人教版物理九年级上册全册PPT课件.ppt
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1、分子热运动分子热运动第一节第一节 1.物质由分子、原子构成物质由分子、原子构成2.分子的特征:分子的特征: 体积小体积小 数目多数目多一、物质的构成一、物质的构成二、分子热运动二、分子热运动分子是运动的还是静止的?我们可以直接观察分子是运动的还是静止的?我们可以直接观察吗?怎样才能知道分子是否运动呢?吗?怎样才能知道分子是否运动呢?演示演示 在装着红棕色二氧化在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子。使两个瓶口一个空瓶子。使两个瓶口相对,之间用一块玻璃板相对,之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻璃板后,会隔开。抽掉玻璃板后,会发生什么变化?发生什么变化?二氧化氮能进到上
2、面的瓶子里去二氧化氮能进到上面的瓶子里去气体扩散的实验气体扩散的实验密度比空气大不同的物质在互相接触时,(不同的物质在互相接触时,(由于分子运由于分子运动)动)彼此进入对方的现象彼此进入对方的现象, , 叫做叫做 扩散。扩散。扩散现象扩散现象扩散现象证明了什么?扩散现象证明了什么?扩散现象证明了分子在扩散现象证明了分子在不停地做无规则运动。不停地做无规则运动。 气体之间可以发生扩散现象。气体之间可以发生扩散现象。液体之间可以发生液体之间可以发生扩散扩散现象吗?现象吗?固体之间可以发生固体之间可以发生扩散扩散现象吗?现象吗?固体之间可以发生扩散现象。固体之间可以发生扩散现象。气体气体之间可以发生
3、扩散现象之间可以发生扩散现象.液体液体之间可以发生扩散现象之间可以发生扩散现象.固体固体之间可以发生扩散现象之间可以发生扩散现象.气体、液体、固体都会发生扩气体、液体、固体都会发生扩散散,它们的扩散速度和什么因素有关呢?它们的扩散速度和什么因素有关呢?猜一猜:猜一猜:2、影响扩散快慢的主要因素、影响扩散快慢的主要因素热水热水凉水凉水分子运动的快慢与分子运动的快慢与温度温度有关,温度有关,温度越越高高,分子运动,分子运动越剧烈越剧烈,扩散越快。,扩散越快。结论:结论:由于分子的运动跟温度有关,由于分子的运动跟温度有关,所以这种所以这种无规则运动叫做分子热运动。无规则运动叫做分子热运动。3、分子之
4、间存在空隙、分子之间存在空隙酒精与水混合的实验酒精与水混合的实验水和酒精混合后总体积变小水和酒精混合后总体积变小 由于分子的运动跟温度有关,所以这由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做种无规则运动叫做分子热运动分子热运动。温度越高,。温度越高,热运动越剧烈。热运动越剧烈。扩散现象表明:扩散现象表明: 一切物质的分子都在一切物质的分子都在不停地做无规则运动。分不停地做无规则运动。分子间存在间隙。子间存在间隙。分子间存在引力分子间存在引力 物体内部分子物体内部分子不停地运动,为什不停地运动,为什么固体和液体中分么固体和液体中分子不会飞散开,总子不会飞散开,总是聚合在一起?是聚合在一起?三
5、、分子间的作用力三、分子间的作用力 分子间存在间隙,分子间存在间隙,为什么固体、液体很为什么固体、液体很难被压缩?难被压缩?分子间同时也存在斥力分子间同时也存在斥力分子之间既有引力又有斥力。分子之间既有引力又有斥力。这就好像被弹簧连着的小球这就好像被弹簧连着的小球分子间的作用力:当分子间的距离很小时,分子间的作用力:当分子间的距离很小时,作用力表现为作用力表现为 ,当分子间的距离,当分子间的距离稍大时,作用力表现为稍大时,作用力表现为 。引力引力斥力斥力(1)物质由分子组成)物质由分子组成(2)扩散现象表明:一切物体的分子都)扩散现象表明:一切物体的分子都永不停息地永不停息地做无规则运动。做无
6、规则运动。 分子间存在间隙分子间存在间隙(3)分子间同时存在相互作用的引力和斥力。)分子间同时存在相互作用的引力和斥力。小结内内 能能第二节第二节一、内一、内 能能运动着的足球具有动能运动着的足球具有动能 运动着的分子也具有动能运动着的分子也具有动能思考:观察到的现象有哪些?思考:观察到的现象有哪些?瓶塞跳起瓶塞跳起出现水雾出现水雾瓶塞跳起,推动瓶塞的能量来自哪里?瓶塞跳起,推动瓶塞的能量来自哪里?弹簧发生弹性弹簧发生弹性形变时具有形变时具有弹弹性势能性势能 相互作用的分子也具有势能相互作用的分子也具有势能. . 构成物质的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能内能:单位:焦
7、耳(J)动能动能势能势能动能动能势能势能物体物体物体物体物体物体物体物体分子分子分子分子机械能与整个物体运机械能与整个物体运动情况有关动情况有关.内能与物体内部分子热运内能与物体内部分子热运动和分子间的相互作用情动和分子间的相互作用情况有关况有关.所以内能是不同于机械能的另所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。一种形式的能。一切物体都有内能一切物体都有内能哪些物体具有内能?哪些物体具有内能?猜一猜:内能的大小可能跟哪些因素有关?物体内能跟温度的关系物体内能跟温度的关系一个物体温度越高一个物体温度越高组成这个物体的所有分子的动能总和增加组成这个物体的所有分子的动能总和增加这个物体的内能也就增加
8、这个物体的内能也就增加物体内部分子的无规则运动就越剧烈物体内部分子的无规则运动就越剧烈分子动能就越大分子动能就越大.想想议议: 如何来改变物体的内能? 生活中通过改变温度 来改变内能的实例有哪些?有一根铁丝,你能通过哪些方法使它的温有一根铁丝,你能通过哪些方法使它的温度升高?(使它的内能增加)度升高?(使它的内能增加)想想一一想想 做做一一做做一是一是改变内能的方式有改变内能的方式有 种种二是二是总结总结A A、放在太阳下晒;、放在太阳下晒; B B、在石头上摩擦;、在石头上摩擦;C C、放在热水中烫;、放在热水中烫; D D、放在火上烧;、放在火上烧; E E、用锤子敲、用锤子敲 F F、放
9、在手中捂、放在手中捂 G G、用力反复弯折、用力反复弯折; H、通电、通电 两两1.热传递热传递:使温度不同的两个物体互相接触,低温使温度不同的两个物体互相接触,低温物体温度升高,物体温度升高,高温高温物体温度物体温度降低降低,这个过程叫,这个过程叫做热传递做热传递. 高高温温物物体体低低温温物物体体温度升高温度升高,内能增加内能增加 温度降低温度降低,内能减少内能减少内能内能传递的内能传递的内能=热量热量热传递的方式:传导、对流、辐射热传递的方式:传导、对流、辐射 产生条件:传递实质:热平衡:热平衡原理:物体之间存在温度差物体之间存在温度差传递内能传递内能具有共同温度具有共同温度Q吸吸=Q放
10、放热量热量 :在热传递过在热传递过 程中,传递内能的程中,传递内能的多少叫做热量。多少叫做热量。 单位:焦耳(单位:焦耳(J J) 符号:符号:Q Q2.做功改变内能搓手时手变热搓手时手变热滑下时摩擦发烫滑下时摩擦发烫钻木取火钻木取火用物理学术语解释用物理学术语解释“摩擦起热摩擦起热”和和“钻木取火钻木取火”演示1 压缩空气引火仪实验:1、研究的对象是什么?、研究的对象是什么? 空气空气2、为什么要放入易燃物?、为什么要放入易燃物? 转换法,显示空气温度升高转换法,显示空气温度升高3、实验说明了什么?、实验说明了什么? 压缩空气做功,空气内能会增大压缩空气做功,空气内能会增大演示演示2 用自制
11、的用自制的热功互换器热功互换器实验实验 1、观察到的现象有哪些?、观察到的现象有哪些? 打气打气瓶塞跳起瓶塞跳起出现水雾出现水雾2、瓶塞跳起说明了什么?、瓶塞跳起说明了什么? 获得了动能,瓶内空气对瓶塞做了功。获得了动能,瓶内空气对瓶塞做了功。3、出现了水雾是什么现象?说明了什么?、出现了水雾是什么现象?说明了什么? 水蒸气液化水蒸气液化 空气温度降低了空气温度降低了4、水雾起了什么作用?、水雾起了什么作用? 转换法,显示空气的温度降低了。转换法,显示空气的温度降低了。5、这个实验说明了什么?、这个实验说明了什么? 空气膨胀对瓶塞做功,空气温度降低,空气膨胀对瓶塞做功,空气温度降低,内能减小。
12、内能减小。火柴在火柴盒上移火柴在火柴盒上移动是一个作功的过动是一个作功的过程,火柴头内能增程,火柴头内能增加,温度升高。加,温度升高。火柴为什么可以擦燃?观察与思考1小结:改变物体的小结:改变物体的内能方式内能方式方式方式内能如何变化内能如何变化能的种类是否能的种类是否改变改变如何量度改变了如何量度改变了多少多少热传递热传递做功做功物体吸收热量,内能物体吸收热量,内能_;物体放出热量,;物体放出热量, 内能内能_。对物体做功,物体内能会对物体做功,物体内能会_;物体对外做功,本;物体对外做功,本身内能身内能_。不变不变 内能的转移内能的转移改变改变 机械能与内能相机械能与内能相互转化互转化热量
13、的多少热量的多少做功的多少做功的多少热传递和做功改变物体内能是热传递和做功改变物体内能是等效等效的的1.改变物体内能的方式有改变物体内能的方式有 和和 .热传递做功2.物体内部物体内部 和和 的总和叫做物体的内能的总和叫做物体的内能.所有分子热运动的动能 分子势能3.冬天冬天,用嘴对手呵气用嘴对手呵气,手会暖和手会暖和,这是用这是用 的的方法增加了手的内能方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体而它的实质是内能在物体之间之间 .两手摩擦也能使手暖和两手摩擦也能使手暖和,这是这是用用 的方法增加手的内能的方法增加手的内能,在这过程在这过程中中, 能转化为内能能转化为内能.转 移 热传递做 功机
14、械能课后小结 温温度度升升高高内内能能增增大大热传递热传递:吸热吸热做功做功:机转内机转内一定一定 不一定不一定一定一定 不一定不一定一定一定 不一定不一定( )( )( )( )( )( )1.用一定和不一定填空用一定和不一定填空比比 热热 容容第三节第三节问题问题:夏天在阳光的夏天在阳光的照射下照射下,海边的沙石海边的沙石与海水比较与海水比较,温度较温度较高的是什么物质高的是什么物质? 沙石沙石这反映沙石和海水两这反映沙石和海水两种物质在种物质在哪方面哪方面存在存在着着不同?不同?吸热能力吸热能力比比 热热 容容物理意义:比较物质的吸热能力物理意义:比较物质的吸热能力问题:如何比较物质的吸
15、热能力?问题:如何比较物质的吸热能力?物质的吸热能力与什么因素有关?物质的吸热能力与什么因素有关? 如图,两杯质量不同,但温度相同的两杯水升高相同的温度,哪杯水吸收的热量多?说明说明:物体吸收物体吸收(放出放出)的热量与的热量与 有关有关.质量质量m问题:问题:物质吸收的热量与哪些因素有?物质吸收的热量与哪些因素有?如图,两杯质量相等的100 的的水,甲杯从 100降到降到10 ,乙杯从100 降到降到50 ,哪杯水放出的热量多? 说明说明:物体吸收物体吸收(放出放出)的热量与的热量与 有关有关.温度变化温度变化t t设问设问:物体吸收热量的多少除了与物体吸收热量的多少除了与物体的质量物体的质
16、量、物体升高的温度物体升高的温度有关外有关外, ,还与什么因素有关还与什么因素有关? ?猜想猜想:启发启发:(1)(1)同同种物质种物质, ,当它们质量相同、让它们升当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量高相同的温度时,它们吸收的热量_。(2)(2)不同不同种物质种物质, ,当它们质量相同、让它们升高当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量相同的温度时,它们吸收的热量_?_?相等相等?设计实验思路设计实验思路:(1)(1)要研究这个问题要研究这个问题, ,必须保持必须保持_ _ _和和_相相同同. ._ _ _不同不同. .(2)(2)取两个取两个_的烧杯盛放的烧
17、杯盛放质量相同质量相同的两种液体的两种液体 ( (水和花生油水和花生油), ), 用用_的两个电热器给它们加热的两个电热器给它们加热使它们使它们升高相同的温度升高相同的温度, ,看它们看它们所用的时间的长短所用的时间的长短. .研究的问题研究的问题: :不同不同物质物质, ,当它们当它们质量相同质量相同、让它们、让它们升高相同的温度升高相同的温度时,时,它们它们吸收的热量吸收的热量是否相等是否相等? ?质量质量升高的温度升高的温度物质物质相同相同相同相同实验记录表格时间时间(min)0.511.52水的温度水的温度/花生油的温度花生油的温度/ 花生油花生油 实验表明:实验表明:质量相同的质量相
18、同的水水和和花生油花生油、吸收吸收相同的热量相同的热量, 升高的温度高;升高的温度高;质量相同的水和花生油质量相同的水和花生油升高相同的温度升高相同的温度,吸收相同的热量多吸收相同的热量多吸热能力强吸热能力强水水水水 比热容的概念: 一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。比热容的符号:用 “ C ” 表示一、比热容的概念一、比热容的概念单位:(kg )二、比热容的单位、物理意义二、比热容的单位、物理意义 C水= ,物理含义 : 4.2103(kg )(1)表示表示1Kg的水温度的水温度升高升高1 ,所所吸收吸收的热的热量为量为 4.2 103
19、 。(2)表示表示1Kg的水温度的水温度降低降低1 ,所所放出放出的热的热量为量为 4.2 103 。 1、如上图,杯中的水倒掉一半后, 比热容是否发生变化? 答:不变倒掉一半倒掉一半 2、如左图,给杯中的水加热后,比热容是否发生变化? 答:不变 3、如左图,杯中的水变成冰块,比热容是否发生变化? 答:变化变化讨论讨论 :1、汽车发动机为何用水来冷却?、汽车发动机为何用水来冷却?2、冬天的散热器(俗称暖气片)为、冬天的散热器(俗称暖气片)为何用热水供暖?何用热水供暖?三、比热容的应用三、比热容的应用地理书上用“早穿棉袄午穿沙,围着火炉吃西瓜”来形容一些 盆地或沙漠地区昼夜温差大,请应用所学知识
20、解释生活现象。岩石风化的原因岩石风化的原因 公式:吸=cm(t - t0) 或 放=cm(t0 - t) 注释:表示热量,c表示比热容,m表示物质的质量,t 表示末温, t0表示初温。热量的计算热量的计算 例题1:质量为1kg的铁块,温度从40 升高到50 需要吸收多少热量。铁=0.46103(kg ) 已知:m=1kg , t0 = 40 , t = 50 ,铁=0.46 103(kg ) 求:吸=?解:由吸=cm(t - t0)得 = 0.46103(kg ) 1kg ( 5040) =4.6 104答:铁块需要吸收4.6 104热量练一练练一练例题2:质量是100克的煤油,吸收了7.2
21、103的热量后温度升高到50,求煤油的初温是多少?c煤油=2.4103(kg )已知:t = 50 ,m=100g=0.1kg,吸= 7. 2103 c煤油=2.4103(kg ) 求: t0 =?解:解: 由吸=cm(t - t0)得 (t - t0) =吸cm 7.2 1032.4103(kg ) 0.1kg =30 即 t0 = 20 答;煤油的初温是20热热 机机第一节第一节热蒸汽热蒸汽为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命!第一次工业革命!蒸汽机带来一场革命!第一次工业革命! 向瓦特致敬!
22、向瓦特致敬!世界上第一台蒸汽机是由古希腊世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于数学家希罗于 1 1 世纪发明的汽转球,世纪发明的汽转球,但它只不过是一个玩具而已。但它只不过是一个玩具而已。 瓦特在前人的启迪下,对蒸汽机瓦特在前人的启迪下,对蒸汽机作出一系列重大改进,在工业上得到作出一系列重大改进,在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代,标志着工业革命的开始。时代,标志着工业革命的开始。其实,瓦特观察水壶中的水烧开,其实,瓦特观察水壶中的水烧开,推动壶盖,从而发明了蒸汽机,是一推动壶盖,从而发明了蒸汽机,是一个善意的杜撰。个善意的杜撰。蒸汽机的遗憾蒸汽
23、机的遗憾体积太庞大体积太庞大用什么来代替用什么来代替高温高压的水蒸气高温高压的水蒸气呢?那样,锅炉就呢?那样,锅炉就可以不要啦!可以不要啦!想一想想一想最早的汽车(最早的汽车(1886年)年)汽车中的巨无霸汽车中的巨无霸(额定核载(额定核载360吨)吨)内燃机内燃机电气时代第二次工业革命电气时代第二次工业革命 最快的汽车(最快的汽车(1 600 km/h)内燃机分为汽油机和柴油机两大类内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为使用汽油作为燃料的叫燃料的叫汽油机汽油机。使用柴油作为使用柴油作为燃料的叫燃料的叫柴油机柴油机。内燃机的分类内燃机的分类会看到什么现象?塞子被冲出,试管口出现白雾在此过程
24、中,能量是如何转化的?燃料的化学能水蒸气的内能塞子运动的机械能热机:燃料的化学能内能机械能做功燃烧热机是把内能转化为机械能的机器一、热机一、热机利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。发动机等。 蒸汽机车蒸汽机车 蒸汽机车蒸汽机车 喷气发动机喷气发动机 火箭发动机火箭发动机 火电站的汽轮机火电站的汽轮机2热机的种类热机的种类1构造构造二、汽油机二、汽油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴热机将内能转化为机械能的机器吸气冲程吸气冲程汽油和空气 进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混
25、合物从进气门吸入气缸。2工作过程工作过程压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高。做功冲程做功冲程 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。排气冲程排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。汽油机工作原理思考:1. 在四个冲程中,哪些冲程发生能量的转化?压缩冲程:机械能内能做功冲程:机械能内能2. 哪个冲程获得动力?做功冲程3、一个工作循环由四个冲程组成,每个工作循环活塞往复运动二次,曲轴和飞轮转动二周,对外做一次功1在四个冲程中,哪些冲程
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