【摘要】?jī)?nèi)能的理解主要從分子熱運(yùn)動(dòng)相關(guān)的物質(zhì)的構(gòu)成、內(nèi)能的利用相關(guān)的熱機(jī)、熱機(jī)效率、能量守恒定律等方面理解。內(nèi)容全面、豐富,有很多獨(dú)到的見解。對(duì)拓展學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣,提高學(xué)生分析問題、解學(xué)問題能力很有幫助。
【關(guān)鍵詞】?jī)?nèi)能;初中物理;概念;規(guī)律
【中圖分類號(hào)】G633.7【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2020)07-0201-01
很多學(xué)生在考試之后總會(huì)說,老師:我復(fù)習(xí)的知識(shí),咋沒有考到呢?我的選擇題這次又錯(cuò)了好多哦。究其原因,是我們的學(xué)生只是記住了知識(shí)點(diǎn),但對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解把握不住,對(duì)知識(shí)點(diǎn)可從哪些方面理解把握不住。實(shí)際上,我們教師無(wú)論采用何種方法,歸根到底是要學(xué)生知道這個(gè)知識(shí)點(diǎn)怎樣理解。這對(duì)拓展學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生思維習(xí)慣、解題習(xí)慣和解題技巧大有益處。實(shí)際上,一個(gè)知識(shí)點(diǎn)怎樣出題來(lái)源于一個(gè)知識(shí)點(diǎn)從哪些方面理解。下面是我在這些年初中物理教學(xué)中對(duì)如何理解功和能概念及規(guī)律的總結(jié)。
一、分子熱運(yùn)動(dòng)
1.物質(zhì)的構(gòu)成:(1)由分子或原子組成;(2)分子(肉眼看不見)能保持物質(zhì)原來(lái)的性質(zhì);(3)分子還可繼續(xù)分下去,無(wú)最小微粒的說法;(4)物質(zhì)——分子——原子——原子核(質(zhì)子和中子)和電子。(5)分子有固體、液體、氣體分子。
2.擴(kuò)散:(1)概念:不同物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象;(2)不是物質(zhì)運(yùn)動(dòng),專指分子運(yùn)動(dòng);(3)固、液、氣體分子都能發(fā)生這種現(xiàn)象;(4)擴(kuò)散與溫度有關(guān),溫度越高,擴(kuò)散現(xiàn)象越明顯。所有物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
3.分子間有相互作用:(1)一切物質(zhì)分子間都同時(shí)存在相互作用的引力和斥力;(2)以分子直徑10-10m為標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)分子直徑大于10-10m時(shí),引力大于斥力,表現(xiàn)為引力;當(dāng)分子直徑小于10-10m時(shí),引力小于斥力,表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子直徑等于10-10m時(shí),引力等等于斥力,既不表現(xiàn)為引力,也不表現(xiàn)為斥力;當(dāng)分子直徑遠(yuǎn)大于10-10m時(shí),作用力表現(xiàn)很微弱;如:壓縮固體和液體很困難,說明分子間有斥力。將兩塊鉛壓緊后下面能吊起重物,說明分子間有引力。鐵絲很難折斷,說明分子間有引力。玻璃打碎后很難復(fù)原,說明分子間作用力很微弱。
二、內(nèi)能
1.概念:(1)內(nèi)能是專指分子具有的能;(2)內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子具有的能,不是一個(gè)或幾個(gè)分子具有的;(3)分子也有動(dòng)能和勢(shì)能。
2.內(nèi)能的有無(wú):一切物體任何時(shí)候都有。
3.內(nèi)能的影響因素:一是質(zhì)量,二是溫度,或者理解為:一是分子熱運(yùn)動(dòng),二是分子間作用力。
4.內(nèi)能與溫度的關(guān)系:物體內(nèi)能增大或減小,但溫度可能不變(晶體熔化或水沸騰)。
5.內(nèi)能與機(jī)械能的關(guān)系:a.物體具有內(nèi)能的同時(shí),也可以有機(jī)械能。物體可以沒有機(jī)械能,但一定有內(nèi)能(水平面上靜止不動(dòng)的物體);b.機(jī)械能與物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān),內(nèi)能與物體分子熱運(yùn)動(dòng)和分子間相互作用情況有關(guān);c.機(jī)械能是從宏觀角度研究,內(nèi)能是從微觀角度研究;d.內(nèi)能和機(jī)械能在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化;e.不能說速度越大,內(nèi)能越大。也不能說物體受到力越大,內(nèi)能越大。
三、改變內(nèi)能的方式
1.熱傳遞:
(1)條件:溫度差,不是質(zhì)量差,不是內(nèi)能差;
(2)實(shí)質(zhì):內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,不是溫度轉(zhuǎn)移;
(3)方向:從高溫物體到低溫物體;
(4)熱傳遞的過程如圖。
2.做功:
(1)對(duì)物體做功,物體內(nèi)能增大(壓縮氣體);(2)物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能減?。ńo試管里水加熱,沖開軟木塞);(3)做功和熱傳遞是等效的。
四、熱量的計(jì)算
1.公式:Q吸=CmΔt=Cm(t末-t初)
;Q放=CmΔt=Cm(t初-t末)
;Q吸=Q放(無(wú)熱量損失)或Q吸=ηQ放(有熱量損失)
;Q放=qm或qv(燒柴或氣——化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能)
;Q放=I2Rt(燒電——電能轉(zhuǎn)化為熱能)
2.注意“升高到”“升高”“升高了”的含義,“升高到”是指末溫度,“升高”“升高了”是指變化的溫度。
3.如果水在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下加熱到沸騰,則說明水的末溫度是100℃。
4.給水加熱時(shí),需要的熱量,包括水吸收的熱量、鍋吸收的熱量,還包括損失的熱量。
五、內(nèi)能的利用
1.熱機(jī)
(1)原理:內(nèi)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化。
(2)種類:內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)。
(3)每一工作循環(huán),活塞往復(fù)兩次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周,對(duì)外做功一次。
(4)柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)別:a.汽油機(jī)燃料是汽油和空氣,柴油機(jī)燃料是空氣;b.汽油機(jī)是點(diǎn)燃式(頂部有火花塞),柴油機(jī)是壓燃式(頂部有噴油嘴);c.柴油機(jī)功率比汽油機(jī)功率大;d.柴油機(jī)和汽油機(jī)都有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。
2.熱機(jī)效率
(1)熱值
a.概念:燃料必須要完全燃燒。
b.公式:q=或
c.物理意義:q木柴=3.4×107J/kg表示1Kg木柴完全燃燒放出的熱量是3.4×107J
d.熱值是物質(zhì)一種特性。不同物質(zhì),熱值一般不同。同種物質(zhì),熱值不變,與Q放或m等無(wú)關(guān)。熱值與物質(zhì)種類和狀態(tài)有關(guān)。
(2)提高熱機(jī)效率的方法
a.增大與氧氣接觸面積
b.提高廢氣利用率
c.利用效率高的熱機(jī)(汽油機(jī)20%-30%;柴油機(jī)30%-45%)
(3)能量流失:廢氣(大)、散失、摩擦
(4)公式:η===
參考文獻(xiàn):
[1]胡倉(cāng)兵.永不消失的內(nèi)能,《中學(xué)生數(shù)理化(初中版)(中考版)》-2012-12-01;
[2]新課標(biāo)人教版九年級(jí)物理教案(全冊(cè))58105-豆丁網(wǎng)+《互聯(lián)網(wǎng)文檔資源(http://www.docin.com/p-1149509934.html)》-2017;
[3]譚東明.初中物理概念課教學(xué)策略的思考,《中學(xué)物理》.2015-03-10;
作者簡(jiǎn)介:
段學(xué)良(1968年2月-),男,漢族,四川仁壽人,本科,一級(jí)教師,研究方向:初中物理教學(xué)。