第十三章复习教案

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第十三章《内能》复习教案

【复习目标】

1.通过对本章进行知识梳理与归纳给学生建立起知识体系,明确重点、难点及考点;

2.通过章检测训练深化知识,提高学生对内能的灵活应用与融会贯通。

【知识梳理】

第一节 分子热运动

一、分子热运动

1、扩散现象含义:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象

2

、扩散现象例子

气体扩散现象例子:

(1)打开一瓶香水,很快会闻到香味;

(2)走进花园,很远就闻到花香;

(3)如右图,抽出玻璃板后,装空气的瓶子颜色

变深,装二氧化氮的瓶子颜色变浅

液体扩散现象例子:

(1)硫酸铜溶液和清水的扩散实验

(2)在清水中滴一滴墨水,墨水会自动散开

(3)开水中放一块糖,过一会整杯水都会变甜

固体扩散现象例子:

(1) 铅块和金块紧挨在一起五年后,彼此扩散1

毫米

(2) 长期堆放媒的墙角,墙壁内较深的地方也会

发黑

(3) 黑板上的子长久不檫就很难檫干净

3、 扩散现象说明了:

(1)、一切物体的分子都在永不停息地做无规则的运动

(2)、分子间存在间隙(典型实验:水和酒精混合后总体积变小)

4、影响分子运动快慢的因素:温度。温度越高,分子运动越剧烈。

5、分子热运动的含义:由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的

热运动

二、分子间的作用力

1、分子间同时存在引力和斥力。

分子间存在引力的例子:

(1)两个底部削平的铅柱紧压在一起后,下面吊一个重

物都不能把它们拉开

(2)固体很难被拉伸。

(3)用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,

接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,弹簧测力计的读

分子间存在斥力的例子:固体和液体很难被压缩

2、分子间的引力和斥力都随分子间距离的改变而改变

(1)当分子间距离过小,引力小于斥力,表现为斥力

(2)当分子间距离过大,引力大于斥力,表现为引力

(3)当分子间相距很远,分子间作用力很微弱,可忽略。(如气体分子;破镜难重圆)

3、固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性

使玻璃板水平数会变大

第二节 内能

注意:内能是一种与热运动有关的能量,任何一个物体在任何情况下都具有内能。

一、影响物体内能大小的因素

1、温度:在物体的质量、材料、状态相同时,温度越高,内能越大。

(如:如同一铁块,温度越高,内能越大)

2、质量:在物体的温度、材料、状态相同时,质量越大,内能越大。

(如:温度相同的一大桶水的内能比一小杯水的内能大)

3、材料:在物体的温度、质量、状态相同时,材料不同,内能可能不同。

4、状态:在物体的温度、材料、质量相同时,状态不同,内能也可能不同。

(如:00c的水放热后凝固成00c的冰,内能减小)

注意:内能是指物体的内能,而不是分子的。内能具有不可测量性。

四、内能的改变

(二)、改变内能的二种方式:热传递和做功(对改变内能来说,这二种方式是等效的。)

1、热传递

(1)、通过热传递改变物体内能的例子:太阳能热水器;炉子烧水;铁块在火中加热

到发红、一盆热水放在室内,一会儿就凉了;用热水袋取暖;冬天,对手呵气。。。。

(2)热传递的条件:物体之间有温度差。

(3)热传递方向:内能从高温物体向低温物体传递,或从同一物体的高温部分向低温

部分传递

(4)、热传递的实质:内能在物体间的转移(吸收热量,内能增加;放出热量,内能

减少。)

(5)、热量:物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量。(热量的国际单位是焦

耳)

注意:热量是一个过程量,它对应于热传递的过程。不能说:一个物体含有或具有多少

热量。 只能说:一个物体吸收了多少热量或放出了多少热量

2、做功

(1)通过热传递改变物体内能的例子:古时钻木取火;天冷了,搓搓手,手变暖和;

溜滑梯屁股好烫;刀具和飞轮摩擦出火花;陨石进入地球,与大气层摩擦升温燃烧变流

星;锯条锯木变热;用铁锤反复敲打铁块,铁块会升温;用锤子敲打刀具,刀具变热;

用打气筒给自行车打气,过一会,气筒壁发热;压缩气体,气体内能增大;气体膨胀,

气体内能减小;开啤酒瓶时,里面的气体把瓶塞顶出,瓶口温度降低;烧开水时,锅内

水蒸气顶起锅盖。。。。。。。。

(2)做功的实质:内能和其他能的转化(对物体做功,内能增加;物体对

外做功,内能减少)

(3)关于气体做功的两个代表实验;

A、一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花,在快速向下压活

塞的过程中。

现象:棉花会着火。

原因:活塞压缩空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到乙醚

的燃点,棉花燃烧

B、大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,给瓶内打气,当

瓶塞跳起时

现象:当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾。

原因:空气推动瓶塞对瓶塞做功,瓶内空气内能减小,瓶内温度降

低 瓶内空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠

第3节 比热容

一、 探究物质的吸、放热性能实验

1、 提出问题:物体吸收热量的多少与哪些因素有关?

2、 猜想假设:与物质种类、物体质量、温度升高多少

有关。

3、 探究物体吸收热量多少与物质种类是否有关。

原理:

(1) 器材:水、食用油、相同的电加热器(或酒精灯)、温度计、秒表,相同的两个

玻璃杯、铁架台等

(2) 实验方法:(控制变量法)

方案一:取等质量的水和食用油,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的

升高量

(即保持m、Q吸相同,通过比较(t-t0)来比较c,(t-t0)大的c小)

方案二:取等质量的水和煤油,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多

少)。

(即保持m、(t-t0)相同,通过比较Q吸来比较c,Q吸大的c大)

(3)实验过程

(4)实验现象:a、质量相等的水和食用油,加热时间相同(吸收相等的热量)时,水

比食用油温度升高的少、变化的慢。(即m、Q吸相同时,水的(t-t0)小,水的c大)

b、质量相等的水和食用油,升高相同的温度时,水加热的时间比食用油长(即水吸收

的热量比食用油多)。(即m、(t-t0)相同时,水Q吸的大,水的c大)

(5)实验结论:物体吸收热量多少与物质种类有关 ,水的吸热能力比食用油的强

二、比热容

(1)表示:质量相等的不同物质,升高(降低)相同的温度,吸收(放出)的热量不

相等。(即比热容是表示物质吸放热本领的物理量。)

(2)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度

乘积之比,叫做这种物质的比热容

(或单位质量的某种物质,温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量叫做这种物质的

比热容。)

(3) 定义式:

Q吸c m (t t0)Q吸c m (t t0)

(4)单位:焦/(千克·℃),符号为J/(㎏·℃)

(5)注意:不同物质比热容一般不同;同种物质比热容是一定的;比热容是物质的一

种属性。

比热容大小与物质的种类、状态有关,而与物体的质量、温度、吸热和放热等无关。

(6)意义:水的比热容为4.2×10J/(kg·℃) ,物理意义是1kg水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J,(或1kg水温度降低1℃放出的热量为4.2×103J)

(7)水的比热容较大的应用:A、在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉;

B、人们选择用水给发动机冷却,因为水的比热容大,升高相同温度时吸收的热量多,冷却效果好.

C、冬天的散热器(俗称暖气片)用热水供暖,因为水的比热容大,降低相同温度时放出的热量多,供暖效果好.

D、在北方农村,农民常在菜窖里储存几桶水,水的比热容比较大,气温降低时放出的热量较多,使储存的蔬菜不容易冻坏

(8)用比热容知识解释现象

A、为什么沿海地区昼夜温差小,而沙漠地区昼夜温差大?这是因为在同样受热和冷却,即吸热或放热相同时,水的比热容大,温度变化小;砂石的比热容小,温度变化大。

B、海陆风的形成: 白天, 太阳照射, 陆地泥石比热容小吸热升温快, 气温高, 空气膨胀上升, 近地面气压低, 近地面,海洋的气压比陆地高, 风从海洋吹向陆地,形成“海风”; 夜晚情况正好相反,空气运动形成“陆风”

三、热量计算

1、热传递过程中吸收或放出的热量

(1)温度升高时的吸热公式

(2)温度降低时的放热公式

3

(c---比热容、m---质量、t0---初温、t---末温)

【达标检测】

第十三章 内能 检测题

(满分:100分,时间:45分钟)

一、选择题(每题3分,共36分)

1. 分子在不停地做无规则运动,能体现此规律的是( )

A.细雨濛濛 B.桂花飘香

C.雪花飞舞 D.树叶凋零

2. 下列现象中不能用分子动理论的观点解释的是( )

A.液体具有一定的体积,很难被压缩

B.用杯子盛清水,无论怎样倒,总有少量水残留在杯子上

C.为了增加零件表面的硬度,常把零件放到渗碳剂中加热

D.用烧杯盛些脏水,在阳光下可以看到许多微粒在不断运动

3. 扩散现象表明( )

A.分子间有引力 B.分子间有斥力

C.分子永不停息地做无规则运动 D.分子体积很小

4. 下列关于分子间作用力的说法错误的是( )

A.分子间有时只存在引力,有时只存在斥力

B.固体很难被压缩是因为分子间存在斥力

C.分子间引力和斥力总是同时存在

D.气体分子相距很远,分子间的作用力可以忽略

5. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )

A.物体的运动速度越大,具有的内能越多

B.静止的物体没有动能也没有内能

C.静止的物体没有动能但有内能

D.火红的铁块具有内能,冰冷的冰块不具有内能

6. 下述现象中,通过做功改变物体内能的是( )

A.向手哈气,手会变暖和

B.不断锻打铁块,铁块温度升高

C.把烧红的工件放到冷水中,工件温度降低

D.水盆里的水放到阳光下照射,温度升高

7.

A.物质的比热容与物质的状态无关

B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍

C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大

D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大

8. 下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )

A.物体吸收热量,温度一定升高

B.凡是物体温度升高,就一定吸收了热量,没有其他方法和途径

C.热量总是从内能大的物体传到内能小的物体

D.物体的温度升高,内能一定增加

9. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上。

经过一段时间后,观察到的现象如图1所示,则三块金属的比热容( )

A.甲最大 B.乙最大

C.丙最大 D.一样大

10. 一杯水由80 ℃降低到20 ℃放出的热量为Q1,它由30 ℃升高到90 ℃吸收的热量为

Q2,则( )

A.Q1<Q2 B.Q1>Q2 C.Q1=Q2 D.无法比较

11. (2014·重庆中考)关于热现象,下列说法正确的是( )

A.汽车发动机常用水来降温,利用了水的比热容较小

B.夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是冰糕升华形成的

C.用-18℃的低温盐水使水凝固,此过程中水的内能不变

D.6月栀子花飘香,说明分子在永不停息地做无规则运动

12. 株洲沿江风光带有一段人造沙滩,在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在

湘江边的浅水滩处却感到凉爽。形成这种现象的原因,下面解释正确的是( )

A.沙子的密度小,水的密度大

B.沙子的密度大,水的密度小

C.沙子的比热容大,水的比热容小

D.沙子的比热容小,水的比热容大

二、填空题(每空1分,共19分)

13.(2014·安徽中考)运用分子动理论,可以对液体的蒸发现象作出合理地解释:由于

液体表面的分子在做 ,所以在任何温度下蒸发现象都能发生;温度越高,分子的 ,从而蒸发越快。

14. 焊接金属的方法有两种:一是仿照荷叶上的水珠自动结合进行焊接,通过高温熔化

金属,从而使分子的距离足够近,金属冷却后就焊接到一起;二是爆破焊接技术,它是将金属表面清洁后靠在一起,然后靠爆炸产生的巨大压力,将两金属压接在一起,这两种方法都是利用分子间距__________(选填“较大”或“较小”)时,分子间存在___________力来实现焊接的。

15.(2014·福州中考)“虎纠好味道”电视节目介绍了特色美食——福州鱼丸。煮鱼丸

时,通过 的方式改变了鱼丸的内能;我们能闻到阵阵鱼丸的香味,这是因为分子在永不停息地 。

16. (山东潍坊中考)白浪河湿地公园的建成大大减弱了周围地区的“热岛效应”,这是

利用了水的__________大的特性;漫步在白浪河湿地公园,闻到阵阵花香,说明分子在_________________________________;看到河中游动的鱼,这是光的__________现象形成的鱼的虚像;坐在石凳上感到石凳很热,是由于光照射使石凳的内能_________,温度升高。

17. 我们感到冷时,有时会搓手,有时会使用暖水袋,前者是通过______________的方

法取暖,后者是通过_________的方法取暖。两种方法都能增加物体的________能。

18. 分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A、B两种液体加热,

它们的温度随时间变化的图象如图2所示。由图象可以看出,_____________液温度

升高得较慢,________液体的比热容较大。

时/min

19. (2014·重庆中考)在“火炉”重庆,露天停放的轿车在夏日强光照射下车内温度可高达70℃。许多车主在前挡风玻璃内侧放置挡光板(如图3所示),利用光的 现象来减缓车内温度上升。若车内有一瓶500mL的矿泉水,由于挡光板的放置水的温度少升高了20℃,水少吸收了 J的热量。[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

20. 我国有十分丰富的地热资源,已发现的温泉就有2 000处以上,温泉的温度大多在

60 ℃以上。有100 kg的温泉水从60 ℃降到20 ℃放出的热量是_________________J。

[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

21. 牛奶最好在低温环境中存放,否则很容易变质。一只纸盒内装有0.25 kg的牛奶,放

入电冰箱前的温度为25 ℃,放入电冰箱的冷藏室后,牛奶的温度降低到5 ℃,已知牛奶的比热容为4.0×103

J/(kg·℃)。在这一过程中,牛奶放出的热量为_J。

三、简答题(每题6分,共18分)

22. 下表列出了五种材料的比热容和密度,请你为一家工厂论证一下,选用什么材料生

23. 工业上在制造钢铁零件时,为了增加零件表面的硬度,常把零件放入含碳的渗碳剂中加热,这样碳分子就可以渗入零件的表层。试用分子动理论的观点说明其中的道理。

24. 用双手分别握住一段铁丝的两端,然后快速地弯折十余次,再用手触摸一下弯折处,

你会有什么感觉?请用物理知识解释产生此现象的原因。

四、计算、探究题(每题9分,共27分)

25. 质量为 2 kg、温度为15 ℃的水,当吸收了1.68×105 J 的热量后,温度升高到多少摄

氏度?[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

26.热水瓶内有1.5千克水,如果它的温度从100°C下降到30°C,可放出多少热量?若

这些热量全部用来做功,可以做多少功?

27.太阳能热水器(如图14)具有安全、节能、经济和环保等优点。请问:(1)太阳能

热水器在工作时其能量如何转化?(2)若该热水器的水箱内装有160kg水,经阳光照射后,水温由20℃升高到70℃,水吸收的热量是多少焦?[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]

[作业布置]十三章内能章检测

教学反思:

第十三章 内能 检测题参考答案

1. B 解析:分子的运动我们用肉眼不可能直接看到,只能通过发生的现象来认识。因此我们用肉眼直接看到的现象都不是分子的运动。

2. D 解析:A项说明分子间有斥力,B项说明分子间有引力,C项说明分子间的扩散

现象,D项中能用肉眼直接看见的现象不是分子的运动。 xK b1. Co m

3. C 解析:扩散现象表明,分子在不停地运动,故选项C正确。

4. A 解析:分子间同时存在着引力和斥力,只不过分子间的作用力表现为引力还是

斥力,取决于分子间距离的大小,故选项A错误,选项C正确。分子间存在着间隙,其中固体分子间距离最小,正是由于分子间存在着斥力,而且随着分子间距离的减小斥力会越来越大,所以才使得固体很难被压缩;气体分子间距离很大,作用力变得十分微弱,可以忽略,故选项B、D正确。

5. C 解析:内能和机械能是两种不同形式的能。一切物体都具有内能,因为内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。但是,物体内能的大小和物体运动速度的大小和动能是没有关系的,内能只取决于分子动能和分子势能(即温度高低和分子间作用力大小),不能与宏观上的机械能混淆。

6. B 解析:向手哈气是通过热传递使手的温度升高,A选项错误。不断锻打一个铁

块是通过外力做功使铁块温度升高,B选项正确。烧红的工件放到冷水中是通过热传递使工件温度降低,C选项错误。水盆里的水放到阳光下照射是通过热传递使水盆里的水升温,D选项错误。

7. C 解析:水的比热容和冰的比热容不同,说明物质的比热容与物质的状态有关,

故A选项错误;物质的比热容是物质本身的一种性质,同种物质的比热容相同,与物质的质量、体积无关,故B选项错误;由比热容表可知,铝的比热容大于铜的比

Q热容,根据公式Q=cm△t可得△t = cm ,在吸收的热量Q、质量m相同的情况下,

比热容越大,温度的变化就越小,故质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大,故C选项正确;寒冬季节,水缸中的水发生凝固,由于冰的密度小于水的密度,所以水结成冰后体积会变大,从而将水缸胀破,而不是因为水的比热容较大的原因,故D选项错误。

8. D 解析:晶体熔化过程中吸收热量,但温度并不升高;物体温度升高,表示物体

内能增大,但改变物体内能有两种方法——做功和热传递,做功和热传递在改变物体的内能上是等效的,即物体的内能增加,可能是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功;热量总是自发地从温度高的物体传到温度低的物体,内能大并不能说明温度高;物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和称为内能,物体温度越高,物体内部分子的无规则热运动越剧烈,物体的内能就越大。

9. C 解析:甲、乙、丙三块金属放到石蜡表面时,初温相等,经过一段时间后,金

属块的温度降低到环境温度,末温也相等,故甲、乙、丙三块金属的温度变化量相同。丙金属块下陷最深,说明熔化的石蜡最多,丙金属块放热最多,所以丙金属块的比热容最大。

10. C 解析:一杯水的质量与比热容一定,而水温由80 ℃降低到20 ℃时,Δt=60 ℃;

水温由30 ℃升高到90 ℃时,Δt=60 ℃,故根据物体的吸、放热公式Q=cmΔt可得Q1=Q2,正确选项为C。

11. D 解析:水的比热容较大,吸收较多的热量但温度升高却不大,所以汽车发动机

常用水来降温,故A选项错误;夏天吃冰糕时,冰糕周围的“白气”是空气中的水蒸气遇到冰糕周围的冷空气发生液化形成的小水珠,故B选项错误;水在凝固时要放出热量,内能减少,故C选项错误;6月栀子花飘香,是香味分子运动到空气中,说明分子在永不停息地做无规则运动,故D选项正确。新-课- 标- 第-一-网

12. D 解析:沙子烫,江水凉,跟它们的密度无关,选项A、B错误;因为水的比热

容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,沙子的温度变化大,所以江水凉,沙子烫,选项C错误,选项D正确。

13. 不停息地无规则运动 无规则运动越剧烈 解析:物质是由分子组成的,在任何温

度下分子都在永不停息地做无规则运动,液体表面的分子在做无规则运动时,总会有一部分分子“跑”到空气中去,也就是液体蒸发了,所以液体在任何温度下都能蒸发;在温度越高时,液体分子做无规则运动越快,液体表面分子“跑”到空气中去的机会就越多,也就是液体蒸发越快。

14. 较小 引 解析:在分子间距离较小时,分子间作用力表现为引力,这样才能依靠

分子引力进行焊接。

15. 热传递 运动 解析:改变内能的方式有热传递和做功两种。煮鱼丸时,鱼丸吸收

热水释放的热量,鱼丸的内能增加,温度升高,是通过热传递的方式改变了鱼丸的内能。能闻到阵阵鱼丸的香味,这是因为鱼丸香味的分子运动到了我们身边,说明分子是在永不停息地运动的。

16. 比热容 不停地做无规则运动 折射 增加

17. 做功 热传递 内 解析:暖水袋中水的温度高于人体温度,使用时热量从暖水袋

向人体传递,是通过热传递的方式改变物体的内能;搓手取暖是摩擦生热,是通过做功的方式来改变物体的内能。

18. B B 解析:由题图可以看出,A、B两种液体,升高相同温度时B需要的时间较

长,B温度升高得慢,说明B的比热容大。

19. 反射 4.2×104 解析:在前挡风玻璃内侧放置挡光板,太阳光照射到挡光板上时,

太阳光发生反射而不能直接射入车内,从而可以减缓车内温度上升;矿泉水的质量m=ρV =1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3=0.5kg,水少吸收的热量Q吸=cmΔt =4.2×

103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J。

20. 1.68×107 解析:由放热公式得Q放=c水m(t0-t)=4.2×103×100×(60-20) J

=1.68×107 J。

21. 2×104 解析:根据公式Q=cmΔt计算。

22. 解:必须保证水壶的材料无毒。铅有毒,不宜做炊具,可以先排除。干泥土的密度

虽小,但要做一把同样质量的水壶,干泥土的水壶壶身必然比金属水壶的体积大得多,因此也可排除。剩余三种材料可作如下理论论证:煮水时,水壶吸收的热量Q=cmΔt,式中的质量可表示为m=ρV,因此水壶吸收的热量为Q=cρVΔt。当水壶壶身体积V相同,煮水时水壶的温度变化Δt相同时,水壶吸收的热量Q与水壶材料的比热容和密度的乘积成正比。对铝、铜、铁三种材料cρ乘积的比较如下表:

显然,铝的cρ乘积最小,升高相同的温度时吸热最少,所以用铝做煮水壶较合适。

23. 解:分子动理论表明,物质是由分子组成的,分子在不停地运动着,温度越高,分

子做无规则运动的速度越快。分子间存在着间隙,碳分子接触钢铁时,就会进入钢铁分子之间的间隙,它们之间发生了扩散现象。为了加快碳分子的运动速度,需要加热,温度越高,扩散现象进行得也就越快。

24. 解:感觉发烫。产生此现象的原因是人对铁丝做功,铁丝内能增大,温度升高。

25. 解:由公式Q=c水m(t-t0)得,t=Q/c水m+t0= ℃=35 ℃。

26. 解:m=500g=0.5㎏ (1分)

Q放=cm(t1-t2)

(t1-12℃)=Q放/cm=880J/[0.88×103J/(㎏·℃) ×0.5㎏] (1分)

t1=14℃ (1分)

27. (1)太阳能转化为内能

(2)水吸收的热量Q=cm△t

=4.2×103J/(kg·℃)×160kg×(70℃-20℃)

=3.36×107J

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