【核心素養(yǎng)】35物體的內(nèi)能-浙教版科學(xué)九上探究學(xué)案（原卷版）

3.5物體的內(nèi)能核心素養(yǎng)核心素養(yǎng)化學(xué)觀念：了解內(nèi)能的概念，知道內(nèi)能大小的影響因素;知道改變內(nèi)能的方法及事例;知道熱量和內(nèi)能的區(qū)別。理解比熱容的概念;知道計算熱量的公式。了解四沖程內(nèi)燃機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理;知道四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程和能量轉(zhuǎn)化情況;知道什么是燃料的熱值和單位.科學(xué)思維:通過事例歸納出改變內(nèi)能的方法并會分析。利用模型建立比熱容的概念;嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象;會進(jìn)行物體吸、放熱的簡單計算。從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱的本領(lǐng)不同，建立熱值的概念?？茖W(xué)探究與實(shí)踐:通過探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法，通過演示實(shí)驗(yàn)說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。比熱容的模型建立過程。利用動畫、圖片或模型講解四沖程內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作過程?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任:體驗(yàn)自然科學(xué)的價值，體驗(yàn)知識來源于實(shí)踐而又應(yīng)用于實(shí)踐的辯證關(guān)系使學(xué)生懂得節(jié)約和充分利用能源的重要意義。課前預(yù)習(xí)課前預(yù)習(xí)1.物體，叫做物體的內(nèi)能。俗稱，單位為。2.一切物體在任何情況下均具有能。物體內(nèi)能的大小與溫度有關(guān)。物體溫度升高,分子熱運(yùn)動,內(nèi)能，反之，物體內(nèi)能。物體內(nèi)能的大小與質(zhì)量有關(guān)。相同狀況下的同種物質(zhì),質(zhì)量越大,內(nèi)能越，如相同狀況下的一杯水和一桶水,后者內(nèi)能更大。3.物體內(nèi)能改變的途徑有兩種:和。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是4.外界對物體做功,物體內(nèi)能。如壓縮氣體、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體。物體對外做功,物體內(nèi)能,如氣體膨脹。5.叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容用符號表示，它的單位是，讀作。6.比熱容是物質(zhì)的一種，同種物質(zhì)在相同狀態(tài)下的比熱容是的，但在不同的狀態(tài)下，比熱容。7.熱量的計算公式:，公式適用于物態(tài)不發(fā)生變化時物體升溫(或降溫)過程中吸收(或放出)熱量的計算。如果過程中存在著物態(tài)變化,不能使用該公式。8.一個工作循環(huán)中有個沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動周，對外做功次。汽油機(jī)在工作時只有沖程使機(jī)車獲得動力，其他三個沖程均為輔助沖程，依靠安裝在曲軸上的飛輪的來完成。9.，叫做這種燃料的熱值，用符號表示。單位:固體或液體燃料的熱值單位是,氣體燃料的熱值單位是。熱量計算公式:課中研學(xué)課中研學(xué)任務(wù)一:探究內(nèi)能?！舅伎寂c討論1】1．試解釋：無論是高溫物體還是低溫物體，都具有內(nèi)能。2．為什么說內(nèi)能是不同于機(jī)械能的一種形式的能？【思考與討論2】1．人從滑梯下滑時，臀部有什么感覺？2．火的使用使人類邁出了文明的第一步。在遠(yuǎn)古時代，“鉆木取火”是人類常用的一種取火方法，如圖365所示。鉆木為什么能獲得火呢？【活動1】1．把圖釘按在一次性筷子的一端，手握筷子使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦，然后用手感覺圖釘?shù)臏囟仁欠癜l(fā)生變化？2．如圖366所示，取一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內(nèi)放一小團(tuán)浸有少量乙醚的棉花?？焖賶合禄钊?，觀察棉花能否燃燒起來?！净顒?】如圖367所示，在吸濾瓶內(nèi)裝入少量的水，并滴入幾滴酒精。用氣筒往瓶里打氣，當(dāng)塞子跳出時，觀察瓶內(nèi)變化。【思考與討論3】有一只瓶子，里面裝著一些鐵屑，可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加？如果你沒有看到內(nèi)能改變的過程，單憑鐵屑溫度的升高，你能說出究竟采用了什么方法嗎？任務(wù)二:探究比熱容和熱量的計算【思考與討論】如果要計算物體降溫時放出的熱量，熱量計算公式會有什么不同？【例題】一塊質(zhì)量為5千克、溫度為10°C的鐵塊加熱到200°C，鐵塊吸收了多少熱量？任務(wù)三:探究熱機(jī)【思考與討論】在汽油機(jī)的工作過程中，哪個沖程使汽車獲得動力？在哪個沖程中汽車排出了尾氣？課堂任務(wù)課堂任務(wù)總結(jié)本節(jié)的概念，梳理概念之間的聯(lián)系，畫出思維導(dǎo)圖。課后練習(xí)課后練習(xí)1.下列關(guān)于內(nèi)能的說法中，正確的是（）。A．靜止的物體沒有內(nèi)能B．0℃以下的物體沒有內(nèi)能C．內(nèi)能和機(jī)械能是同一種形式的能量D．內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)2.小Q和小亮就課本中的如圖話題進(jìn)行了思考和討論，小Q決定通過手捂增大鐵屑的內(nèi)能，小亮決定通過振蕩方式增大鐵屑的內(nèi)能，以下分析正確的是（）A．從能量轉(zhuǎn)化過程來看，小亮的方法和鉆木取火是相同的B．當(dāng)小Q的手和鐵屑所含內(nèi)能相同時，熱傳遞就會停止C．小Q所用的方法，溫度從手傳遞到了鐵屑D．小Q和小亮的方法對改變鐵屑的內(nèi)能是不等效的3.下列事例中，改變物體內(nèi)能的途徑與其他三項(xiàng)不同的是（）A．柴火燒水B．壓縮空氣發(fā)熱C．冬天搓手取暖 D．鉆木取火4.如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團(tuán)浸有乙醚的棉花，迅速下壓活塞，棉花會燃燒起來。下列說法中正確的是（）A．空氣能被壓縮說明分子間有引力的作用 B．棉花能夠燃燒是因?yàn)檎荷系囊颐咽强扇嘉?C．越往下壓越費(fèi)力，是由于筒內(nèi)的氣壓逐漸增大 D．活塞下壓，通過克服筒壁的摩擦做功，使空氣內(nèi)能增加5.有關(guān)溫度、熱量、內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加，同時溫度一定升高B．一般物體都具有內(nèi)能，但超低溫物體沒有內(nèi)能C．物體內(nèi)能減少時，溫度不一定降低，但一定是放出了熱量D．物體溫度升高，不一定吸收熱量，但內(nèi)能一定增加6.圖甲為油汀取暖器，當(dāng)接通電源后，電熱管周圍的導(dǎo)熱油被加熱，通過腔體壁表面將熱量輻射出去，從而起到取暖作用。因此導(dǎo)熱油材料尤為關(guān)鍵，要求油汀通電后導(dǎo)熱油能盡可能快地升溫。現(xiàn)在有質(zhì)量、初溫相同的兩種導(dǎo)熱油材料甲、乙，在相同的加熱條件下，甲、乙兩種油的溫度與加熱時間關(guān)系如圖乙所示。試比較甲、乙兩種材料的比熱容c甲、c乙大小，并判斷用哪種材料更適合做導(dǎo)熱油（）A．c甲＞c乙，選乙材料 B．c甲＞c乙，選甲材料 C．c甲＜c乙，選乙材料 D．c甲＜c乙，選甲材料7.質(zhì)量相同的砂石和鐵，已知砂石的比熱是鐵的比熱的2倍，如果鐵吸收熱量后溫度升高了48℃，那么砂石吸收同樣多的熱量，其溫度升高（）A．12℃ B．24℃ C．48℃ D．96℃8.關(guān)于比熱容的概念，下列說法錯誤的是（）A．單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1℃所吸收的熱量，叫做這種物質(zhì)的比熱容B．單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1℃所放出的熱量，也叫做這種物質(zhì)的比熱容C．某種物質(zhì)吸收或放出的熱量越多，比熱也越大，比熱與熱量有關(guān)D．各種物質(zhì)都有自己的比熱，它是物質(zhì)的特性之一9.下列交通工具中，動力設(shè)備不是熱機(jī)的是（）A．遠(yuǎn)洋輪船 B．載重汽車 C．噴氣式飛機(jī) D．電動車10.如圖所示描述的物理過程，下列分析不正確的是（）A．圖甲：厚玻璃筒內(nèi)的空氣被壓縮時，空氣的溫度升高，內(nèi)能增加B．圖乙：瓶子內(nèi)的空氣推動塞子做功后，瓶子內(nèi)空氣的內(nèi)能增加C．圖丙：試管內(nèi)的水蒸氣推動塞子沖出時，水蒸氣的內(nèi)能減小D．圖?。浩變?nèi)的氣體推動活塞向下運(yùn)動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，氣體內(nèi)能減少11.喜歡思考的小寧用塑料礦泉水瓶進(jìn)行了如下探究：瓶中留有少量水，蓋上瓶蓋（如圖甲）；扭轉(zhuǎn)瓶子（如圖乙）；輕輕扭動瓶蓋，瓶蓋被瓶內(nèi)的氣體沖出，同時瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧（如圖丙）。圖乙和圖丙所示的過程，分別與四沖程內(nèi)燃機(jī)的兩個沖程相似，這兩個沖程是（）A．吸氣沖程和壓縮沖程 B．吸氣沖程和排氣沖程C．壓縮沖程和做功沖程 D．做功沖程和排氣沖程12.我國近期在南海海底發(fā)現(xiàn)了一種俗稱“可燃冰”的冰塊狀天然氣水合物，能源總量可達(dá)全國石油總量的一半。燃燒1立方米可燃冰釋放出的能量與燃燒164立方米天然氣釋放的能量相當(dāng)，由此可判斷“可燃冰”（）A．具有較高的內(nèi)能 B．具有很高的熱值C．只有燃燒時才有內(nèi)能 D．沒點(diǎn)燃時只具有化學(xué)能13.小李在學(xué)習(xí)內(nèi)能知識后，突發(fā)奇想，在家自制了一個內(nèi)能演示儀，由壓力式噴壺、電子溫度計，小風(fēng)車組成。電子探頭內(nèi)置于噴壺中，噴壺穿線孔處密封，儀表盤外置，如圖所示。（1）當(dāng)小李開始向內(nèi)打氣時，溫度計示數(shù)(選填“升高”或“降低”)。（2）小李向壺內(nèi)壓縮完氣體后，按下噴氣開關(guān)時，風(fēng)車轉(zhuǎn)動，其做功原理是(“氣體對外界做功”或“外界對氣體做功”)。14.小金在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時，分別用質(zhì)量均為0.5kg的水和煤油進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，并用圖像對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理，如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程中，控制水和煤油在相同時間內(nèi)放出相等的熱量，分析圖像可以得出（選填“甲”或“乙”）物質(zhì)為水，煤油在（0～15min內(nèi)放出的熱量為。[c水＝4.2×103/（kg?℃）]15.隨著鄉(xiāng)村振興的持續(xù)推進(jìn)，以天然氣為燃料的燃?xì)庠钪饾u取代了以下木材為燃料的土灶，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境。將質(zhì)量為3kg、初溫為23℃的水加熱到98℃，土灶燃燒了干木材0.315kg，則該土灶的熱效率為%；若熱效率為60%的燃?xì)庠?，則需要消耗天然氣m3（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。干木材熱值取1.2×107J/16.如圖甲為汽油機(jī)的四個沖程示意圖，請回答下列問題。（1）汽油機(jī)一個工作循環(huán)包括四個沖程，一個氣缸正常工作四個沖程的順序是（對圖甲A、B、C、D重新排序）；（2）一臺單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪的轉(zhuǎn)速為1800r/min，該汽油機(jī)每分鐘完成個做功沖程，A圖所示的沖程中，燃?xì)鈨?nèi)能會（填“增大”或“減小”）；（3）圖乙所示為某汽油機(jī)的能流圖，則該汽油機(jī)的效率為η=（用圖中的字母代號表示）。根據(jù)此圖，提出一條提高發(fā)動機(jī)效率的有效措施：；（4）據(jù)報道，截止今年九月底我國新能源汽車的保有量已達(dá)1800多萬輛。某品牌的一款電動汽車的部分參數(shù)如表：空車質(zhì)量1380kg最大功率100kW輪胎與地面總接觸面積0.032m2最高速度120km/h電池容量42kW?h最大續(xù)行里程260km假如汽車上只有質(zhì)量為60kg的司機(jī)一人，汽車以60km/h的速度勻速行駛36km，耗電9kW?h。設(shè)汽車所受的阻力為汽車總重的0.05倍，顯然相比汽油車高大約30%的效率，電動汽車更環(huán)保，更節(jié)能。17.一容器中裝有40kg溫度是10℃的冷水，若用某一天然氣灶把它加熱到溫度為60℃時，共用了0.6m3的天然氣，已知水的比熱容4.2×103J/(kg?℃)。（1）這次加熱過程中，水吸收的熱量是多少？（2）若此期間天然氣釋放的熱量1.68×107J,則該熱水的效率是多少?18.用燃?xì)庠顭紵?.5千克的煤氣，能使50千克的水從20℃升高到70℃(不計熱散失)。已