新人教版九年级物理内能和内能的利用复习要点汇总.pdf

九年级物理第十三章 内能基础知识复习第一节第一节分子热运动分子热运动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：分子之间有间隙；分子在不停地做无规则的运动。在课本图 13.1-2 中，二氧化氮被放在下面的目的：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。固体、液体、气体都可以发生扩散现象，扩散速度与温度有关。分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，是从微观领域看。而灰尘飞扬、液体对流、气体对流是物体运动的结果。是从宏观领域看。2.分子的热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。温度越高，热运动越剧烈。3.分子间的作用力分子间的作用力包括分子间的引力和斥力。当分子间的距离 d分子间平衡距离分子间平衡距离 r r，引力斥力。dr 时，引力斥力，斥力起主要作用。固体和液体很难被压缩是因为：分子之间存在斥力。dr 时，引力斥力，引力起主要作用。固体很难被拉断、钢笔能写字、胶水能粘东西都是因为：分子之间存在引力。当 d10r 时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，分子间几乎没有作用力。第二节第二节内能内能1.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。2.任何物体在任何情况下都有内能。3.内能的单位为焦耳。4.影响物体内能大小的因素温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度越高，物体内能越大。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。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。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。5.内能与机械能不同机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。6.内能改变的外部表现物体温度升高，说明物体内能增大；物体温度降低，说明物体内能减小。内能改变，温度不一定变化。晶体熔化、凝固、沸腾过程中，物体的内能发生了改变，但是温度不变。温度变化，内能一定改变。7.改变物体内能的方法：做功和热传递。8.做功：做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。做功改变内能的实质：内能和其他形式的能的相互转化。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。如课本图 13.2-5 甲，引火仪内的棉花燃烧起来，因为：活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花着火点，使棉花燃烧。如课本图 13.2-5 乙，瓶塞跳出时容器内出现白雾，因为：瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。9.热传递：定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。热传递传递的是内能（热量），不是温度，温度变化只是热传递的一个表现。实质：内能的转移热量：在热传递过程中，传递内能的多少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“具有热量”。“传递温度”的说法也是错的。条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。如右图，烧杯中的水不沸腾，因为没有温度差。热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；物体放热，温度降低，内能减少。10.做功与热传递的异同相同点：由于它们在改变内能上的效果相同，所以做功和热传递改变物体内能上是等效的。不同点：做功时能量的形式发生了变化，热传递时能量的形式不变。11.温度、热量、内能的区别温度表示物体的冷热程度。温度升高，内能一定增加，但不一定吸收热量。热量是在热传递过程中的变化量。吸收热量，温度不一定升高，内能也不一定增加。内能是一个状态量。内能增加，温度不一定升高，也不一定吸收热量。“热”可以指热量、温度和内能，具体含义要根据实际情况而定。12.内能的利用方式利用内能来加热：从能的角度看，这是内能的转移过程。利用内能来做功：从能的角度看，这是内能转化为机械能。第三节第三节比热容比热容1.探究：比较不同物质的吸热能力【实验设计】用天平称质量相等的水和食用油，调节两个酒精灯的火焰使火焰大小相同。用这两个酒精灯分别给水和食用油加热一段时间，用温度计测量水和食用油的温度，比较二者温度上升速度。精选【实验表格】下表可供参考。物质初温 t0/末温 t/温度变化t/质量 m/g加热时间/s水食用油【实验结论】质量相等的不同物质，吸收的热量相同，升高的温度不同。【注意事项】比热容的概念是通过本实验引出来的，所以实验中不可以有“比热容”三个字。本实验利用到控制变量法，所以要控制水和食用油的质量相等，控制酒精灯的火焰大小，控制加热时间相同。2.定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1时吸收（放出）的热量。3.物理意义：比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。水的比热容 c3水4.210 J/(kg)，物理意义为：1kg 的水温度升高（降低）1，吸收（放出）的热量为4.2103J。4.比热容是物质的一种性质，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。5.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。6.海陆风：由于水的比热容比砂石大，导致沿海地区和内陆地区的温差不同。温度不同导致大气压不同，白天和夜晚刮的风也不同。白天陆地温度高，风由海洋吹向陆地；夜晚海洋温度高，风由陆地吹向海洋。7.比较比热容的方法：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。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。8.热量的计算公式：温度升高时用：Q吸cm（tt0）温度降低时用：Q放cm（t0t）只给出温度变化量时用：QcmtQ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（）用公式求液体温度时，一定要注意液体的沸点：求出水的温度为 105，但最终结果应该是 100。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）。9.热平衡方程：在不计热损失的情况下，Q吸Q放。2016 新人教版九年级物理第十四章 内能的利用基础知识复习讲义第1节热机一、内能的获得：通过燃料的燃烧，将燃料内部的化学能化学能转化为内能内能。二、内能的利用：1、直接加热物体（如煮饭烧菜）；2、利用内能做功（如各种热机）三、热机的种类：蒸汽机、汽轮机、内燃机内燃机、喷气发动机热机的工作原理：燃料燃烧燃烧将化学能化学能转化为内能内能，又通过做功将内能内能转化为机械能机械能四、内燃机的含义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机内燃机的分类：汽油机、柴油机五、汽油机1、一个冲程:活塞由汽缸的一端运动到另一端的过程多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的2、汽油机的构造及工作原理：（1）构造：（2）工作原理：吸气冲程：进气进气压缩冲程：进气进气做功冲程：在压缩冲程结束排气冲程：进气进气门打开，排气门门打开，排气门门门和和排排气气门门都都时，火花塞产生电火花，使火花塞产生电火花，使门关闭，排气门门关闭，排气门关闭，活塞向下关闭，活塞向下关闭，活塞向上关闭，活塞向上燃料猛烈燃烧，燃料猛烈燃烧，产生高温高产生高温高打开，活塞向上打开，活塞向上运动，运动，汽油和空运动运动，汽油和空压的气体。压的气体。高温高压的气体高温高压的气体运动，运动，把废气排气的混合物进气的混合物被推动活塞向下运动，推动活塞向下运动，带动曲出汽缸入汽缸压缩轴运转，对外做功（3）能量的转化：压缩冲程：活塞对混合物做功，活塞的机械能转化为机械能转化为混合物的内能内能；做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体的内能转化为内能转化为活塞的机械能机械能；（4）动力的获得:只在做功冲程获得动力做功冲程获得动力，其他三个冲程其他三个冲程靠飞轮的惯性惯性完成3、汽油机和柴油机的点燃方式的区别：汽油机（点燃式）：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。柴油机（压燃式）：在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。精选1 1、汽油机和柴油机的相同点：（1）基本构造和主要部件的作用相似。（2）每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。（3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。（4）一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。5、汽油机和柴油机的不同点第 2 节热机的效率一、燃料的热值（1）表示：不同燃料在燃烧时将化学能转变成内能的本领大小（2）定义：单位质量某种燃料完全完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值（3）热值的符号：q（3）单位：焦/千克，符号为 J/（4）意义：汽油的热值是 4.6107J/kg，其意义是 1 kg 汽油完全燃烧放出的热量是 4.6107J（5）注意：燃料的热值大小只与燃料的种类燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧状况等无关。（6）应用：火箭常用液态氢燃料是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。二、燃料燃烧的放热公式：燃烧固体或液体燃料放出的热量：Q放=qm燃烧气体或液体燃料放出的热量：Q放=qv(Q-燃料燃烧的放出的热量，q-燃料的热值，m-燃料的质量，v-燃料的体积)三、炉子的效率：1、定义：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完全燃烧放出的热量之比。2、公式：3、提高燃料利用率的方法：1）使燃料充分燃烧：如将煤磨成煤粒，加大送风量2）加大受热面积，减少烟气带走的热量四、热机的效率：1、定义：热机中用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效率。2、公式：100%其中:有用功的计算:可用 W有用=FS，或 W有用=Pt燃料完全燃烧放出的能量:Q=qm3、几种热机的效率：蒸气机的效率：6 15；汽油机的效率：2030；柴油机的效率：30 454、热机能量损失的原因：燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、克服摩擦做功而消耗的能量、废气带走的热量（这个是主要的）5、提高热机效率的途径和节能方法：（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；（2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。第 3 节能量的转化和守恒1、各种形式的能量间可以发生相互转化植物进行光合作用光能转化为化学能燃烧燃料化学能转化为内能白炽灯发光电能转化为光能和内能电饭锅煮饭电能转化为内能电风扇转动电能转化为机械能发电机发电机械能转化为电能太阳能电池板太阳能转化为电能太阳能热水器太阳能转化为内能从滑梯上滑下来臀部会烫机械能转化为内能钻木取火机械能转化为内能陨石跟大气摩擦升温变流星机械能转化为内能电池充电电能转化为化学能电池工作化学能转化为电能2、能量守恒定律1 1）内容：能量既不会凭空消灭消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化转化为其他形式，或者从一个物体转移转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量的总量保持不变。2 2）注意：A、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。B、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C、从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。3、永动机1）、含义：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器2）、不可能制造出永动机，因为永动机违反了能量守恒定律精选精选