《《九年级科学教学课件》3.5物体的内能.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《九年级科学教学课件》3.5物体的内能.ppt(64页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、运动着的子弹运动着的子弹 1.滚摆在没有空滚摆在没有空气阻力的气阻力的理想理想状状况下运动,动能况下运动,动能和势能如何转化和势能如何转化?2.在有空气阻力在有空气阻力情况(情况(现实情况现实情况下下)下的机械能)下的机械能为何会减少?为何会减少?2 2、自行车刹车、自行车刹车时,原来的动能时,原来的动能是哪里去了?是哪里去了?内能内能。内能在哪里?内能在哪里?(2)微观解释:)微观解释:(1);(2);(3);热运动:热运动:物体内部大量粒子的无规则运动叫做物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动热运动(1)这个现象叫)这个现象叫 。扩散扩散物质是由大量微粒构成物质是由大量微粒构成构成物质的微
2、粒的永不停息构成物质的微粒的永不停息地做无规则运动地做无规则运动温度越高,大量微粒无规则运温度越高,大量微粒无规则运动越剧烈。动越剧烈。具有能量吗?具有能量吗?具有能量吗?具有能量吗?运动着的分子具有动能运动着的分子具有动能.相互作用的分相互作用的分子具有势能子具有势能物体内部所有分子热运动的动能和物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的势能的总和,叫做物体的内能内能形变的弹簧具形变的弹簧具有势能有势能温度很高,分子运动激烈,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。它具有内能。温度虽低,其内部分子仍温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具在做无规则运动,它也具有内能。有内能。任何物
3、体任何物体都有内能都有内能 正静止的小球正静止的小球正静止的小球正静止的小球 物体的内能与其机械运动物体的内能与其机械运动无关无关 正在运动的小球正在运动的小球正在运动的小球正在运动的小球 内能大小与什么有关?内能大小与什么有关?大量微粒无规则运动越大量微粒无规则运动越剧烈剧烈-内能越大内能越大温度温度-运动剧烈程度的标志运动剧烈程度的标志对同一个物体,对同一个物体,温度升高温度升高,内能,内能 ,温度降低温度降低,内能内能 。增加增加减小减小微观上:微观上:宏观上:宏观上:物体的内能跟物体温度有关物体的内能跟物体温度有关思考:思考:一小杯水和一大桶水,它们一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,
4、它们的内能是否相同?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,你通常用什么办冬天双手很冷,你通常用什么办法使它变暖?法使它变暖?两种方法都可以使手的两种方法都可以使手的内能增大内能增大为什么热水袋可以取暖?为什么热水袋可以取暖?(1)火柴为什么会掉下来)火柴为什么会掉下来?(2)金属棒的内能为什么会增大)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)金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度,为什么的温度,为什么?物体的高温一端物体的高温一端物体的低温一端物体的低温一端内能内能热传递也可以改热传递也可以改变物体
5、的内能变物体的内能热传递的结果?热传递的结果?热传递的实质是什么?热传递的实质是什么?发生热传递的条件?发生热传递的条件?热传递的方向?热传递的方向?没有能量的转化,只有没有能量的转化,只有能量(内能)的能量(内能)的转移转移。接触的物体间或物体不接触的物体间或物体不同部位存在同部位存在温度差温度差从从高温物体高温物体传递到传递到低温物体低温物体,或者从或者从同一物体同一物体的的高温部分高温部分传递到传递到低温部分低温部分等温等温A.物体吸热物体吸热内能增加内能增加B.物体放热物体放热内能减少内能减少热热传传递递对流对流辐射辐射通过通过液体或气体自身的流动液体或气体自身的流动由高温由高温部分向
6、低温部分传递(液体或气体)部分向低温部分传递(液体或气体)热量热量不通过物体媒介不通过物体媒介,直接由高温,直接由高温物体发射到低温物体的传递物体发射到低温物体的传递 热传递的方式:热传递的方式:传导传导热量通过热量通过接触物体接触物体由高温部分向低由高温部分向低温部分传递(温部分传递(固体固体)Vs 哪一杯水所含的哪一杯水所含的哪一杯水所含的哪一杯水所含的热能热能热能热能多?多?多?多?哪一杯水所含的哪一杯水所含的哪一杯水所含的哪一杯水所含的热量热量热量热量多?多?多?多?Vs 谁更确切?谁更确切?热量反映了热传递过程中,内能转移的数量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
7、例子的原理是一样的?古人钻木取火跟哪个例子的原理是一样的?能量转化:能量转化:温度变化:温度变化:是否做功:是否做功:做功可以改做功可以改变内能变内能 机械能机械能内能内能升温升温克服摩擦做功。克服摩擦做功。筒内空气的内能增大,温度升高达到筒内空气的内能增大,温度升高达到乙醚的着火点乙醚的着火点1 1、为什么选择用乙醚浸过棉花?、为什么选择用乙醚浸过棉花?2 2、压下活塞时,有没有做功?谁对谁做功?、压下活塞时,有没有做功?谁对谁做功?3 3、能量如何转变?、能量如何转变?5 5、增大内能的方法?、增大内能的方法?外界对物体做功,使物体内能增大外界对物体做功,使物体内能增大4 4、棉花燃烧的原
8、因?、棉花燃烧的原因?现象:棉花燃烧。现象:棉花燃烧。活塞对空气做功活塞对空气做功机械能机械能内能内能乙醚的着火点低,属于易燃物乙醚的着火点低,属于易燃物 现象:现象:塞子向上跳起塞子向上跳起瓶内出现白雾瓶内出现白雾 气体推动塞子向上跳起,气体对外气体推动塞子向上跳起,气体对外 ,塞子获得,塞子获得了了 ,气体的,气体的 转化成塞子的转化成塞子的 ,气体的,气体的内能内能 ,温度,温度 ,瓶内的酒精气体,瓶内的酒精气体 ,形成,形成白雾。白雾。做功做功机械能机械能内能内能机械能机械能减少减少降低降低液化液化物体对外做功,本身的内能会减少。物体对外做功,本身的内能会减少。物体对外做功,本身的内能
9、会减少。物体对外做功,本身的内能会减少。(1)对对物体做功,可使物物体做功,可使物体的内能体的内能增加增加(2)物体)物体对对外做功,外做功,可使物体的内能可使物体的内能减小减小 做功可以改变内能做功可以改变内能其实质:其他其实质:其他形式形式的能与物体的能与物体内能内能的相互的相互转化转化改变物体内能的方法:改变物体内能的方法:(1)做功做功 该物体的该物体的内能增大内能增大 该物体的该物体的内能减少内能减少 实质:实质:其他形式的能与物体内能相互其他形式的能与物体内能相互转化转化过程过程 该物体该物体内能增加内能增加该物体的该物体的内能减少内能减少(2)热传递热传递 物体物体吸热吸热物体物
10、体放热放热 实质:能量的实质:能量的转移转移 外界外界对对某物体某物体做功做功 某物体某物体对对外界外界做功做功 有一瓶子,里面装着一些铁屑,用有一瓶子,里面装着一些铁屑,用什么方法可以增加铁屑的内能?什么方法可以增加铁屑的内能?做功和热传递是两个不同的过程,实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质也不相同,但是在改变物体的内能上是上是等效等效的。的。放在火上烤放在火上烤(热传递热传递)晃动瓶子(做功)晃动瓶子(做功)A A、物体不对外界做功,外界也不对物体做功,、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。(物体的内能一定不变。()B B、一个物体不
11、吸热也不放热,它的温度一定、一个物体不吸热也不放热,它的温度一定不变。(不变。()C C、物体温度升高,内能一定增大。(、物体温度升高,内能一定增大。()D D、物体内能增大,温度一定升高(、物体内能增大,温度一定升高()E E、热量从热量多的物体向热量少的物体传递。、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冰水混合物的温度是00,所以没有内能。,所以没有内能。()对于热运动的认识,下列说法中哪些是正确的?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,所以物体时的分子的热运动停止,所以物体在在0时没有内能;时没有内能;(B)物体吸收热量)物
12、体吸收热量,分子的热运动一定加剧分子的热运动一定加剧(C)气体分子热运动最剧烈,固体分子没)气体分子热运动最剧烈,固体分子没有热运动;有热运动;(D)物体温度越高,分子热运动越剧烈。)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)物体的动能越大,内能也越大 D3 3、图图中中,B B是是一一个个被被销销钉钉K K锁锁住住的的活活塞塞,在在气气缸缸A A中中密密封封有有压压缩缩空空气气,C C是是一一支支温温度度计计。若若活活塞塞与与气气缸缸壁壁间间没有磨擦,当把销钉没有磨擦,当把销钉K K拨出后,则可观察到:拨出后,则可观察到:(1 1)活塞将)活塞将。(向向左左、向向右右
13、、不不动动)。(2 2)气缸内的压缩空气由于)气缸内的压缩空气由于做功,热能做功,热能,温度计示数将,温度计示数将。物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关?思考思考经验:经验:水的质量越大,升高温度越多,吸收的热量也越大。水的质量越大,升高温度越多,吸收的热量也越大。1.1.烧开水时,烧开一壶水和烧开烧开水时,烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多?半壶水需要的热量哪个多?2.2.把一壶水烧到把一壶水烧到6060和烧到和烧到9090,哪个需要的热量多?,哪个需要的热量多?物质吸收热量的多少物质的质量、升高的温度物质吸收热量的多少物质的质量、升高的温度多少,物质
14、的种类多少,物质的种类探究2.2.为什么必须用相同的酒精灯对它进行加热,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?并在相同时间内观察呢?1.1.为什么要取相同质量的不同物质进行实验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,加入相取两只相同的烧杯,加入相同质量的水和煤油。然后用相同同质量的水和煤油。然后用相同的酒精灯加热,观察相同时间里的酒精灯加热,观察相同时间里哪只烧杯中的液体升温快。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质量相同的不同物质吸收相同热量升高的温度一样吗?吗?水煤油在吸收相同的热量时,在吸收相同的热量时,的温度比水的的
15、温度比水的温度升高得温度升高得快快。也就。也就是说,相同质量的水是说,相同质量的水和煤油升高相同的温和煤油升高相同的温度时,要度时,要多加热多加热一些时间,即一些时间,即水水要吸要吸收更的热量。收更的热量。煤油煤油水水多多1.1.定定义义:单单位位质质量量的的某某种种物物质质,温温度度每每升升高高11,吸收的热量叫做这种物质的比热容。,吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容:2.2.单位:焦单位:焦(千克千克)水的比热是水的比热是4.2104.2103 3焦焦/(/(千克千克)。表表示示1 1千千克克水水温温度度升升高高1 1摄摄氏氏度度需需要要吸吸收收4.2104.2103 3焦的热量。焦的
16、热量。表表示示1 1千千克克水水温温度度降降低低1 1摄摄氏氏度度需需要要放放出出4.2104.2103 3焦的热量。焦的热量。将将2千克水倒掉千克水倒掉1.5千克千克,剩下的剩下的0.5千克水千克水的比热将的比热将-()A 变为原来的变为原来的1/4 B 不变不变C 变为原来的变为原来的3/4 D 无法判断无法判断B比比热热是是物物质质的的特特性性之之一一。与与物物质质的的质质量量、升升高高的温度、吸放热的多少无关的温度、吸放热的多少无关比热越大,不容易升温,也不容易降温。比热越大,不容易升温,也不容易降温。水水4.2103砂石砂石0.92103铁铁.钢钢0.46103冰冰 2.1103玻璃
17、玻璃 0.67103铜铜0.39103煤油煤油2.1103橡胶橡胶1.7103水银水银 0.14103酒精酒精2.4103水蒸气水蒸气1.88103铝铝 0.88103甘油甘油2.5103干泥土干泥土 0.84103铅铅 0.13103从上表中你可发现什么规律?从上表中你可发现什么规律?几种物质的比热几种物质的比热 焦焦/(千克(千克)1、水的比热最大。、水的比热最大。2、同种物质在不同状态时比热值不同。、同种物质在不同状态时比热值不同。水的比热水的比热:4.2103焦焦/(千克千克.)表示表示:质量为质量为1千克的水温度升高千克的水温度升高1时所吸时所吸收的热量为收的热量为4.2103焦焦1
18、.质量为质量为2千克的水温度升高千克的水温度升高1时所吸收的热时所吸收的热量为量为_2.质量为质量为2千克的水温度升高千克的水温度升高30-20=10 时所吸收的热量为时所吸收的热量为 如果质量不是如果质量不是1千克千克,温度升高不是温度升高不是1,能不能不能算出吸收的热量是多少呢能算出吸收的热量是多少呢?4.2103焦焦2=8.4103焦焦4.2103焦焦 210=8.4104焦焦质量为质量为2千克的水温度升高千克的水温度升高30-20=10 时时所吸收的热量所吸收的热量_4.2103焦焦 210=8.4104焦焦上式计算可以写成一个算式上式计算可以写成一个算式:水吸收的热量水吸收的热量=4
19、.2103焦焦/(千克千克.)2千克千克(30-20)=8.4104焦焦Q吸吸=cm(t-t0)如果要计算物体降温时放出的热如果要计算物体降温时放出的热量量,计算公式会有什么不同计算公式会有什么不同?Q放放=cm(t0-t)水壶中水壶中4千克的水千克的水,当水的温度从当水的温度从20 升高到升高到70 时时,水吸收的热量是多少水吸收的热量是多少?解解:Q=cm(t-t0)Q=4.2103J/(kg)4kg(70-20)=8.4105J练习:练习:汽车发动机的冷却系统里装有汽车发动机的冷却系统里装有30的水的水20千克千克,在一个标准大气压下在一个标准大气压下,若发动机工作时放出若发动机工作时放
20、出6.72106焦的热量焦的热量并全部被水吸收并全部被水吸收,则水的温度会升高多则水的温度会升高多少少?看到什么现象?看到什么现象?热机的种类热机的种类蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机燃气轮机燃气轮机喷气发动机喷气发动机汽油机四冲程汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴吸气冲程吸气冲程汽汽油油和和空空气气 进气门进气门打开打开,排,排气门气门关闭关闭。活塞由上。活塞由上端向下端运动,端向下端运动,汽油汽油和空气和空气组成的燃料混组成的燃料混合物从合物从进气门进气门吸入气吸入气缸缸。压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门进气门和排气门都关闭,活塞都关闭,活
21、塞向上向上运运动,燃料混合物被压动,燃料混合物被压缩,压强缩,压强增大,温度增大,温度升高。升高。做功冲程做功冲程 在压缩冲程末尾,火在压缩冲程末尾,火花塞产生花塞产生电火花电火花,使燃料,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞的燃气,推动活塞向下向下运运动,并通过连杆带动曲轴动,并通过连杆带动曲轴转动。转动。排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门进气门关闭关闭,排,排气门气门打开打开,活塞,活塞向上向上运动,把废气排出气运动,把废气排出气缸缸。汽油机四冲程柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门气缸气缸曲轴曲轴内燃机的启动内燃机的
22、启动内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运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。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;120涡轮(喷气)发动机
23、涡轮(喷气)发动机火箭火箭燃料燃烧产生的热量从哪里来燃料燃烧产生的热量从哪里来?液液液液化化化化石石石石油油油油气气气气汽油或柴油汽油或柴油汽油或柴油汽油或柴油液液液液态态态态氢氢氢氢燃烧燃烧:化学能化学能内能内能为什么火箭用的燃为什么火箭用的燃料是氢而不是汽油料是氢而不是汽油?由于化学成分不同由于化学成分不同,对相同质量的不对相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量不同同燃料燃烧时放出的热量不同一千克某种燃料一千克某种燃料完全完全燃烧时放出的热量燃烧时放出的热量1、单位:焦耳、单位:焦耳/千克(千克(J/kg)。)。2、热值是物质的特性,不同物质热值一般不同、热值是物质的特性,不同物质热值一般不同
24、3、意义:、意义:q汽油汽油=4.6107J/kg1千克汽油千克汽油完全燃烧完全燃烧时放出的热量为时放出的热量为4.6107焦焦 已知酒精的热值是已知酒精的热值是3.0107焦焦/千克,则千克,则完全燃烧完全燃烧50克酒精放出的热量是多少?克酒精放出的热量是多少?1、完全燃烧、完全燃烧2千克烟煤放出的热量可以使质千克烟煤放出的热量可以使质量为多少千克的水温度从量为多少千克的水温度从20 升高到升高到 100(不计热损失不计热损失)?(热值为热值为3107J/kg)C2、把一锅水烧开、把一锅水烧开,说法正确的是说法正确的是-()A 用汽油比用酒精多费燃料用汽油比用酒精多费燃料B 用柴油比用无烟煤
25、省燃料用柴油比用无烟煤省燃料C 用木炭比用干木柴省燃料用木炭比用干木柴省燃料D 因为需要的热量不知道因为需要的热量不知道,所以不能确定所以不能确定(对照热值表对照热值表)3、一杯煤油倒掉一半,以下说法正确的是(、一杯煤油倒掉一半,以下说法正确的是()A 比热和热值均不变比热和热值均不变B 比热和热值均减少一半比热和热值均减少一半C 比热减少一半,热值不变比热减少一半,热值不变D 热值不变,比热减少一半热值不变,比热减少一半A4、现有、现有5千克汽油,完全燃烧了千克汽油,完全燃烧了3千克,放出千克,放出的热量可以使多少千克的水温度从的热量可以使多少千克的水温度从15升高升高到到100,这时剩下的汽油的热值为多少?,这时剩下的汽油的热值为多少?(热值为热值为4.6107J/kg)387千克千克,4.6107J/kg5.夏天夏天,在每平方米的面积上在每平方米的面积上,太阳光每太阳光每小时辐射内能平均为小时辐射内能平均为3.6106J.有一种太有一种太阳能热水器阳能热水器15根真空管有效面积为根真空管有效面积为1.35m2,能把接收到的太阳能的能把接收到的太阳能的50转转化为水的内能化为水的内能.如果每天接收太阳能时间如果每天接收太阳能时间以以10h计算计算,可将质量为可将质量为100kg温度为温度为20的水加热到多高到温度的水加热到多高到温度?