第十二章 內(nèi)能與熱機導(dǎo)學(xué)案及答案

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1、第十二章內(nèi)能與熱機 及答案 導(dǎo)學(xué)案 第十二章內(nèi)能與熱機 第1節(jié)認識內(nèi)能 導(dǎo)學(xué)目標 1. 了解內(nèi)能的概念，知道內(nèi)能的單位是焦耳。 2. 能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。知道對于同 一個物體，溫度越高，內(nèi)能越多；溫度越低內(nèi)能 越少。 3. 知道做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。 【重點難點】 1. 溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2. 做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。 導(dǎo)學(xué)過程 【自主學(xué)習(xí)】 1. 翻閱課本P22——P23，自主學(xué)習(xí)下列問題： (1) 課本圖12-1 (a)展示的運動的籃球具 有 ，物體內(nèi)部做熱運動的分子也具有 。課本圖12-1 (b)展示的是自由

2、下落的 蘋果和地球互相吸引具有 ，圖12-1 (c)展 示的是被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具 有，那么物體內(nèi)部相互吸引或排斥的分子也 具有- 。 （2）物理學(xué)中，我們把物體內(nèi) 與 的總和， 叫做物體的內(nèi)能；一切物體都具 有 。 ① 內(nèi)能和機械能的區(qū)別 是 : ②一壺水放在火上加熱，其溫度 “升 高”或“降低”）水分子的無規(guī)則運動變得 （“劇烈”或“緩慢”）內(nèi) （“增大” 或“減小”。 ③ 內(nèi) 能 因素有關(guān)。 的 大 小 與 2. 閱讀課本P23—P24,完成下列問題。 ①給你一根鐵絲，想增大它的內(nèi)能，采用的方法 有兩類，一類是：火上烤，放入開水中呆一會

3、， 強烈的陽光下曬，這種改變內(nèi)能的方法是叫 ，另一類是：在石頭上磨，來回彎折，用 錘子砸等。這種改變內(nèi)能的方法叫 。內(nèi) 能 改 變 的 方 式 有 和 。 ② 做功可以改變物體的內(nèi)能，對物體做功，物體 的內(nèi)能會 ，物體對外做功，物體的內(nèi)能 會 。 ③ 判斷教材圖12-5a、圖12-5b,圖12-5c中, 改變內(nèi)能的方式分別 是： 、 、 。 ④ 熱傳遞的方式有 、 、 和 三種，發(fā)生熱傳遞的條件是 ，熱傳遞的實質(zhì) 。 ⑤ 熱傳遞過程中高溫物體內(nèi)能 ，低溫物 體內(nèi)能 。 ⑥ A.舉出兩個熱傳遞改變內(nèi)能的例 子： ； B. 舉出兩個做功改變內(nèi)能的例 子： :

4、⑦ 做功和熱傳遞這兩種方式對于改變物體內(nèi)能 是 的。不同的是做功是能量發(fā)生 ，熱傳遞是能量發(fā)生了 【合作探究】 研討與交流 1. 我們知道，同一物體的溫度越高，內(nèi)能越多。 那么要是說：“同一物體的內(nèi)能越多，溫度一定 越高?！笔遣皇钦_呢？為什么？ 2. 內(nèi)能與機械能有什么區(qū)別呢？ 3. 我們知道，改變物體內(nèi)能的兩種方式是做功 和熱傳遞，同學(xué)們能不能從能量的轉(zhuǎn)化或者轉(zhuǎn)移 的角度說說，它們在改變物體內(nèi)能時實質(zhì)上是怎 么一回事呢？ 當(dāng)堂檢測 1. 甲、乙兩塊冰的質(zhì)量相同，溫度均為10°C?甲 冰塊靜止于地面，乙冰塊靜止在距地面10m高 處，則這兩個冰塊（） A. 機械能一樣大 B

5、. 乙的機械能大 C. 內(nèi)能一樣大 D. 乙的內(nèi)能大 2. 關(guān)于內(nèi)能的認識，下面說法正確的是（） A. 溫度為0 °C的物體沒有內(nèi)能 B. 物體溫度不變?內(nèi)能一定不變 C. 溫度高的物體內(nèi)能一定多 D. 物體的溫度升高，內(nèi)能一定增加 3. 下列事例中物體的內(nèi)能減少的是（） A. 金屬湯勺放進熱湯中后會變得燙手 B. 放人電冰箱的食物溫度降低 C. 一塊0C的冰全部熔化成0C水 D. “神舟五號”飛船返回艙進人大氣層后表面 升溫 4. 下列現(xiàn)象中，利用內(nèi)能做功的是（） A. 火車經(jīng)過后，鐵軌的溫度升高 B. 車刀在砂輪的高速摩擦之下

6、濺出火花 C. 在烈日之下柏油路面被曬熔化了 D. 火箭在“熊熊烈焰”的噴射中沖天而起 5.指出下列現(xiàn)象中改變物體內(nèi)能的方法。 （1） 雪在陽光下熔化 （2） 火車駛過后,鐵軌溫度升高 （3） 雙手搓一搓，使手暖和 （4） 熱水慢慢變涼 （5） 暖氣片散熱，使室內(nèi)溫度升高 我的收獲 第2節(jié)熱量與熱值 導(dǎo)學(xué)目標 1. 能記住熱量的概念、熱量的符號和單位。能 從概念、影響因素等方面區(qū)別清熱量和內(nèi)能。 2. 能記住熱值的概念、熱值的符號和單位。 3. 會利用熱值的計算公式來計算燃料完全燃燒 放出的熱量，會根據(jù)實際需要選擇燃料。 【重點難點】 1. 熱量

7、的概念。 2. 水的吸熱跟溫度變化、質(zhì)量的關(guān)系。 3. 熱值的概念、計算及如何選擇燃料。 導(dǎo)學(xué)過程 【自主學(xué)習(xí)】 1.熱量是指在 過程中物體 改變的多少。物體吸收熱量， 增加; 出熱量， 減少。 2. 熱量通常用符號 表示，國際單位制中熱 量的單位是 3. 燃料的種類： 燃料、 燃料、 燃料。 4. 質(zhì)量相等的不同燃料，在完全燃燒時放出的 熱量 。 5. 在 物 理 學(xué) 中， 把 叫做這種燃料的熱值。燃料完全燃燒的計算公式 為 。 6. 氫氣的熱值是1.4 108j/m3，它表示的物理意義 是 ， 【合作探究】 閱讀“活動1”，

8、完成下面問題。 1. 在探究物體吸收或放出的熱量實驗中，需要 的器材有鐵架臺、酒精燈、 、相 同的燒杯、計時表。水吸熱的多少可以根據(jù) 來粗略判斷。 2. 給100g的水加熱，記錄的物理量有 和 。加熱相同的時間，水吸收的熱量相 同，此實驗過程中控制 不變，改 的不同 ，然后依據(jù) 從而知道水吸收的熱量不同。 3. 分組完成“活動1”中的實驗，分析實驗數(shù) 據(jù)可得出實驗結(jié)論 。 4. 在探究水吸收的熱量跟它的質(zhì)量的關(guān)系時， 該實驗要控制 不變，改 變 。 5. 我們通過實驗，借助 方法，得出對同種物質(zhì)的物體，它吸收或放出的 熱量跟 成正比。焦耳

9、經(jīng)過實驗研究得出：1kg純水溫度 升高1°C或降低1°C時，吸收或放出的熱量 當(dāng)堂檢測 1. 關(guān)于燃料和熱值，以下說法中正確的是 ) A. 燃料的熱值與燃料的質(zhì)量無關(guān) B. 容易燃燒的燃料熱值一定大 C. 煤的熱值大于干木柴的熱值，燃燒煤放出的 熱量一定比燃燒干木柴放出的熱量多 D. 為了提高鍋爐的效率，一定要用熱值高的燃 料 我的收獲 第3節(jié)研究物質(zhì)的比熱容 導(dǎo)學(xué)目標 1. 知道物質(zhì)的吸放熱跟哪些因素有關(guān); 2. 了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一 種特性; 3. 會查物質(zhì)的比熱容表，并能說出它的物理意 義； 4. 會用熱量的公式進行簡單計算。 【重點難

10、點】 1. 比熱容的概念及物理意義。 2. 會用熱量的公式進行簡單計算。 導(dǎo)學(xué)過程 【自主學(xué)習(xí)】 閱讀課本內(nèi)容，完成下列知識填空。 1. 質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，在升高相同的溫度時， 吸收的熱量是 的。 2?比熱容在數(shù)值上等 于 3. 比熱容的符號是 ，單位是 ，讀 作 = 4.水的比熱容是 ，其物理意義 5?沿海地區(qū)晝夜溫差不大的原因 是 【合作探究】 探究物質(zhì)的吸、放熱性能 1. 影 響 素： 、 。 2. 提 出 的 問 是 3. 實驗設(shè)計：取質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，使其升高 相等的溫度，比較它們吸收熱量的多少。①''不 同物質(zhì)”選擇 和 ：

11、②"質(zhì) 量相等”要用 :③"升高的溫度” 要用 測量；④吸收熱量的多少通過 來判斷。 4. 實驗的結(jié)論是: 相等的 在 時，吸收的熱量是 的。為了比較不同 物質(zhì)在吸、放熱性能上的差別，物理學(xué)中引入了 這個物理: 5. 比較不同物質(zhì)的吸、放熱性能，你還有沒有 另外的實驗設(shè)計方法？請寫出。 當(dāng)堂檢測 1. 下列事例中，最能說明物質(zhì)吸收熱量的多少 跟物質(zhì)的種類有關(guān)的是（ ） A?體積相等的兩杯水溫度都升高10C，它們吸 收的熱量相同 B. 質(zhì)量相等的兩塊銅溫度分別升高5°C和10。6 它們吸收的熱量不相同 C?體積相同的水和煤油溫度都升高10C,它

12、們 吸收的熱量不相同 D. 質(zhì)量相等的水和銅溫度都升高10C，它們吸 收的熱量不相同 4. 關(guān)于比熱容的說法中正確的是（ ） A. 溫度高的銅塊比溫度低的銅塊比熱容大 B. 質(zhì)量小的鐵球比質(zhì)量大的鐵球比熱容大 C. 一桶水的比熱容比一碗水的比熱容大 D. 比熱容是物質(zhì)的特性之一，可以用來鑒別物 質(zhì) III 5. 為了探究液體溫度升高時吸收熱量的多少與 哪些因素有關(guān)，一個實驗小組做了如下實驗：在 四個相同的燒杯中分別盛有誰和煤油，用同樣的 加熱器加熱，記錄表格如下，并根據(jù)實驗記錄回 答下列問題： 1）分析比較 （填序號）燒杯的實驗記 錄，可得出的初步結(jié)論是：在質(zhì)量和升高的

13、溫度 都相同時，不同的液體吸收的熱量不同。 （2）分析比較1.2?和3?4?的實驗記錄，結(jié)合（1） 中的結(jié)論，然后綜合歸納得出：液體溫度升高時 吸熱的多少與 、 、 有關(guān)。 6. 一個溫度是40°C的鐵球，吸收了 2.3X103J/隔弋）的 熱量后，溫度上升到 90C，求鐵球的質(zhì)量。 (C 二 0.46 X103J/ (kg ?C)) 鐵 我的收獲 第4節(jié)熱機與社會發(fā)展 導(dǎo)學(xué)目標 1. 了解四沖程汽油機的基本構(gòu)造和基本原理。 2. 知道熱機的工作過程伴隨著能量轉(zhuǎn)化的過 程。 3. 知道熱機的使用給環(huán)境帶來污染和怎樣控制 熱機的污染。 4. 了解熱機的效率

14、。 【重點難點】 1. 四沖程汽油機的基本構(gòu)造和基本原理。 2. 熱機的工作過程伴隨著能量轉(zhuǎn)化的過程。 導(dǎo)學(xué)過程 【自主學(xué)習(xí)】 1. 熱機的種類：有、、 、燃氣 輪機、 發(fā)動 2. 熱機的共同特點是：將燃料燃燒時的 能 轉(zhuǎn)化為 能，然后通過做功，把 —能轉(zhuǎn) 化為 能。 3. 常用的熱機是內(nèi)燃機，燃料在機器內(nèi)部燃燒 的熱機叫內(nèi)燃機。最常見的內(nèi)燃機以汽油或柴油 為燃料，分別叫 機和 機。 4、 汽油機的主要構(gòu)造有_、—、—、—、 —及曲軸和連桿。 5、一個沖程：活塞從氣缸的—運動到—叫做 一個沖程。 6、常見的汽油機必須連續(xù)完成 四個沖程，且不斷循環(huán)進行才能正常工作

15、。 【合作探究】 （與同學(xué)合作交流，討論后填寫） 1?吸氣沖程：進氣門 ，排氣門 活塞由氣缸最上端向 運動, 的混合物吸入氣缸。 2?壓縮沖程：進氣門和排氣門 ，活塞 由氣缸最下端向 運動，燃料的混合物 被 ，汽缸內(nèi)溫度 ，氣壓 O 在此過程中， 能轉(zhuǎn)化 能。 3. 做功沖程：在壓縮沖程末，_產(chǎn)生電火花(點 燃式)，燃料混合物劇烈燃燒，產(chǎn)生_的燃氣推 動活塞向 運動，并通過連桿驅(qū)使曲軸轉(zhuǎn) 動對外 。在此過程中, 能 轉(zhuǎn)化 能。 4. 排氣沖程：進氣門 ，排氣門 ， 活塞由氣缸最下端向 運動,把廢氣排出 汽缸。 5. 汽油機一個工作循環(huán)包括 沖程，活

16、 塞往復(fù) 次，曲軸轉(zhuǎn)動 外做功 次。其他沖程靠飛輪的 完成。 ' 6. 熱機的效率 (聯(lián)系實際，閱讀教材內(nèi)容，后填寫。) 之比叫熱機的效率，表達式可寫作n (1)熱機工作時，用來做 的能量 :與 (2) 熱機的利用帶來的環(huán)境污染主要有 當(dāng)堂檢測 1. 下面對內(nèi)燃機的有關(guān)敘述，錯誤的是 （ ） A. 內(nèi)燃機是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置 B. 內(nèi)燃機用水冷卻是因為水的比熱容大 C. 內(nèi)燃機所產(chǎn)生的噪音，可以被機上的消音器完 全吸收 D. 內(nèi)燃機靠產(chǎn)生的高溫高壓氣體做功 2. 兩臺汽油機，甲的效率為30%,乙的效率為25%, 這兩個數(shù)據(jù)表示（ ）. A. 甲機做的功比乙

17、機多 B. 在消耗相同汽油時，甲機做的有用功比乙機的 多 C. 在相同時間內(nèi)甲機燃燒的汽油比乙機的多 D. 甲機的功率比乙機的大 3. 下列措施中不能提高熱機效率的是 （ ） A. 盡量使燃料充分燃燒 B. 盡量增加熱機的工作時間 C.盡量減少廢氣帶走的熱量 D.盡量減少熱機部件間的摩擦 5. 如圖所示是某種內(nèi)燃機某一沖程的示意圖， 由圖可知： (1) 這種內(nèi)燃機是 機; (2) 它表示的是 沖程； (3) 在這個沖程中 能轉(zhuǎn)化為 能； (4) 完成這一沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn) 圈； (5) 仔細觀察其銘牌，可看見"180Or/min"字 樣，則它正常

18、工作時，1秒鐘對外做功 次，完成了 個沖程。 6■ —臺單缸四沖程汽油機在一個工作循環(huán)中的平均功率是9.2XW,該汽油機毎分■鐘需燃燒 汽油50「問該汽油機的效率是夢大￥ (汽油的燃燒憤是4.6x1 我的收獲 導(dǎo)學(xué)案答案 第十二章內(nèi)能與熱機 第一節(jié)認識內(nèi)能 【自主學(xué)習(xí)】 1. （1）動能；動能；勢能；勢能；勢能。（2） 所有分子動能；分子勢能；內(nèi)能。①內(nèi)能是微觀 和統(tǒng)計上的概念，而機械能是宏觀上的概念。② 升高；劇烈；增大。③物體的質(zhì)量和溫度。 2. ①熱傳遞；做功；做功；熱傳遞。②增加; 減少。③熱傳遞；熱傳遞；熱傳遞。④傳導(dǎo)；對 增加。⑥A暖氣取暖；太陽灶燒水；B搓手取暖

19、; 流；輻射；存在溫度差; 能量的轉(zhuǎn)移。 ⑤減少; 鉆木取火。⑦等效；轉(zhuǎn)化；轉(zhuǎn)移。 【合作探究】 1. 不正確；內(nèi)能與溫度、質(zhì)量和狀態(tài)或者體積 都有關(guān)，同一物體狀態(tài)不同，內(nèi)能多的不一定溫 度高，例如o°c的水比0C的冰內(nèi)能多，但溫度 是相同等的。 2. 內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動 能和分子勢能的總和，跟物體整體的運動無關(guān)。 mi 3. 用熱傳遞的方法來改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上 是能量轉(zhuǎn)移的過程，即內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另 一個物體或內(nèi)能從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫 部分; 用做功的方法來改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是能: \=i |==| 轉(zhuǎn)化的過

20、程，即內(nèi)能和其他形式能的相互轉(zhuǎn)化過 程。 當(dāng)堂檢測 1. B； 2. D； 3. B； 4. D； 5?（1）熱傳遞；（2） 做功；（3）做功；（4）熱傳遞；（5）熱傳遞；6. （1）酒精燃燒, 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；（2）水 吸熱沸騰一一通過熱傳遞增加內(nèi)能；（3）管塞飛 出——通過做功改變物體的內(nèi)能。 第二節(jié)熱量與熱值 【自主學(xué)習(xí)】 1. 熱傳遞；內(nèi)能；內(nèi)能；內(nèi)能。 2. Q；焦（J）； 3. 態(tài)；液體；氣體。 4. 不同; 5. 某種燃料完全燃燒時所放出的熱量與燃料質(zhì) 量的比; Q=qmo 6. 1m3的氫氣完全燃燒時放出的熱量是1

21、4 X108J ；熱 值高，節(jié)約燃料，減少污染，保護環(huán)境。 【合作探究】 1.溫度計; 量筒; 水升高的溫度。 2. 水升高的溫度；加熱的時間；水的質(zhì)量；加 熱的時間，水升高的溫度。 3. 當(dāng)質(zhì)量一定時，水吸收的熱量與升高的溫度 成正比。 4. 水升高的溫度；水的質(zhì)量；當(dāng)升高的溫度相 同時，水吸收的熱量跟它的質(zhì)量成正比。 5.控制變量；升高的溫度；質(zhì)量; 4.2 X103J 當(dāng)堂檢測 1. A； 2. D； 3. D； 4. A； 5.化學(xué)；140； 6?（1） 由下到上；水升高溫度；（2）將比較相同時間內(nèi) 水升高的溫度改為比較燃料燃盡時水升高的溫 度；天平；燃料

22、不一定完全燃燒（水在吸熱過程 中有熱量損失）； 第三節(jié)研究物質(zhì)的比熱容 【自主學(xué)習(xí)】 1.不同。 2. 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高（或降低）1°C 所吸收（或放出）的熱量。 3. C； 慮.C）；焦每千克攝氏度。 J/Mcg 4?4.2xio3j/（kg?C）； 1kg水溫度升高（或降低）1C所 吸收（或放出）的熱量是4.2xio3j。 l=j |==| 5. 水的比熱容比砂石的比熱容大的多，對于質(zhì) 量相等的水和砂石來說，在吸收相等熱量的情況 下，水的溫度升的少，而砂石的溫度上升的多。 【合作探究】 1.物質(zhì)的種類; 質(zhì)量; 變化的溫度。

23、 2. 不同的物質(zhì)，在質(zhì)量相等。溫度變化相同時, 它們吸收或放出的熱量相同嗎？ 3. ①水；砂石；②天平；③溫度計；④溫度升 高的情況。 4. 質(zhì)量；不同物質(zhì)；升高相同溫度；不相等； 比熱容。 5. 取質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，使其吸收相等的熱 當(dāng)堂檢測 1. D； 2. D； 3. B；4? D；5?（1）1 3；質(zhì)量; 變化溫度；物質(zhì)種類；6. 0. 1kg。 第四節(jié)熱機與社會發(fā)展 【自主學(xué)習(xí)】 1. 蒸汽機；汽油機；柴油機；噴氣；火箭。 2. 化學(xué); 內(nèi)；內(nèi)；機械。 3. 汽油; 柴油; 4. 氣缸; 活塞；進氣門；排氣門；火花塞。 5. 一端; 另一端。 吸氣沖程；壓縮沖程；做功沖程；排氣沖程。 【合作探究】 1.打開；關(guān)閉；下；汽油；空氣; 2?都關(guān)閉；下端；上；壓縮；升高；增大；機械; 內(nèi)。 3?火花塞；高溫高壓；下；做功；內(nèi)；機械。 4?關(guān)閉；打開；上; 5.四；兩；兩; 慣性。 6. （1）有用功;燃料完全燃燒放出的能量；*。 Q （2）廢氣污染；噪聲污染。 當(dāng)堂檢測 1. C； 2. B； 3. B； 4. C； 5?（1）柴油機；（2） 壓縮；（3）內(nèi)；機械；（4） 1 ；（5） 150； 600。 2 6. 24%。