都有内能,内能的单位是,用字母表示。
练习1.0℃的冰块有没有内能?
答:
我们知道,物质是由分子构成的,固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地排列形成的晶体结构,由现象可知,一切物质的分子不停地做着的运动,运动着的分子具有,0℃的冰块也不例外。
由于水分子的晶体排列形成稳定结构,分子之间有相互作用力,因而水分子之间还具有势能。
而内能是物体内部所有分子热运动的和势能的。
所以0℃的冰也具有内能。
(二)影响内能大小的因素
1.内能和物体质量的关系:
物体的质量越大,物体内部分子的个数就越多,所以物体内能也就越。
例如:
温度相同的一大桶水比一小杯水内能。
2.内能和温度的关系:
物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,温度越高,物体内分子运动速度越大,分子动能就越,物体内能也就越。
例如:
同一物体温度越高,内能越。
3.内能和物体状态的关系:
物体的状态不同时,分子间的距离不同,分子间的作用力大小也就不同,从而会改变分子的势能大小,所以内能也不同。
例如:
冰熔化过程中,温度虽然不变(即分子的动能不变),内能却在增加。
练习2.在图中,(a)杯中水量较少、(b)(c)(d)的水量相同.比较各杯中水的内能的大小:
①_______杯中水的内能最大,因为;
②_______两杯中水的内能不好比较,因为。
练习3.有关内能大小的说法正确的是()
A.0℃的冰全部熔化成0℃的水,内能增大
B.0℃的冰内能为
C.
的水的内能比
水的内能小
D.高温物体一定比低温物体内能大
(三)内能和机械能的区别
机械能与整个物体的情况有关,如物体质量、高度、速度等,与物体的宏观状况有关;而内能与物体分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,如物体温度、状态等,与物体微观结构有关。
练习5.以下说法正确的是()
A.物体分子总是在做无规则运动,所以分子具有动能
B.当物体被举高时,其分子势能随之增加
C.当物体运动速度增大时,其分子动能随之增加
D.0℃以下时,物体分子既不具有动能也不具有势能
练习6.下面有关内能和机械能说法正确的是()
A.物体具有内能时,就一定具有机械能
B.物体具有机械能时,同时也具有内能
C.物体不具有机械能时,但它具有内能
D.以上说法都正确
(四)改变内能的两种方式
阅读课本P128—P129页全部内容,并回答下面所提出的问题
思考1:
将一根粗铁丝放到火炉上烤,铁丝吸收_____,温度_______,内能________.将一杯热水放入凉水中,热水温度,内能;凉水温度,内能。
分析得出:
能够改变物体的内能。
思考2:
观察课本P129两个演示实验,回答问题:
如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,观察到的现象是,这是。
如图乙所示,瓶内装有少量的水,水的上方有水蒸气,塞紧瓶塞,用打气筒向瓶内打气,当塞子从瓶口跳起时:
观察到瓶口附近有出现,这是因为瓶内空气推动活塞做功时能转化为能,温度,水蒸气成小水滴。
分析得出:
能够改变物体的内能。
小结:
⑴改变物体内能的方式有两种:
和,且在改变物体的内能上是等效的。
⑵发生热传递的条件是:
物体间存在差。
在热传递过程中,高温物体热量,温度,内能;低温物体热量,温度,内能。
⑶对物体做功,内能,温度,能转化为能;物体对外做功,内能,温度,能转化为能。
练习7。
在下面的四幅图画中通过做功来改变物体内能的是()
ABCD
A.阳光照射企鹅变暖B.用炉子烧水水温升高
C.钻木取火D.铁锅热得烫手
练习8.在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。
方法一:
;理由:
。
方法二:
;理由:
。
(五)内能与热量的区别
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和,是一个状态量,常说“具有内能”;热量是在热传递过程中,传递内能的多少,是一个过程量,常说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“物体具有或含有热量”。
练习9.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()
A.物体的温度越高,所含的热量越多B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高D.对物体做功,物体的温度一定升高
三、课堂小结
1.考点归纳,完成网络:
定义:
所有分子和分子的总和。
内能影响大小的因素:
物体的和。
改变方式:
和。
2.本课我的疑惑还有:
四、检测反馈
1.关于物体内能,下列说法正确的是()
A.同一物体温度降低,它的内能一定减少
B.热传递是改变物体内能唯一的方法
C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和1g水内能相同
2.如下图中,通过热传递改变物体内能的是()
3.下列过程中,将内能转化为机械能的是()
A.流星在大气层中穿行的过程
B.水蒸气顶起水壶盖的过程
C.小孩沿滑梯下滑的过程
D.汽车紧急刹车
4.下列说法中正确的是()
A.物体在发生物态变化时都要吸热
B.热量总是自发地从高温物体传给低温物体
C.吸热和放热是改变物体内能的两种方式
D.0℃的水结成0℃的冰时,其内能要增加
5.下列属于通过做功途径改变物体内能的是()
A.在火炉上烧水,水温升高
B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热
D.炎热的夏天,柏油路面温度升高
6.“热”子有着多种含义,有时表示温度,有时表示热量,有时还表示内能。
请说明以下例子中“热”所表示的物理量。
(1)沸腾的水很热
(2)燃料燃烧,产生热
(3)今天天气很热(4)物体吸热,温度会升高
(5)摩擦生热(6)金属铁是热的良导体
7.在图的漫画中,老人和小孩的感觉虽然不同,但从科学的角度看,两幅图都说明了可以改变物体的内能.图中的小孩从滑梯上滑下,他的重力势能(选填“增加”、“不变”或“减少”).
第3节《比热容》学案
1.理解比热容的概念。
2.知道比热容是物质的一种属性。
3.用比热容解释简单的自然现象。
4.会进行简单的热量计算。
学习重点:
比热容的有关计算学习难点:
比热容的概念的理
学具准备:
水,酒精,烧杯,温度计,酒精灯等
学习过程:
一、走进课堂
思考:
课本P130“想想议议”的问题,把你的想法写在下面空白处:
水吸收的热量与水的质量之间的关系是:
水的质量越,水吸收的热量越。
水吸收的热量与水升高的温度之间的关系是:
水升高的温度越,水吸收的热量越。
结论:
对于同一种物质,质量越大,升高的温度越多,则它吸收的热量越________________。
二、探究发现
(一)实验探究
问题1:
对于不同的物质,例如一种是水,一种是酒精,如果它们的质量相同,升高的温度的度数也相同,那么它们吸收的热量是否相同?
你认为下列哪个猜想正确。
A.水吸收的热量多B.酒精吸收的热量多
C.水和酒精吸收的热量一样多D.以上三种可能都有
问题2:
如果水和酒精的质量相同,吸收的热量也相同,那么它们升高的温度哪个多。
A.水B.酒精C.一样多D.无法确定
探究:
比较不同物质的吸热能力
猜想:
_______(填“水”或“酒精”)的吸热能力较强.
需要的器材:
____________________________________________________.
实验前需考虑的问题:
(1)怎样得到质量相等的水和酒精?
是不是还需要其它的器材?
(2)怎样保证水和酒精吸收相同的热量?
(3)测量温度时应注意些什么?
结论:
不同物质,在质量相等,温度升高的度数相同时,吸收的热量是___________的,也就是说不同物质的吸热能力是________的.(填“相同”或“不同”)
(二)比热容
请阅读课本P132面内容,回答下面的问题:
1.为了表示不同物质在吸热能力上的差别,物理学里引入了
____________________这个物理量.
2.比热容的定义:
____________的某种物质,温度升高_______所吸收的热量叫做这种物质的__________.用符号_____表示,它的单位是_________________,符号是_______.水的比热容是________它表示_________________________________.
(另外:
比热容的概念还可以表述为:
单位质量的某种物质,温度______1℃所______的热量叫做这种物质的比热容.)
3.阅读比热容表后,思考:
我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做传热物质,把热量带到房中取暖,用水做传热物质有什么好处?
生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?
试举例.
(三)热量的计算
1.质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
2.质量是5kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
4.质量为10kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是多少?
小结:
如果用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是
加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:
Q吸=_______________。
如果要计算物体降温时放出的热量,则公式为:
Q放=_______.
三、总结反思
1.考点归纳,完成网络:
物理意义:
表示物质的一种。
计算公式:
,单位。
吸热公式:
。
比热容热量的计算
放热公式:
。
水的比热容较,其应用有:
“暖气”中水作介质等。
2.本课我的疑惑还有:
牛刀小试:
1、比热容是物质的一种属性,它与物体的质量和物体吸收热量的多少。
2、物体吸收热量的多少与、、有关。
3、一块冰的比热容为,其物理意义是从中间一分为二后,其比热容为。
4、夏天早晨,田闯禾苗上常看到晶莹的露珠,这是空气中的水蒸气__________(填一种物态变化名称)形成的。
初春培育秧苗时,为了不使秧苗受冻,早晨给水田多排水,傍晚多灌水,这是利用水具有较大的__________这一特性。
5、在城市修建人工湖,不但可以美化生活环境,而且能有效调节周围环境的气温,这是由于水的大,在同样受热或冷却时,温度变化的缘故。
6、关于比热容,下列说法中是正确的是()
A、一块铁的比热容比一个铁钉的比热容大
B、50℃的水的比热容比100℃水的比热容小
C、把一桶水由地球移到月球上去比热容会改变
D、物质的比热容跟质量和温度无关
任务三:
热量的计算
试写出算式计算下列物质吸收的热量。
已知质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J,那么
①质量是5kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是____________________________________。
②质量为1kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是___________________________________。
③质量为5kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是___________________________________。
小结:
如果用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:
Q吸=。
如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q放=。
牛刀小试:
1、质量为1千克的水,温度升高了80℃,求水吸收的热量。
C水=4.2×103焦/(千克·℃)
2、已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则1kg的水温度升高50°C吸收 J的热量。
生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的 大,所以在相同条件下水能带走较多的 ,冷却效果好。
3、若以太阳能热水器内装100kg、温度为20℃的水,阳光照射一天后,水温升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则热水器内的水吸收了 J的太阳能;这是通过 的方式改变水的内能,若用电热水器给水加热,是将能转化为能,这是用的方式改变水的内能。
达标测试:
1、关于物质的比热容,下列说法中正确的是()
A、一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半
B、吸收热量多的物质,比热容一定大
C、质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大
D、比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质
2、对一桶水来说()
A、温度高时,比热容大
B、倒掉一半后,比热容减为原来的一半
C、结成冰后,比热容与水还是一样大
D、液态水的比热容是一个确定值,是水的基本特征之一
3、关于比热容,下列说法正确的是()
A比热容是物质的属性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小
B只要温度升高相同,比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量小
C温度高的物体比温度低的物体的比热容大
D比热容跟物体的质量有关,质量大的物体的比热容大
4、“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”这句话反映了我国新疆的某些地区夏季昼夜气温变化显著,其主要原因是砂石比水具有较小的()
A、热量B、密度C、比热容D、内能
5、水的比热容较大的性质,在日常生活中有着广泛的应用,下列事例中哪个不是应用这一性质()
A、北方冬天,用热水循环来供暖
B、初春傍晚在秧田里灌水可防止秧苗冻坏
C、用水冷却汽车的发动机
D、夏天给教室洒水,感觉凉爽
6、把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?
(已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃))
7、质量为500g的某中物质,温度从20℃降到30℃,吸收了2.1×104J的热量,则这种物质的比热容是多少?
它可能是什么物质?
8、为了测定某种液体的比热,把质量是100g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压),迅速投入到质量是100g温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热损失,求这种液体的比热容是多少?
(已知C铜=0.4×103J/(kg·℃)
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