高中物理 《分子热运动 能量守恒和气体》导学案
16.5《能量守恒定律》导学案

16.5《能量的转化和守恒》导学案一、教学目标:1、知道能量守恒定律2、能举出日常生活中能量守恒的实例3、有用能量守恒的观点分析物理现象的意识二、教学重、难点:1、各种形式能量之间的相互转化。
2、能量守恒定律的得出。
三、自主学习:1、自然界中的各种现象都是互相联系的,可以从能量的角度反映这种联系。
做想想做做,观察实验所发生的现象,发生了哪些能量转化?实验1 现象_______________________能转化为_________________。
实验2 现象_______________________能转化为_________________。
实验3 现象_______________________能转化为_________________。
实验4 现象_______________________能转化为_________________。
通过想想做做,我们发现在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化:摩擦生热,_______能转化为_____能;水电站里水轮机带动发电机发电,_____能转化为____能;电动机带动水泵把水送到高处,___能转化为____能;植物吸收太阳光进行光合作用,____能转化为___能;燃料燃烧时发热,_____能转化为____能。
2、想想议议:为什么它们的高度会逐渐降低?是否丢失了能量?你认为减少的机械能到哪里去了?科学工作者经过长时间的探索,发现自然界的各种现象不是孤立的,而是互相联系的。
大量事实证明,任何一种形式的能在转化为其他形式的能的过程中,能的总量是保持不变的。
什么是能量守恒定律?四、合作探究:各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化,图11.6-1给出了两个实例,能做些补充吗?五、当堂训练(大约用10分钟左右)1、火力发电厂“吃”的是煤,“发”的是电,请你写出能量转化形式:2、在庆祝小强生日的晚会上,同学们为他点燃了生日蜡烛,并拍手唱歌祝贺,同学们拍手时伴随有___能产生,蜡烛燃烧时___ 能转化为___能和光能。
人教版高二物理 热力学定律 导学案(含答案,精排版) 10.3 热力学第一定律 能量守恒定律

§10.3 热力学第一定律能量守恒定律【目标及达标标准】1.能够从能量转化的观点理解热力学第一定律及其表达式,会用ΔU=W+Q分析和计算问题2.理解和掌握能量守恒定律,知道能量守恒是自然界普遍遵从的基本规律,会用能量转化和守恒的观点分析物理现象3.知道第一类永动机是不可能实现的【重点、难点】热力学第一定律ΔU = W + Q中各物理量的意义及正负号的确定【教学方法】合作探究【教学用具】多媒体【物理背景、物理模型】饱和汽、湿度【导读导思】达标标准:思考并完成下列问题和任务,并能独立向别人表述出来(书面或口述)自主学习、课前诊断先通读教材,画出本节课中的基本概念及物理规律,回答导学案预习中涉及的问题,独立完成,限时25分钟。
一、热力学第一定律:阅读课本第54页“热力学第一定律”部分,思考并回答下列问题:【思考与讨论1】一定质量的气体,被活塞密封在气缸内.问题1:如果它跟外界不发生热交换,那么外界对它做功与气体对外做功,会引起气体内能怎样的变化?问题2:如果外界与气体之间没有做功,那么气体吸热与放热会引起气体内能怎样的变化?问题3:如果气体跟外界同时发生做功和热传递的过程,W、Q、△U的正负号如何确定?问题4:W、Q、△U三者都有正负,它们的关系怎样?【思考与讨论2】一定质量的气体,如果膨胀时做的功是135J,同时向外放热85J.问题5:外界对气体做功,还是气体对外界做功?问题6:气体内能的变化量是多少?问题7:内能增加了还是减少了?【案例探究1】一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量,内能增加了4.2×105J.问:①是气体对外界做了功,还是外界对气体做了功?做了多少焦耳的功?②如果气体吸收的热量仍为2.6×105J不变,但是内能只增加了1.6×105J,这一过程做功情况又怎样?二、能量守恒定律:阅读课本第54-55页“能量守恒定律”部分,思考并回答下列问题:【思考与讨论3】能量守恒定律不是由某一个人通过某一项研究而得到的,从18世纪末到19世纪40年代,不同领域的科学家从不同角度都提出了能量守恒的思想.问题8:历史上有哪些科学家曾经在这一方面做过探索?问题9:这些科学家都在哪些方面做出了贡献?问题10:能量可以由一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体转移到另一个物体.能量在转化或转移的过程中遵循什么规律?问题11:做功和热传递都可以改变物体的内能,那么这两种方式在改变物体内能的本质上有什么区别吗?问题12:能量守恒定律有什么重要意义?能量守恒定律使人们找到了研究自然现象的公共量度—能量,从而把各种自然现象用定量规律联系起来,揭示了自然规律的多样性和统一性.三、永动机不可能制成:阅读课本第55-56页“永动机不可能制成”部分,思考并回答下列问题:【思考与讨论4】据说,13世纪有一个法国人叫奥恩库尔的,他在一个轮子的边缘上等间隔地安装了12根可活动的锤杆,如图所示.他设想一旦轮子被启动,由于轮子右边的各个重锤距轮轴更远些,就会驱动轮子按箭头方向永不停息地转动下去.问题12:不用能量的概念,你能不能说明它不会“永动”?问题13:什么是第一类永动机?问题14:为什么第一类永动机不可能制成?【案例探究3】有一种所谓“全自动”机械手表,既不需要上发条,也不用任何电源,却能不停地走下去.这是不是一种永动机?如果不是,你知道维持表针走动的能量是从哪儿来的吗?【巩固练习】1.达标标准:(1)每道题都能独立做出来,并总结涉及的知识点;(2)尝试总结出常见题型及其做法。
高中物理分子动理论-气体和热力学定律专题讲练

【分子动理论 气体与热力学定律】专题讲练一、考纲要求六.分子动理论、热和功、气体热学局部在高考理综中仅仅以一道选择题的形式出现,分值:6分。
知识要点是分子动理论、内能、热力学三定律及能量守恒定律和气体的性质。
二、典例分类评析1、分子的两种模型及宏观量、微观量的计算〔1〕分子的两种模型①球体模型:常用于固体、液体分子。
V=1/6πd 3②立方体模型:常用于气体分子。
V=d3 〔2〕宏观量、微观量的计算在此所指的微观量为:分子体积0V ,分子的直径d ,分子的质量0m .宏观物理量为:物质的体积V 、摩尔体积mol V 、物质的质量m 、摩尔质量M 、物质的密度ρ。
阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁。
由宏观量去计算微观量,或由微观量去计算宏观量,都要通过阿伏加德罗常数建立联系.所以说阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁.①计算分子的质量:0mol A AV M m N N ρ== ②计算分子的体积:0mol A A V M V N N ρ==,进而还可以估算分子的直径(线度) d ,把分子看成小球,由30432d V π⎛⎫= ⎪⎝⎭,得d =〔注意:此式子对固体、液体成立〕 ③计算物质所含的分子数:A A A mol m V V n N N N M V Mρ===. 例1、以下可算出阿伏加德罗常数的一组数据是 〔 〕A .水的密度和水的摩尔质量B .水的摩尔质量和水分子的体积C .水分子的体积和水分子的质量D .水分子的质量和水的摩尔质量例2、只要知道以下哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离 〔 〕A.阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和质量B .阿伏加德罗常数,气体摩尔质量和密度C .阿伏加德罗常数,气体质量和体积D .该气体的密度、体积和摩尔质量例3、某固体物质的摩尔质量为M ,密度为ρ,阿伏加德罗常数为A N ,那么每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别是 〔 〕A .A N M 、A N M ρB .A M N 、A MN ρC .A N M 、 A M N ρD .A M N 、 A N Mρ 例4、假设以 μ表示水的,υ表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积, ρ为表示在标准状态下水蒸气的密度,N A 为阿伏加德罗常数,m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积,下面是四个关系式中正确的选项是 〔 〕A . N A = ─── υρ mB .ρ = ─── μA N ΔC . m = ─── μA ND .Δ= ─── υAN 例5、地球半径约为6.4×106 m ,空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球外表大气在标准状况下的体积为 〔 〕A.4×1016 m 3B.4×1018 m 3C. 4×1030 m 3D. 4×1022 m 32、分子热运动和布朗运动(1)布朗运动①布朗运动是指悬浮小颗粒的运动,布朗运动不是一个单一的分子的运动——单个分子是看不见的,悬浮小颗粒是千万个分子组成的粒子,形成布朗运动的原因是悬浮小颗粒受到周围液体、气体分子紊乱的碰撞和来自各个方向碰撞效果的不平衡,因此,布朗运动不是分子运动,但它间接证明了周围液体、气体分子在永不停息地做无规那么运动,②布朗运动与扩散现象是不同的现象.布朗运动是悬浮在液体中的微粒所做的无规那么运动.其运动的剧烈程度与微粒的大小和液体的温度有关.扩散现象是两种不同物质在接触时,没有受到外力影响。
【人教版】2019年中考物理复习-导学案:《热和能》-含答案

《热和能》知识点一:分子动理论考点1:扩散现象1、扩散现象说明,它可以发生在任意两种物质之间.扩散现象与有关,越高扩散越快.考点2:分子运动和物体运动的区别2、分子在运动物体也在运动但二者是有区别的,请你判断下列各种说法(填序号)A 春天柳絮纷飞 B夏天槐花飘香C秋天落叶飘零 D冬天雪花纷飞E打开香水瓶能闻到香味 F炒菜很远就能闻到菜香G别人抽烟时自己也能闻到烟味 H扫地时尘土飞扬I堆煤的墙角会变黑 J铅和金片能相互渗入其中属于分子运动的是属于物体运动的是考点3:扩散与温度的关系3、生活中我们会遇到这些情景:炒菜时菜很快就有鲜味而腌咸菜却要很长时间;把白糖放到热水中很快就有甜味而放到凉水中却要很长时间;把一滴蓝墨水滴进热水中整瓶水很快变蓝而凉水却要很长时间,请你总结这些现象的共同规律.考点4:分子间的相互作用力4、用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图所示.则弹簧测力计的读数()A.不变,因为玻璃板重力不变B.变大,因为玻璃板沾水变重了C.变小,因为玻璃板受到了浮力作用D.变大,因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力考点5:分子动理论的综合运用5、(多选)下列说法中正确的是()A.弹簧能够被压缩,说明分子间存在空隙B.吸盘式挂钩能吸在玻璃上,说明分子间存在引力C.扫除时,空中尘土飞扬,说明分子在永不停息的运动D.红墨水在水中的扩散现象,说明分子在永不停息的运动E.用胶水把对联贴上去是因为分子间有引力F.粉笔能在黑板上写字是因为分子间有斥力知识点二:内能及其改变考点1:内能的概念6、关于内能,判断下列说法是否正确A.温度低于0℃的物体不具有内能()B.具有内能的物体也可以具有机械能()C.物体的温度越高,所含的热量越多()D.温度相同的物体,其内能大小一定相等()E.0℃的冰变成0℃的水其内能不变()F.0℃的冰比100℃的水具有的内能大()G.质量相同的水比冰具有的内能大()H.水在沸腾时内能不变()考点2:内能的改变7、改变物体内能有和两种方式,二者是等效的.冬天烤炉子是通过改变物体内能而搓手则是通过改变物体内能.考点3:热传递8、甲、乙两个物体相互接触,在进行热交换的过程中()A.热量多的物体向热量小的物体传热B.温度高的物体向温度低的物体传热C.内能大的物体向内能小的物体传热D.比热容大的物体向比热容小的物体传热考点4:做功和热传递改变物体内能9、做功和热传递都可改变物体的内能,请你判断下列物体内能的改变究竟是通过哪种方式改变物体内能(1)冬天寒风刺骨,路面温度降低(2)反复弯折铁丝,铁丝发热(3)用火炉烧水,水的温度升高(4)用一杯热水捂手,手逐渐变暖和(5)钻木取火(6)锯木头时锯条发烫(7)冬天用热水袋取暖(8)D.小孩从滑梯高处滑下时臀部发烫(9)放入冰箱中的食物温度降低(10)两手相互摩擦手发热(11)阳光照射下的柏油路面温度升高(12)流星划过天空其中属于热传递改变物体内能的是属于做功改变物体内能的是冰壶比赛中,为了使冰壶按照运动员预计的运动快慢和方向运动,往往看到两名运动员在前方迅速“擦”冰,这是通过的方式改变冰的内能,使表面的熔化成薄薄的一层水.这样就能减小冰壶与冰面之间的考点5:做功和热传递改变物体内能的本质10、摩擦生热的本质:克服摩擦,机械能转化为,所以做功的本质是能的11、烧水时水的温度升高这是因为水吸收了热量,所以热传递的本质是能的考点6:温度、内能、热量之间的关系12、下列关于温度、内能、热量判断下列说法是否正确A.物体吸热,温度一定升高()B.一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功()C.某铁块温度降低,内能一定减小()D.温度高的物体把温度传给温度低的物体()E.对物体加热,物体的温度一定升高()F.物体温度越高,所含有的热量越多()G.物体的温度是0℃,其内能也是零()H.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递()I.物体温度不变内能也有可能增加()J物体内能增加温度一定升高()K温度高的物体放出的热量一定多()L热传递过程中,物体吸热,内能一定增加()知识点三:比热容考点1:比热容的概念13、关于比热容,下列说法正确的是()A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B.物体的比热容跟物体的温度有关C.物体的质量越大,它的比热容越大D.物体的比热容与温度、质量都没有关系14在同样的烧杯中盛着质量相等的甲、乙两种液体,用同样的酒精灯给它们加热,其温度随时间变化的图象如下:①如果使它们升高相同的度数,我们发现用的时间长,这说明的吸热能力强.由此可以得出结论:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的一般是的,为了比较物质的这一特性,物理学中引入“比热容”这一概念.②继续给两种液体加热,当温度上升到100℃时,发现甲的温度不再上升,这是因为:③由图象可知液体的比热容大.15、冰在熔化过程中的一些说法,下列判断正确的是()A.内能不变,比热容不变B.吸收热量,温度升高C.比热容、内能、温度都不变D.比热容变大、内能增加,温度不变考点2:比热容的图像16、质量相等的甲、乙、丙三种物质,它们吸收的热量Q吸与温度变化△t的关系图象如图所示,以下说法正确的是()A.升高相同的温度甲吸收的热量最多B.降低相同的温度丙放出的热量多C.无法比较比热容大小D.三者的比热容相等17.如图1所示用规格相同的两烧杯分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网同时对两烧杯加热.已知水比煤油的比热容大.则图2中能反映该实验情况的是()考点3:水的比热容大的应用18、生产生活中,我们常常会遇到下列现象A.福岛核电站受损后灌注海水降温B.汽车发动机中用水循环冷却C.晚间,在春播秧田里灌水保温D.三峡水电站建水坝储水发电E.北方的冬天用水暖气F.沿海地区昼夜温差小内陆地区昼夜温差大G.沿海地区常吹有海陆风H.夏天在海边玩耍时海水比较凉爽而沙石比较烫脚I.夏天教室里拖完地后会觉得凉快其中哪些现象是利用水的比热容大的性质(填序号)问答题解释方法(1)吸收或降低相同的温度,物质的比热容大吸收或放出的热量多.上述现象中哪些是应用此方法(2)吸收或放出相同的热量,物质的比热容大温度改变量小.上述现象中哪些是应用此方法19、如图所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线.从图象可以看出,在一年中,曲线A表示的是(选填“沿海”或“内陆”)城市年气温变化曲线.这是根据水的比热容比砂石比热容的特点来判断的.考点4:公式Q吸=Cm(t-t0)的应用20、甲、乙两物体的比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比为()A.9∶2 B.2∶9 C.1∶2 D.2∶121、将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整石蜡上.经过一定时间后,观察到的现象如图.则三块金属的比热容()A.甲最小B.乙最小C.丙最小D.一样22、根据下面的比热容表说出三条规律几种物质的比热容c(J•(kg•℃)-1)水 4.2×103冰 2.1×103酒精 2.4×103砂石0.92×103煤油 2.1×103 铝0.88×103水银0.14×103铜0.39×103(1)(2)(3)判断方法(1)同种物质比较不同状态得到规律(2)不同物质数值相同比较得到规律(3)通观固、液、气整体比较得到规律我们知道水,酒精,煤油都是比较容易获取的液体,为什么体温表里的测温物质用水银而不用另外三种液体?23小林特别喜欢吃“糖炒栗子”他看到人们在炒栗子的时候,往锅里加了一些“砂子”来炒,填塞了栗子间的空隙,过一会儿,炒熟的栗子又香又甜,他知道这是通过的方式来改变栗子内能的,但是他不知道放“砂子”的用处,你能猜出用砂子炒栗子的好处吗?24冬天小名每天早晨都要喝牛奶,由于天冷,牛奶的温度较低,他每天都要采取“热水浴”的方式把牛奶瓶放入热水中温热.如图所示,这是某天小名用热水温热牛奶的图象,已知牛奶的质量为0.4kg,热水的质量是100g(不计奶瓶的质量和热量的散失).(1)由图象可知,温度较低的牛奶要经过 min后才与热水的温度相同.(2)根据图象提供的数据信息,计算牛奶的比热容.考点5:探究不同物质的吸热能力25在探究“不同物质的吸热能力”的实验中(1)除了图中的器材你还需要的器材有(2) 在实验中对水和煤油的选取需满足的条件(3)实验中为了使水和煤油吸收相同的热量,你的做法是(4)水和煤油吸收热量的多少是通过(温度计的示数或加热时间)来反映的,此处运用了法(5)为了比较水和煤油的吸热能力,可采用的比较方法AB(6)本实验不足之处是,如何改进(7)下表是小明在探究过程中记录的数据.物质次数质量m/kg 升高的温度△t/℃加热的时间t/min1 0.1 10 2水2 0.2 10 43 0.1 10 1煤油4 0.2 10 2通过表中1、2的数据可得到的结论是通过表中1、3的数据可得到的结论是通过表中1、4的数据可得到的结论是(8)通过上表可知不同物质的吸热能力不同,在物理中我们引入比热容的概念通过上表的实验数据我们可以得到考点6:利用比热容解析现象26无论是白天还是夜晚,人们漫步在海滨,会感到习习海风迎面吹拂,十分畅快.这样的风非常柔和,通常情况下,它白天从海上吹向陆地,夜晚从陆地吹向海上(如图),气象上把这种风称为“海陆风”.请你运用学过的物理知识说明海陆风形成的原因.知识点四:热机考点1:热机的工作原理27、如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾.(1)水沸腾后会出现的现象是.这个过程中,燃料的能转化为能,又通过做功,把转化为能(2)利用该实验过程的原理完成工作的是考点2:内燃机的四个冲程28、下图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为()A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲C.丙、乙、丁、甲 D.甲、丁、乙、丙在这四个冲程中把机械能转化为内能把内能转化为机械能冲程末端内能最大考点3:热值的概念29、关于燃料和热值,以下说法正确的是()A.燃料热值与燃料种类有关与燃料的质量无关B.容易燃烧的燃料,热值一定大C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值高的燃料考点4:热值在生产和生活中的应用30、我国随着航天事业发展需要,正在研制大功率液氢发动机.这种发动机主要是因为液氢具有()A.较小的密度 B.较大的比热容C.较高的热值 D.较低的沸点31、用热值为3×107J/kg的酒精给8kg的某种液体加热5min,该液体的温度随时间变化的图象如图所示.若燃烧的酒精质量为28g,则酒精完全燃烧放出的热量是 J该液体的温度升高了℃,比热容是考点5:热机的效率理解32、(多选)热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志,人类的现代生活已越来越离不开各种热机,热机从根本上改变着我们的世界.下列相关说法正确的是()A.热机是把内能转变为机械能的装置B.燃料燃烧时把内能转化为化学能C.使用热值大的燃料可提高热机效率D.采取有效措施热机效率能达到100%E.设法利用热机排出的废气所具有的能量是提高热机效率的重要手段F.使燃料充分燃烧也可提高热机的效率G.减少热机内部的摩擦也可提高热机的效率考点6;热机效率的计算33、天然气灶烧水,燃烧0.5m3的天然气,使100kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为C=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为q=7.0×107J/m3.求:(1)0.5m3天然气完全燃烧放出的热量Q放.(2)水吸收的热量Q吸.(3)燃气灶的效率η.知识点五:能量的转化和守恒考点1:能的转化34、说明下列实例中能的转化(1)植物的光和作用转化为(2)太阳能电池转化为(3)太阳能热水器转化为(4)发电机转化为(5)摩擦生热转化为(6)电动机转化为(7)电热器转化为(8)电灯转化为(9)蓄电池充电过程转化为(10)燃料燃烧转化为(11)内燃机转化为(12)火力发电转化为(13)天空中的流星转化为考点2:能量守恒35、在学习了内能及能量的转化和守恒后,同学们在一起梳理知识时交流了以下想法,你认为其中不正确的是()A.做功可以改变物体的内能B.热传递改变物体内能是不同形式的能量的互相转化C.在一定条件下各种形式的能量可以相互转化D.能量在转移和转化的过程中总会有损耗,但能量的总量总保持不变答案1 分子在不停地做无规则运动温度温度2 分子运动BEFGIJ 物体运动ACDH3温度升高分子无规则运动加剧,扩散现象明显温度降低分子无规则运动减慢,扩散现象不明显4 D5 DE6 B对其余错7做功热传递热传递做功8 B9 做功 2 5 6 8 10 12热传递 1 3 4 7 9 11做功摩擦10 做功内能转化11 转移12 CHIL对13 D14 (1)甲甲热量不同(2)水沸腾时吸热温度保持不变(3)甲15 D16 A17 C18 ABCEFGH ABCE FGH19 内陆大20 A21 C22 (1)同种物质状态不同比热容不同(2)不同物质比热容有可能相同液体比热容比固体大(3)液体比热容一般比固体大水银的比热容小吸收相同的热量温度改变量大23 使栗子受热均匀沙子的比热容小,吸热后温度改变量大末温高栗子熟的快24 15 2.9×103J/(kg•℃)25 (1)天平温度计搅拌器(2)质量相等初温相同(3)加热相同时间(4)加热时间转换法(5)加热相同时间比较温度改变量升高相同的温度比较加热时间(6)用酒精灯加热不易控制液体吸收相同的热量使用同样规格的电加热器(7)同种物质升高相同的温度吸收的热量与物体的质量成正比质量相同的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同不同物质吸收相同的热量升高相同的温度他们的质量不同比热容大吸热能力强26在夏季的白天,太阳照射下海岸和海水同时吸收热量,但水的比热容大,温度上升慢海岸吸热后,温度上升快,热空气上升,微风从海洋吹向陆地形成海陆风.晚上则相反,微风从陆地吹向海洋形成陆海风.27 把橡皮塞顶出化学能内能机械能28 C 压缩做功压缩29 A30 C31 8.4×10550 2.1×103J/(kg•℃)32 AEFG33 3.5×107J 2.1×107J 60%34 (1)光能化学能(2)光能化学能(3)太阳能内能(4)机械能电能(5)机械能内能(6)电能机械能(7)电能内能(8)电能光能(9)电能化学能(10)化学能内能(11)内能机械能(12)内能电能(13)机械能内能35 B。
《热在气体中的传递导学案》

《热在气体中的传递》导学案导学目标:1. 了解热在气体中的传递方式和规律;2. 掌握热传递的基本观点和公式;3. 能够应用所学知识解决相关问题。
导学内容:1. 热传递的方式:传导、对流、辐射;2. 热传递的规律:傅立叶定律、牛顿冷却定律;3. 热传递的公式:热传导方程、对流换热方程、辐射换热方程。
导学步骤:第一步:引入问题假设有一个密闭容器内部有一杯热水和一块冰,问热在容器中是如何传递的?第二步:进修热传递的方式1. 传导:热通过物体内部的分子传递,是固体和液体中热传递的主要方式;2. 对流:热通过流体的流动传递,是气体和液体中热传递的主要方式;3. 辐射:热通过辐射传递,不需要介质,可以在真空中传递。
第三步:进修热传递的规律1. 傅立叶定律:热传导的速率正比于温度梯度;2. 牛顿冷却定律:热对流的速率正比于温度差。
第四步:进修热传递的公式1. 热传导方程:Q = kAΔT/Δx,其中Q为传热量,k为热传导系数,A为传热面积,ΔT为温度差,Δx为传热距离;2. 对流换热方程:Q = hAΔT,其中h为对流换热系数;3. 辐射换热方程:Q = εσA(T1^4 - T2^4),其中ε为辐射率,σ为斯特藩-玻尔兹曼常数,T1和T2分别为两个物体的温度。
第五步:解决问题回到刚才的问题,我们可以通过热传导、对流和辐射的知识来分析热在容器中的传递方式,并计算热传递的速率和传热量。
导学总结:通过本次导学,我们了解了热在气体中的传递方式和规律,掌握了热传递的基本观点和公式。
在实际问题中,我们可以运用所学知识解决相关问题,提高对热传递的理解和应用能力。
2022物理第13章热学第3节热力学定律与能量守恒定律教案

第3节热力学定律与能量守恒定律一、热力学第一定律1.改变物体内能的两种方式(1)做功;(2)热传递。
2.热力学第一定律(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和.(2)表达式:ΔU=Q+W。
(3)正、负号法则:物理量W QΔU+外界对物体做功物体吸收热量内能增加-物体对外界做功物体放出热量内能减少二、能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者是从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变.2.条件性能量守恒定律是自然界的普遍规律,某一种形式的能是否守恒是有条件的。
3.第一类永动机是不可能制成的,它违背了能量守恒定律。
三、热力学第二定律1.热力学第二定律的两种表述(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体.(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响.或表述为“第二类永动机是不可能制成的”。
2.用熵的概念表示热力学第二定律:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。
3.热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
4.第二类永动机不可能制成的原因是违背了热力学第二定律。
一、思考辨析(正确的画“√",错误的画“×”)1.外界压缩气体做功20 J,气体的内能可能不变.2.给自行车打气时,发现打气筒的温度升高,这是因为打气筒从外界吸热。
(×) 3.可以从单一热源吸收热量,使之完全变成功.4.热机中,燃气的内能可以全部变为机械能而不引起其他变化. (×)5.自由摆动的秋千摆动幅度越来越小,能量正在消失.6.利用河水的能量使船逆水航行的设想,符合能量守恒定律.(√)二、走进教材1.(人教版选修3-3P61T2)(多选)下列现象中能够发生的是()A.一杯热茶在打开杯盖后,茶会自动变得更热B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后,泥沙下沉,上面的水变清,泥、水自动分离D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体CD[由热力学第二定律可知,一切自发进行与热现象有关的宏观过程,都具有方向性,A错误;热机的工作效率不可能达到100%,B错误;泥沙下沉,系统的重力势能减少,没有违背热力学第二定律,C正确;冰箱通过压缩机的工作,把热量从低温物体传到高温物体,该过程消耗了电能,没有违背热力学第二定律,D正确。
人教版九年级物理第十三章第一节《分子热运动》第一课时 导学案

人教版九年级物理第十三章第一节《分子热运动》第一课时导学案一、学习目标•了解分子热运动的概念和基本特性。
•掌握物体温度和分子热运动之间的关系。
•掌握分子热运动与物体性质之间的联系。
二、学习内容本节课我们将学习分子热运动的概念和基本特性,了解物体温度与分子热运动之间的联系,以及分子热运动与物体性质之间的联系。
三、学习导引1. 分子热运动的概念分子热运动指的是物体中分子不断的无规则运动。
分子具有质量和速度,它们在物体内不断碰撞,从而产生热运动。
物体的温度与分子的热运动有密切的关系。
2. 温度与分子热运动的关系温度是物体微观粒子热运动状态的度量。
温度越高,分子热运动越剧烈;温度越低,分子热运动越缓慢。
在相同温度下,物体的分子热运动速度分布是不均匀的。
一部分分子速度较慢,一部分分子速度较快。
温度高时,分子热运动速度较快的分子数量多;温度低时,分子热运动速度较慢的分子数量多。
3. 分子热运动与物体性质的联系物体的分子热运动与物体的性质密切相关。
不同物质的分子热运动速度不同,因此物体的性质也不同。
•物体的状态:固体、液体、气体等,取决于分子热运动的紧密程度。
•物体的热导性:分子热运动速度越快,热导率越高。
•物体的膨胀性:分子热运动速度越快,物体膨胀越明显。
四、学习要点总结本节课我们学习了分子热运动的概念和基本特性,温度与分子热运动的关系,以及分子热运动与物体性质的联系。
•分子热运动指的是物体中分子的无规则运动。
•温度与分子热运动有密切关系,温度越高,分子热运动越剧烈。
•在相同温度下,物体的分子热运动速度分布是不均匀的。
•分子热运动与物体的性质相关,包括物体的状态、热导性和膨胀性等。
五、学习拓展1.了解分子热运动理论和热力学基本概念。
2.深入了解温度的测量方法和单位。
3.研究分子热运动与物体的其他性质之间的关系,如热膨胀性和热容量等。
以上是本节课的学习导学案,请同学们在课后复习和巩固所学知识,以便更好地掌握分子热运动的概念和基本特性,理解温度与分子热运动、物体性质之间的联系。
人教版九年级物理第十三章《内能》第一节《分子热运动》教学设计

人教版九年级物理第十三章《内能》第一节《分子热运动》教学设计一、教学内容本节课的教学内容来源于人教版九年级物理第十三章《内能》的第一节《分子热运动》。
本节课的主要内容有:了解物质由分子组成,分子在不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈,分子间存在相互作用的引力和斥力,以及分子间有空隙。
二、教学目标1. 让学生了解分子热运动的基本概念,理解分子在不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈,分子间存在相互作用的引力和斥力,以及分子间有空隙。
2. 培养学生通过实验观察、分析解决问题的能力。
3. 培养学生的团队协作能力,提高学生的物理学科素养。
三、教学难点与重点重点:分子热运动的基本概念,分子间相互作用的引力和斥力。
难点:分子运动与温度之间的关系。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、实验器材(如分子运动模型、分子间的引力与斥力演示器等)。
学具:笔记本、课本、实验报告单。
五、教学过程1. 实践情景引入:通过播放一段关于分子运动的视频,让学生感受分子运动的无处不在。
2. 知识讲解:介绍分子热运动的基本概念,解释分子在不停地做无规则运动,温度越高分子运动越剧烈,分子间存在相互作用的引力和斥力,以及分子间有空隙。
3. 实验观察:安排学生进行分子运动实验,观察分子运动的状况,分析分子运动与温度之间的关系。
4. 例题讲解:通过分子运动模型,讲解分子间的引力和斥力,让学生理解分子间相互作用的原理。
5. 随堂练习:让学生根据所学知识,完成实验报告单上的练习题,巩固所学知识。
6. 团队协作:分组讨论,让学生分享自己的学习心得,培养团队协作能力。
六、板书设计板书设计如下:分子热运动1. 分子在不停地做无规则运动2. 温度越高,分子运动越剧烈3. 分子间存在相互作用的引力和斥力4. 分子间有空隙七、作业设计1. 请用简洁的语言描述分子热运动的特点。
2. 解释分子间相互作用的引力和斥力。
3. 结合生活实例,说明分子运动与温度之间的关系。
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高中物理《分子热运动能量守恒和气体》导
学案
【文本研读案】
知识点
一、物体是由大量分子组成的
1、一切物体都是由组成的,分子有一定大小,可用
法粗略测定,其数量级为
m。
2、1mol任何物质所含的基本微粒个数都为
个,这个数值叫做
常数,它是联系
世界和
世界的桥梁。
知识点
二、分子的热运动
1、分子运动的特点是:一是
;二是。
2、布朗运动不是
的运动,但它反映了
的运动,温度越高,布朗运动越
,说明了温度越高,分子的运动就越。
知识点
三、分子间的相互作用力
1、分子间同时存在
力和
力,它们随着分子间距离的
而
,其中的
减小得更快。
2、设分子间距为r,平衡距离ro,r< ro时,斥力
引力,合力表现为
;r= ro时,斥力
引力,合力表现为
;r> ro时,斥力
引力,合力表现为。
3、温度越高,物体分子的热运动
,分子的平均动能也就
,所以说,温度是分子平均动能的。
4、当分子间距r小于ro时,分子势能随物体体积的增大而,当分子间距r 小于ro时,分子势能随物体体积的增大而。
知识点
四、物体的内能
1、物体中
分子热运动的
和分子
的总和,叫物体的内能,温度升高,物体内能
,体积变化时,物体内能。
2、改变物体内能的方式有两种:
和
,它们在改变物体的内能方面是。
3、做功改变物体内时,内能的改变用功来。
外界对物体做了多少功,物体的内能就
多少;物体对外界做了多少功,物体的内能就
多少。
4、热传递改变物体内能时,内能的改变用热量来。
物体从外界吸收了多少热量,物体内能就
多少;物体向外界放出多少热量,物体的内能就
多少。
5、做功和热传递虽都可以改变物体内能,但做功时是使内能和其他形式的能之间来发生
,发生热传递时是使研究的物体与周围其他物体之间发生内能的。
知识点
五、热力学第一定律能量守恒定律
1、热力学第一定律的内容是:外界对物体
加上物体从外界
等于物体
的增加。
2、热力学第一定律ΔU=Q+W中,各物理量取值是:内能增加,ΔU取
值,内能减少,ΔU取
值;物体对外界做功,W取
值,外界对物体做功,W取
值;物体吸热,Q取
值,物体放热,Q取
值。
3、能量不会凭空
,也不会凭空
,它只能从一种形式
成别的形式,或从一个物体
到别的物体上,在转化和移转过程中总的能量。
这就是
定律。
知识点六、热力学第二定律
1、两物体间要自发地发生热传递,两物体间必须存在,热量由温度
的物体传给温度
的物体,即说明热传导的过程是有
的。
2、热机工作时,排出的废气总要带走一部分
散发到大气中,所以它不能把它得到的全部内能转化为,其效率也
达到100%
3、凡是热机必须有
和
,所以第二类永动机
制成,因为它违反了热力学第二定律。
4、热力学第二定律可表述为:不可能使热量由
物体传递到
物体,而
其他变化。
5、热力学第二定律也可表述为:不可能从
吸收热量并把它
用来做功,而
其他变化。
知识点七、能源环境
1、能源,是指能够提供可利用
的物质。
2、常规能源不仅现在已经
,而且其利用时也带来了。
所以使得开发新能源成为急需,如开发
能、
能、
能等。
3、热力学温度是单位制中七个基本物理量之一,其单位为,与摄氏温度的换算关系为,T=t+ 。
知识点八、气体的压强及其与体积、温度的关系
1、气体压强是气体分子地碰撞器壁而产生的,因而它与分子的和有关、
2、气体的压强和体积的关系:一定质量的气体,温度不变,气体的体积减小时,压强;气体的体积增大时,压强。
3、气体的体积跟温度的关系:一定质量的气体,压强不变,气体的体积减小时,温度;气体的体积增大时,温度。
4、气体的压强跟温度的关系是:一定质量的气体,体积不变,气体的压强减小时,温度;气体的压强增大时,温度。
【当堂检测】
1、(xx年会考题)一定质量的气体,如果保持温度不变,减小体积,气体的压强将
A、增大
B、减小
C、保持不变
D、如何变化无法确定
2、(xx年会考题)外界压缩一定量的气体做功100J,气体同时吸收热量50J,则气体内能将
A、增加50J
B、增加100J
C、增加150J
D、减少50J;
3、(xx年会考题)当物体的温度升高时,物体分子的平均动能( )
A、一定变大
B、一定变小
C、一定不变
D、如何变化无法确定
4、(xx年会考题)下述关于物体内能的说法中,正确的是( )
A、物体的内能仅与温度有关
B、任何物体都具有内能
C、做功不可以改变物体的内能
D、热传递可以改变物体的内能
5、(xx年会考题)一活塞压缩气体做了90J的功,气体的内能增加了80J,则
A、气体向外界放出170J的热量
B、气体向外界放出1OJ的热量
C、气体向外界吸收170J的热量
D、气体向外界吸收1OJ的热量
6、(xx年会考题)1mol任何物质含有相同的( )
A、粒子数
B、温度
C、质量
D、体积
7、 (xx年)一定质量的气体,如果保持它的体积不变,温度升高,则气体压强的变化情况是
A、减小
B、增大
C、不变
D、不能确定。