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九年级物理教案
第十三章 热和能
第一节 分子热运动
1、扩散现象：
定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；②分子之间有间隙。
固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是扩散的快慢不同，气体间扩散速度最快，固体间扩散速度最慢。 汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。
扩散速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。
由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
2、分子间的作用力：
分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
-10① 当分子间距离等于r0（r0=10m）时，分子间引力和斥力相等，合力为0，对外不显力；
② 当分子间距离减小，小于r0时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力；
③ 当分子间距离增大，大于r0时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；
④ 当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离大于10 r0时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。
第二节 内能
1、内能：
定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
任何物体在任何情况下都有内能。
内能的单位为焦耳（J）。
内能具有不可测量性。
2、影响物体内能大小的因素：
①温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；反之，物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保持不变）。 ②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。
③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
3、改变物体内能的方法：做功和热传递。
①做功：
做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加（将机械能转化为内能）。
物体对外做功物体内能会减少（将内能转化为机械能）。
做功改变内能的实质：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。
如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。
②热传递：
定义：热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。（热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。）
热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加； 注意：
① 在热传递过程中，是内能在物体间的转移，能的形式并未发生改变；
② 在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；
③ 因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度，所以在热传递过程中，高温物体降低的温度不一定等于
低温物体升高的温度；【深圳9年级物理电子课本】
④ 热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
第三节 比热容
1、比热容：
定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。
比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
3物理意义：水的比热容c水＝4.2×10J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）
3的热量为4.2×10J。
比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。
比较比热容的方法：
①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。
②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。
2、热量的计算公式：
①温度升高时用：Q吸＝cm（t－t0） c＝Q吸Q吸Q吸m＝ t＝ + t0 m（t－t0） c（t－t0） cm
Q吸 cmt0＝t-
②温度降低时用：Q放＝cm（t0－t） c＝Q放Q放Q放m＝ t0＝t m（t0－t） c（t0－t） cm
Q放t＝t0- cm
QQQ③只给出温度变化量时用：Q＝cm△t c m＝△t＝ m△tc△tc m
Q——热量——焦耳（J）；c——比热容——焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m——质量——千克（kg）；t——末温——摄氏度（℃）；t0——初温——摄氏度（℃）
审题时注意“升高（降低）到10℃”还是“升高（降低）（了）10℃”，前者的“10℃”是末温（t），后面的“10℃”是温度的变化量（△t）。
由公式Q＝cm△t可知：物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的。
第十四章：内能的利用
第一节：内能的利用
内能的利用方式
利用内能来加热：实质是热传递。
利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。
第二节：热机
1、 热机：
定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。
热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等
2、 内燃机：
内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程：
②柴油机工作过程：
3、汽油机和柴油机的比较：
①汽油机的气缸顶部是火花塞；
柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；
柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；
柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
4、热值
燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。
定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。
3单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m）。
热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。 公式：、
QQ①Q＝qm m= q q= m
Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。
QQ ②Q＝qV q q= V
Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m）；V——燃料体积——立方米（m）。
77物理意义：酒精的热值是3.0×10J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10J。
7337 煤气的热值是3.9×10J/m，它表示：1m煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10J。 33
第三节：热机效率
影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。
有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）。
热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。 公式：ηQ有用Q有用 Q总= Q有用= Q总η ηQ总
由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。
提高热机效率的途径：① 使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%
内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。
第十五章 电流与电路
第一节 电荷 摩擦起电
1、电荷：
带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。
自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）。
电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体，又能吸引带异种电荷的带电体。
电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。
2、检验物体带电的方法：
①使用验电器。
验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理：同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。
②利用电荷间的相互作用。
③利用带电体能吸引轻小物体的性质。
3、使物体带电的方法：
（1）摩擦起电：
定义：用摩擦的方法使物体带电。
背景：
宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的，原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量，原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。原子核又是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电。
在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，通常用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。6.25×1018个电子所带电荷等于1C。
在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。
原因：由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领弱的物体，要失去电子，因缺少电子而带正电，原子核束缚电子的本领强的物体，要得到电子，因为有了多余电子而带等量的负电。
注意：①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子；
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷；
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电；
④摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开，但电荷总量守恒。 能量转化：机械能-→电能
（2）接触带电：物体和带电体接触带了电。（接触带电后的两个物体将带上同种电荷）
（3）感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。
4、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
5、导体和绝缘体：
容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见的导体：金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。
导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷（既可能是正电荷也可能是负电荷），它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。
绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。（绝缘体中有电荷，只是电荷不能自由移动）
金属导体容易导电靠的是自由电子；酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。
绝缘体不能导电但能带电。
第二节 电流和电路
1、电流
电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。
电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。
在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极；在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向正极。
3、 电路的构成：电源、开关、用电器、导线。
电源：能够提供电能的装置，叫做电源。
干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。
持续电流形成的条件：① 必须有电源； ② 电路必须闭合（通路）。（只有两个条件都满足时，才能有持续电流。）
新思维学校
九年级署假预科班
（物理）
授 课 讲 义
【内部资料，翻版必究】
目 录
第一讲 分子热运动„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 第二讲 内能„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 第三讲 比热容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 第四讲 内能的利用„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 第五讲 内能的利用„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 第六讲 内能的利用„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 第七讲 电路的基本构成 „„„„„„„„„„„„„„„14 第八讲 欧姆定律 „„„„„„„„„„„„„„„„„„16 第九讲 电功、电功率 „„„„„„„„„„„„„„„„18 第十讲 家庭电路 „„„„„„„„„„„„„„„„„„21 第十一讲 电与磁、信息的传递„„„„„„„„„„„„„23 第十二讲 《电学》综合训练 „„„„„„„„„„„„„„26
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第二讲 内能
【知识提要】 一、内能 1．概念
物体内所有的分子动能和分子势能的总和。 2．单位
国际单位是：焦耳，符号：J。 3．内能与温度的关系
(1)同一物体，温度越高，内能越大。 (2)物体温度降低时，内能会减小。 二、改变物体内能的两种途径 1．热传递
(1)条件：两个物体要有温度差。
(2)实质：内能从高温物体传递到低温物体。 2．做功
(1)外界对物体做功，物体的内能增大。 (2)物体对外界做功，物体的内能减小。 三、热量 1．定义
在热传递过程中，物体内能改变的多少。 2．单位 焦耳。
3．热量与内能的关系
物体吸收热量，内能增大；放出热量，内能减小。 【典型例题】
【例1】下列关于内能的说法中正确的是( )。
A．静止的物体没有内能 B．0 ℃以下的物体没有内能 C．内能和机械能是同一种形式的能量 D．内能与物体的温度有关
【例2】 物理学中把“物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，下列判断正确的是( ) A．同一物体温度越高，物体内能越小 B．同一物体温度越低，物体内能越大
C．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大 D．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小 【例3】 下列关于物体内能的说法中正确的是( ) A．物体运动速度越大，内能越大 B．静止的物体没有动能，但有内能【深圳9年级物理电子课本】
C．内能和温度有关，所以0 ℃的水没有内能 D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
【例4】 在下列过程中，属于通过热传递使物体内能减少的是( ) A．用天然气烧水，水温不断升高 B．用打气筒打气，气筒壁发热
C．装入暖水瓶内的开水过一段时间会变凉 D．用锯条锯木头时，锯条发热
【例5】 关于热传递和热量，下列说法中正确的是( ) A．温度高的物体含有的热量一定多 B．质量大物体含有的热量比较多
C．热量总是从含有热量多的物体传递到含热量少的物体 D．热量总是从高温物体传递到低温物体
【例6】 下列现象中哪一个是通过做功让物体的内能增加的( ) A．两手相互摩擦，手的温度升高 B．用煤气炉给水加热
C．用灌了热水的热水袋取暖 D．冬天太阳下的人会觉得温暖
【例7】 将薄壁金属桶固定在桌子上，里面放入酒精，用塞子塞紧。宏俊同学把一根绳子在管外绕几圈后，迅速来回拉动，发现了如图所示的现象。下列说法中错误的是(
)
A．来回拉动，克服摩擦做功，使桶的内能增加
B．桶内的酒精蒸汽膨胀对塞子做功，转化为塞子的机械能 C．人拉动绳子做功，机械能转化为内能 D．蒸汽对塞子做功，机械能转化为内能
【例8】 仔细观察图中甲、乙、丙三杯水，下列说法中正确的是(
)
A．甲杯中水的内能最大 B．乙杯中水的内能最大 C．丙杯中水的内能最大
D．乙、丙杯中水的内能一样大
【例9】 关于物体的内能，下列说法正确的是( ) A．物体运动得越快，内能越大 B．物体举得越高，内能越大
C．物体运动得越快，举得越高，内能越大 D．物体温度越高，内能越大
【例10】 关于内能和机械能，下列说法中正确的是( ) A．机械能很大的物体，其内能一定很大 B．物体的机械能减小时，内能一定减小 C．物体的内能为零时，机械能可以不为零 D．物体的机械能为零时，内能不为零
【例11】 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是( ) A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．0 ℃的冰没有内能
C．一个物体吸收热量时，温度不一定升高
D．一个物体吸收热量时，物体的温度一定升高
【例12】 下列对温度、内能、热量三者关系的理解，正确的是( ) A．物体吸收热量，温度一定升高 B．物体温度升高，一定是吸收了热量 C．物体温度不变，就没有吸热或放热
D．物体内能增加，可能是外界对物体做功造成的
【例13】 下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能的是( )
A．冬天人们搓手取暖 B．小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热
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