专题01 第13章-第14章（考点串讲）-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲（人教版）

期中复习·考点清单 九年级物理上册 •人教版 第13章—第14章 01 02 03 方法模型归纳 巩固提升 知识清单 目 录 知识清单 01 第13章 内能 一、分子热运动 1.物质的构成 （1）常见的物质是由大量的 、 构成的。 （2）分子大小：分子很 ，人们用肉眼和光学显微镜无法分辨，只能用电子显微镜观察。 （3）一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来度量分子。 分子 原子 小 知识清单 01 2.分子热运动 （1）扩散： 的物质在互相 时彼此进入对方的现象。 ①气体、液体、固体均能发生扩散现象 ②扩散快慢与 有关，温度越 ，扩散越快。 ③扩散现象说明：a. ；b. 。 ④能够用肉眼直接看到的运动 （选填“是”或“不是”）分子热运动，例如尘土飞扬、云雾缭绕等。 （2）分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种 运动叫做分子的热运动。 不同 接触 温度 高 一切物质的分子在不停地做无规则运动 分子间有间隙 不是 无规则 知识清单 01 3.分子间的作用力 （1）分子间 存在相互作用的引力和斥力。 （2）分子间作用力与分子间距离的关系： ①当分子间距离变小时，引力和斥力都 ，斥力 的更明显，此时F斥>F引，作用力表现为斥力； ②当分子间距离变大时，引力和斥力都 ，斥力 的更明显，此时F斥<F引，作用力表现为引力。 ③当分子间的距离等于r0（r0为平衡距离）时，分子间引力与斥力 ；当分子间的距离大于10r0时，分子间的作用力可以忽略不计。 同时 增大 增大 减小 减小 相等 物态 分子模型图 微观特性 微观特性 宏观特性 宏观特性 物态 分子模型图 分子间距离 分子间作用力 有无固定体积 有无固定形状 固态 很 很 有 有 液态 较大 较大 有 气态 很 很小，可以忽略 无 知识清单 01 （3）固液气三态物质的宏观特性和微观特性 小 小 无 无 知识清单 01 二、内能 1.内能 （1）内能：物体内部所有分子热运动的 与分子 的总和，叫做物体的内能。 （2）内能的单位： ，简称 ，符号 。 （3）主要影响因素：①温度：温度 ，内能增加；温度降低，内能 。 ②质量：同种物质在温度、状态均相同时，质量大的物体内能 。 ③其他：物体的内能与其材料、状态（固、液、气）也有关。 （4）一切物体在 温度下都有内能。 动能 势能 焦耳 焦 J 升高 减少 大 任何 知识清单 01 2.热传递改变物体的内能 （1）热传递：能量从 温物体传到 温物体，或者是从同一物体的 温部分传到 温部分。 （2）条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在 。 （3）最终结果：温度 ，没有温度差。 （4）实质：能量的 ，能量的形式并未发生变化。 （5）热传递过程中，物体吸收热量，内能 ；放出热量，内能 。 （6）热传递的三种方式： 、 、 。 高 低 高 低 温度差 相等 转移 增加 减少 传导 对流 辐射 知识清单 01 （7）热量 ①热传递过程中，传递 的多少叫作热量（Q），热量的单位是 。 ②热量是能量转移多少的量度，是一个 量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题。 ③不能说“含有”“有”“具有”“物体的热量”，可以说“吸收”或“放出”。 注意： ①热传递是传递 ，而不是传递 ； ②物体内能改变，温度 （选填“一定”或“不一定”）发生变化，如晶体的熔化、水的沸腾等。 能量 焦耳 过程 能量 温度 不一定 知识清单 01 3.做功改变物体的内能 （1）外界对物体做功，物体内能会 ，即其他形式的能转化为内能； （2）物体对外界做功，物体内能会 ，即内能转化为其他形式的能； （3）做功的实质：其他形式的能和内能的相互 。 （4）热传递与做功改变物体的内能是 的。 增加 减少 转化 等效 知识清单 01 三、比热容 1.比热容 （1）物理意义：反映了物质的 本领。 （2）定义：一定质量的某种物质在温度升高（降低）时，吸收（放出）的热量与它的质量和升高（降低）的温度乘积之 叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （3）定义式： 。 （4）单位： ，符号是： 。 吸放热 比 焦每千克摄氏度 J/（kg·℃） 知识清单 01 （5）水的比热容为4.2×103J/（kg·C），它表示的物理意义 是： 。 （6）比热容是物质的一种特性，只与物体的 、 有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等 。不同的物质，比热容一般不同。 （7）质量相同的不同的物质，当吸收（或放出）相同的热量，比热容小的温度变化 ；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，比热容小的吸收（或放出）的热量 。 （8）水的比热容较大的应用 ①做传热介质：水作冷却剂、早春灌水护苗，汽车发动机常用水作冷却剂。 ②调节温度：内陆地区温差比沿海地区大，湿地公园利用水调节气温。 质量是1kg的某种位物质温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J 种类 状态 无关 大 小 知识清单 01 2.热量的计算 （1）物质吸热时热量的计算，吸热： ； （2）物质放热时热量的计算，放热： 。 （3）其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 （4）热平衡方程：发生热传递时，若不计热量损失，则有 。 Q吸=cm△t=cm(t-t0) Q放=cm△t=cm(t0-t) Q放=Q吸 知识清单 01 第14章 内能的利用 一、热机 1.热机 （1）热机：各种利用 做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将 能转化为 能。 （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2.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。 （2）分类： 机和 机。 （3）内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 内能 内 机械 汽油 柴油 知识清单 01 3.汽油机 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （4）在四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成。 （5）四冲程汽油机一个工作循环包括 个冲程，活塞往复运动 次，曲轴转 圈，对外做功 次。 吸气 压缩 做功 排气 做功 4 2 2 1 知识清单 01 （3）汽油机的工作过程 下 进气门打开，排气门关闭，活塞向 运动， 的混合物进入汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向 运动，燃料混合物被 。 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向 运动，带动曲轴转动，对外 。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向 运动，把废气排出汽缸。 汽油和空气 上 压缩 下 做功 上 知识清单 01 4.柴油机 （1）柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有 。 （2）柴油机吸入气缸内的物质只有 。 （3）柴油机在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 喷油嘴 空气 知识清单 01 二、热机的效率 1.热值 （1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之 ，叫做这种燃料的热值（q）。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的 。 （2）单位： ，符号： 。有些气体的热值单位为： 。热值大的物质常用作航空航天燃料。 （3）燃料燃烧放出的热量计算公式： 或 （用哪个公式计算取决于热值的单位）。 比 热量 焦每千克 J/kg J/m3 知识清单 01 （4）木炭的热值为3.4×107J/kg的物理意义： 。 （5）特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的 有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧 。 2.热机的效率 （1）定义：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 ，叫做热机的效率（η）。 （2）计算公式： 。 1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J 种类 无关 比 知识清单 01 （4）提高热机效率的方法 ①使燃料 燃烧； ②尽量 各种热量损失； ③利用废气的能量；（废气带走的能量最多）； ④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 充分 减少 知识清单 01 三、能量的转化和守恒 1.能量的转化和转移 （1）在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。例如，摩擦生热： 能转化为 能；发电机： 能转化为 能；光合作用： 能转化为 能；燃料燃烧： 能转化为 能。 （2）能量的转化和转移具有 性。 机械 内 机械 电 光 化学 化学 内 方向 知识清单 01 2.能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移过程中，能量的总量 。 （2）不可能制造出永动机，原因是违背了 。 转化 转移 保持不变 能量守恒定律 方法模型归纳 02 （1）热量是一个过程量。热量的多少与物体能量(内能)的多少、物体温度的高低没有关系。不能说某个物体“具有”或“含有”热量,更不能“比较”两个物体热量的大小，只能说物体“吸收”或“放出”热量。 （2）热量、温度和内能的关系如下 ①物体温度升高了，内能增加；物体内能增加了，它的温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾； ②物体内能增加了，不一定吸收了热量，有可能是外界对物体做了功。 ③物体吸收了热量，温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾等。 一、温度、热量和内能的关系 方法模型归纳 02 例1.（2024·河南安阳·模拟预测）下列关于温度、热量和内能的说法正确的 是（　　） A．物体的温度越高，内能越大，所以0℃的冰没有内能 B．温度越高的物体含有的热量越多 C．温度越高的物体内能一定越大 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 D 方法模型归纳 02 （1）热传递的最终结果：末温相同，没有温度差。 （2）若不存在热量损失，低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量，即Q吸=Q放。 二、热平衡计算 例2.（24-25九年级上·广西南宁·开学考试）在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到500℃后，立即投入质量为1kg，温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到80℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容。 方法模型归纳 02 解：（1）水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J （2）根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即 Q放=Q吸=2.52×105J 由Q放=c金m金(t金-t)得，金属块的比热容 方法模型归纳 02 比热容图像的分析技巧（同一加热装置，加热相同时间吸收的热量相同） （1）等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短； （2）等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。 （3）根据加热时间相同吸收热量相同，列出等式计算；或根据升高的温度相同，列出等式计算。 三、物质的吸热能力图像分析 方法模型归纳 02 例3.（24-25九年级上·山西·开学考试）用两个相同的电热器给质量都是2kg的物质甲和水加热，理想情况，无热量损失。它们的温度随时间的变化关系如图所示，已知：水的比热容c=4.2×103J/（kg∙°C）。下列说法正确的是 （　　） A．0~2min内水吸收的热量为 5.04×105J B．0~2min内水吸收的热量和物质甲吸收的热量不相等 C．物质甲的比热容为 2.1×103J/（kg∙°C） D．2min后， 甲的温度升高了30℃ C 方法模型归纳 02 （1）判断汽油机冲程：一看进气门和排气门的开闭情况；二看活塞运动方向；三看火花塞是否点燃。 （2）压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能。 （3）四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功1次。 四、四冲程内燃机 方法模型归纳 02 例4.（23-24九年级上·江苏宿迁·阶段练习）热机是将内能转化成 能的机器，如图所示是热机的 冲程。一台四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒完成 个冲程，燃气做功 次，如果一次做功为1000 J，则汽油机的功率为 W。 机械 做功 40 10 10000 方法模型归纳 02 1.热效率计算-加热水型 （1）有用的那部分能量为水吸收的能量。 （2）燃烧燃料加热水，总能量为燃料燃烧放出的热量或。 （3）太阳能加热水时，总能量为接收的太阳能。（P在数值上等于单位面积单位时间吸收的太阳能，t表示时间，S表示面积） （4）效率或 五、热机效率的计算 方法模型归纳 02 例5.（23-24九年级上·广东佛山·阶段练习）“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。现用它里面的发热包将500g水从20℃加热至沸腾（1个标准气压下）。 (1)此加热过程中，提供给水的热量至少为多少J？ (2)如果用效率50%的酒精灯给500g水加热升高 同样温度，酒精燃烧放出的热量为多少J？ (3)若用（2）中酒精加热，则至少需要多少kg酒精？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，q酒精＝3×107J/kg] 方法模型归纳 02 解：（1）一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量为 （2）用效率50%的酒精灯给500g水加热升高同样温度，酒精完全燃烧放出的热量为 （3）由可知，完全燃烧需要酒精的质量为 方法模型归纳 02 例6.（23-24九年级上·贵州黔东南·期中）小明家新安装了一台如图所示的太阳能热水器，热水器铭牌如下： （1）已知太阳能热水器每小时每平方米吸收太阳能是6×106J，求太阳能热水器5h吸收了多少J的太阳能？ （2）热水器贮满水后，5h吸收的太阳能使水温从20℃升高到50℃，则太阳能热水器的效率是多少？ （3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度20℃升高到50℃，转化效率为50％，需要多少立方米天然气？（天然气的热值为） 型号HM-20 水箱容积200L 防水等级A 集热管数28支 集热管总面积2m2 系统承压3.0MPa 方法模型归纳 02 解：（1）太阳能热水器5h吸收的太阳能 （2）水的体积 水的质量 水吸收的热量 太阳能效率 （3）天然气完全燃烧放出的热量为 则天然气体积 方法模型归纳 02 1.热效率计算-热机型 （1）有用的那部分能量为牵引力做的功。 （2）总能量为燃料燃烧放出的热量或。 （3）效率或 五、热机效率的计算 方法模型归纳 02 例7.（23-24九年级上·安徽·阶段练习）2022年北京冬奥会示范运营1000多辆氢燃料电池车（如图所示），该车排放物是水，不产生任何污染物，是当前世界新能源汽车重要的发展方向。某国产氢燃料电池车在某次测试中匀速行驶时受到的牵引力是1000N，在0.5h内行驶了28km的路程，消耗的氢能源为0.4kg。求该测试过程中氢燃料电池车：（已知） (1)牵引力做的功； (2)氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率。 方法模型归纳 02 解：（1）牵引力做的功为 （2）消耗0.4kg的氢能源放出的热量为 氢能源燃烧释放的能量转化为机械能的效率为 巩固提升 03 1. （23-24九年级上·山东日照·阶段练习）关于分子动理论，下列说法中不正确的是（　　） A．常见的物质是由大量分子、原子组成的 B．温度越高，分子的运动越剧烈 C．分子是组成物质的最小微粒 D．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力 C 巩固提升 03 2. （23-24九年级上·安徽·阶段练习）以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　） A．物体内能增大，温度一定升高 B．对物体做功，物体的内能不一定增大 C．物体温度升高，内能不一定增大 D．物体内能增大，一定吸收了热量 B 巩固提升 03 3. （23-24九年级上·甘肃金昌·阶段练习）质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示，已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），下列说法中不正确的是（　　） A．甲物质是水 B．乙物质的比热容为2.1×103J/（kg•℃） C．0～12min乙温度降低了40℃ D．0～12min甲放出了8.4×103J的热量 D 巩固提升 03 4. （23-24九年级上·四川广元·期末）如图为汽车发动机某冲程的示意图，下列说法不正确的是（　　） A．该冲程为做功冲程，内能转化为机械能 B．若该汽油机飞轮的转速为1200r/min，则每秒对外做功20次 C．即使汽油在汽缸内完全燃烧，发动机热效率也不能达到100% D．汽油机除了做功冲程外，其余三个冲程都是依靠飞轮转动的惯性完成的 B 巩固提升 03 5. （23-24九年级上·福建泉州·期中）小芳在家利用热水加热冷牛奶，用质量为1kg、初温为95℃的热水，加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后，热水和牛奶的共同温中度为75℃。[c水=4.2103J/(kg·℃)， q天然气=4.2107J/m3] （1）求水放出的热量； （2）若加热过程无热量散失，求牛奶的比热容； （3）若用加热效率为50%的天然气灶将质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶加热到75℃，求需要完全燃烧天然气的体积。 巩固提升 03 解：（1）水放出的热量 Q放=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(95℃-75℃)=8.4×104J （2）由题意可得，热平衡方程Q放=Q吸 8.4×104J=c牛奶×0.84kg×(75℃-25℃) 解得c牛奶=2×103J/(kg·℃) （3）由题意得，此时牛奶吸收的热量Q吸'=8.4×104J，则完全燃烧天然气放出的热量 由Q放=Vq得，需要完全燃烧天然气的体积 巩固提升 03 6. （24-25九年级上·陕西西安·开学考试）如图，是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，那么在这段运动过程中，[汽油的热值为 ，水的比热容为 求： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温10℃ 质量200kg的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为900N，消耗4kg汽油汽车通过的路程是多少？ 巩固提升 03 解：（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）由题可知废气的能量为 水吸收的热量为 由Q吸=cmΔt可知，水升高的温度为 标准大气压下水的沸点为100℃，水的初温为10℃，90℃+10℃=100℃ 因此水实际升高的温度为90℃。 （3）已知汽油机的效率为η=30%， 汽车做的有用功为 汽车做匀速运动，由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力为F=f=900N 汽车通过的路程为 巩固提升 03 7. （24-25九年级上·重庆九龙坡·开学考试）小中对家里的太阳能热水器进行研究，测得上午某一时刻水箱中水的温度为25℃，经过一段时间的太阳照射后，水箱中的水温达到45℃，已知该热水器水箱的容积为100L且装满水。求： (1)该过程中水吸收的热量；[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (2)若用燃气灶加热相同质量的水升高相同的温度，需消耗多少体积的燃气？（燃气灶的效率为80%，燃气的热值为） (3)若该地区太阳辐射到地面单位面积上的功率为，小中家的太阳能热水器的集热面积为，热转化效率η=42%（即将太阳能的42%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。 巩固提升 03 解：（1）水吸收的热量 （2）燃气释放的热量 燃气的体积 （3）接收的太阳光 太阳光照射的时间 课堂小结