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第十三章内能一．课程目标1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关2.知道什么是内能，物体温度改变时内能也要随之改变3.知道内能与机械能是两种不同形式的能4.能解有关比热容的计算题二．课程重点难点内能以及内能改变与温度改变的关系三．课程内容1.老师自我介绍2.课程导入我们先来复习一下上节课的知识，接下来在介绍一下十三章内能的知识点四．知识点、概念第1节分子热运动分子动理论的初步知识包括：1、常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。人们通常以10-10m为单位来量度分子。2、物质内的分子在不停地做热运动①不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。②扩散现象可以发生在气体、液体和固体之间。③扩散现象表明：⑴一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。⑵分子间存在间隙（温度越高，分子运动越剧烈。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）3、分子之间存在引力和斥力当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。（1）固体分子间的距离小，作用力大，不容易被压缩和拉伸，具有一定的体积和形状；（2）气体分子之间的距离很远，彼此之间几乎没有作用力，因此，气体具有流动性，容易被压缩；通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；（3）液体分子之间的作用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由。这样的结构使得液体较难被压缩,没有确定的形状，具有流动性。第2节内能1、构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。2、机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关。3、一切物体，都具有内能。物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。4、热传递时，高温物体内能减少，温度降低，低温物体内能增加，温度升高。5、在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。物体吸收热量内能增加，放出热量内能减少。6、改变物体内能的两种方法：做功与热传递，热传递是能量的转移，做功是能量的转化。这两种方法对改变物体的内能上是等效的。(1)做功：对物体做功，物体内能增加;物体对外做功，物体的内能减少。(2)热传递：①热传递的条件：物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。②物体吸收热量，物体内能增加;物体放出热量，物体的内能减少。第3节比热容比热容：①概念：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。数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1°C所吸收（或放出）的热量。②符号：比热容用符号c表示③单位：比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·°C)。④定义式：c=Q吸/m（t-t0）⑤在比热容表中，水的比热容最大，为4.2×103J/(kg·℃)。它的物理意义是：1千克水温度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J。⑥质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小。（如：各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些，对气候有调节作用）⑦质量相同的不同物质，温度升高（或降低）相同的度数时，比热容较大的物质吸收（或放出）的热量多。（如：水的比热容最大。则在升温或降温相同情况下，水吸收（或放出）的热量多，适合做冷却剂或取暖剂）2、比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。比热容与物质的种类、状态有关，与质量，吸收（或放出）的热量、温度无关。一般情况下，固体的比热容比液体的小。3、热量的计算公式为：Q吸=cm△t=cm(t-t0)，Q放=cm△t=cm(t0-t)。Q吸——吸收的热量——焦——JQ放——放出的热量——焦——Jc——比热容——焦每千克摄氏度——J/(Kg·℃)m——质量——千克——kg△t——变化的温度（升高或降低的温度）——摄氏度——℃t0——初始温度——摄氏度——℃t——末温——摄氏度——℃五．课堂练习1．某一物体的温度升高了，那么（）A．单个分子运动速度加快B．某个分子的内能增加C．大量分子无规则运动加剧D．物体一定吸收了热量2．清晨树叶上的露珠看起来呈球状，对此解释合理的是（）A．分子不停的做无规则运动B．分子之间存在间隙C．分子之间存在引力D．分子之间存在斥力3．用酱油煮鸡蛋，酱油的色素扩散到了鸡蛋内，这一现象表明（）A．色素分子间有间隙B．色素分子间存在引力C．色素分子间存在斥力D．色素分子在永不停息地运动4.热现象，下列说法正确的是（）A．晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变B．烧开水时，看到壶嘴冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气C．蒸发和沸腾都属于液化现象，都要放热D．打开香水瓶后远远地闻到香味，说明分子在不停地做无规则运动5．于温度、热能、内能，以下说法正确的是（）A．对物体加热，物体的温度一定升高B．物体温度越高，所含有的热量越多C．物体的温度是0℃，其内能也是零D．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递6.面事例中，通过热传递方式改变物体内能的是（）A．双手相互摩擦，手会变暖和B．用热水袋焐手，手会变暖和C．反复弯折铁丝，弯折处变热D．气缸内气体被压缩，温度升高7.有关热现象的说法中，正确的是（）A．分子间既有引力又有斥力，分子间的距离越大作用力也越大B．机械能与整个物体的运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动有关C．震后疾病防控消毒时空气中散发一股浓浓的药味，是药物分子的扩散现象D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但功和热量是不同的物理量，单位也不同8.同学在做“观察水的沸腾”实验中，描绘出的温度随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．水没有沸腾B．水的沸腾温度低于100℃，说明水的比热容大C．水沸腾前是通过做功的方式来改变水的内能D．实验时的气压小于1个标准大气压9.于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（）A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍B．若质量增大一倍，则比热容减至一半C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍D．无论质量多大，比热容都一样二．填空题10.40酒精与40ml的水混合后，其总体积_______80ml（选填“大于”、“等于”或“小于”），这个实验表明：分子间存在着________．11．铁棍很难被拉伸，说明分子间存在_________，水很难被压缩，说明分子间存在_________（均选填“引力”、“斥力”）12．利用一个空瓶子和一个装有红棕色二氧化氮气体的瓶子（平板玻璃盖住瓶口），用来证明气体的分子是运动的．已知二氧化氮的密度大于空气的密度，实验时，应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在空瓶子的_________方．13．1kg的冰在熔化过程中，温度_________（选填“升高”、“降低”或“不变”），冰水混合物的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．14．“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的_________大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会_________（填“增加”或“减少”），这是通过_________方式来改变内能的．三．实验题15．为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其它条件均相同，如下图所示．实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：时间/min024681012141618甲/℃70605347423937353433乙/℃70666158555250484746（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该_________；（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在坐标系中，请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在同一个坐标系中；（3）本次实验中，小明发现_________的冷却效果更好；（4）通过分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越_________；（5）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢．若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，“冷却速度”可以定义为：1千克物体，_________叫做冷却速度．16．我市为实现教育强市的目标，各级政府对教育投入不断增加，大量校车将逐渐投入使用．由于校车事故频频发生，校车安全问题再次引起社会各界的高度关注．通过观察，发现校车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：（1）当你乘坐在行驶的校车上时，以自己为参照物，司机是_________（填“静止的”或“运动的”）；坐在前排的学生佩戴安全带的宽度比较大，这是为了_________（选填“增大”或“减小”）压强．（2）当校车急刹车时，学生会向前倾，这是由于学生具有_________的缘故．校车刹车过程中，动能减小，这是由于汽车在刹车时克服摩擦力做功，将机械能转化为_______能．（3）校车在转弯时，位于同侧的前后两个转向灯会同时闪亮，但偶尔也有车在转弯时只亮前灯或后灯．则位于汽车同侧的前后两个转向灯的连接方式为_________（填“串联”或“并联）．（4）校车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的_________的特性．（5）近期，我国又加大了对超速、超载和酒后驾车的查处力度．请你写一句相关的警示语，以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车：_________．四计算题17.由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点，使得人们越来越广泛地使用它.已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射2.4×107J，如果这些热量的50%被水箱内质量为50kg温度为30℃的水吸收，可使这些水的温度升高多少?六．课程总结这节课你学到了什么，有没有感觉学物理是一件很简单的事？七．自己设计一道有关于内能的计算题，设计的不要过于简单，并且自己要会做。