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(教学参考精选系列)2013年九年级物理全册 第十三章 内能导学案

发布时间:2013-12-21 13:38:23  

第十三章 内能

第一节 分子热运动

【学习目标】

1、通过观察和实验,初步了解分子动理论的基本观点。

2、能用分子动理论解释某些热现象。

【学习重点】:一切物质的分子都在不停的做无规则运动。

【学习难点】:分子之间存在的相互作用力。

【预习检测】

1. 扩散现象: 。扩散现象说明:⑴分子间有 ;

⑵分子在不停的做 。

2. 扩散现象既可以在 发生,还可以在 中发生,也能够在 中发生。

3. 为什么打开一盒香皂,很快就会闻到香味,是什么跑到鼻子里了?能闻到香味的原因是________________________。

4. 街上烤臭豆腐的小摊,人们远远就能闻到臭豆腐的味道,这属于 现象,臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则运动 ,说明分子的热运动跟 有关。

5. .建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染.成为头号“健康杀手”。此现象表明分子在永不停息地做无规则 .

6. 固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的 。虽然分子间有间隙,但固体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的 。

7. 铁棍很难被拉伸,说明分子间存在________________,水很难被压缩,说明分子间存在_________________。(均选填“引力”、“斥力”)

8. “破镜难圆”说明:当相邻分子间相距很远时,分子间的作用力将变_____________ 。

【共同探究】

★ 学生活动一:演示气体扩散(课本图16.1—2)

学生交流实验现象并回答下列问题:

1、你在实验中看到的现象是什么?

2、为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面,倒过来行吗?

3、此实验说明了_________________________________________________。

★ 学生活动二:演示液体扩散

学生交流实验现象并回答下列问题:

1、你在实验中看到的现象是什么?

2、为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面,倒过来行吗?

3、此实验说明了_______________________________

★ 学生活动三:演示固体扩散

学生交流实验现象并回答下列问题:

1、观察紧压在一起的铅片和金片在放置了5年后会互相渗入约1mm 深。

2、此实验说明了什么?

1

小结:扩散现象:相互接触的 ,彼此进入对方的现象叫扩散。

扩散现象说明:⑴分子间有 ;

⑵分子在不停的做 。

★ 学生活动四:影响物体扩散快慢的因素

1、气体、液体、固体三种状态的物体所组成的物体的分子会运动吗?

2、它们运动的快慢与什么有关?你的猜想是:______________。

3、试一试:在生活中找出一些证据支持你的猜想。

各小组派代表讲解并交流达成共识。

气体:现象:________________________结论:________________________________ 液体:现象:________________________结论:________________________________ 固体:现象:________________________结论:________________________________ 思考:我们在大扫除的时候,看见灰尘在空气中飞舞,能说明分子在永不停息的运动

中吗?_________________________

★ 学生活动五:阅读分子间的作用力

1、图16.1-5能说明什么?

2、扩散现象说明分子在不停地运动,那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开,而总是聚合在一起保持一定的体积呢?

3、为什么压缩固体和液体很困难呢?

小结:1、分子之间有相互作用的 和 。并且同时存在的。

2、当两分子间的距离很小时,作用力现为 ;

当两分子间的距离很大时,作用力表现为 ;

当分子间的距离很大时,分子间的相互作用力变得十分微弱,可近似认为

分子间无相互 。

【归纳整理】

基内能本内分 子 热 运 动 ①_____________________________ ②_____________________________ ③_____________________________ 热运动:分子的热运动跟______有关,______越高,热运动越剧烈 扩散现象:扩散现象主要说明了_________________________,影响扩散快慢 的主要因素________

【拓展练习】

1.写出下列物理现象说明的物理原理:

①两滴水银靠近时,能自动结合成一滴较大的水银:______________________ ②固体和液体很难被压缩______________-

③墙角的煤堆长了后墙角会变黑_________

2.对下列现象的解释,正确的是( )

A.打开香水瓶盖后,能闻到香味,说明分子在永不停息的运动

2

B.封闭在容器内的液体很难被压缩,说明分子间有引力

C.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙

D.铅笔笔芯用了一段时间后会变短,说明分子间有斥力

3.试着和同学讨论扩散现象和分子的无规则运动的关系?

______________________________________

4.下列现象中能说明分子在运动的是( )

A.扫地时,灰尘满屋 B.煮饭时,米粒翻滚

C.洒水时,水雾飞舞 D.炒菜时,满屋飘香

E.春天沙尘暴,飞沙满天 F.擦黑板时,粉笔灰四处飞扬

G.槐树开花时,空气中弥漫着槐花的香味 H.甲型H1 N1流感病毒通过飞沫传播 I.细雨濛濛 U.桂花飘香 P.雪花飞舞 Y.树叶凋落

5.将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面,手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后,慢慢提起弹簧秤,观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________,其原因是_________.

6.我们在实验室用酒精进行实验时,整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味,这是一种扩散现象。以下有关分析错误的是 ( )

A.扩散现象只发生在气体、液体之间 B.扩散现象说明分子在不停息地运动

C.温度越高时扩散现象越剧烈 D.扩散现象说明分子间存在着间隙

7.密闭的房间里打开香水瓶的盖子,一会儿整个房间都能闻到香味.下列说法正确的是

( )

A.温度越高,香味扩散得越慢 B.若温度低于0℃,这个现象就消失

C.这个现象能说明分子间有相互作用力 D.这个现象能说明分子运动是无规则的

8.下列现象中,与分子热运动有关的是????( )

A.尘土飞扬 B.烟雾缭绕 C.花香扑鼻 D.余音绕梁

9.电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”,请你从屋里角度分析,食物“窜味”属于 现象,电冰箱里的食物主要是通过 方式失去水分的。

10.茶蛋赴鸡西人喜爱的食品,把鸡蛋放入用酱油和少量茶叶为主要佐料配制成的汤中煮成“茶蛋”,煮好的“茶蛋”,外壳和蛋清颜色都发生了明显交化,这主要是因为分的无规则运动使酱油中的色素分子 到了鸡蛋里面;除此之外,茶蛋变成的速度要比用冷水腌制咸蛋快很多,这主要是因为分子无规则运动的速度与 有关。

11.把萝卜腌成咸菜通常需要几天,而把萝卜炒熟,使之具有相同的咸味,仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是

A.萝卜分子间存在空隙,易扩散 B.盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力

C.炒菜时萝卜是运动的,盐分子更容易进入萝卜中 D.炒菜时温度高,分子热运动更激烈

12.对下列常见现象的解释,正确的是( )

A.热胀冷缩,是因为分子的大小随温度的变化而变化 B.破镜难圆,是因为分子间有斥力

3

C.花香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动 D.尘土飞扬,是因为分子在不停地做无规则运动

13.下列说法中正确的是

A.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力 B.尘土飞扬,说明在不停地运动

C.弹簧能够被压缩,说明分子间有空隙D.糖在热水中溶解快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈

14.关于微观粒子的下列说法中正确的是( )

A.分子间存在着相互作用的引力和斥力 B.0℃所有物质的分子都停止了运动

C.组成固体的分子式静止的 D..固体和液体分子间没有空隙

第二节 内能

【学习目标】

1.理解什么是内能

2. 知道内能与温度之间的关系

3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。

【学习重点】:内能以及改变内能的方法。

【学习难点】:做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

【预习检测】

1. 叫做物体的内能;内能的单位: 。

2.同一物体,温度升高,内能 。

3.铁水和冰块的温度虽然不同,但他们都具有 。

4.改变内能的途径是: 和 。

5.冬天搓手会让手暖和,是通过 改变的内能;冬天嘴对手哈气取暖是通过 改变内能的。

6.在高空飞行的子弹具有_______能、_______能,同时还具有_______能,子弹落地后,这三种能不为零的是_______能.

7.物体内大量分子做无规则运动的激烈程度跟_______有关,当物体的温度升高时,它的内能_______;温度降低时,内能_______

8.当物体对外做功时,它的内能_______,温度_______;当外界对物体做功时,物体的内能_______,温度_______.给自行车打气,筒壁会发热,这是压缩筒内的空气_______,使空气的_______增加,温度升高的缘故.

【共同探究】

★学生活动一:阅读课文127页内能,回答下列问题:

1) 运动的物体具有_______,分子不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;

2) 发生弹性形变的物体,由于有作用力具有______,分子间也有相互作用的引力和斥力,

所以分子间也有______,物体________________________________________叫做内能。

3) 分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的______________________,分子动能越 4

_____,内能越________。

4) 物体的温度低时,分子的热运动______(停止吗?),所以一切物体________。

讨论:内能与机械能的区别:

★ 学生活动二:改变内能的方法

1、小组讨论:如何使一块冰熔化?怎样使一根铁丝的内能增大?

小结:⑴ 改变物体内能的方式有两种:____和_____,且在改变物体的内能

上是等效的。热传递的实质是________;做功的实质_________。

⑵ 在热传递过程中,高温物体 热量,温度 ,内能 ;低温物体 热量,温度 ,内能 。(热传递的条件存在温差)

2、演示压缩空气引火仪的实验:

在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,观察发

生的现象 ,

原因: ,

说明: 。

3、实验:在大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。给瓶内打气,当瓶塞跳起来时,

观察瓶内的变化 ,原因 ,

说明 。

小结:⑶ 对物体做功,内能 ,温度 , 实质是 能转化为 能;

物体对外,内能 ,温度 ,实质是 能转化为 能

★ 学生活动三:群策群力

1、1分钟竞赛:举出改变物体内能的例子?

2、讨论达成共识:

内能和温度的关系

⑴物体温度的变化(会、不会)引起内能的变化?

⑵物体温度不变,其内能(可能、不可能)改变?

内能和热量的关系

⑴物体内能的变化(一定、不一定)伴随着吸收或放出热量?

⑵物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起内能的变化?

热量和温度的关系

⑴物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起物体温度的变化?

★ 学生活动四:学生阅读:地球的温室效应

1)什么是温室效应?

2)产生温室效应的原因是什么?

【归纳整理】

1、定义:__________________________________________叫内能。 内 能 2、大小相关因素:一切物体都具有内能,其大小跟物体的_____有关。物体的_____升高,内能增大,物体的______降低,内能减小。 3、改变内能方法:①__________②___________ 5

【拓展练习】

1.小明同学把金属勺放在热汤中,过一会儿,发现金属勺的温度升高了,它的________增加;把金属勺从热汤中拿出来,过一段时间后,金属勺的温度降低了,它的__________减少了,于是李文静同学得出结论:通过_____________可以改变物体的内能.

2.把热的钢棒杯内水中,发现杯内水的温度会升高,即水的内能会______,这一实验表明用_______________的方法可以使物体的内能发生改变.

3.关于物体的内能与温度的关系,下列说法中正确的是 ( )

A.物体的内能与温度有关,物体的内能越大,温度越高

B.物体的内能与温度有关,物体的温度升高,内能增大

C.物体的内能只与温度有关,温度高的物体,内能一定大

D.物体的内能只与温度有关,内能大的物体,温度一定高

4.下列说法中错误的是 ( )

A.一切物体都有内能,物体的内能跟物体的温度有关

B.一切物体的分子都在不停地做无规则的运动

C.物体的分子间既有引力又有斥力

D.当物体的温度为0℃时,分子就停止运动了,内能就为零

5.在温度为0℃时,静止在桌面上的铁块 ( )

A.只具有内能 B.只具有机械能

C.既具有机械能又具有内能 D.既没有机械能又没有内能

6.下列事例中物体内能减少的是 ( )

A.金属汤勺放进热汤中后会变得烫手

B. 放入电冰箱中的食物温度降低

C.一块0℃的冰全部融化成0℃的水

D.“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温

7.关于温度、热传递和能量,下列说法中正确的是 ( )

A.温度高的物体具有的能量多

B.温度低的物体含有的能量少

C.能量总是从温度高的物体传递到温度低的物体

D.能量总是从能量多的物体传递到能量少的物体

8.下列事例中,不属于通过热传递改变物体内能的是 ( )

A.用酒精灯加热杯里的水 B.人晒太阳觉得暖和

C.金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手 D.用打气筒打气,筒壁会发热

9.物体温度降低时,下列说法中错误的是 ( )

A.分子无规则运动的速度变慢 B.物体的内能减小

C.物体运动的动能不变 D.物体运动的动能减小

10.两个物体紧靠在一起,而没有发生热传递,那么它们一定具有相同的( ) 6

A.热量 B.温度 C.比热 D.质量

11.下面说法正确的是( )

A.一切物体都的内能 B.抛有空中的球只具有机械能,不具有内能

C.0℃的冰不具有内能 D.一个物体温度不变, 内能一定不变

12.关于热传递和热量,下列说法中正确的是 ( )

A.温度高和物体含有热量一定多

B.质量比较大物体含有的热量比较多

C.热量总是从含有热量多的物体传递到含热量少的物体

D.热量总从高温物体传递到低温物体

13.下列说法正确的是 ( )

A.高温物体的内能一定大 B.内能大的物体温度一定高

C.物体的内能变小,温度一定降低 D.物体的内能变小,温度可能降低

14.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 ( )

A.物体的温度越高,它含的热量越多 B.物体内能增加,一定要吸收热量

C.物体内能越多,放热一定越多 D.物体的温度升高,它的内能就增加

15.0℃的冰全部熔化成0℃的水,体积将减小,比较这块0℃的冰和熔化成的0℃的水所具有的内能,下列说法正确的是:( )

A.它们具有相同的内能 B. 0℃ 的水具有的内能多

C.0℃ 的冰具有的内能多 D.无法判断

16.关于物体内能,下列说法正确的是( )

A.同一物体温度降低,它的内能一定减少 B.热传递是改变物体内能唯一的方法

C.温度为0℃的物体没有内能 D.温度相等的1kg水和1g水内能相同

17.关于温度、热量和内能的说法中正确的是 ( )

A.物体内能增加,温度一定升高 B.物体内能增加,一定是吸收了热量

C.物体温度升高,内能一定增加 D.物体的内能变化多少,物体的热量就变化了多少

18.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,温度低的物体内能一定小

B..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.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体

D.物体的温度越高,所含热量越多

19.下列关于内能的说法中正确的是( )

A.静止的物体没有内能 B.00C以下的物体没有内能

C.内能和机械能是同一种形式的能量 D.内能与物体的温度有关

质疑与反思:

7

第三节 比热容

【学习目标】

1、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性.

2、尝试用比热容解释简单的自然现象.

3、能根据比热容进行简单的热量计算.

4、通过探究,比较不同物质的吸热能力.

【学习重点】:比热容的概念和热量有关计算。

【学习难点】:理解比热容概念并能利用它解释有关现象.

【预习检测】

1.根据生活经验,我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长,说

明物体所吸收的热量与_________有关。

2.把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长,说明了物体所吸收的热量的多少与

_________有关。

4.热量是看不见,摸不着的,你是通过什么知道水吸收热量多少的呢?

【共同探究】

★学生活动一:探究比较不同物质的吸热能力

1、方法:根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与 和 有关,

我们要探究热量的多少与物质的种类是否有关,需要控制 、 相同,这种方法叫 。

2、器材:你认为要验证你的猜想,需要哪些器材,思考并交流以下几个问题: 3、相同质量的水和沙子,当温度升高的度数也相等时,吸收的热量是不是一样多呢?

8

(1)需要测量哪些物理量,需要哪些器材?并说出你的理由

(2)热量是看不见摸不着的物理量,你通过什么知道它的多少?。

(3)数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量?

3、进行试验:某组同学按照课本组装器材,并进行实验,后将实验数据填入下表格中,

请根据表中的实验记录回答:

⑴比较1、2记录,得出的结论是___________________________________; ⑵比较3、4记录,得出的结论是___________________________________; ⑶比较1、3记录,得出的结论是___________________________________; ⑷综合上述结论,物体温度升高时吸热的多少与_________________________有关。 ⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是____________________________。

4、结论:(1)交流实验数据,说出通过实验得出的结论是:相同质量的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度 (相同、不同),这说明物体吸收热量的多少与 有关。 ★学生活动二:阅读132页比热容,回答下面问题.

1、定义:由于不同的物质升高相同的温度需要吸收的热量不同,为了揭示物质的这种特性,引入了一个新的物理量:比热容。物理学中规定:单位质量的物质温度每升高或降低 所吸收或放出的 为该物质的 ,它的国际单位是 符号 2、意义:看常见物质比热容表格,了解各种物质比热容,可知(1)不同物质的比热容一般 ,(相同、不同) (2)水的比热容最大,水的比热容为 ,它的意义是 沙石的比热容为 ,它的意义是 ,如果让相同质量的水和沙石吸收相同的热量,水升温要 (快、慢)。

3、水的比热容较大的在生活中的应用和现象:

(1)人们常用冷水冷却发动机,冬天人们用热水来取暖,你能解释这样做的原因吗?

(2)我国新疆地区有“早穿棉袄,午穿纱,抱着火炉吃西瓜”的说法,你能解释这种昼

夜温差较大的原因吗? (3)你能再举一例吗?

(4)如果把这杯水倒去一半,所剩部分的水的比热容是_________ J/(Kg℃)。 ★学生活动三:探究热量的计算

9

已知水的比热容为4.2×10J/(Kg℃),

则:1Kg的水温度升高1℃,所吸收的热量为 ________ J;

1Kg的水温度升高2℃,所吸收的热量为 J;

2Kg 的水温度升高1℃,所吸收的热量为 J;

2Kg 的水温度升高2℃,所吸收的热量为 J;

小结:如果我们用Q表示物体吸收或放出的热量,用c表示物质的比热容,用Δt表示温

度的变化,你能总结出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式吗?

Q = _____ ___。

请利用公式计算:

1、在标准气压下,将0.5Kg,20℃的水烧开,需要吸收多少热量?

2、质量为5kg的热水,从100℃降到80℃放出的热量是多少?

【归纳整理】

比热容

2、单位:_________ 3、物理意义:________________________________。水的比热_________________ 其物理意义可表述为_________________________________________。 1、定义:___________________________________________叫比热容 3

【】 、热量的计算公式:①___________②____________ 1.小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热,以便探究

沙子和水吸热升温快慢的程度。

(1)比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种:

① ②

(2)实验中小明猜想;沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的,则应该观察到的现象是 。

2.、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水,经太阳晒2h后,温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是 J,这是用 的方式增加了水的内能.

3.由Q=cm(t- to)可得。c= ,关于同一种物质的比热容c,列说法正确的是( )

A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍

B.若质量增大一倍,则比热容减至一半

C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍

D.无论质量多大,比热容都一样

4.我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量,水温升高2℃。若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石<c水),则砂石升高的温度将 2℃。(填“大于”、“小于”或“等于”)

10

5.为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热.下表是他们的实验记录,根据实验记录回答下列问题:

(1)分析比较_________(填烧杯号)烧杯的实验记录,可得出的初步结论是:在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同.

(2)分别分析比较1,2和3,4两烧杯的实验记录,结合(1)中的结论,然后综合归纳可得出,物体温度升高时吸收热量的多少与_________有关系.

6.(2010北京西城模拟)铜的比热容是铅的比热容的3倍。质量相同的铜块和铅块,若它们升高的温度之比为1∶2,则它们吸热之比为( )

A.2∶3 B.3∶2 C.6∶1 D.1∶6

7.(2010北京顺义模拟,50)一个温度是40 ℃的铁球,吸收2.3×103 J的热量后,温度上升到90 ℃,求铁球的质量。〔铁的比热容是0.46×103 J/(kg·℃)〕

质疑与反思:

11

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