1、1第十二章 内能与热机【教学任务分析】知识与技能1知道生活中常见的温度值，知道液体温度计的原理和使用，2通过生活实例和简单实验，归纳出改变内能的两个途径（做功和热传递） ，知道热量是热传递中内能的改变量3理解比热容概念，会利用吸放热公式进行简单计算4通过内燃机的学习，了解燃料热值和热机效率概念过程与方法1通过科学探究的方法，建立比热容的概念2学习用类比方法（比较法）建立内能的概念教学目标情感态度与价值观1通过科学探究建立比热容的概念培养学生的合作意识2通过了解内燃机的发展对人类进步起到的作用的同时认识到它给环境带来的污染问题，对学生进行环保意识培养重点能正确使用液体温度计测液体温度，认识改变物
2、体内能的途径以及对比热容的理解难点对比热容概念的理解以及认识温度、内能、热量三个物理量的区别与联系【教学环节安排】环节 教 学 问 题 设 计 教学活动设计最佳问题解决方案知识再现一、温度和内能1温度表示物体的_，日常生活中温度的单位是_把_ 的温度规定为 0 摄氏度，把 1 标准大气压下 的温度规定为 100 摄氏度2常见温度计是根据 原理制成的 在使用温度计前，应该看清它的 ；认清它的 在使用温度计测液体温度时，(1)温度计的玻璃泡 被测液体中，不要碰到 ；(2)温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿，待温度计的示数_后再读数；(3)读数时玻璃泡要继续留在 中，视线与温度计中液柱的上表面
3、_3物体内所有分子由于热运动而具有的_ ，以及分子之间_的总和叫做物体的内能，_物体都有内能物体的内能跟_和_有关4改变物体内能的途径是_ _和_ _ 对物体做功，物体的内能会_，物体对外做功，物体的内能会_；在发生热传递现象时，高温物体温度_，内能_，_热量，低温物体温度_，内能_，_热量教师出示导学提纲，学生自主学习学生利用课前或课上 5 分钟左右的时间预习本节内容并完成导学提纲答案：1冷热程度，摄氏度，冰水混合物，水的沸点2液体的热胀冷缩，量程，分度值，（1）侧壁和底部（2）稳定（3）液体，齐平3动能，势能，一切，质量，温度4做功，热传递，增加，减小，降低，减小，放出，升高，增加，吸收5
4、改变的内能，焦耳61，热量，C，J/(kg)，25物体通过热传递方式所_称为热量，热量的单位是_二、物质的比热容6单位质量的物质温度升高_所吸收的_为该物质的比热容，符号是_，单位是_水的比热容为_，其物理意义是_7比热容是物质的一种_性，它虽然由物体的质量、温度的变化、吸收或放出的热量多少来定义，但跟它们_关，物质的比热容只跟物质的_有关即同种物质比热容_，不同物质比热容_8吸热公式 Q 吸 =_，其中 t 的含义是_；放热公式 Q 放 =_，其中 t 的含义是_三、内燃机9把燃料燃烧时释放的_能转变为_能的装置称为热机，燃料在_内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有_和_10四冲程
5、汽油机和柴油机在构造上的不同是_它们都是 由 、 、 和 四个冲程的不断循环连续工作的其中 冲程把机械能转化为内能； 冲程将燃料燃烧后产生的内能转化为 能，使汽车获得动力，其他三个冲程靠_来完成11四冲程内燃机在一个循环中，完成_个冲程，活塞往复_次，曲轴或飞轮转动_周，做功_次四、热机效率和环境保护12人们燃烧燃料可获得_，该过程是_能转化为 能13把 1kg 某种燃料_叫做这种燃料的热值，它的单位是_，它的公式Q=_汽油的燃烧值是 4.6107J/kg，表示_热值是燃料的一种_性，它只跟燃料的_有关14热机转变为有用功的能量与 的比值称为热机效率热机在工作时的各种能量损失是_、_、_和_4
6、.2103 J/(kg)，1kg水温度升高(或降低)1,吸收（或放出）的热量为4.2103J7特，无，种类，相同，不同8 cmt ， t=t-t0， cmt ， t=t 0-t9内，机械能，气缸，汽油机，柴油机 10汽油机是火花塞，柴油机是喷油嘴；吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程；压缩冲程，做功冲程，机械能，惯性 11四，两，两，一12内能，化学，内能13完全燃烧释放的能量（或热量） ，J， Q=mq，1kg 汽油完全燃烧释放的热量为 4.6107J，特，种类14燃料完全燃烧释放的热量，燃料很难完全燃烧、机械传动时克服摩擦所消耗的能量、废气排出带走的能量、机械传热损失的能量展示知识点 1
7、：温度、内能、热量问题 1：在本章中我们学习了温度、内能、热量 教师提出问题，学生5交流三个概念，它们之间有什么区别与联系？小结：区别：温度表示物体的冷热程度，是物体具有的物理量，单位是；热量是在热传递的过程中所改变的内能，只能说“吸收”或“放出” ，不能说“具有” ，单位是 J；内能是物体具有能量的一种形式，跟物体的温度有关，单位是 J联系：当物体的温度变化时，物体的内能随之变化，但物体不一定吸收（或放出）热量，也可能是做功引起的；当物体吸收（或放出）热量时，物体的内能随之变化，但物体的温度不一定变化练习：1关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）A温度高的物体内能一定大，温度低的物体内
8、能一定小B物体的内能与温度有关，只要温度不变，内能一定不变C内能小的物体也可能把热量传给内能大的物体D物体的温度越高，所含的热量越多2下列说法中正确的是（ ）A.物体的内能增加，一定是吸收了热量B.物体的温度升高时，内能一定增加C.物体吸收了热量，温度一定升高D.物体放出了热量，温度一定降低知识点 2：物质的比热容问题 1：比热容是物质的一种特性，对它你是如何 理解的？小结：比热容是反映物质热学特性的一个物理量同种物质的比热容是一定的，不同物质的比热容一般不同比热容只跟物质的种类有关，它不随物体的质量而变化，也不随温度的变化而变化，更不随物体吸收（或放出）热量的多少而变化但应注意同一种物质在不
9、同状态下的比热容是不同的（如水和冰的比热容是不同的） 练习：1下列说法中正确的是 ( ) A一桶水比一杯水的比热容大B质量为 2 千克 10时的水含有的热量等于质量为 1 千克 20时的水所含的热量C同种物质的质量变化时，其比热容不变独立思考后，再交流讨论，教师提问，学生充分展示，对回答不完整的，其他学生补充完整，教师归纳总结，学生做笔记教师出示练习题，学生独立完成，教师巡视，及时发现问题，教师提问，学生回答，然后学生反思做错的题目，巩固知识点答案：1C2B教师提出问题，学生独立思考，教师提问，学生充分展示，教师鼓励学生，表扬学生，师生共同归纳总结教师出示练习题，学生独立完成，并回答教师特别强
10、调 B中不能说含有热量，只能说放出或吸收热6D比热容大的物体，每升高 1吸收的热量一定多问题 2：如何用水的比热容大来解释生活中一些现象？小结：比热容反映了物体的吸热本领，比热容大的吸热本领大，放热本领也大质量相同的不同物质，升高(降低)相同的温度，比热容大的吸收（放出）的热量多；或质量相同的不同物质，吸收（放出）相同的热量,比热容大的温度升高（降低）的值小因为水的比热容大，所以用水来做冷却液或用热水来取暖练习：1水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是（ ）A炎热的夏天，在室内地上洒水感到凉爽B用水做内燃机的冷却液C在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的气温D供暖系统使用热
11、水循环供暖知识点 3：内燃机问题 1：内燃机工作时一个循环有几个冲程？压缩冲程和做功冲程能量如何转化呢？小结：压缩冲程是活塞对内部气体做功，机械能转化为内能；做功冲程是高温高压气体对外做功，内能转化为机械能练习：1如图 1 所示实验，试管口木塞冲出过程中，下列说法正确的是（ ）A试管口出现的白雾是水蒸气B试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少知识点 4：热学公式问题 1：写出物质吸放热公式和燃料燃烧释放热量的公式，并说出各量的单位和含义？小结：物质吸放收热量的计算公式： Q=cmt ， Q是指热量，单位为 J；c 是指物质的比热容
12、，单位为 J/(kg)；m 是指物质的质量，单位为 kg;t 表示温度的变化量，单位为放出热量的计算公式： Q 吸 =cmt ；燃料燃烧释放热量的公式 Q=mq，其中 m 指燃料的质量，单位是 kg，q 指燃料的热值，单位量答案：C教师提出问题，学生列举生活中应用水的比热容大的现象，学生讨论交流，教师注意引导用控制变量叙述结论，教师提问，学生展示，教师归纳总结教师出示练习题，学生快速的独立完成，并分析是应用了哪一个知识点答案：A教师提出问题，学生口答即可教师强化出做功改变内能包括：外界可以对物体做功，物体内能增加，如压缩冲程；内能也可以对外做功，如做功冲程教师出示练习题，学生类比做功冲程独立完
13、成，并回答答案：D教师提出问题，两名学生写在黑板上，其他学生思考并写在练习本上，师生共同纠错 5是 J/kg练习：质量为 500g 的铁锅中放有 3kg 的水,把它们从 20加热到 90,水需要吸收多少热量?（c 铁=0.46103J/(kg)） 教师出示练习题，学生分析思考，两名学生在黑板上完成，其他学生在练习本上完成，然后学生给黑板上的两名学生纠错答案：16110 4J拓展提升例题1：用两个相同的加热器， 分别对质量相等的甲乙两种液体加热，其温度随时间变化的图像如图2所示，由图像可以看出（ ）A甲的比热容比乙大B甲的比热容比乙小 C甲和乙比热容相同D开始加热时，甲和乙的比热容为零例题2：用
14、燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20升高到70已知水的比热容为4210 3J(kg)，煤气的热值为42107J/kg求：（1）0.5kg煤气完全燃烧放出的热量（2）水吸收的热量（3）燃气灶烧水的效率教师出示例题，学生讨论、交流，寻找解决方法教师讲解时注意控制变量法的应用，可以在横坐标上取相同的热量，比较温度的变化，也可以在纵坐标上取相同的温度变化，比较吸收热量的多少答案：B本题的前两问可直接用公式计算，第三问需要理解燃气灶烧水的效率应是水吸收的热量跟煤气完全燃烧放出的热量的比值答案：（1）2.110 7J（2）1.0510 6J（3） = Q 吸 /Q 放=1.05106J/
15、2.1107J=5%体验成功1将一段粗金属丝反复多次地弯折后，金属丝弯折处的温度将_这是用_的方法来改变物体的内能，此过程中_能转化为_能而要达到同样的效果还可以采取的方法是 2从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在下边的空线上：热水放热的“热”是指_热水太热的“热”是指_教师出示诊断评价题，学生独立完成，教师出示答案，学生自我批改教师搜集学生做题信息，查漏补缺，学生认真听讲，加深理解图26摩擦生热的“热”是指_3下列对热学知识进行的归纳总结中，正确的是（ ）4为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的
16、温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图 3 所示（1）根据图像，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些”这位同学的判断是否正确？请说明理由（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给_加热更长的时间，这说明_的吸热能力强些（3）如果已知甲的比热容是1.8103J/（kg），则乙的比热容是 _J/（kg）答案：1升高，做功，机械，内，热传递2热量，温度，内能3A4（1）不正确，因为完全相同的酒精灯，加热相同的时间，放出的热量相等，甲、乙液体吸收的热量相等（2）乙；乙（3）2.410 3作业设计1小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是 4.2103J（kg）（1）如果小王用燃气灶将质量为 5Kg、温度为20的水加热到 100，则水需要吸收多少热量？（2）若小王烧水用的燃气灶使用的热值为4.2107Jkg 的煤气，且燃气灶烧水时的热效率（热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比）为 20%，则实际消耗的煤气为多少？教后反思A下滑时通过做功增加了物体内能B空气推动塞子时内能增加C海边昼夜温差小是因为水的比热容小D小蒸汽轮机利用机械能转化成内能来工作
