第十三章 内能与热机 课堂笔记与重点实验-【重庆标准卷】2023-2024学年九年级物理全一册（沪科版）

第十三章内能与热机 课堂笔记 知识点1工物体的内能 1.定义：物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物 体的内能。内能的国际单位是焦耳()。 2.影响因素：内能与物体的温度有关。如果体积变化不大，同一物体，温度升高，内 能增大：温度降低，内能减小。 3.特点：一切物体，在任何时候都具有内能。 00● 内能和机械能的区别：①内能是物质的微观体现，而机械能是物体的宏观体 现（肉眼能看见）：②内能与分子运动有关，而机械能与物体机械运动有关：③物体 的机械能可能为零，而物体的内能不可能为零。 4.改变物体内能的两种途径 热传递 做功 实质 能量的转移 能量的转化 条件 条件：存在温度差； 传递方向：高温一→低温 物体吸收热量，内能增加； 外界对物体做功，物体的内能增加； 规律 物体放出热量，内能减少 物体对外界做功，物体的内能减少 对应 生 ①③⑤6⑧ ②④⑦⑨⑩ 归类 活 ①哈气取暖：②锯木头时锯条变热；③冬天用热水袋、烤火来取暖：④搓手取 现 高频 暖：⑤敷冷毛巾降温：⑥冬天晒太阳感觉暖和：⑦人从滑梯上滑下时臀部发 象 实例 热；⑧利用太阳能热水器“烧水”；⑨钻木取火；⑩摩擦生热 说明 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 5.热量：在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量，热量的常用单位 是焦耳(J)。 7 ©对应训练 1.关于温度、内能和热量，以下说法正确的是 A.温度相同的物体内能一定相等 B.物体的温度越高，所含的热量越多 C,温度相同的物体间也会发生热传递 D.反复弯折铁丝，铁丝弯折处发热是利用做功来改变内能 知识点2物质的比热容 1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与 它的质量和升高（或降低）的温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符 号c表示，即c= Q m(t2一t1) 2.单位：焦每千克摄氏度J/(kg·℃)]。 3.特点：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与质量的多少、温 度的高低、吸收或放出热量的多少等无关。不同的物质，比热容一般不同。 4.水的比热容及意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，它表示的物理意义是： 质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J。 5.水的比热容较大的应用：用水做暖气片、热水袋的传热介质；汽车发动机常用水 做冷却剂：湿地公园利用水调节城市气温，缓解热岛效应等。 6.热量的计算 吸热公式：Q吸=cm(t-to):放热公式：Q做=cm(t6一t)。 若用△t表示温度的变化量，则上述两个公式可以表述为：Q=cm△t。 7.图像 ↑c/U·kg·℃)'] 温度℃ 甲 甲、乙两物质质量相同，吸 热相同，则c甲≤cz m/kg 时间/min ©对应训练 2.下列说法正确的是 A.80℃水的比热容比30℃水的比热容大 B.物质种类保持不变，其比热容保持不变 C.夏天，在室内地上洒水感到凉爽是利用水的比热容较大这一特性 D.质量和初温相同的水和铁块吸收相同热量后，将铁投入水中，内能由铁传给水 8 3.如图所示是用相同的加热装置对α、b两种物质加热时（不计热量损失），它们的 温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是 十温度/ A.t1一t2时间内，物质a的温度不变，内能不变 B.温度从T,升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 T C.若a、b质量相等，则a的比热容小于b的比热容 D.若a、b是同种物质，则a的质量大于b的质量 O,2时间/min 知识点3内燃机 1.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机中 最常见的是汽油机和柴油机。 2.工作原理：燃料的化学能燃烧内能做功 机械能。 3.四冲程汽油机的工作原理 工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 进气门打开， 进气门、排气 进气门、排气 进气门关闭， 进、排气门 排气门关闭 门均关闭 门均关闭 排气门打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 机械能→ 内能→ 能量转化 内能 机械能 ①除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的： 说明 ②在汽油机的一个工作循环中，要完成4个冲程，活塞往复运动2次，曲 轴转动2周，对外做功1次 @对应训练 4.如图所示是单缸四冲程汽油机工作过程中某一冲程示意图，此时它正 处在 冲程，在该冲程中， 能转化为 能。若 飞轮转速是2400rmin,则该汽油机每秒钟完成 个冲程，对 外做功 次。 知识点4④热机的效率和环境保护 1.燃料的热值 (1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比，叫 做这种燃料的热值，用符号q表示，即q= Qx m (2)单位：焦每千克(J/kg)。(气体燃料：J/m3) (3)性质：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种美有关，与燃料的质量、形 状、体积、是否燃烧、是否完全燃烧等无关。 (4)公式：Q放=mq或Q做=Vg_。 2.热机效率 (1)定义：热机运转中，对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量 的比值称为热机效率。 (2)公式：0= 1×100% Q (3)提高途径：使燃料尽可能地充分燃烧；尽量减少各种热量的损失：合理利用废 气的能量；保持良好的润滑，减小摩擦。 ©对应训练 5.目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料，主要优点是 某火箭发射时 携带了3×10kg液态氢，这些氢燃料完全燃烧产生的热量是 J。若这 些氢燃料完全燃烧产生热量的80%被水吸收，在1个标准大气压下，能将 kg初温为20℃的水加热至沸腾：在燃烧过程中，氢的热值大小 [q氢=1.4×108J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)] 重点实验突玻 实验探究不同物质的吸热能力比较不同燃料的热值 匹传包 实验名称 探究不同物质的吸热能力 比较不同燃料的热值 测量器材 天平、温度计、秒表 天平、温度计 温度计 温度训 温度计 -液体a 宝-液体a 液体b 实验装置 显燃料1 燃料2 料1 甲 乙 选择甲、丙 选择甲、乙 10 续表 控制变 烧杯中的液体质量、初 燃料的质量相同，烧杯中液体种 实验 量法 相同 类 、 质量 、 初温相同 方法 加热时间 反映吸热多少， 燃料完全燃烧后烧杯中温度计示数 转换法 温度计示数反映吸热能力 反映热值大小 (1)温度计的原理，使用及读数； 实验操 (2)实验器材的组装：在组装器材时，先确定陶土网的位置，再确定烧杯和 作要点 温度计的位置 (1)图像、表格数据的提取与分析： 实验数据及 (2)实验结论的总结： 实验分析 (3)实验的评估与改进 原方案有需要两次加热、耗时 在实验中两种燃料完全燃烧之前都使 实验中遇到 长等缺点，提出你的改进方案： 液体沸腾了。为避免这种情况的出现， 的问题及解 利用“水浴法”用同一烧杯对 你可以提出的改进建议：增加液体的 决方法 水和煤油同时加热 质量（或减少燃料的质量） ,样题小华利用三套完全相同的装置完成热学实验，如图1所示，液体1和 2的质量相同，燃料A和B的质量也相同： 40 丙 ℃ 30 30 .20 7时间/min 图1 图2 图3 (1)小华所测液体的初温均如图2所示，示数为 ℃。 (2)同时点燃三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温 度△，直至燃料全部烧完。小华根据记录的数据绘制出对应装置升高温度与时间 关系图线，如图3所示： ①通过图1中的 两个装置可比较液体1和2的比热容，根据图3中所 绘制的图线分析：液体 的比热容大； ②图1中甲、乙两个装置 比较燃料A和B的热值，分析图线可知：燃 料A和B的热值之比为 (设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收)。 112若不做杯子.川合开关5：电藏表小数如图乙新示，示数为1=(4A (2) 风艺-X-6a品-X5n 将杯子收在，上，向杯子暖慢生人重Q爷N的液体，已年压量电团 侧得雨安闭器接人电路的阳植范国是5一5卫 R所受压力每帽加【N,图值战小7,50因比时尼的阳值为60：放 T+) 解，(1》只闭合S到，只有及工作：只闭合S时，R和R非联：用合 尽不受压力时的园值：R。-R十08N×5,后0Ns0十0-20： 1长《1)吸引大头什的数日2)增多感须(3)3电线线圈陈章 线和S,R相品并联， 不位杯子时，电源电压：U=Ra=R.十R1=《4A×(120十 版《1)转晚法可以通过灯泡亮度反晚电流大小，风时保护电路(2)导 银整中联总电阻大于任一电照，并联立电园不于任一电阻，由P一号 R①， 体的长度A.C导体材科(3)1正比灯学的电阳陶泡度的变化 可加，只有R,工作时是中黑消，R:,R,中联时是低和肖写 将杯子发在上，电豫电压U一R一R十R一，多A×6口 变化 十R)②- 17《1》①电藏电阳②力甲③小〔2①左心06小于 收&的：k=-需=1on 联立①②解得0-12V,R。-18 (2低型挡时，只用合S,R和尼半采，整个电路前托的电储： 18解，(1)航母的航速=5km/h15/ w=-U- (9m Vy 20解，1)由P一U可得，堂装前，四热式水龙头壬常工作时通过电热丝 由P-可，能接斯受的牵引力：F严_到1CW-1×rN &+R100+20×0,-4×W: 的电德小-台-、”-0 15m/s 以为版导匀电航行，所以牵引力和阻力是一对平衡力，放服母所受的阻 （日实行流耗的电能：W一品W·-0? 《由P-罗可得，改装前，电热绘每分神前程的电能：W=片 力：/=F-L.4×1fN 实际功举，P一 n.8kW·b-L6kW-0W, 〈2)航付航行30m加，获剥的有用功： 2200W×1×0-L.32×1J: W有m-P1-21×1W×30×05→4.78×10J- 高湿挡时，闭合S,和8·R和R芹联，高温销宏功率： 由干水龙吴正常工时所雨耗电能的全部用米给水相热，所以电烤绝 每分钟能餐供约热量为1.32×10心J: 由一可程，槛完全燃些放出的热甜： P-P+花-ow+-m 2200 3)当3闭合，s孩“，b时R与及并展，此时电路中的总电最小， 买际功率比高但当额定功率减少了： a-Ws马7×10-.8×0. 药% △P-Pa■一P库知W一0W-0W. 帆据户=爱可得，电溶中怡总功率最大，本龙头处于高山指 由Q可可得，消托惜维的质量 课常笔记与重点实验 当5闭合，品接时，R与R,非眠，电路中的且电阻最大，总功率量 m-9-0w×1-g00g 第十二章温度与物药变化 4,010/g 小，水龙头处于氏温西： 课堂笔记 1模解：(1闭合开关后，及，.尼非联装入电路，电压表测附动变阳器及两 山p-发可得足的阻值k-号-器-2a 对度练 端的电压 1C-212D1D4C R的电功毕，P=Pa一P=27G0W-220W一0W, 由图門可知，当尾的功率为动W时.电暮中的电夜「一2A,由图乙可 重点买险突破 由P一贵可得，水的镇：表芳-需兴-防a 相：此时0V 样慧1(1)画度T状数(2品体用笺6不座 国中联电整中总电压等于各分地压之和，断以R,两瑞的电压：从一 样题上(1停表酒度计整将泡成列了烧杯壁规少量体2)98小干 当R与R中时.电路中的2电阻Ra一R+尼一份寸2-10， U-U=50V-的V=10V, 5(3正在液化(4质收不度(5)利上同和烧书底的围度仍高于 L产t2如V 南低相挡的路幸，'一R。T00 =440W 定值电阻R消耗的电动率：月■U■0V程A一DW, 水的浦点，烧杯内的水能煤续吸热《6)潮内气压减小，水的虑屏低 第十三章内枕与热机 期*检测卷（三） 四油1装到得k的值：k-与-X-5n 果堂笔记 L.A2.D3.C4卧51D最C7.B第D,k每奥新特 3图乙可知，当1-1A时U=45V:当1=6AHUi-25V. 对应川等 0不会内1山.乙了2.热的高内13,312 制滑动变阻器接人电持中的量大电阻和量小电阻分闭为： 1D3D3C4量动内视械0额 47 三，热值大七2×101×10不空 7,解：小)当S合，5接接线性6时，R单自工作，电路处于中昌挡， 第十七章从指南针到磁泽列车 重点买验突随 P-I100W. 课堂范记 样题1)24(2①甲，丙12不雀413 由户-发可得R的烈：民一品一贤一4 【共122的V 对应训辉 第十四章T解电路 1.B2D&B4.导体5【5 当5断开，5，接接线任时，电阻R和R,非联，电路处于低害挡，P。 课堂笔记 =8W, 对匠霜连 F(20V) L.D25电铃电答3.多 尽和粥冲联的总电：。一后一7=0m0 1-(+1 4.5,555 期尺的阻值：k:=R一R,=1O0n一40=5G刀： 6《1)电幕铝棒2)改变电流的方间改变随场的方间《3)竖直向上 (2)当3闭合，S接接线柱时，电阻R和R并我，电路中总电阻 不是臂个力的方向不在同一直线上()果直将线顺周端的速皮 量小， 一增会露刮掉，另一霜只利上半周收下事周 5.A4.《510多换用0-6A量程 根款P一爱可细，此时电路的B项卡最大：电路处干高型汽 量点实给实破 重点实验实破 特题111会现场2)条形不是(3)电流方的和烧线方式右手 样题1)底开2湖零(8)1.=人+1(4①不能电压表正.筑接 场的定商型小-发是-+ Ma 配浆定(4NS 线柱接反了②只两量了一次，得出：的结论不具有著写性 (3)电使表转皇转了)ī，电修箱销耗的电使： 样照2()大头计是铁国的，蓝场可以吸可引铁，结，N大吴针被唐 第十五章探究电路 化，同名篮级瓦排斥2)电监铁吸可引大头针数日的多少转横.(》限 课堂笔记 w-3哥kw·h-.o1kw·h, 证A,B中的电德相等左)通电时，电赋铁有陪性，未通电时，电磁铁 对店礼练 工作时间一上5mm一需h-a购 无服性乙，内丁 1减小观小 电瑞箱的实际任特功卡，R-罗-：-Qw一钢斯， 第十八章电能从群里来 2,(A(或M门2B(3灌动变阻容接人的是下南两接域柱 果掌氧记 (h:路合金线 由(1)可每.当5断开，5接接线挂时.电阻尺和民串联.处于低围 对应国练 3.G1几.104.D5变大80.1i2如6非 挡，Re=1002: 1.D1.日 重点实验实破 由户-是可得，电路的实际电压： 玉电磁感位机城闻快样见成增加怪圈距数置更换藏性更程的水 样题1《1斯开 电道表示数（或灯卷的亮理）(2②》情武面积 .=v:R=√400W×100n=0V 题体) 441C 重点买险突破 AB 样题2(1) 样题1(1 重点实购突越 样题不偏种开关爱有闭合不格护导体没有独切制盟感汉运动 用合电路的一部分绿体在随场中敏切制越感线运动 问避补充(1)制转()中左右运动的速度流敏电流计折的偏转 (2)如路(8)0①0.2然1@正比‘4)①左四大于：052.￥ gA55L.5(4 角度 第十六童电流微功与电功率 样短2(1他橡体2) (3相等小于 第十九.二十章走进值息时代能系，材料与社金 保登笔记 果常笔记 时应引落 对应调练 L.C1.10&5支2028844009×10180 1.C2.被递3X10㎡3.B4三电阳波 4.A5D6,054 《4》能电阳和通电时判相可时，通过导体的电定随大，异修产生的热址越多 5D 6 B T.H 8.A 9,C 48