人教版（2024）第十三章 内能第1节 热量 比热容优质课课件ppt

这是一份人教版（2024）第十三章 内能第1节 热量 比热容优质课课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了多种多样的能量形式，手会感觉到热，‌观察到的现象‌，‌实验原理，‌‌能量转化过程，能量的转化，能量的转移，能量守恒定律，永动机，第4题等内容，欢迎下载使用。
3.学生能结合日常生活经验， 及能量大小的变化判断能量的转化情况， 具有初步的观察能力和提出问题的能力。
　　火能驱散寒冷和黑暗，带来温暖和光明。摩擦生火第一次使人支配了一种自然力量，而蒸汽机的发明则给人类带来了巨大的动力。　　我们知道通过做功将其他形式的能量转化为内能。生活中的风能、太阳能、电能、水能、化学能等，也可以相互转化吗?
完成下面一组小实验观察实验中的现象，讨论发生了哪些能量转化。1.来回迅速摩擦双手。
来回迅速摩擦双手时，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，导致手部温度升高‌。
摩擦生热，机械能转化为内能。
2.用黑塑料袋盛些水，插入温度计后系好袋口，放在阳光下。
过一会儿，可以观察到温度计的示数增加，即袋内水温升高。
太阳光使塑料袋内水温升高，将太阳能转化为内能‌。
3.将太阳能电池连在小电扇上，并使太阳能电池对着阳光。
过一会儿，小电扇会转动起来。
①太阳能电池板受到阳光照射时，光子激发半导体材料中的电子，产生电流，将太阳能转化为电能。
太阳能被有效地转化为机械能，驱动小电扇工作。
②通过电动机将产生的电能转化为机械能，驱动小电扇转动。
你还能指出一些事实，说明不同能量之间的转化吗？
1. ［2025·青岛期末］关于能量的转化和转移，下列说法中正确的是( )
A. 电动汽车充电时，将化学能转化为电能B. 煤炭燃烧时，将化学能转化为内能C. 摩擦起电是把电能转化为机械能D. 电风扇工作时将机械能转化为电能
【点拨】电动汽车充电时将电能转化为化学能，A错误；煤炭燃烧时将化学能转化为内能，B正确；摩擦起电是把机械能转化为电能，C错误；电风扇工作时是将电能转化为机械能，D错误。
判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，由消耗的能量转化为得到的能量。
　　自然界中的各种现象都有着密切联系。科学家们经过长期探索，发现能量转化是非常普遍的，在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
同种形式的能量之间是怎样的情况呢？
能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到其他部分。
　　摆动的秋千，在停止用力后会越摆越低；掉在地上的弹性小球会跳起，但越跳越低。讨论秋千和小球在运动中的能量转化。
1.为什么它们到达的高度会逐渐降低？
　　秋千和小球在运动过程中会受到空气阻力的影响，这些阻力会使机械能逐渐转化为内能，导致它们的动能和势能减少，而使得秋千摆动的高度和小球弹跳的高度逐渐降低。
秋千和小球在运动中高度逐渐降低的原因是机械能转化为内能‌。
2.是否丢失了能量？你认为减少的机械能到哪里去了 ？
①秋千越荡越低，小球弹起的高度比原来低，说明在这个过程中机械能是减少的，机械能不守恒；②秋千和小球在运动的过程中，不可避免的要克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能；
1.定义：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 这就是能量守恒定律。
2.能量守恒定律理解：
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。
大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
　　在行驶的燃油汽车中，燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，再通过发动机做功把内能转化为机械能。在这个过程中，燃料的化学能一部分转化为机械能，一部分转化为发动机和周围环境的内能，能量的总量不变。
从日常生活到科学研究、工程技术，这一定律都发挥着重要的作用 。
3.运用能量守恒定律分析问题
燃料的化学能W化学=W有用+W1+W2+ W3
设想制造一种不需要动力就可以源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫作永动机。
能量守恒定律的发现，使人们认识到：任何一部机器，只能使能量从一种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量。 因此，根本不可能造出永动机。
　　如图是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，使叶片转动来对外做功，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，从而循环工作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去？
　　由于水轮机各部件间存在摩擦，在转动时会有部分机械能转化为内能W内能，一部分能量W抽水用来抽水做功。根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，最后抽水的能量小于原来水的总能量，结果会是流下的水不能全部抽回。能量守恒定律知：无法制成永动机。
3. 如图是小球在地面弹跳的频闪照片，下列说法中正确的是( )
A. 小球弹起的高度越来越小，说明在此过程中能量不守恒B. 根据能量守恒定律，在此过程中小球的机械能总量是保持不变的C. 在小球的运动中是通过做功的方式使其内能增加的D. 小球和地面之间发生撞击，所以小球的热量会增加
【点拨】 燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能，发动机再将内能转化为导弹的机械能，使导弹发射升空。根据能量守恒定律，在此过程中，能的总量不变。
　　热是一种常见的现象 。热是什么？　　17世纪以后，根据摩擦生热的现象，许多物理学家认为热是一种特殊的运动形式。　　而热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质——热质 ，认为热质存在于一切物体之中，物体的冷热程度，取决于其中所含热质的多少。　　1798年，英国物理学家伦福德发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度，甚至可以使水沸腾。他认为，用热质说解释摩擦生热现象，钻下的全属屑的比热容要改变很大才行。于是他设计并做了一系列实验，发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低。根据实验结果，伦福德断言热质说不足为信，应当把热看成一种运动形式。热质说的统治地位开始动摇了。
　　1799年，英国化学家戴维做了更加严格的实验，有力地打击了热质说。此后英国物理学家焦耳做了大量实验，定量地研究了热和功的关系，证明做了多少机械功，就有多少机械能转化成与热相关的能量。焦耳的工作表明热不是一种特殊的物质，同时为能量守恒定律奠定了基础。　　能量守恒定律的建立，彻底否定了热质说，同时为分子动理论的发展开辟了道路。人们认识到：宏观的热现象是物体内部大量分子的无规则运动的表现。 热量不表示物质所含“热质”的多少，而表示在热传递过程中传递的能量的多少。　　透过表面现象追求背后的本质，这是科学家寻根究底、追求真理精神的体现。
5.［2025·广东江门期末］如图所示是一种设想中的永动机，它通过高处的水流冲击叶片，叶片的转动用来对外做功，同时带动抽水器从低处将水抽到高处，从而循环工作。
（1）水从高处流下冲击叶片使叶片转动，水的________能转化为叶片的____能。
（2）叶片转动，带动抽水器把水抽到高处，叶片的____能转化为水的________能。
（3）在叶片的转动带动抽水器抽水的过程中，即使不考虑对外做功，由于摩擦等因素，会不可避免地产生____能并散失掉，正是由于这些能量的散失，抽到高处的水量______（填“大于”“等于”或“小于”）从高处流下的水量，从而使永动机最终停下来。
6. 如图所示是“风光互补”景观照明灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”电池板，“脚踩”蓄电池，“腰挎”照明灯，下列解释合理的是( )
A. 小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能B. 照明灯是将光能转化为电能C. 电池板是将光能转化为电能D. 蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
7. 中国古代玩具“饮水鸟”被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神奇之处在于能不停地
“点头喝水”。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中的热量汽化后，球内气压增大，将剩余部分乙醚压入上球，“饮水鸟”的重心上移“低头喝水”，如图乙，此时上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复图甲状态，如此反复。下列说法正确的是 ( )
A. 下球中乙醚汽化的过程，是通过做功的方式改变了内能大小B. “饮水鸟”能量转化的过程不遵循能量守恒定律C. 乙醚汽化，球内气压增大，将剩余部分乙醚压入上球的过程中，空气的内能转化为“饮水鸟”的机械能D. 即使空气温度很低，“饮水鸟”也不会停下来
【点拨】 乙醚汽化的过程是需要吸收热量的，通过热传递的方式改变了内能大小，故A错误；在整个过程中，“饮水鸟”器械间以
及与空气间有摩擦，这些会导致能量损失，但能量总量不变，遵循能量守恒定律，故B错误；乙醚汽化，下球内气压增大，将剩余部分乙醚压入上球，此过程中空气的内能转化为“饮水
鸟”的机械能，故C正确；若空气温度很低，“饮水鸟”内的乙醚汽化太慢，气压很难将乙醚压入上球，“饮水鸟”的重心不能上移，“饮水鸟” 会慢慢地停下来，故D错误。
9.现在很多电动汽车为了节能安装了一套“能量回收装置”，在刹车时该装置可带动发电机发电。有人认为，只要不断改进，这种汽车就可以一边行驶，一边发电，所产生的电能又可以供给电动机转动，从而永远运动下去，这种观念违背了__________定律。在汽车刹车制动时，轮胎与地面的摩擦会产生大量内能，这些内能是________（填“可以”或“不可以”）自动转化成机械能供汽车运动的，这是因为能量的转移和转化具有________。