《九年级科学教学课件》3.5物体的内能.ppt

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1、第5节 物体的内能,运动着的子弹,1.滚摆在没有空气阻力的理想状况下运动，动能和势能如何转化？2.在有空气阻力情况（现实情况下）下的机械能为何会减少？,思 考,2、自行车刹车时，原来的动能是哪里去了？,想一想,内能。,内能在哪里？,实验,（2）微观解释：（1）；（2）；（3）；,热运动：物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动,（1）这个现象叫。,扩散,物质是由大量微粒构成,构成物质的微粒的永不停息地做无规则运动,温度越高，大量微粒无规则运动越剧烈。,具有能量吗？,运动着的分子具有动能.,相互作用的分子具有势能,物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能,形变的弹簧具有势能,下面两

2、个物体都具有内能吗?,温度很高，分子运动激烈，它具有内能。,温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。,任何物体都有内能,正静止的小球,物体的内能与其机械运动无关,正在运动的小球,内能大小与什么有关？,大量微粒无规则运动越剧烈-内能越大,温度-运动剧烈程度的标志,对同一个物体，温度升高，内能，温度降低，内能。,增加,减小,微观上：,宏观上：,物体的内能跟物体温度有关,思考：一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们的内能是否相同？,物体的内能还跟物体质量等因素有关,冬天双手很冷，你通常用什么办法使它变暖？,两种方法都可以使手的内能增大,想一想:,为什么热水袋可以取暖？,（1）火柴为什么

3、会掉下来?,（2）金属棒的内能为什么会增大?,（3）金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度，为什么?,物体的高温一端,物体的低温一端,内能,热传递也可以改变物体的内能,热传递的结果？,思考：,热传递的实质是什么？,发生热传递的条件？,热传递的方向？,没有能量的转化，只有能量（内能）的转移。,接触的物体间或物体不同部位存在温度差,从高温物体传递到低温物体，或者从同一物体的高温部分传递到低温部分,等温,A.物体吸热,内能增加,B.物体放热,内能减少,热传递,对流,辐射,通过液体或气体自身的流动由高温部分向低温部分传递（液体或气体）,热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递,热传递的方

4、式：,传导,热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递（固体）,Vs,哪一杯水所含的热能多？,哪一杯水所含的热量多？,Vs,谁更确切？,热量反映了热传递过程中，内能转移的数量,古人钻木取火跟哪个例子的原理是一样的？,能量转化：温度变化：是否做功：,做功可以改变内能,机械能内能升温克服摩擦做功。,筒内空气的内能增大，温度升高达到乙醚的着火点,实验1,1、为什么选择用乙醚浸过棉花？,2、压下活塞时，有没有做功？谁对谁做功？,3、能量如何转变？,5、增大内能的方法？,外界对物体做功，使物体内能增大,4、棉花燃烧的原因？,现象：棉花燃烧。,活塞对空气做功,机械能内能,乙醚的着火点低，属于易燃物,实验2,

5、现象：,塞子向上跳起,瓶内出现白雾,气体推动塞子向上跳起，气体对外，塞子获得了，气体的 转化成塞子的，气体的内能，温度，瓶内的酒精气体，形成白雾。,做功,机械能,内能,机械能,减少,降低,液化,物体对外做功，本身的内能会减少。,（1）对物体做功，可使物体的内能增加,（2）物体对外做功，可使物体的内能减小,做功可以改变内能,其实质：其他形式的能与物体内能的相互转化,改变物体内能的方法：,(1)做功,该物体的内能增大,该物体的内能减少,实质：,其他形式的能与物体内能相互转化过程,该物体内能增加,该物体的内能减少,(2)热传递,物体吸热,物体放热,实质：能量的转移,外界对某物体做功,某物体对外界做功

6、,有一瓶子，里面装着一些铁屑，用什么方法可以增加铁屑的内能？,活动：,做功和热传递是两个不同的过程，实质也不相同，但是在改变物体的内能上是等效的。,放在火上烤(热传递),晃动瓶子（做功）,A、物体不对外界做功，外界也不对物体做功，物体的内能一定不变。（）B、一个物体不吸热也不放热，它的温度一定不变。（）C、物体温度升高，内能一定增大。（）D、物体内能增大，温度一定升高（）E、热量从热量多的物体向热量少的物体传递。（）F、冰水混合物的温度是0，所以没有内能。（）,判断：,对于热运动的认识，下列说法中哪些是正确的？（）（A）0时的分子的热运动停止，所以物体在0时没有内能；（B）物体吸收热量,分子的

7、热运动一定加剧（C）气体分子热运动最剧烈，固体分子没有热运动；（D）物体温度越高，分子热运动越剧烈。（E）物体的动能越大，内能也越大,D,3、图中，B是一个被销钉K锁住的活塞，在气缸A中密封有压缩空气，C是一支温度计。若活塞与气缸壁间没有磨擦，当把销钉K拨出后，则可观察到：（1）活塞将。（向左、向右、不动）。（2）气缸内的压缩空气由于做功，热能，温度计示数将。,物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关?,思考,经验：,水的质量越大，升高温度越多，吸收的热量也越大。,1.烧开水时，烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多？2.把一壶水烧到60和烧到90，哪个需要的热量多？,物质吸收热量的多少物质的质量

8、、升高的温度多少，物质的种类,探究,2.为什么必须用相同的酒精灯对它进行加热，并在相同时间内观察呢？,1.为什么要取相同质量的不同物质进行实验?,取两只相同的烧杯，加入相同质量的水和煤油。然后用相同的酒精灯加热，观察相同时间里哪只烧杯中的液体升温快。,质量相同的不同物质吸收相同热量升高的温度一样吗？,煤油,在吸收相同的热量时，的温度比水的温度升高得快。也就是说，相同质量的水和煤油升高相同的温度时，要多加热一些时间，即水要吸收更的热量。,煤油,水,多,1.定义：单位质量的某种物质，温度每升高1，吸收的热量叫做这种物质的比热容。,比热容：,2.单位：焦(千克),水的比热是4.2103焦/(千克)。

9、,表示1千克水温度升高1摄氏度需要吸收4.2103焦的热量。,表示1千克水温度降低1摄氏度需要放出4.2103焦的热量。,将2千克水倒掉1.5千克,剩下的0.5千克水的比热将-()A 变为原来的1/4 B 不变C 变为原来的3/4 D 无法判断,B,比热是物质的特性之一。与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关,比热越大，不容易升温，也不容易降温。,从上表中你可发现什么规律？,几种物质的比热焦/（千克）,1、水的比热最大。,2、同种物质在不同状态时比热值不同。,比热,水的比热:,4.2103焦/(千克.),表示:,质量为1千克的水温度升高1时所吸收的热量为4.2103焦,1.质量为2千克的水

10、温度升高1时所吸收的热量为_,2.质量为2千克的水温度升高30-20=10 时所吸收的热量为,如果质量不是1千克,温度升高不是1,能不能算出吸收的热量是多少呢?,4.2103焦2=8.4103焦,4.2103焦 210=8.4104焦,质量为2千克的水温度升高30-20=10 时所吸收的热量_,4.2103焦 210=8.4104焦,上式计算可以写成一个算式:,水吸收的热量=4.2103焦/(千克.)2千克(30-20)=8.4104焦,公式,Q吸=cm(t-t0),如果要计算物体降温时放出的热量,计算公式会有什么不同?,思考,Q放=cm(t0-t),水壶中4千克的水,当水的温度从20 升高到

11、70 时,水吸收的热量是多少?,解:Q=cm(t-t0),Q=4.2103J/(kg)4kg(70-20),=8.4105J,练习：汽车发动机的冷却系统里装有30的水20千克,在一个标准大气压下,若发动机工作时放出6.72106焦的热量并全部被水吸收,则水的温度会升高多少?,看到什么现象？,热机的种类,蒸汽机,内燃机,燃气轮机,喷气发动机,汽油机四冲程,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强

12、增大，温度升高。,做功冲程,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,汽油机四冲程,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。,做功冲程,在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高

13、压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,内燃机的启动,内燃机的启动,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,如图所示为汽油机工作时的_冲程示意图，若飞轮转速为3600R/min，则该汽油机每秒对外做功_次，活塞往返_次，完成_个冲程,（1）排气冲程；（2）若飞轮转速为3600R/min=60R/s，也就是1s飞轮转动60R，飞轮转动60R，燃气对外做功30次，完成30个工作循环，完成120个冲程；故答案为：排气；30；60；1

14、20,涡轮（喷气）发动机,火箭,燃料燃烧产生的热量从哪里来?,液化石油气,汽油或柴油,液态氢,思考,为什么火箭用的燃料是氢而不是汽油?,由于化学成分不同,对相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同,一千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,热值,1、单位：焦耳/千克（J/kg）。,2、热值是物质的特性，不同物质热值一般不同,3、意义：q汽油=4.6107J/kg,1千克汽油完全燃烧时放出的热量为4.6107焦,已知酒精的热值是3.0107焦/千克，则完全燃烧50克酒精放出的热量是多少？,Q=qm,1、完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从20 升高到 100(不计热损失)?(热值为

15、3107J/kg),C,2、把一锅水烧开,说法正确的是-()A 用汽油比用酒精多费燃料B 用柴油比用无烟煤省燃料C 用木炭比用干木柴省燃料D 因为需要的热量不知道,所以不能确定(对照热值表),3、一杯煤油倒掉一半，以下说法正确的是（）A 比热和热值均不变B 比热和热值均减少一半C 比热减少一半，热值不变D 热值不变，比热减少一半,A,4、现有5千克汽油，完全燃烧了3千克，放出的热量可以使多少千克的水温度从15升高到100，这时剩下的汽油的热值为多少？(热值为4.6107J/kg),387千克,4.6107J/kg,5.夏天,在每平方米的面积上,太阳光每小时辐射内能平均为3.6106J.有一种太阳能热水器15根真空管有效面积为1.35m2,能把接收到的太阳能的50转化为水的内能.如果每天接收太阳能时间以10h计算,可将质量为100kg温度为20的水加热到多高到温度?,