滬科物理熱學(xué)課件

1、m一、溫度與物態(tài)變化溫度與溫度計(jì)熔化與凝固汽化與液化升華與凝華全球變暖與水資源危機(jī)m二、內(nèi)能與熱機(jī)物體的內(nèi)能科學(xué)探究：物質(zhì)的比熱容內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)效率與環(huán)境保護(hù)m一、對(duì)水的認(rèn)識(shí)（水之旅）1.水是無(wú)常的，它無(wú)處不在。有水才有新生命的存在。2.水之旅：太陽(yáng)照射使，含有 水蒸氣的熱空氣快速上升。在上升過(guò)程中，空氣逐漸，水蒸氣凝成或形成了云。當(dāng)云層中小水珠合并為大水珠落下時(shí)，雨便形成了。若高空溫度過(guò)低，它還可以變成雪、冰雹的形式降到地面.（紅體字與下面課程有關(guān)）3.通過(guò)以上，我們知道化。m二、固，液，氣1.2.固體：可以用手抓住的物體。液體：抓不住，碰起來(lái)有觸感的物體。氣體：不能抓住，無(wú)觸摸感的物體。3.固

2、、液、氣這三態(tài)是可以互相轉(zhuǎn)化的。4.這三種狀態(tài)是如何產(chǎn)生的？又是如何發(fā)生變化的？一般情況下需要一個(gè)介質(zhì)溫度。m三、熱冷的感覺(jué)m生活中，我們常有冷、熱的感覺(jué)。吃冰棒冷的程度和和涼水不同，火的熱程度和熱水的熱程度也不同。m準(zhǔn)備三個(gè)分別裝有冷水、溫水、熱水的杯子。左手放入冷水中，右手放入熱水中，然后將兩只手同時(shí)放入溫水中，此時(shí)你兩手的感覺(jué)分別是什么？m實(shí)驗(yàn)證明1：（測(cè)溫水的冷熱程度）m實(shí)驗(yàn)證明2：（測(cè)冷熱水的冷熱程度）根據(jù)感覺(jué)通過(guò)一個(gè)介質(zhì)可以粗略比較另外兩個(gè)物體的冷熱程度，但是無(wú)法精確。m四、認(rèn)識(shí)溫度（攝氏度）m因?yàn)閼{感覺(jué)得到的冷熱是不準(zhǔn)確的。所以為了準(zhǔn)確測(cè)量，人們發(fā)明了溫度計(jì)，引進(jìn)了新的物理量。溫

3、度一般用用字母t表示。越熱的物體溫度越高，越冷的物體溫度越低。NC讀作N攝氏度，-NC讀作零下N攝氏度。人體的體溫約為37C，讀作_。五、溫度的單位m除了攝氏度（C），溫度還有華氏度、開(kāi)氏度、蘭氏度、列氏度。m華氏度與攝氏度關(guān)系：t/F=1.8t/C+32蘭氏度與攝氏度關(guān)系： t/=（t/C+273.15）9/5 開(kāi)氏度與攝氏度關(guān)系：T/K=t/+273.15 列氏度與攝氏度關(guān)系：t/R=1.25t/C 初中只要求掌握攝氏度！m六、認(rèn)識(shí)溫度計(jì)m人們用溫度計(jì)來(lái)測(cè)量物體的溫度。m實(shí)驗(yàn)室和家庭中常用的溫度計(jì)是這種溫度計(jì)內(nèi)部的液體多為汞、酒精、煤油等物質(zhì)。m例舉常見(jiàn)液體溫度計(jì)：體溫計(jì)、寒暑表等。m除了

4、液體溫度計(jì)，溫度計(jì)類型還有【低溫類型】氣體溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)?！靖邷仡愋汀咳椛涓邷赜?jì)、部分輻射高溫計(jì)。m溫度計(jì)類型問(wèn)題及其原理具體可點(diǎn)擊以下網(wǎng)址：mhttp:/ 三、熔點(diǎn)m 所以可以得到晶體熔化時(shí)都要一個(gè)固定溫度，這個(gè)固定溫度我們叫做。例如冰的熔點(diǎn)是0C。m 那么就舉例左圖的冰熔化圖：m 問(wèn)題：1min即1min前時(shí)，水的狀態(tài)是固體，14min時(shí)，水狀態(tài)是固液共存態(tài)，4min即4min后水狀態(tài)是液態(tài)。 所以大家應(yīng)該會(huì)做這類型題目了吧。m 常見(jiàn)晶體熔點(diǎn)： 鎢 3410度 鐵 1535度 鋼 1515度 灰鑄鐵 1177度 銅 1083度 金 1064度 鋁 660

5、度 鉛 328度 錫 232度 萘 80.5度 海波（1）48度 冰0度 固態(tài)汞 -39度 固態(tài)甲苯 -95度 固態(tài)酒精 -117度 固態(tài)氮 -210度 固態(tài)氧 -218度 固態(tài)氫 -259度m四、凝固m與熔化相同，非晶體凝固沒(méi)有固定溫度。晶體的凝固也有一個(gè)固定的溫度，叫凝固點(diǎn)。只有到達(dá)這個(gè)溫度，物質(zhì)才開(kāi)始熔化。晶體溫度高于這個(gè)點(diǎn)，此時(shí)狀態(tài)為液態(tài)，低于時(shí)為固態(tài)。所以可以得出。m下面是晶體凝固與非晶體凝固的示例圖。m課后回顧m為了比較冷熱程度，我們引出新物理量溫度。單位有很多，。溫度計(jì)類型很多，我們初中學(xué)的是，它是根據(jù)制成的。m熔化和凝固都是物態(tài)變化，它們是固態(tài)與液態(tài)間轉(zhuǎn)化需要經(jīng)歷的。熔化吸熱，

6、凝固放熱。晶體：熔化溫度不變，凝固溫度也不變。m難點(diǎn)解析（1）m問(wèn)題：若外部環(huán)境為0C，有一塊-5C的冰，請(qǐng)問(wèn)它能否熔化成水？m答：_。m這是種很常見(jiàn)的題目。我們知道物體要熔化就先得達(dá)到熔點(diǎn)，外部環(huán)境溫度為0C，那么這塊冰可以達(dá)到熔點(diǎn)。我們又知道熔化必須不斷吸熱。冰與外部環(huán)境溫度同為0C，所以冰無(wú)法從外部吸熱，也就無(wú)法進(jìn)行熔化。所以這塊冰無(wú)法開(kāi)始熔化。m那么仿照以上例題做以下：m現(xiàn)在有一塊-7C的冰扔入盆中，外界氣溫為-2C，盆中的熱水溫為79C，請(qǐng)問(wèn)它能否能熔化成水？最后又是否會(huì)變回冰？（條件：外界氣溫恒定不變）m難點(diǎn)解析（2）m所以我們得出。m所以也可以得到（t物t外，吸熱；t物t外，放熱

7、；t物=t外，既不吸熱也不放熱）m課題升級(jí)m第一天早上把一塊-7C的冰扔入4C的水中，放在室溫低于0C且恒定不變的房間內(nèi)，第二天早上進(jìn)去查看，那么盆中物質(zhì)狀態(tài)會(huì)是怎樣？答：_。m答案與12.3物態(tài)變化：汽化與液化。m 一、蒸發(fā)m 實(shí)驗(yàn)：拿兩個(gè)相同玻璃片，在上面滴上同種液體同一度量。在旁邊分別放兩個(gè)相同規(guī)格電風(fēng)扇。m 1.使兩滴液體與空氣接觸面積大致相同，兩個(gè)電風(fēng)扇開(kāi)不同的檔數(shù)（檔差越大越好）分別對(duì)兩滴液體吹風(fēng)?？梢园l(fā)現(xiàn)受的風(fēng)力越大的液體越快干。m 2.使兩滴液體與空氣接觸面積不同，兩個(gè)電風(fēng)扇開(kāi)相同檔次分別對(duì)它們吹?？梢园l(fā)現(xiàn)與空氣接觸面積大的那個(gè)早干。m 3.想一想：冬天晾衣服快呢還是夏天晾衣服

8、快呢？m 你可以根據(jù)以上三點(diǎn)得到蒸發(fā)與哪些因素有關(guān)嗎？m二、蒸發(fā)（加一小部分沸騰）m由左邊兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)和一個(gè)生活實(shí)際可以得到：m當(dāng)其他條件不變時(shí)物體接觸面積越大蒸發(fā)越快；當(dāng)其他條件不變時(shí)液體表面空氣流速越快蒸發(fā)越快；當(dāng)其他條件不變時(shí)溫度越高物體蒸發(fā)越快。m沸騰快慢與液體量、物體初溫、實(shí)際大氣壓強(qiáng)、水的散熱面積、熱量補(bǔ)充等都有關(guān)系！m氣壓的解釋可以看一下網(wǎng)址：mhttp:/ （1）如圖是探究改變物體內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)：瓶子里裝有一些水，用力打氣，在瓶塞未跳起前，瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能將_，原因是_；繼續(xù)打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，觀察到瓶?jī)?nèi)有白霧產(chǎn)生，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外做功時(shí)內(nèi)能減小了。m 填空瓶?jī)?nèi)有白霧產(chǎn)生是什么物態(tài)變化

9、？m （2）如圖，根據(jù)此現(xiàn)象，某同學(xué)認(rèn)為：所有物體在對(duì)外做功時(shí)，它的內(nèi)能都會(huì)減小。他的觀點(diǎn)正確嗎？請(qǐng)你從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的角度進(jìn)行分析，并列舉一實(shí)例。m （3）課內(nèi)我們的事例是外界對(duì)探究物體做功，物體內(nèi)能增加，試探究物體對(duì)外界做功，物體內(nèi)能是增加還是減少？m （4）一杯開(kāi)水和一碗冰放在7C的環(huán)境中，它們最后的狀態(tài)是什么？溫度為幾度？m *（5）我們學(xué)物理到現(xiàn)在。學(xué)習(xí)了哪些物質(zhì)物態(tài)變化的固定溫度？說(shuō)的越多越好。你知道無(wú)煙煤的著火點(diǎn)嗎？m內(nèi)能與熱機(jī)的基礎(chǔ)篇章結(jié)束！m答案在13.2.m單元練習(xí)答案m1.固態(tài).（解析在13.2學(xué)習(xí)的知識(shí)）m2.0C（無(wú)解析）m3.一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（無(wú)解析）m4.汽化（無(wú)解析

10、）m5.空氣凝華.（霜非雪，霜是直接由空氣凝華附在物體上）m6.普通液態(tài)溫度計(jì)是不能離開(kāi)被測(cè)物體讀數(shù)的，內(nèi)部沒(méi)有細(xì)彎管。體溫計(jì)是能離開(kāi)被測(cè)物體讀數(shù)的，若測(cè)完前一個(gè)數(shù)據(jù)后沒(méi)甩，下一個(gè)數(shù)據(jù)大于等于前一個(gè)數(shù)據(jù)，它有細(xì)彎管。相同點(diǎn)是它們都是根據(jù)液體熱脹冷縮的原理制成的。m7.水中不斷向水面均勻的冒氣泡，速度快，氣泡越變?cè)酱?。m單元練習(xí)答案m8.汽化（無(wú)解析）m9.（答案略）m10.考慮外部原因影響和操作錯(cuò)誤影響。外部原因：兩個(gè)液態(tài)溫度計(jì)熱脹冷縮程度不同。兩個(gè)液態(tài)溫度計(jì)放在水中位置不同，可能一個(gè)放在正中，一個(gè)放在距離側(cè)壁較近的地方；可能一個(gè)反正距水面較近的地方，一個(gè)放在距離熱源較近的地方（中心有熱源情況

11、下）。操作錯(cuò)誤：可能其中一個(gè)碰到了杯壁、杯底或者沒(méi)放入水中?？赡茏x數(shù)方式有錯(cuò)。可能一個(gè)拿出被測(cè)物體讀數(shù)。m課題接入m探究實(shí)驗(yàn)m2.那么應(yīng)該怎樣做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究呢？m需要：同規(guī)格的電加熱器、同質(zhì)量的水和煤油、同規(guī)格的溫度計(jì)、兩個(gè)同規(guī)格的燒杯。m過(guò)程：將電加熱器調(diào)同一功率分別放入兩個(gè)裝有同質(zhì)量的水和煤油的燒杯內(nèi)，將同規(guī)格的溫度計(jì)放入兩燒杯中。m測(cè)量數(shù)據(jù)：加熱相同時(shí)間（吸收相同熱量），水升高的溫度沒(méi)有煤油高。升高相同溫度，水升溫的時(shí)間比煤油大。m我們一般以為結(jié)果來(lái)探究比熱容的問(wèn)題。m為什么要同一加熱器？因?yàn)檫@樣可以使熱源誤差非常?。◣缀醪挥?jì)），a時(shí)間（b升高溫度/時(shí)間）=升高溫度（a與b都同）所以_。

12、m一、比熱容的概念m所以根據(jù)以上得到水的比熱容大于煤油的比熱容。m初中需要背的是m某物質(zhì)比熱容的含義：某物質(zhì)1kg每升高或降低1C，吸收或放出的熱量是？J。m練習(xí)：解釋4.710J（kgC）_x物質(zhì)1kg每升高1C吸收的熱量是1.910J。寫出這種物質(zhì)比熱容。_答案在下課時(shí)。m二、比熱容問(wèn)題的應(yīng)用m例題：解釋為什么早晨沙灘比海水溫度高，半夜海水比沙灘溫度高？m解答：因?yàn)樗谋葻崛葺^大，且比沙、石大，所以它與沙同質(zhì)量吸收相同熱量，升溫慢，放出相同熱量降溫慢。m課后作業(yè)（課題升級(jí)）m要使1大鍋50kg的冰熔化。冰的初溫為-7C。至少要多少kg初溫70C的水。不計(jì)熱損失。c冰=2.110J/（kg）

13、m已知：_求：_解：_m課后作業(yè)答案m(1)增大；外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功。液化。m（2）觀點(diǎn)不正確。因?yàn)槲矬w在對(duì)外做功時(shí)，不一定是自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。例如：河水對(duì)水輪機(jī)做功，是河水的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到水輪機(jī)上，河水的內(nèi)能并沒(méi)有減小。 m（3）減小m（4）液態(tài)；7C。m（5）略m課后回顧m重點(diǎn)：比熱容的概念。m掌握：比熱容的應(yīng)用。物體比熱容越大，吸收相同熱量升溫慢。比熱容越小，升高相同溫度，吸收熱量少。m掌握：熱平衡同比熱容概念。當(dāng)兩個(gè)物體溫度相同時(shí)便不再發(fā)生熱傳遞，這叫熱平衡。熱傳遞其實(shí)是內(nèi)能的傳遞。若不計(jì)傳遞的損失，可以得到一個(gè)物體吸收的熱量等于另一個(gè)物體放出的熱量。所以一個(gè)物體升高的溫度它

14、的比熱容=另一個(gè)物體降低的溫度它的比熱容。m掌握：比熱容的意義。m一、熱機(jī)與內(nèi)燃機(jī)m汽車奔馳、列車飛駛、飛機(jī)穿云滿足了人類日行千里的需求。車船和飛機(jī)能大顯神威都因?yàn)橛辛税l(fā)動(dòng)機(jī)。m內(nèi)燃機(jī)最常見(jiàn)的是汽油機(jī)和柴油機(jī)。m二、汽油機(jī)。下面是汽油機(jī)的示意圖和工作原理示意圖。m 汽油機(jī)有四個(gè)沖程，連續(xù)不斷依次進(jìn)行：吸起-壓縮-做功-排斥。m二、汽油機(jī)m據(jù)以上可以得到汽油機(jī)每做功一次，曲軸連桿轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈。m壓縮沖程是將外界對(duì)汽油機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程是汽油對(duì)外界做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。所以壓縮沖程汽油溫度升高，做功沖程汽油溫度降低。m向這樣子做功一次要分四個(gè)沖程的內(nèi)燃機(jī)我們叫做四沖程內(nèi)燃機(jī)。有幾沖程就是幾沖

15、程內(nèi)燃機(jī)。m做功沖程時(shí)，火花塞發(fā)出電火花，使缸內(nèi)氣體爆炸性燃燒。向這種做功的方式我們叫做壓燃式。m三、柴油機(jī)m柴油機(jī)和汽油機(jī)結(jié)構(gòu)大致相同，就是把火花塞換成了噴油嘴。我們初中學(xué)的是四沖程柴油機(jī)。是：m（1）吸氣沖程進(jìn)入氣缸的只有空氣。m（2）壓縮沖程，缸內(nèi)氣體被壓縮程度比汽油機(jī)大，因此缸內(nèi)氣體溫度更高，壓強(qiáng)更大。m（3）壓縮沖程末要到做功沖程時(shí)，噴油嘴噴出霧狀柴油，進(jìn)行點(diǎn)火。m汽油機(jī)和柴油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)都有經(jīng)歷四個(gè)沖程，所以被稱為四沖程內(nèi)燃機(jī)。它一個(gè)循環(huán)中，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次，氣缸內(nèi)的燃油燃燒爆發(fā)1次，對(duì)外做功1次。m汽油機(jī)作為動(dòng)力裝置大多裝在輕巧的機(jī)械上，如小汽車、飛機(jī)。柴油機(jī)多用于火車等笨重機(jī)

16、械上。此外一些小型發(fā)電機(jī)也用柴油機(jī)作動(dòng)力裝置。m課題延伸m為什么汽油點(diǎn)燃，柴油壓燃呢？m因?yàn)槠偷娜键c(diǎn)高于柴油的燃點(diǎn)，所以柴油被壓縮到一定程度就會(huì)爆發(fā)性燃燒，而汽油得點(diǎn)燃。m課后作業(yè)m一個(gè)汽油機(jī)活塞往返運(yùn)動(dòng)713次，問(wèn)：它氣缸內(nèi)燃油燃燒爆發(fā)（）次，對(duì)外做功最多為（）次。m課題升級(jí)m試回答：在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上，火箭有何改進(jìn)與提高？（5年中考3年模擬）m答案在下一節(jié)（13.4：熱學(xué)最后1節(jié)）m練習(xí)答案某物質(zhì)1kg升高或降低1吸收或放出4.710J。1.910J/（kgC）m課后作業(yè)答案已知：m1=50kg，t1=-7，t3=70求：m2。解：不計(jì)熱損失。Q吸=Q放，設(shè)最后平衡溫度為t冰熔化了，t0

17、。設(shè)t越大時(shí)，m越大。設(shè)t=0時(shí)mQ=tcm，（t7）2.110J/（kg）50kg=（70-t）4.210J/（kg）m2。解得m2=2.5kgm課外拓展（2沖程內(nèi)燃機(jī)）m發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體上有三個(gè)孔，即進(jìn)氣孔、排氣孔和換氣孔，這三個(gè)孔分別在一定時(shí)刻由活塞關(guān)閉。其工作循環(huán)包含兩個(gè)行程：m1.第一沖程：活塞自下止點(diǎn)向上移動(dòng)，三個(gè)氣孔同時(shí)被關(guān)閉后，進(jìn)入氣缸的混合氣被壓縮；在進(jìn)氣孔露出時(shí)，可燃混合氣流入曲軸箱。m2.第二沖程：活塞壓縮到上止點(diǎn)附近時(shí)，火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞下移作功。這時(shí)進(jìn)氣孔關(guān)閉，密閉在曲軸箱內(nèi)的可燃混合氣被壓縮；當(dāng)活塞接近下止點(diǎn)時(shí)排氣孔開(kāi)啟，廢氣沖出；隨后換氣孔開(kāi)啟，受預(yù)壓的可燃混合氣沖入氣缸，驅(qū)除廢氣，進(jìn)行換氣過(guò)程。m課后回顧m熱機(jī)是將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。m重點(diǎn)：四沖程內(nèi)燃機(jī)：吸氣-壓縮-做功-排氣。需掌握汽油機(jī)與柴油機(jī)燃式不同的原因。m重點(diǎn)：壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，氣缸內(nèi)物質(zhì)溫度升高。做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，氣缸內(nèi)物質(zhì)溫度下降。m重點(diǎn)：除了做功沖程以外，其他沖程全是輔助沖程，他們是靠飛輪的慣性進(jìn)行的。m重點(diǎn)：一次循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，做功一次，吸氣一次，排氣一次。m一、熱值m二、熱機(jī)效率m熱機(jī)工作時(shí)，不能將燃料所蘊(yùn)含的化