第十三章熱和能

 第1節(jié)分子熱運(yùn)動(dòng)

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】                    

1、知道物質(zhì)是由分子組成的，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)；

 2、能識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋；

 3、知道分子熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度的關(guān)系；

 4、知道分子之間存在相互作用力；

【學(xué)習(xí)過程】

一、了解分子運(yùn)動(dòng)論

自然界存在著各種熱現(xiàn)象：物體溫度的變化，物質(zhì)狀態(tài)的變化，物體熱脹冷縮的現(xiàn)象等。這些熱現(xiàn)象的解釋，都涉及到熱現(xiàn)象的本質(zhì)是什么？這也是人類長(zhǎng)期探索的問題，直到17世紀(jì)和18世紀(jì)期間，人們才開始認(rèn)識(shí)到熱現(xiàn)象是由物質(zhì)內(nèi)部大量微粒的運(yùn)動(dòng)引起的，這種認(rèn)識(shí)逐漸發(fā)展成為一種科學(xué)理論：分子運(yùn)動(dòng)論。到19世紀(jì)建立了能量的概念，人們又逐漸認(rèn)識(shí)到與熱現(xiàn)象相聯(lián)系的能量——內(nèi)能，用分子運(yùn)動(dòng)論和內(nèi)能的觀點(diǎn)，可以解釋很多熱現(xiàn)象。         

分子運(yùn)動(dòng)論主要內(nèi)容為：1、物質(zhì)有分子組成；2、分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；3、分子間存在相互作用的引力和斥力。

二、探究學(xué)習(xí)：擴(kuò)散現(xiàn)象

猜想：打開香皂盒聞到香味，說明香氣的分子發(fā)生了               。

下面我們?cè)賮硗ㄟ^討論實(shí)驗(yàn)來體會(huì)分子是運(yùn)動(dòng)的。

往盛有水的燒杯中，滴入紅墨水，過一會(huì)兒，觀察到                     現(xiàn)象。

上面的實(shí)驗(yàn)是一種擴(kuò)散現(xiàn)象。即不同的物質(zhì)在接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫做擴(kuò)散。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，擴(kuò)散現(xiàn)象很常見。請(qǐng)舉出幾個(gè)例子，看誰觀察得細(xì)致。

通過所舉例子我們可以看出擴(kuò)散能發(fā)生在    體和     體之間、    體和     體之間。

科學(xué)家們把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起，在室溫下放置5年后再將它們切開，可以看到它們互相滲入約1 mm深。這說明擴(kuò)散也可以在     體和      體之間發(fā)生。

在一個(gè)燒杯中裝半杯熱水，另一個(gè)同樣的燒杯中裝等量的涼水。用滴管分別在兩個(gè)杯底注入一滴墨水，比較兩杯中墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象有什么不同。

想想議議：

1）

2）

一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。

2、分子間的作用力

這是一個(gè)鉛塊，我們知道它是由         組成的，組成它的分子在不停地運(yùn)動(dòng)著，那么為什么鉛塊沒有飛散開?是什么原因使它們聚合在一起呢?（學(xué)生討論）

是分子間的引力作用使鉛分子聚合在一起的。

[演示實(shí)驗(yàn)]

將兩個(gè)鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，如圖（a）兩塊鉛就會(huì)結(jié)合起來，下面吊一個(gè)重物都不能把它們分開。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明： 分子間的引力使得固體和液體能保持一定的體積，那么，我想把粉筆壓縮得短一些，容易做到嗎?為什么?（學(xué)生討論）

因?yàn)榉肿又g還存在另一種作用力——斥力。正是由于斥力的存在，使得分子已經(jīng)離得很近的固體和液體很難進(jìn)一步被壓縮。

請(qǐng)看課本圖16．1-6

分子之間既有引力又有斥力，這就好像被彈簧連著的小球。當(dāng)分子間的距離很小時(shí)，作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)分子間的距離稍大時(shí)，作用力表現(xiàn)為引力。如果分子相距很遠(yuǎn)，作用力就變得十分微弱，可以忽略。

三、課堂收獲：

四、自我檢測(cè)：

1、下列現(xiàn)象中不能說明一切物體里的分子都在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是：

A、SARS病毒可以通過飛沫傳播

B、像一杯水中滴入紅墨水，過一會(huì)兒整杯水都紅了

C、把磨得很光的鉛片和金板長(zhǎng)久緊壓在一起，金板中滲有鉛，鉛板中滲有金

D、配制過氧乙酸消毒液時(shí)，能聞到刺鼻的氣味

2、下列現(xiàn)象能用分子動(dòng)理論解釋的是：

A、沙塵暴來臨時(shí)，漫天沙塵

B、“八月桂花遍地香”時(shí)，到處都能聞到桂花的芳香

C、掃地時(shí)，室內(nèi)塵土飛揚(yáng)

D、把兩塊表面平滑干凈的鉛塊壓緊，一段時(shí)間后不容易把它們拉開

3、下列說法中正確的是：

A、物體運(yùn)動(dòng)的越快，它的分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)也越快

B、液體凝固成固體后，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就停止了

C、固體被壓縮到分子之間無間隙才不能被壓縮

D、溫度越高，分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈

4、下列現(xiàn)象中，支持分子間存在引力的證據(jù)是：

A、兩塊表面平滑干凈的鉛塊相互緊壓后會(huì)黏在一起

B、固體和液體很難被壓縮       

C、磁鐵能吸引大頭針

D、破鏡不能重圓

5、劣質(zhì)的裝修材料含有超標(biāo)的甲醛等有毒有機(jī)物。用它們裝修房屋，會(huì)造成室內(nèi)環(huán)境污染，這表明                                。用膠粘劑可以把裝修板粘在一起，這說明  

                                  。

6、分子看不見、摸不著，不好研究，但我們可以通過墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)它（從宏觀現(xiàn)象揭示微觀本質(zhì)）。將墨水分別滴入冷水和熱水中，通過觀察現(xiàn)象可知：溫度越高，     過程越快，這說明溫度越高，                      。

五、拓展

如圖（b）所示，把一塊表面干凈的玻璃板掛在彈簧測(cè)力計(jì)下面，手持彈簧測(cè)力計(jì)上端，把玻璃板放到剛好和一盆水的水面接觸，再慢慢向上提彈簧測(cè)力計(jì)，觀察到玻璃板未離開水面時(shí)的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)比離開水面后的示數(shù)大，請(qǐng)用我們學(xué)過的物理知識(shí)解釋這種現(xiàn)象。 

五、板書設(shè)計(jì)

              擴(kuò)散現(xiàn)象

分子間的作用力

第二節(jié)   內(nèi)能

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知道內(nèi)能的初步概念及內(nèi)能跟溫度的關(guān)系.

2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能.

3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和分析歸納問題的能力.

【重點(diǎn)與難點(diǎn)】

內(nèi)能概念;改變內(nèi)能的兩種方式.

【教具】

上面固定有條形磁鐵的小車兩輛,試管及橡皮塞,兩個(gè)相同的燒杯,內(nèi)能、機(jī)械能互變演示器(J·鐸爾實(shí)驗(yàn)儀),硝化棉,乙醚,高錳酸鉀晶體,紗帶,鋼鋸條,粗鐵絲,冷、熱水,小球,火柴等.

【教學(xué)方法】

教師演示講授,學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn),師生共同分析討論。

【教學(xué)過程】

引入新課

分子動(dòng)理論告訴我們，分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。那么公司也同一切運(yùn)動(dòng)物體具有動(dòng)能一樣，也具有動(dòng)能。分子動(dòng)理論還告訴我們：分子之間有相互作用力。這又使分子具有勢(shì)能。

新課教學(xué)

(1)物體的內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)部的每一個(gè)分子都在運(yùn)動(dòng)，都受分子作用力，但每單個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能，不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。內(nèi)能也不同于機(jī)械能。物體的動(dòng)能跟物體的速度有關(guān)，物體的重力勢(shì)能跟物體被舉起的高度有關(guān)。一個(gè)鋼球是否運(yùn)動(dòng)，是否被舉高，這只能影響鋼球的機(jī)械能，并不是能改變鋼球內(nèi)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢？

(2)內(nèi)能的變化：物體內(nèi)能既然是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和，那么當(dāng)分子運(yùn)動(dòng)加劇時(shí)，物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們?cè)M(jìn)過：物體的溫度升高，其內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇?？茖W(xué)的論斷，必須要有證據(jù)，在物理學(xué)中，通常是用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)論斷的。今天我們同樣用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)上面的論斷。

實(shí)驗(yàn)演示：取三只燒杯，分別倒入冷水、溫水和熱水，然后分別向三只杯內(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁，觀察比較三只杯內(nèi)墨擴(kuò)散的快慢。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：溫度越高，擴(kuò)散過程越快。擴(kuò)散得快，說明分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度大，即分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)激烈。

因此：物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時(shí)，物體的內(nèi)能增加。溫度降低時(shí)，物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān)，人們常常把物體的內(nèi)能叫做熱能，把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。

(3)一切物體都有內(nèi)能。這是因?yàn)槲矬w內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。熾熱的鐵水，溫度很高，分子運(yùn)動(dòng)激烈，它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊，溫度雖低，其內(nèi)部分子仍在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它也具有內(nèi)能。

(4)內(nèi)能和機(jī)械能

通過機(jī)械能和內(nèi)能的對(duì)比，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解內(nèi)能概念。分析在水平光滑桌上滑動(dòng)的木塊具有什么能。

首先木塊有勢(shì)能，也有動(dòng)能棗統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)。

木塊內(nèi)部的分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且分子間有作用力，木塊有內(nèi)能。內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的勢(shì)運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用有關(guān)。

小   結(jié)

(1)內(nèi)能不是單個(gè)分子具有的，而是所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。

(2)內(nèi)能所指的動(dòng)能是所有分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的總和。這種無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運(yùn)動(dòng)”，而不是隨著物體整體一起所做的運(yùn)動(dòng)。物體作為整體運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能是機(jī)械能不是內(nèi)能。

(3)內(nèi)能所指的分子勢(shì)能是分子間相互作用使分子具有的勢(shì)能。作為物體整體跟地球的相互作用而具有的重力勢(shì)能是機(jī)械能，不是內(nèi)能。

所以內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能量。

板書設(shè)計(jì)

第二節(jié)  內(nèi)能

一、物體的內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和．

  1．內(nèi)能不同于機(jī)械能

  2．一切(運(yùn)動(dòng)、靜止、高溫、低溫)物體都有內(nèi)能

  3．內(nèi)能與溫度的關(guān)系

二、改變物體內(nèi)能的方法：

 1．熱傳遞  熱量：傳遞內(nèi)能的多少

 2．做功

課后反思：

第三節(jié)   比熱容

教學(xué)目標(biāo)：

1．知識(shí)與技能

☆嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象．

☆能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算．

☆了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性．

2．過程與方法

☆通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力．

☆通過閱讀“氣候與熱污染”，了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問題，并了解一下“熱島效應(yīng)”．

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀

☆利用探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)腦筋想辦法解決問題的能力．

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：比熱容的概念和熱量有關(guān)計(jì)算．  難點(diǎn)：理解比熱容概念并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn)象．

教學(xué)過程：

一：自主探究：（學(xué)）

1、引入：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材平P ₁₃₀前面的“？”，在學(xué)生理解“水溫度升高時(shí)吸收的熱量和水的質(zhì)量、溫度升高的度數(shù)有關(guān)，水的質(zhì)量越大，溫度升高的度數(shù)越多，吸收的熱量越多”的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生討論所有的物質(zhì)，在質(zhì)量相等、溫度升高的度數(shù)也相等時(shí)，吸收的熱量之間的關(guān)系。

2、(1)演示實(shí)驗(yàn)：出示盛有等質(zhì)量的水和煤油的兩只燒杯，但我們明顯地看出兩者的體積不相同，這是為什么？（請(qǐng)學(xué)生回答）不同的物質(zhì)其密度不同，密度是物質(zhì)的屬性。

介紹電加熱器（俗稱：“熱得快”），強(qiáng)調(diào)電加熱器每一秒鐘放出的熱量是一定的，兩個(gè)電加熱器是相同的，在相同的時(shí)間里它們放出的熱量也是相等的。

請(qǐng)兩名同學(xué)幫助觀察溫度計(jì)，并隨時(shí)報(bào)告溫度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：煤油溫度升得快。這表明質(zhì)量相等的水和煤油在溫度升高的度數(shù)相同時(shí)，水吸的熱量比煤油多。

(2)比熱容：教師指出：換用其他物質(zhì)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果是類似的。就是說，質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，在溫度升高的度數(shù)相同時(shí)，吸收的熱量是不同的。這跟我們?cè)跍y(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，遇到的情況相似；相同體積的不同物質(zhì)，質(zhì)量一般不相同。當(dāng)時(shí)為表示物質(zhì)的這一特性，引入了密度的概念棗某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。那么，現(xiàn)在我們應(yīng)該怎樣表示上述實(shí)驗(yàn)所反映的物質(zhì)特性呢？（啟發(fā)學(xué)生討論，在此基礎(chǔ)上歸納出比熱容的概念）

單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)稱比熱。

比熱是通過比較單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫升1℃時(shí)吸收的熱量，來表示各種物質(zhì)的不同性質(zhì)。

3、引導(dǎo)學(xué)生看書P_131----133，鉤出重點(diǎn)知識(shí)，在不懂之處打上問號(hào)。

二、完成預(yù)習(xí)作業(yè)（驗(yàn)）

1:對(duì)于同一種物質(zhì),質(zhì)量越大,升高的溫度越多,則它吸收的熱量越________.

2:對(duì)于不同的物質(zhì),例如一種是水,一種是沙子,如果它們的質(zhì)量相同,升高的溫度的度數(shù)也相同,那么它們吸收的熱量是否相同呢?你認(rèn)為下列哪個(gè)猜想正確(      )

A.水吸收的熱量多     B.沙子吸收的熱量多       C.水和沙子吸收的熱量多

3；為了探究:比較不同物質(zhì)的吸熱能力

猜想:_______(填“水”或“煤油”)的吸熱能力較強(qiáng).

需要的器材:__________________________________________________________.

實(shí)驗(yàn)前需考慮的問題:(1)怎樣得到質(zhì)量相等的水和煤油?是不是還需要其它的器材?

(2)怎樣保證水和煤油吸收相同的熱量?

(3)測(cè)量溫度時(shí)應(yīng)注意些什么?

結(jié)論:不同物質(zhì),在質(zhì)量相等,溫度升高的度數(shù)相同時(shí),吸收的熱量是______的,也就是說不同物質(zhì)的吸熱能力是________的. (填“相同”或“不同”)

4：為了表示不同物質(zhì)在吸熱能力上的差別,物理學(xué)里引入了_________這個(gè)物理量.即：_________的某種物質(zhì),溫度升高_(dá)______所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的__________.用符號(hào)_____表示,它的單位是________,符號(hào)是_______.水的比熱容是_________，它的物理意義是: ______________         _____________.另外:比熱容的概念還可以表述為:單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度______1℃所______的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容.

5：我國北方樓房中都裝有“暖氣”,用水做散熱的介質(zhì),把熱量帶到房中取暖,用水做介質(zhì)有什么好處?生活和生產(chǎn)中,還有沒有用水來加熱或散熱的情況?試舉例.

答：                                                                               。

6：試計(jì)算下列物質(zhì)吸收的熱量.（已知水的比熱容是4.2×10³J/(kg·℃))

（1）.質(zhì)量為1kg的水,溫度升高1℃所吸收的熱量是多少?

（2）.質(zhì)量是2kg的水,溫度升高1℃所吸收的熱量是多少?

（3）.質(zhì)量為mkg的水,溫度升高1℃所吸收的熱量是多少?

（4）.質(zhì)量為mkg的水,溫度升高2℃所吸收的熱量是多少?

（5）.質(zhì)量為mkg的水,溫度從10℃升高到80℃所吸收的熱量是多少?

（6）.質(zhì)量為mkg的水,溫度從t₀℃升高（降低）到t℃所吸收的熱量是多少?

如果以Q代表物體吸收的熱量,c代表物質(zhì)的比熱容,m代表物體的質(zhì)量,t₀和t分別是加熱前后物體的溫度,通過以上計(jì)算,可以總結(jié)出一個(gè)計(jì)算熱量的公式:Q=_______________，如果要計(jì)算物體降溫時(shí)放出的熱量,那么公式又應(yīng)是Q=________________.

三：交流合作（講）

1、  分小組討論預(yù)習(xí)作業(yè)，然后分組抽問答案，教師糾正個(gè)別錯(cuò)誤。

2、  教師抽問剛才學(xué)習(xí)中存在的問題并由其他組的學(xué)生或教師解答。

問題（1）：                                                       

    （2）：                                                       

    （3）：                                                           

3、由教師重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)指出：

1對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)：在探究活動(dòng)之前，先要讓學(xué)生討論得出實(shí)驗(yàn)所用的水和沙子的質(zhì)量相等，水和沙子升高的溫度要相等（適當(dāng)強(qiáng)調(diào)升高溫度）。在此基礎(chǔ)上要引導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材和注意點(diǎn)（如天平、盛放水和沙子的杯子要型號(hào)相同、加熱所使用的酒精燈型號(hào)要相同），可以想到吸收熱量的多少就是根據(jù)酒精燈加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來決定，既加熱相同的時(shí)間，代表水或沙子吸收的熱量相同。

在實(shí)驗(yàn)前要提示學(xué)生：

●實(shí)驗(yàn)所研究物質(zhì)在質(zhì)量相等、溫度升高相等時(shí)，吸收熱量是否相等？（讓學(xué)生帶著問題，去觀察演示實(shí)驗(yàn)）

●實(shí)驗(yàn)過程中所需要觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

●實(shí)驗(yàn)前后需要記錄的物理量（加熱前后水和沙子的溫度）

實(shí)驗(yàn)前對(duì)酒精燈加熱位置的確定也是本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)要點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)中可以同時(shí)完成兩個(gè)結(jié)論的探討：

（1）在加熱的過程中發(fā)現(xiàn)沙子的溫度升高的比水的要快；

說明：質(zhì)量相同的水和沙子，吸收相同的熱量沙子升高的溫度比水的大

（2）要讓沙子和水升高相同的溫度所需要的加熱時(shí)間的比較；

說明：質(zhì)量相同的水和沙子升高相同的溫度水吸收的熱量比沙子的多

總結(jié)上面的實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度吸收的熱量是不同的（可以類比密度），這說明不同物質(zhì)在這種性質(zhì)上是不同的，這跟我們?cè)跍y(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，遇到的情況相似；相同體積的不同物質(zhì)，質(zhì)量不相同，當(dāng)時(shí)為表示物質(zhì)的這一特性，引入了密度的概念--某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。那么，現(xiàn)在我們應(yīng)該怎樣表示上述實(shí)驗(yàn)所反映的物質(zhì)特性呢?(啟發(fā)學(xué)生討論，在此基礎(chǔ)上歸納出比熱容的概念)從而引出

比熱容的概念。

2比熱容的單位是有熱量、質(zhì)量和溫度的單位共同組成的組合單位，可對(duì)應(yīng)其物理意義來相互對(duì)應(yīng)理解。

3比熱容也是物質(zhì)的一種屬性，這個(gè)問題可以列舉一些具體的例子來讓學(xué)生去加深理解。如:一滴水與一盆水的比熱容是相等的、一根鐵釘一段鐵絲的比熱容是相等的……

給學(xué)生介紹比熱容表，以某種物質(zhì)為例子，對(duì)其作全面的解析，并同時(shí)介紹出比熱容的注意點(diǎn)，如：同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容是不同的……

比較出水的比熱容較大，一并帶出其在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用和一些自然現(xiàn)象。

4小結(jié)熱量的計(jì)算公式：吸收（放出）的熱量=物質(zhì)的比熱容×物體的質(zhì)量×升高（降低）的溫度

                     即：Q=Cmt

四：當(dāng)堂搶答練習(xí)（測(cè)）

1、在1atm下，2kg的初溫為20℃的水，吸收了7.0×10⁵J的熱量后，水的溫度（     ）

A．升高到100℃     B．升高到83.3℃    C．升高到103.3℃   D．不能確定

2、下列事例中①沿海地區(qū)晝夜溫差小于沙漠地區(qū)；②在北方嚴(yán)寒的冬天，用水來作為傳熱的介質(zhì)，給居民區(qū)供“暖氣”；③冬天戶外的自來水管常有凍裂；④農(nóng)民伯伯為了防止植物在夜間被凍壞，傍晚時(shí)常給田里灌水；⑤在海邊，白天風(fēng)常常是從海面吹向陸地；⑥水利發(fā)電；⑦冬天，北方地區(qū)為了防止地窖里的菜被凍壞，常常在地窖里放一桶水。不是利用水的比熱容較大的是（    ）

A．③⑤⑥        B．②⑥⑦        C．③⑥⑦         D．⑤⑥⑦

3、體積為1∶2的由同種物質(zhì)組成的甲、乙兩物體，吸收相同的熱量后，它們升高的溫度之比為________，它們的比熱容之比為________。

4、一杯酒精用去了一半，它的（       ）

A．質(zhì)量和比熱容都變?yōu)樵瓉淼囊话?nbsp;       B．質(zhì)量和比熱容都不變

C．質(zhì)量為原來的一半，比熱容不變        D．質(zhì)量不變，比熱容為原來的2倍

5、某同學(xué)在做“研究影響物質(zhì)吸熱多少的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如下數(shù)據(jù)：

（1）分析第一次和第三次或第二次和第四次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出什么結(jié)論？

（2）分析第一次和第二次或第三次和第四次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出什么結(jié)論？

五、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（評(píng)）

第十四章內(nèi)能的利用

第一節(jié)內(nèi)能的利用

（一）教學(xué)目的

1．知道利用內(nèi)能的兩種重要方式：加熱和做功。

2．知道熱機(jī)中能的轉(zhuǎn)化。

（二）教具

　　鐵架臺(tái)，試管，試管夾，試管塞，水等。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)

　　什么是內(nèi)能？如何才能改變物體的內(nèi)能？（答略）

　　敘述能量守恒定律（略）。

2．引入新課

　　由能量守恒定律可以看出，轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化是能量運(yùn)動(dòng)的普遍形式。人類在利用能量方面所從事的主要工作正是廣泛地尋找其來源，有效地控制其去處，以達(dá)到駕馭它，利用它，讓它為人類造福的目的。

　　那么人們是如何利用內(nèi)能的呢？這一節(jié)我們就來討論這個(gè)問題。

3．進(jìn)行新課

　　板書：（第二節(jié) 內(nèi)能的利用）

(1)利用內(nèi)能來加熱

　　教師：任何物體都具有內(nèi)能，內(nèi)能的利用也是隨處可見的。我們天天吃飯，那么生米是如何變成熟飯的？

　　學(xué)生：是通過加熱，利用燃料燃燒放出的內(nèi)能使米變熟。

　　教師：類似的例子還有哪些？

　　學(xué)生：冬季取暖利用了內(nèi)能。

　　學(xué)生：熱水袋暖胃利用了內(nèi)能。

　?。ń處熯€可補(bǔ)充一些加熱的例子，如工廠的熱處理、吹制玻璃工藝品等）

　　教師：上面的例子有一個(gè)共同特點(diǎn)，都是直接利用內(nèi)能轉(zhuǎn)移來加熱物體的，這是利用內(nèi)能的一種方式。

　　板書：

　　一、直接加熱物體

　　教師：用內(nèi)能直接加熱物體，可以有多種方法。目前人們最普遍運(yùn)用的還是用火直接加熱。火，是人類文明的象征，它促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，也為人民群眾的生活提供了方便。同時(shí)我們也應(yīng)看到，煙囪林立，家家生火，也有它不利的一面。

　　首先是能源浪費(fèi)大。早在100多年前，門捷列夫就曾說過：“燒煤等于燒盧布”。因?yàn)槊?、石油、天然氣等本身都是寶貴的化工原料，其產(chǎn)品遍及醫(yī)藥、化工、紡織、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域，將它們付之一炬，就失去了自然資源綜合利用的機(jī)會(huì)。再加上直接燃燒效率較低，勢(shì)必造成很大的浪費(fèi)。

　　其次是對(duì)環(huán)境的污染。燃燒后的廢渣、廢氣中含有大量有害物質(zhì)，這就造成了對(duì)大氣、環(huán)境的污染。

　　為了趨弊興利，人們做出了種種努力。例如在冬季取暖問題上，把各家生火取暖改為分片供熱（暖氣）。用效率高的鍋爐替代簡(jiǎn)易爐灶。有些地區(qū)還采用了大型工業(yè)鍋爐的余熱實(shí)行集中供熱的方式。在家庭用火上，推廣了以（煤）氣代煤，從而提高了內(nèi)能的利用率，降低了能耗，同時(shí)也保護(hù)了環(huán)境。

(2)利用內(nèi)能來做功

　　當(dāng)然，節(jié)能降耗還有很多途徑，如改燒煤為用電就是其中之一。

　　教師：提到用電，同學(xué)們知道電是怎么生產(chǎn)出來的嗎？

　　學(xué)生：是發(fā)電機(jī)發(fā)出來的。

　　教師：不錯(cuò)，是發(fā)電機(jī)發(fā)出來的。那么發(fā)電機(jī)利用的又是什么能量？為了說明這個(gè)問題，我們來看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。

　　演示：書中所示的實(shí)驗(yàn)。

　　教師：誰來說一下該實(shí)驗(yàn)中能量的轉(zhuǎn)化過程？

　　學(xué)生：燃燒酒精放出的內(nèi)能，傳遞給水蒸氣，水蒸氣內(nèi)能增加，增大到一定程度就能推動(dòng)塞子做功，水蒸氣的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的動(dòng)能。（機(jī)械能）

　　（以上回答可在教師的引導(dǎo)下完成）

　　教師：這是利用內(nèi)能的另一種方式。

　　板書：

　　二、對(duì)物體做功

　　教師：發(fā)電廠發(fā)電就利用了上述實(shí)驗(yàn)原理。發(fā)電廠，首先要用煤加熱鍋爐中的水，水蒸氣獲得內(nèi)能后，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，水蒸氣的一部分內(nèi)能先轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的機(jī)械能。接著發(fā)電機(jī)又在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。（后一轉(zhuǎn)化將在電學(xué)中學(xué)習(xí)）

　　利用上面實(shí)驗(yàn)的原理，人們還制造出了汽油機(jī)、柴油機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。這些機(jī)器的共同之處都是利用內(nèi)能來工作的。我們稱之為熱機(jī)

　　板書：

　　熱機(jī)：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器

　　熱機(jī)的發(fā)明，是在17世紀(jì)末期。近300年來，經(jīng)過人們的不斷研制和改進(jìn)，它已成為人們生產(chǎn)、生活中重要的動(dòng)力機(jī)器。熱機(jī)做為工業(yè)化生產(chǎn)飛速發(fā)展的催化劑，必將會(huì)扮演越來越重要的角色。熱機(jī)的種類很多，我們將在后面幾節(jié)介紹它們中的幾種。

4．小結(jié)（略）

5．布置作業(yè)

(1)知道內(nèi)能利用的兩種方式。知道什么是熱機(jī)

(2)閱讀：熱機(jī)的發(fā)展。

第二節(jié) 熱機(jī)

教學(xué)目標(biāo)

  1．知識(shí)與技能

●了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理．

●從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值．

●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義．

●通過能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，認(rèn)識(shí)熱機(jī)效率．

2．過程與方法

●通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功．

●利用動(dòng)畫、圖片或模型講解四沖程汽油機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理．

●通過閱讀“科學(xué)世界”了解現(xiàn)代汽車的一些常識(shí)．

●通過學(xué)生討論了解燃料的熱值和熱機(jī)效率．

3．情感態(tài)度與價(jià)值觀

●通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力．

●通過閱讀“科學(xué)世界”擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面．

教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

重點(diǎn)：汽油機(jī)的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程，燃料的熱值．

難點(diǎn)：熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化及損失，了解熱機(jī)效率．

教學(xué)課時(shí)：1時(shí)

教學(xué)過程：

引入新課

用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內(nèi)能的利用率較低。能不能把燃料移到內(nèi)部去燃燒，來獲得更大的動(dòng)力？

進(jìn)行新課

內(nèi)燃機(jī)：燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)

(1)汽油機(jī)

最常見的內(nèi)燃機(jī)，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機(jī)和柴油機(jī)我們首先介紹汽油機(jī)

①構(gòu)造（出示模型或掛圖。邊指示邊講解）。

進(jìn)氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時(shí)，介紹各部分的功能）

沖程：活塞從氣缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程

②工作原理。

（邊動(dòng)作邊講解，并提醒學(xué)生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動(dòng)作情況）

內(nèi)燃機(jī)的工作過程以一個(gè)循環(huán)為一個(gè)單元，一個(gè)循環(huán)又分為四個(gè)沖程

開始工作前，活塞位于氣缸上端，進(jìn)、排氣門均關(guān)閉。工作時(shí)，活

塞由上向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門打開，排氣門仍關(guān)閉。由于缸內(nèi)體積增大，壓強(qiáng)減小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個(gè)沖程

活塞運(yùn)動(dòng)到最下端，就開始轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)。這時(shí)進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉，混合氣體被強(qiáng)行壓縮，使氣體的溫度升高，壓強(qiáng)增大。這是第二個(gè)沖程

壓縮結(jié)束時(shí)雖然溫度較高，但未能達(dá)到燃料的燃點(diǎn)。在壓縮沖程結(jié)束的瞬間，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞由上向下運(yùn)動(dòng)，通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。這是第三個(gè)沖程

做功沖程結(jié)束，活塞繼續(xù)由下向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個(gè)沖程

此后，活塞又由上向下運(yùn)動(dòng)，從此進(jìn)入下一輪循環(huán)。

③能的轉(zhuǎn)化。

教師：汽車在開動(dòng)前，是如何使內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的？學(xué)生回答后總結(jié)：通過

外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來，由曲軸通過連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，消耗機(jī)械能來幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開始做功，內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時(shí)曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過做功，一部分通過飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。

打開flash課件，讓學(xué)生理解汽油機(jī)的工作原理。

(2)柴油機(jī)

柴油機(jī)與汽油機(jī)有共同的地方，也有不同之處。

①柴油機(jī)與汽油機(jī)的相同點(diǎn)：都是內(nèi)燃機(jī)；一個(gè)工作循環(huán)都要經(jīng)歷四個(gè)沖程

②柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn)：

構(gòu)造方面：柴油機(jī)沒有火花塞，而在相應(yīng)位置上安裝的是噴油嘴；

工作過程上：吸入的氣體不同（汽油機(jī)吸入的是什么？柴油機(jī)吸入的只是空氣）；

壓縮情況不同（問：汽油機(jī)壓縮沖程末溫度、壓強(qiáng)多大？柴油機(jī)壓縮沖程末，氣體體積要小得多。所以壓強(qiáng)更大，溫度更高，這個(gè)溫度早已超過了柴油的燃點(diǎn)）；

點(diǎn)火方式不同（汽油機(jī)靠火花塞點(diǎn)火。柴油機(jī)由于壓縮氣體溫度已超過柴油燃點(diǎn)，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式）；

用途方面：柴油機(jī)比汽油機(jī)便宜，但汽油機(jī)一般比柴油機(jī)輕巧，所以汽油機(jī)通常用在飛機(jī)、小汽車、摩托車及一些小型農(nóng)用機(jī)械上。而柴油機(jī)一般用在艦船、載重汽車、拖拉機(jī)、坦克以及發(fā)電機(jī)等大型設(shè)備上。

小   結(jié)（略）

布置作業(yè)

（l）簡(jiǎn)述四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程。

（2）回答下列問題：

①內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程順序能顛倒嗎？為什么？

②內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)幾次？曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)幾周？

第三節(jié) 熱機(jī)效率

教學(xué)目標(biāo)

1知道內(nèi)能的利用與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系。

2常識(shí)性了解熱機(jī)的效率及提高熱機(jī)效率的途徑。

3培養(yǎng)學(xué)生重視提高保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

重點(diǎn)

熱機(jī)的效率

難點(diǎn)

提高熱機(jī)效率的途徑

教具

演示

教學(xué)過程設(shè)計(jì)

一． 復(fù)習(xí)提問：什么是機(jī)械效率？

二． 新課引入：熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，它跟所有機(jī)械一樣，也有效率的問題，這一節(jié)我們就來討論這個(gè)問題。

三． 新課內(nèi)容。

1．熱機(jī)是利用燃料來做功的裝置。

　化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能（做功）。

2．熱機(jī)的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。

　熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

　熱機(jī)的各種損失中，廢氣占最多，應(yīng)減小廢氣的能量損失。

由于損失的原因比較多，所以熱機(jī)的效率一般都較低。（參閱課本中的幾種熱機(jī)的效率，內(nèi)燃機(jī)的能流圖以及火電站的能流圖。）

3．如何提高熱機(jī)效率的效率？

讓燃料盡可能充分燃燒，減小內(nèi)能損失，運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑良好。

4．內(nèi)能對(duì)環(huán)境的影響。

?。?/span>1）廢氣污染（CO、SO、酸雨），

（2）噪聲污染。

5．保護(hù)環(huán)境，減小污染措施。

?。?/span>1）改進(jìn)燃燒設(shè)備，采取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。

  （2）提高內(nèi)能的綜合利用率。

把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品；把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋?/span>

（3）充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源（如太陽能等）。

我國政府歷來重視環(huán)境問題，把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境，責(zé)無旁貸地承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境的義務(wù)，難題也就變得不難了，就一定能使天更藍(lán)、水更清。

6．分層練習(xí)評(píng)析。

7．小結(jié)。

8．布置作業(yè)：閱讀P40《熱機(jī)的發(fā)展》

第十五電流和電路

第一節(jié)電荷

【教學(xué)目標(biāo)】

1. 知識(shí)與技能：

認(rèn)識(shí)摩擦起電現(xiàn)象，了解電荷的種類及電荷間的相互作用。

了解驗(yàn)電器的原理及其作用，了解電荷量及其單位。

了解原子結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)元電荷、自由電子和電荷的移動(dòng)。

2.過程與方法

通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)感受摩擦起電，知道帶電體的性質(zhì)；

在認(rèn)識(shí)自然界中只有兩種電荷的過程中，感受人們所用的推理方法。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

注意觀察靜電實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)電荷種類的研究產(chǎn)生興趣，能主動(dòng)利用簡(jiǎn)易器材動(dòng)手做靜電小實(shí)驗(yàn), 激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣；

鼓勵(lì)學(xué)生自己查找資料、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)、初步認(rèn)識(shí)科學(xué)及相關(guān)知識(shí)對(duì)人類生活的影響

【教學(xué)用具】   

   玻璃棒（附絲綢），橡膠棒（附毛皮），驗(yàn)電器，乒乓球，散開的塑料包裝繩，碎紙屑若干。

【教學(xué)過程】

一、引入新課：

   1．觀看動(dòng)畫“怒發(fā)沖冠”、錄象“女孩頭發(fā)豎起來”。

   2、思考：當(dāng)空氣干燥時(shí)用塑料梳子梳頭發(fā)，為什么頭發(fā)會(huì)隨梳子“飄”起來；如果我們身上穿了化纖衣服，衣服會(huì)粘在皮膚上，在晚上脫衣時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)出響聲，甚至出現(xiàn)火花。這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么？

二、進(jìn)行新課：

1．摩擦起電帶電體

   學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用毛皮摩擦橡膠棒，用絲綢摩擦玻璃棒，分別把棒靠近紙屑，乒乓球等輕小物體，觀察現(xiàn)象：_____________________。

   說明摩擦過的物體能夠_____________________。

   小 結(jié)：物體具有了吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說物體帶了電，或說物體帶了電荷。習(xí)慣上把帶了電的物體叫做帶電體。用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電。

   在空氣干燥的時(shí)候，用塑料梳子梳頭發(fā)，頭發(fā)會(huì)隨著梳子飄起來，衣服會(huì)粘在皮膚上，是因?yàn)槭嶙印⒁路谀Σ吝^程中帶了電的緣故。

   介紹防止衣服產(chǎn)生靜電的方法。

   建議學(xué)生回去查找有關(guān)靜電防止和應(yīng)用的資料。

2．使物體帶電的方法

（1）摩擦起電

   請(qǐng)同學(xué)們舉出幾個(gè)日常生活中常見的摩擦起電的例子。