北师大版九年级上册物理第十章 机械能、内能及其转化 教用课件

第十章 机械能、内能及其转化 一、机械能 课时1 动能和势能 1.了解能。 2.理解动能、重力势能的概念，知道什么是弹性势能。 3.知道动能、势能的大小跟哪些因素有关。 飞行的子弹能击穿障碍物；流水能推动竹排。 下列各图中有力对物体做功吗？ 举高的锤能将桩打入地下；拉开的弓能将箭射出去。 利用教具让从斜面滚下的小球钻入水平面上的纸盒，纸盒被推 得越远，小球对纸盒做功越多，表明小球的动能越大，学生思考、 讨论，发表各自的看法。 探究物体动能的大小与哪些因素有关 1、一个物体如果能对另一物体做功，我们就说它具有能量，简称“能”。 2、能量是表示物体做功本领大小的物理量。能量的大小，用能够做功的 多少来衡量。 3、能的单位：焦（J）。 一、能 1.什么样的物体具有动能？ 如急流的河水能把石头冲走，流水能做功； 空气流动形成的风能做功。这些物体能做功，它 们都具有能。它们的能量是由于物体运动才具有 的。 物理学中，把物体由于运动而具有的能叫动 能。一切运动的物体都具有动能。 二、动能 观察与思考：探究动能大小与哪些因素有关 微风吹过，树梢轻轻摇曳。 狂风大作，树干折断。 飞来的足球，人们敢用脚去踢。 飞来的铅球，我们避让三分。 进行猜想： 动能的大小可能与 和 有关。速度 质量 提出问题 动能的大小与哪些因素有关 猜想与假设 动能的大小可能跟物体的质量和速度有关 2.探究动能的大小与哪些因素有关 进行实验 如右图所示，让钢球从斜面上 某一位置滚下，到达水平面后， 钢球能将木块B撞出一段距离， 通过比较木块B被撞后移动的距离远近来比较钢球的动能 大小。(1) 先让钢球A从不同高度滚下撞击木块B，测量 木块B被撞后移动的距离。(2)再换质量不同的钢球C从与 钢球A相同的高度滚下撞击木块B，测量木块B被撞后移 动的距离 实验数据 实验数据记录如下表:( , ) 实验次序 钢球 钢球滚下 的高度 木块B移 动的距离 ① A 10cm ② A 14cm ③ C 15cm ④ C 17cm c am m 1 2h h 1h 2h 1h 2h 分析与论证 比较①②或③④两组数据，可以看出：同一钢球，从不同 高度滚下，高度越高，钢球到达水平面时的速度越大，推 动木块移动的距离越大，表明钢球的动能越大；比较①③ 或②④两组数据，可以看出：不同质量的钢球，从同一高 度滚下，到达水平面时的速度相同，质量越大，推动木块 移动的距离越大，表明钢球的动能越大 得出结论 质量相同的物体，运动的速度越大，具有的动能就越大； 运动速度相同的物体，质量越大，具有的动能就越大 1.重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 三、认识势能 进行猜想： 重力势能的大小与哪些因素有关  一定时，物体   越高，它具有的重力势能就越大。    相同时，物体   越大，它具有的重力势能就越大。 高度 高度 质量 质量 2.探究重力势能的大小与哪些因素有关 提出问题 重力势能的大小与哪些因素有关 猜想与假设 重力势能的大小可能跟物体的质量和被举起的高度有关 进行实验 如右图所示，将铁块当成“重锤”模拟 打桩过程，将三个铁块分别从同一高 度释放，你有什么发现？将同一铁块从不同高度释放， 你又看到了什么 分析与论证 通过上述实验过程发现：从同一高度释放三个铁 块时，质量越大的铁块打桩越深；同一铁块从不 同高度释放时，越高的铁块打桩越深。可见物体 的重力势能与其质量和所处位置的高度有关 得出结论 质量相同的物体，位置越高，重力势能越大；所 处的高度相同的物体，质量越大，重力势能越大 2.弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。 探究弹性势能的大小与哪些因素有关 提出问题 同一弹性物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大吗 猜想与假设 同一弹性物体的弹性形变越大，具有的弹性势能越大 进行实验 如右图所示，将弹簧压缩，用线固定，烧断 线后，弹簧能将上面放着的重物向上弹起。 增大弹簧被压缩的程度，再做一次实验，发 现上面的重物被弹起得更高 分析与论 证 (1)发生弹性形变的弹簧，对重物做功,将重物弹起,因此弹 簧具有弹性势能； (2)压缩程度越大，弹簧的弹性形变越大,重物被弹起得越 高，弹簧做功的本领就越大,具有的弹性势能就越大 得出结论 同一弹性物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大 3.动能与势能的比较 动能 势能 重力势能 弹性势能 概念 物体由于运动 而具有的能 物体由于被举高而具 有的能 物体由于发生弹性 形变而具有的能 特点 一切运动的物体 都具有动能 一切被举高的物体都 具有重力势能 一切发生弹性形变 的物体都具有弹性 势能 决定大小的因 素 质量和速度 质量和高度 弹性形变程度(同 一物体) 共同特点 具有能的物体都能够做功 动能和势能统称为机械能 机 械 能 动能 势能 重力势能 弹性势能 1、汽车空载和满载时以相同速度前进， 时的动能大； 2、质量较大喜鹊和质量较小燕子在空中飞，如果它们的重力势能相 等， 的位置高些。 满载 小燕子 因为锁在摆动的过程中，动能和重力势能相互转化，锁还受 空气阻力作用，锁的部分机械能转化为其他形式的能，造成锁的 机械能有损失，所以摆不到原来高度处。 第十章 机械能、内能及其转化 一、机械能 课时2 动能和势能的转化 知道动能和势能间相互转化的规律。 知道什么是机械能。 （1）分析在桌面上滚动的钢球具有什么能 ? 通过分析得知滚动的钢球既有动 能，又有势能。 （2）做单摆实验，确定单摆在运动过程中何处动能最大，何处势能最大分析 动能和势能是如何转化的。并列举其它动、势能转化的例子。 （3）提出问题：动能和势能间相互转化有什么规律？ （4）通过课本图单摆实验进行探究，让单摆第一次由最高点释放，上升后还 能大体回到原来的高度。 机械能：动能与势能统称为机械能。动能和势能之间可以相互转化。 一、机械能及其转化 机械能转化 (1)动能和重力势能可以相互转化。 ①动能转化为重力势能的标志是速度减小，所处的高度增大； ②重力势能转化为动能的标志是速度增大，所处的高度减小。 (2)动能和弹性势能可以相互转化。 ①动能转化为弹性势能的标志是速度减小，弹性形变增大； ②弹性势能转化为动能的标志是速度增大, 弹性形变减小； ③动能和弹性势能之间相互转化可以发生在同一个物体上，也可以发生 在不同物体之间。 物体具有机械能的三种情况 机械能 事例 分析 只有动能 在水平路面上 行驶的汽车 汽车有质量，有速度，但没有被 举高，所以只有动能 只有势能 吊在天花板上 静止的电灯 电灯是静止的，没有动能，但是 由于被举高而具有重力势能 既有动能又有势能 天空中飞行的 飞机 飞机具有一定的质量，由于运动 而具有动能，又因为距离地面有 一定高度，所以还具有重力势能 在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变， 即机械能是守恒的。 二、机械能守恒 分析机械能守恒问题时,需注意三点: (1)动能、重力势能、弹性势能大小的影响因素； (2)动能、重力势能、弹性势能之间是可以相互转化的； (3)只有动能和势能相互转化的过程中，机械能才守恒。 (1)风能的利用：以风能作动力，利用风带动各种机械装置(如风车)工作。 (2)水能的利用：人们在河流上选择合适的地方修筑拦河堤坝，提高上游 水位，利用水流下时带动水轮机工作从而带动发电机发电，也可以利用 涨潮和退潮时水带动水轮机工作从而带动发电机发电。 三、风能和水能 例题：洒水车在平直的街道上匀速行驶，边行驶边洒水,洒水 过程中它的机械能（ ） A.变小 B.变大 C.不变 D. 无法确定 解析:洒水车在平直的街道上，边洒水边匀速行驶，洒水车的质量变小， 速度不变，动能变小，高度不变，质量变小，重力势能变小，则机械 能变小。故选A。 A 例题：过山车 从最高点到最低点： 逐渐转变为 能。 从最低点到最高点： 逐渐转变为 能。 重力势能 动 动 重力势 例：卫星绕地球 远地点：高度最大，速度最小。 势能最大，动能最小。 近地点：高度最小，速度最大。 势能最小，动能最大。 从远地点到近地点: 从远地点到近地点: 动能势能 动能 势能 起跳时：由于助跑，人具有一定的动能 起跳后，撑杆弯曲： 人的动能 杆的弹性势能 运动员上升过程：杆的弹性势能 人的动能和重力势能 运动员下落过程：人的重力势能 人的动能 例：撑杆跳 机械能： 动能与势能统称为机械能。动能和势能之间可以相互转化。 只有动能和势能相互转化的过程中，机械能才守恒。 例：2018曼谷汤尤杯羽毛球赛于5月27日。收官，中国男队时隔六年再次捧起汤姆 斯杯。如图所示，是中国队新人石宇奇在比赛中的情景，在他挥拍把羽毛球击回到 对方场地的过程中，下列说法正确的是( )。 A. 羽毛球上升过程中机械能变大 B.羽毛球下落过程中机械能变大 C.羽毛球，上升过程中重力势能变大 D.羽毛球下落过程中动能变小 C A.重力势能减小，动能不变，机械能减小 B.重力势能减小，动能增大，机械能减小 C.重力势能减小，动能增大，机械能增大 D.重力势能减小，动能增大，机械能不变 例：如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能的变化情况，下 列说法正确的是( )。B 第十章 机械能、内能及其转化 二、内能 课时1 物质结构的基本图像 1.物质结构的基本图像，即分子动理论的基本内容 2.固体、液体、气体的宏观特征 人为什么能够闻到饭菜的香味？ 蜜蜂怎么寻找花蜜的？ 打开一瓶香水，一会儿满屋 生香，为什么？ 点击播放 科学研究表明：任何物质都是由大量极其微小的粒子组成的，这些微小 的粒子保持了物质的性质，通常把它们叫作分子。分子的直径大约只有 10-10nm，只有电子显微镜才能帮助我们看到它们。 一、分子 二、物质是由大量分子构成的 常见的物质都是由大量分子组成的。 这里所说的“分子”和化学中所讲的“分子”含义是不同的。化学中 的分子是指保持物质化学性质的最小微粒，而这里的“分子”是对组 成物质的一切微粒的统称，如原子、分子、离子等。由于含义不同,所 以这里所讲的“一切物质都是由分子组成的"和化学中所讲的“有的物 质是由分子构成的，有的物质是直接由原子构成的，有的物质是由正 负离子构成的，并不矛盾。 如果设想每一个空气分子变成一颗砂粒，那么 1 cm3 空气中的分子所 变成的砂粒堆成山，可以把一个大工厂覆盖起来。 三、分子在不停息的做无规律运动 1.扩散现象 (1)实验探究：物质的扩散 实验 现象 无色的空气与红棕 色的二氧化氮气体 混合在一起，最后 颜色变得均匀 无色的清水与蓝色的硫 酸铜溶液混合在起，最 后溶液颜色变得均匀 五年后将叠放在一起的铅 块和金块切开，发现它们 互相渗人约1mm深 分析 气体、液体和固体在互相接触时，彼此都能进入对方 得出结论：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。 （2）对于扩散现象，可以从以下三个方面来理解: 特点 说明 举例 不同的物质一 定要相互接触 时才发生扩散 两种不同物质如果彼此不接 触，是不能发生扩散的。扩 散不是单一的一种物质进入 另一种物质，而是彼此同时 进入对方的现象 硫酸铜溶液和清水接触后,硫酸铜 溶液向清水中扩散，同时清水也向 硫酸铜溶液中扩散，最终使原本的 界面消失 扩散现象并不 局限于处于同 一状态的不同 物质之间 气体和液体、气体和固体、 液体和固体之间都可以发生 扩散 在教室里打开一瓶香水，不一会 儿全教室的同学都可以闻到香水的 味道，这是液体和气体之间的扩散 现象 特点 说明 举例 扩散现象表 明分子在不 停地运动 就大量分子来说，扩散 可能朝某一方向进行， 但是对某一个分子来说， 它的运动是无规则的 在硫酸铜溶液和清水的扩散实验中，可 以看到蓝色的硫酸铜溶液由清水的下方 向上方扩散，这是大量硫酸铜分子运动 的结果，但对于一个硫酸铜分子来说， 它的运动没有一定的方向，因为它在运 动过程中，受到周围分子的碰撞会不断 地改变方向 (1)扩散现象是分子运动的结果，肉眼看不到。 (2)扩散现象是两种相互接触的物质彼此自发地进入对方的现象,无 外界因素干扰。 (3)扩散现象不仅表明分子在不停地做无规则运动，同时也表明分子 之间有空隙。 点击播放 2.影响扩散快慢的主要因素 提出问题 扩散的快慢与温度有什么关系呢 猜想与假设 其他条件相同时，可能温度越高扩散越快 进行实验 如下图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相同的冷 水和热水，同时向两杯水中各滴入一滴红墨水，观察现象 实验现象 热水很快变红了，冷水变红得较慢 分析与论证 热水颜色变得快，说明热水中水分子的运动更 剧烈,扩散更快 得出结论 温度越高，扩散越快;温度越低，扩散越慢 3.热运动 组成物质的分子处于永不停息的无规则运动之中。温度越高，分子的运动越 剧烈。我们称这种运动为热运动。 (1)温度是用来表示物体冷热程度的物理量，温度是物体内部大量分子无规则 运动剧烈程度的宏观表现。 (2)温度越低，分子运动越慢,但分子永远运动着，不会停止。 (3)单个分子的运动我们看不见，但我们可以通过日常生活中看得见的现象去 研究它。例如，红墨水在清水中的扩散就证明了分子的运动，此处运用了转 换法。 宏观物体的机械运动与微观分子的热运动的比较 运动类型 机械运动 热运动 研究对象 宏观物体 微观分子 规律 有规律可循 无规律 运动情况 静止或运动 在永不停息地做无规则 运动 可见度 肉眼可以直接观察到 肉眼不能直接观察到 影响运动快 慢的因素 质量、力及力的作用时间 温度、状态 例：下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是( )。 A.春天，柳枝吐芽 B.夏天，山涧瀑布 C.秋天，菊香满园 D.冬天，雪花飘飘 解析：柳枝吐芽是植物的生长现象，不是分子的热运动，故A不符合题意； 山涧瀑布、雪花飘飘，都是机械运动，故B、D不符合题意；菊香满园是花 中芳香分子不停地做无规则运动的结果，故C符合题意。 C 1.分子之间存在着相互作用的引力和斥力 四、分子之间存在着相互作用—引力和斥力 进行实验 如右图所示，把两段端面磨光的 铅柱用力压紧一段时间，两段铅 柱结合在一起，然后在铅柱下面 悬吊一个重物，两铅柱不分开。 在注射器内装一些水，将 另一端堵住，然后用力压 活塞，水没有被任意压缩。 分析与论证 下面的铅柱没有掉下来，说明它 受到一个向上的作用力，这个力 只能是上面的铅柱所施加的，这 表明两段铅柱相互接触的分子之 间存在着较强的引力 水不能被任意压缩，说 明分子间还存在另一种 形式的力一斥力。斥力 的存在使分子间隙很小 的固体和液体很难进一 步被压缩 得出结论 分子间存在着相互作用的引力和斥力 (1)分子间的引力和斥力同时存在，斥力使分子彼此分离，使分子间有空隙；引力 使分子聚集，使分子在某区域内维持平衡状态。 (2)不同物质分子间的引力和斥力是不一样的，例如，相同粗细的一根稻草和一根 铁丝,稻草更容易被拉断，这是因为铁丝中分子间的引力大于稻草中分子间的引力。 (3)压缩物体时，有的物体容易被压缩,有的物体很难被压缩，这是不同物质分子间 的斥力大小不一样的缘故。 (4)物体无论处于何种状态、是何种形状、体积是大是小、温度是高是低，物体中 的分子都在不停地运动,分子间都有力的作用。 2.固体、液体和气体的特征 固体 液体 气体 结构图像 特征 既有一定的体积, 又有一定的形状 有一定的体积， 但没有确定的形 状，能流动 既没有确定的体 积，也没有固定 的形状，能流动 分子间距离 很小 较小，接近固体 很大 分子间作用力 很大 较大 十分微弱，可以 忽略 分子运动 在原位置附近振 动 振动一会儿，又 移动 到处运动，充满 整个空间 例：下列现象中能说明分子间存在吸引力的是( )。 A.固体和液体很难被压缩 B.红墨水滴入水中很快散开 C.酒精和水混合后总体积变小 D.涂上胶水,两张纸粘到一起 C 常见的物质是由大量分子组成的，分子都在不停息地做无规则运动， 分子间存在着引力和斥力。这就是物质结构的基本图像。 1.关于分子的理解，下列说法正确的是（ ） A.分子的直径很小，一般为10-10cm B.液体能流动是因为分子间没有作用力 C.物体内部的分子，有的运动，有的静止 D 2.下列现象中，不能说明分子永不停息地做无规则运动的是（ ） A.打开香水瓶盖后，满屋充满香水味 B.在阳光下扫地时，能看到尘土飞扬 C.把糖放入水中后，不久整杯水都变甜了 D.衣柜里的樟脑丸不断变小，柜内充满樟脑味 B 3.分子之间既有引力又有斥力。其中，分子之间的斥力大小 F斥随着分子间距离 r 变化的情况如图所示。根据图像可知：分子之间斥力的大小（ ） A.随着分子间距离的增大先增大后减小 B.随着分子间距离的增大先减小后增大 C.随着分子间距离的减小而减小 D.随着分子间距离的减小而增大 D 固体和液体为什么不会分散开，总是聚合在一起，保持一定 的体积？同时压缩它们又很难呢？ 第十章 机械能、内能及其转化 二、内能 课时2 内能 1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。 2.通过探究活动，认识改变物体内能的途径。 3.知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高 （降低），内能改变。 4.了解热量的概念，热量的单位是焦耳。 1.分子动理论的内容是什么？ 2.物体怎样才具有动能和重力势能？ 装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量是什么？ 分析：暖瓶没有运动，所以不是机械能，暖瓶也没有接电源，也不是电能。 那么，这一能量来自哪里呢？ 一、内能 1.分子动能和分子的势能 用类比法认识分子动能和分子势能 (a)运动着的篮球具有动 能，运动着的分子也具 有分子动能。 (b)石块和地球互相吸引具 有势能，互相吸引的分子 也具有分子势能。 (c)被压缩的弹簧各部分 互相排斥而具有势能， 互相排斥的分子也具有 分子势能。 说明：①分子由于热运动而具有的能叫作分子动能。 ②分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能。 2.内能 (1)概念：物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体 的内能。 (2)单位：焦耳，简称焦(J)。各种形式的能量的单位均为焦耳(J)。 3.对内能的理解 (1)内能是指物体的内能，不是分子的内能。不能说是个别分子或少数分子 的分子动能和分子势能的总和，而应是物体内所有分子的分子动能和分子 势能的总和。 (2)一切物体在任何情况下都有内能。内能具有不可测量性，即不能准确知 道一个物体的内能的具体数值。 (3)物体的内能可以发生改变。当物体的内能发生变化时，物体的具体表现 方式有温度改变和状态改变两种。 4.影响内能大小的因素 影响因素 解释 温度 温度越高，同一物体内部分子无规则运动越剧烈， 分子运动的平均速率就越大，分子动能就越大 质量 在分子动能、分子势能相同的条件下，质量越大， 物体内分子的个数越多，内能越大；质量越小，物 体内分子的个数越少，内能越小 影响因素 解释 体积 体积体现了分子间平均距离的大小，分子间距离的大小变化会 引起分子间作用力的大小变化，从而影响到分子势能的大小， 也就影响了内能 种类 不同物质的分子大小、结构都不同，它们的分子动能不相同， 分子之间的作用力不同，分子势能也不同，所以内能就不同 状态 物质的状态不同，其分子间的距离不同，分子间相互作用力就 不同，分子势能也就不同，因此物质的状态不同，内能也不同 机械能和内能的对比 定义 存在情况 研究 对象 相关因素 机械能 物体动能和势能 的总和 可以为零 宏观 物体 质量、速度、高度、 弹性形变程度 内能 物体内所有分子 的分子动能和分 子势能的总和 不为零,自 然界中一 切物体都 有内能 微观 粒子 质量、状态、温度、 体积等 例：下列关于内能的说法，正确的是( )。 A.0℃的冰块内能为零 B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小 C.运动的物体一定比静止的物体内能大 D.0℃的冰熔化成0℃的水，内能增加 D 二、改变物体内能的方式 1.热传递改变物体的内能 现象 现象分析 冬天，用热水袋取暖，人感觉暖 和了，而热水袋却渐渐凉了下来 热水袋的温度降低，内能减 少，人的温度升高，内能增 加。热量从热水袋传递给人 现象 现象分析 把烧热的工件放到冷水中，工件会 凉下来，而冷水会变热 工件的温度降低，内能减少；冷 水的温度升高，内能增加。热量 从工件传递给水 现象 现象分析 用铝壶烧水，一段时间后水会 被烧开 烧水时，由于火的温度远远高 于水的温度，所以水的温度高， 内能增加，热量从火传递给水 探究归纳:两个温度不同的物体互相接触时，低温物体的温度会 升高，高温物体的温度会降低，这个过程叫作热传递。可见， 热传递可以改变物体的内能 2.温度、热量和内能的区别与联系 温度 热量 内能 概念 宏观上：表示物体的冷热程 度；微观上：反映物体中大 量分子无规则运动的剧烈程 度 在热传递过程 中，物体吸收 或放出热的多 少 物体内所有分子的 分子动能与分子势 能的总和 表述 用“是”“降低”“升 高”“降低到”“升高到” 等描述 用“出”“吸 收”等描述 用“有”“具 有”“改变“增 加”“减少”等描 述 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 热传递可以改变物体的内能,使物体的内能增加或减少， 但物体的温度不一定改变(如晶体的熔化、凝固过程)， 即物体吸收(或放出)热量,内能会增加(或减少),但物体的 温度不一定发生改变 3.做功改变物体的内能 提出问题 做功可以改变物体的内能吗 猜想与假 设 外界对物体做功可能使物 体的温度升高，内能增加 物体对外界做功可能使物体的温度 降低，内能减少 进行实验 在一个配有活塞 的厚玻璃筒里放 一小团硝化棉， 把活塞迅速压下 去，硝化棉燃烧 大口玻璃瓶内装有 一些水,水的上方 有水蒸气,给瓶内 打气,当瓶塞跳出 时，瓶口出现白雾 ，说明水蒸气液化，变成了小水滴 做功和热传递的比较 条件 实质 形式 相同点 热传递 不同的物 体或同一 物体的不 同部分之 间存在温 度差 内能的转移 (由高温物体 转移到低温物 体,或由物体 的高温部分转 移到低温部分) 吸热升温， 内能增加; 放热降温, 内能减少 做功和热 传递都可 以改变物 体的能， 且效 果相同 条件 实质 形式 相同点 做功 外界对物体做 功，物体的内 能增加 其他形式 的能量 (主要是 机械能) 与内能之 间的相互 转化 弯折、锻打物 体做功,压缩气 体做功,克服摩 擦力做功等,物 体的内能增加 做功和热 传递都可 以改变物 体的能， 且效 果相同 物体对外界做 功，物体的内 能减少 气体膨胀对外 做功,内能减少 使 铁 丝 温 度 升 高 1．用火烧 2．太阳晒 3．用手焐 4．用手搓 5．在地上摩擦 6．用锤敲 7．反复弯折 你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？ 用温度更高的 物体使铁丝温 度升高 温度升高的 过程，往往 伴随着运动 热 传 递 做 功 1.（多选）在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（ ） A．在炎热的夏天，在啤酒中 放入一些冰块，啤酒变凉 B．太阳能热水器水箱中的水 被晒热 C．行驶的汽车，轮胎会变热 D．划火柴，火柴燃烧 CD 2.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A.温度高的物体内能一定大 B.物体的温度越高，所含的热量越多 C.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体 D.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C 4.关于“今天天气很热”“摩擦生热”“物体吸热“，温度会升高中热的含 义，判断正确的是（ ） A.温度 温度 热量 B.温度 内能 热量 C.温度 热量 热量 D.温度 内能 内能 C （1）对热传递的理解 ①条件:不同物体或同一物体的不同部分存在温度差。 ②方向:热量由温度高的物体传递给温度低的物体,或者由同一物体的高温部分 传递给低温部分。 ③实质:内能发生了转移，能的形式并未发生变化。 (2)对“热”字的理解 ①“天气热”表示气温高，这里的“热”指温度。 ②“热运动"是指大量分子的无规则运动,这里的“热”跟温度有关。 ③“热传递”指热量传递,其中“热”指热量。 第十章 机械能、内能及其转化 三、探究--物质的比热容 课时1 比热容 目 录 C O N T E N T S 1 学习目标 2 新课导入 3 新课讲解 4 课堂小结 5 当堂小练 6 拓展与延伸 7 布置作业 学习目标 1.会比较不同物质的吸热能力。 2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的特性之一。 3.知道水的比热容比较大，会用比热容解释简单的生产 和生活中的现象。 同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚， 沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？今天我们就先来探究这个问题。 仔细阅读左图漫画，你 发现了什么？为什么会出 现这样的现象呢？ 新课导入 ……？……？ 水 的 吸 热 能 力 强 ？ 思 考 新课导入 思 考 新课讲解 讨论 （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？ （1）水吸收的热量与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多。 （2）水吸收的热量与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多。 一、探究不同物质吸热的影响因素 1.探究水吸收的热量与哪些因素有关 新课讲解 【实验目的】比较不同物质的吸热情况 【猜想与假设】不同物质的吸热能力不同 【实验器材】 【实验步骤】 （1）用天平称取100 g水和100g食用油，分别装入相同的烧杯中。 （2）用温度计测量水和食用油的初温，均为26 ℃。 2.探究不同物体吸热的影响因素 点击画面 播放动画 新课讲解 （3）把两个规格相同的加热器放入两烧杯中，接通电源开始加热， 同时计时。 （4）分别记录两种物质的温度达到46 ℃、66 ℃所用的时间。 【实验数据】 【实验分析】 质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水加热的时间较长，说 明水吸收的热量较多。 新课讲解 【实验结论】 不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。 吸收热量多的，吸热能力强；吸收热量少的，吸热能力弱。比较物质吸 热能力的另一种方法：质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的 温度不同。升高温度低的，吸热能力强；升高温度高的，吸热能力弱。 归 纳 二、比热容 新课讲解 思 考 如何科学地比较不同物质的吸热本领呢？ 质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温 度不相等，两种物质吸热本领不同。 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热 量不相等，两种物质吸热本领不同。 新课讲解 2.公式： 3.单位： tm Qc  Q：吸收的热量。 m：物体的质量。 ∆t：升高的温度。 J／(kg ·℃) 读作：焦耳每千克摄氏度 1.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，叫做这一物质的比热容。（c） 新课讲解 讨论一下 物质 质量 升温 吸热 A杯水 1kg 4.2×104J B杯水 2kg 4.2×104J 计算比较下表中哪杯水的比热容更大 【水的比热容】 4.2×103 J／(kg ·℃) 1 kg水温度升高1 ℃吸收4.2×103 J的热量。【意义】 1 kg水温度降低1 ℃放出4.2×103 J的热量。 tm Qc  Q = c m ∆t 新课讲解 辨析： 比热容跟密度相似，也是物质的一种特性。 1.吸收的热量越多，比热容越大。 ( ) 3.物质的比热容与Q、m、∆t 无关。 ( ) 总结： 2.比热容越大，吸收的热量越多。 ( ) 新课讲解 讨论一下 阅读表格中的数据，你能获得哪些信息？ 结论 1.在目前发现的物质中，水的比热容最大。 2.水和冰比热容不同，物质比热容还与状态有关。 3.通常固体的比热容比液体小。 新课讲解 归 纳 煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，表示 的物理意义________________________________ _______________________________，将一杯煤 油倒掉一半后，它的密度________，它的质量 ________，它的比热容________。(后三空均填 “变大”“不变”或“变小”) 1 kg的煤油在温度升高或降低1 ℃时 所吸收或放出的热量是2.1×103 J 不变 变小 不变 【解析】 是比热容的计算式，而不是比热容的决定式。比热容 与物质的种类和状态有关，与物体吸热或放热的多少、温度高低及温度 改变量、质量大小无关。 D 例 典例分析 新课讲解 由 得 ,关于同一种物质的比热容，下列说法正确 的是( ) A.若质量增大一倍，则比热容减小一半 B.若质量增大一倍，则比热容增大一倍 C.若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 D.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 tm Qc  Q = c m ∆t tm Qc  新课讲解 三、比热容的应用 制冷 供暖 气候调节 1.c水最大，吸收相同Q，∆t不会太大。 2.c水最大，∆t变化相同，放出Q更多。 制冷 供暖 气候调节 新课讲解 沙石比热容 ，白天阳光照射 热，温度升得 ，晚上 热，温度降得 ，日夜温差 。 反之，沿海地区，水比热容 ，故日夜温差 。 想想这是哪个地方的谚语，为什么？ 谚语：早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。 小 吸 快 快 大 大 小 放 新课讲解 水比热容比沙石大，白天 热，岸上气温比海面气温升的 ， 使空气对流，近地面风从 吹来。晚上 热，海面温度 ，风 从 吹来。 看图思考海陆风成因，为什么？ 海陆风 海边 散 陆地 快吸 高 点击画面，播放动画 新课讲解   同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙 滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？ 【解析】水的比热容不随质量改变而改变。 例 典例分析 新课讲解 汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的比热容 的性质。一 杯水倒出一半后，剩下水的比热容 （填“变大”“变小”或 “不变”）。 不变 大 新课讲解 归 纳 （1）因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的 热量。 （2）一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。 （3）夏天，太阳照到海面上，海水在升温过程中吸收大量的热，所以 不觉得热；冬天，海水由于外界温度太低而要放出大量的热，使气温不至 于降得太低，所以不觉得冷。 （4）沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石 的大， 白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大； 而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。 新课讲解 应用 分析 致冷 根据公式Q＝cmΔt可知：相同质量的水和其他液体相比， 升高相同的温度，水吸收的热量多，降温效果好 散热 根据公式Q＝cmΔt可知：相同质量的水和其他液体相比， 降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好 调节气温 沿海地区的温度变化比内陆地区小，原因：根据公式Δt ＝Q/cm可知：相同质量的水和沙石相比，吸收相同的 热量，水升高的温度小，所以沿海地区的温度变化小 运用公式法理解水的比热容大的三种应用： 归 纳 课堂小结 比热容含义 定义 水的比热容大的应用 当堂小练 1.烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，不 发生改变的是( ) A.质量 B.重力 C.比热容 D.体积 cba C 2.质量相等，初温相同的a、b、c三种不同液体，分别用 三个完全相同的电加热器加热，加热过程中，温度 随时间变化的图线如图所示，根据图线，把三种液 体的比热容按从大到小的顺序为 。 t/℃ t/min 当堂小练 A B C D 3.以下四种现象中，与水的比热容有很大关系的是（ ） （多选）   A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却   B．生活中往往用热水取暖   C．夏天洒水降温   D．滩涂湿地温差小 ABD 当堂小练 4.将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c 铁