专题01 内能和内能的利用（考点串讲PPT）九年级物理上学期新教材人教版

该初中物理课件聚焦分子动理论、内能、热机及能量守恒核心知识，从物质构成与分子运动入手，衔接内能定义、影响因素及改变方式，延伸至热机工作原理与效率计算，以知识串讲、方法归纳和巩固练习为学习支架，构建连贯知识脉络。 其亮点在于通过方法模型归纳（如温度热量内能关系、比热容图像分析）和实例题（如热平衡计算、热机效率求解），培养科学思维与能量观念。采用“知识点+模型+练习”教学法，助力学生深化理解，教师可高效教学，提升学生解题与知识应用能力。

专题01 内能和内能的利用 知识串讲 方法模型归纳 巩固提升 人教版 九年级物理上学期·期中复习大串讲 知识串讲 01 第13章 内能 一、热量 比热容 1、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。　 2、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 注意：热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 知识串讲 01 3、比热容定义：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升高的温度乘积 ，叫做这种物质的 。符号 。 4、单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。 5、热量的计算： （1）吸热公式： 。 式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。 （2）放热公式： ；式中（t0-t）表示物体温度的降低量。 之比 比热容 c Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t) 知识串讲 01 二、分子动理论的初步知识 1、物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。　 2、分子的热运动 （1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 （2）影响扩散快慢的因素：温度，温度越高，分子热运动 ，扩散 。 （3）扩散现象表明：一切物质的分子都在 。 3、分子之间的作用力：分子之间即存在斥力也存在引力，引力和斥力 存在。 （1）当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为 。 （2）当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为 。 越剧烈 越快 不停地做无规则运动 同时 斥力 引力 知识串讲 01 4、分子动理论的基本观点： （1）常见物质是由大量的分子、原子构成的。 （2）物质内的分子在不停地做热运动。 （3）分子之间存在 和 。 引力 斥力 知识串讲 01 三、内能 1、内能定义：构成物体的所有分子，其热运动的 与 的总和，叫做物体的内能。单位是 ，符号：J。 3、影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。 4、改变内能的方式： 、 。 5、内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在 情况下都不会为零，而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。 动能 分子势能 焦耳 热传递 做功 任何 知识串讲 01 注意：（1）同一个物体，它的温度越高，内能 。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度 升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。 （3）热传递发生条件是有 ，传递方向从高温物体传递到低温物体，实质是内能的 。 （4）热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J） （5）外界对物体做功，物体内能 ；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。 越大 不一定 温度差 转移 增加 知识串讲 01 第14章 内能的利用 一、能量的转化与守恒 1、能量守恒定律：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （1）能量及其存在的 。 （2）能量的 。 2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 消灭 创生 转化 转移 不同形式 转化和转移 知识串讲 01 二、热机 1、热机：利用 做功的机械。 2、热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 3、内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。 （1）种类： 和 。 （2）四个冲程：汽油机是由 四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。 内能 汽油机 柴油机 吸气、压缩、做功、排气 知识串讲 01 4.汽油机和柴油机区别 （1）构造区别：汽油机汽缸顶部有 ，而柴油机汽缸顶部有 。 （2）燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 （3）工作区别 吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 做功冲程：汽油机用 （点燃），柴油机用 （压燃）。 火花塞 喷油嘴 火花塞点火 喷油嘴喷油 知识串讲 01 二、热机效率 1.燃料的热值： （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的 。 （2）单位：焦每千克，符号： 。 （3）热量的计算： ，Q放—燃料完全燃烧后放出的热量，m—质量，q—燃料的热值。 2.热机的效率： （1）定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做 。 （2）公式： 热值 J/kg Q放=qm 热机的效率 知识串讲 01 4.提高热机效率的途径 （1）使燃料充分燃烧。 （2）尽量减小各种热量损失。 （3）机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。 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.（24-25九年级上·陕西西安·期中）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（   ） A．同一物体的温度越高，所含热量越多 B．一块0℃的冰没有内能，因为它的分子不再运动 C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D．物体的温度不变，内能有可能改变 D 方法模型归纳 02 例2.（24-25九年级上·河北石家庄·期中）生活中的“热”含义非常丰富，可以指“温度、热量、内能”；物理学中，“天气很热”中的“热”是指 ；“摩擦生热”的“热”是指 ；“物体吸热升温”，这里的“热”是指 。 温度 内能 热量 方法模型归纳 02 二、热平衡计算 （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。 方法模型归纳 02 例3.（24-25九年级上·重庆·期中）两个相同的杯子内装有质量相等的热水和冷水，将1/3的热水倒入冷水杯，热平衡时冷水杯内的温度升高了20℃，若再将剩余热水的一半倒入冷水杯内，热平衡时冷水杯内的温度又会升高（不计热量损失和水的质量损失）（    ） A．12℃ B．13℃ C．14℃ D．15℃ A 方法模型归纳 02 例4.（24-25九年级上·安徽合肥·期中）吃早餐时小聪用热水加热牛奶，如图所示，1kg热水从60℃降低至40℃，牛奶的温度由20℃升高到40℃，假设水放出的热量有30%被牛奶吸收了。[ ， ]求： (1)水放出的热量； (2)牛奶的质量。 方法模型归纳 02 【详解】（1）水放出的热量为 （2）由题意可知，牛奶吸收的热量为 由 可得 方法模型归纳 02 三、物质的吸热能力图像分析 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。 方法模型归纳 02 例5.（24-25九年级上·河南南阳·期中）如图所示为海波熔化时温度的变化图像，下列说法正确的是（　　） A．海波只在第5~12min内吸收热量 B．海波是非晶体，凝固点为48°C C．第5min和第12min含有的热量不同 D．海波固态时的吸热能力比液态时强 D 方法模型归纳 02 例6.（24-25九年级上·黑龙江佳木斯·期中）如图是某物体熔化时温度随时间变化的图像。我们可以发现这种物质固态时的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）液态时的比热容，且固态时的比热容与液态时的比热容的比值为 。（不计热量损失） 小于 1∶2 方法模型归纳 02 四、四冲程内燃机 （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。 方法模型归纳 02 例7.（24-25九年级上·河南安阳·期中）内燃机的一个工作循环包含四个冲程，如图所示四个冲程排序正确的是（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丙、甲、丁 C．丙、丁、甲、乙 D．乙、丁、甲、丙 D 方法模型归纳 02 例8.（24-25九年级上·河南周口·期中）汽油机是小汽车的重要组成部分，如图是一台四冲程汽油机的 （选填“压缩”或“做功”）冲程，若某汽油机每1s对外做功30次，则飞轮的转速为 r/min。 压缩 3600 方法模型归纳 02 五、热机效率的计算 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 方法模型归纳 02 2.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 方法模型归纳 02 例9.（24-25九年级上·江西赣州·期中）暑假期间小明一家自驾前往赣州市，进行研学旅行。自驾行驶全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取 ，汽油的密度ρ取 ） (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量Q； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 方法模型归纳 02 【详解】（1）自驾行驶全程约360km，驾车前往大约需要4h，汽车的平均速度 （2）汽车全程消耗汽油25L，汽油的密度ρ取 ，汽油质量 汽油完全燃烧放出的热量 （3）发动机输出的有用功 汽车发动机的效率 方法模型归纳 02 例10.（24-25九年级上·湖南郴州·期中）如图所示为某小学专用校车，这辆校车在某段平直公路上匀速行驶9km，用时10min，消耗柴油1.5kg，受到阻力是1.8×103N（柴油热值为3.6×107J/kg，g取10N/kg）求： (1)这段路程内这辆校车的平均速度； (2)这段路程内发动机做功的功率； (3)这段路程内发动机的效率。 方法模型归纳 02 【详解】（1）校车的平均速度 （2）这段路程内，校车匀速行驶时发动机施加的牵引力 这段路程内发动机做功的功率 （3）这段路程内发动机做的功 柴油完全燃烧放出的热量 这段路程内发动机的效率 巩固提升 03 1. （24-25九年级上·湖南永州·期中）下列现象中属于做功改变内能的是（　　） A．古人钻木取火 B．冬天，我们在操场上晒太阳 C．钢铁在火炉中熔化 D．人造地球卫星的太阳能光电池充电 A 巩固提升 03 2. （24-25九年级上·湖南娄底·期中）油箱内的汽油燃烧掉一半后，剩余的汽油 （　　） A．比热容和热值都变为原来的一半 B．比热容变为原来的一半，密度不变 C．比热容没有变化，热值变为原来的一半 D．比热容和热值都没有变化 D 巩固提升 03 3. （24-25九年级上·陕西西安·期中）下面实例中，改变内能的方式不同于其他三个的是（　　） A．手抱着暖宝宝，手会变暖和 B．双手相互摩擦，手会变暖和 C．反复弯折铁丝，弯折处变热 D．压缩空气引火，棉花会着火 A 巩固提升 03 4. （24-25九年级上·湖南长沙·期中）自从劳动课成为中小学一门独立课程以来，小南周末在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明（　　） A．分子间存在空隙 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子不停地做无规则运动 D 巩固提升 03 5. （24-25九年级上·陕西西安·期中）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是某种内燃机的某一冲程的示意图，下列说法中不正确的是（   ） A．该内燃机是柴油机 B．该冲程为做功冲程 C．该冲程中内能转化为机械能 D．若该内燃机曲轴的转速为1800r/min，则每秒内对外做功15次 A 巩固提升 03 6. （24-25九年级上·河南南阳·期中）下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（　　） A．汽车发动机用水作冷却剂 B．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快 D．生物体内水的比例很高，有助于调节体温 C 巩固提升 03 7. （24-25九年级上·广西南宁·期中）在沙滩上进行沙疗时，把人体埋进沙里，沙子放出热量，人体吸收热量后内能 （选填“增加”或“减小”）。1kg的沙子温度降低5℃放出的热量是 J。 增加 巩固提升 03 8. （24-25九年级上·江西上饶·期中）艾米果是用艾草汁拌进糯米粉里，再包裹馅料后蒸制而成的，如图所示。蒸熟的艾米果会散发出清香味，这是 现象；用筷子夹起艾米果时黏性十足，是由于分子间存在 。 扩散 引力 巩固提升 03 9. （24-25九年级上·江西南昌·期中）小明参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106J，这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为 J/ kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 （选填“变大”“变小”或“不变”） 。 不变 巩固提升 03 10. （24-25九年级上·陕西榆林·期中）一小汽车在平直的高速公路上匀速行驶2.3km，消耗汽油0.5kg ，若行驶过程中汽车受到的牵引力恒为3000N，求： (1)0.5kg 汽油完全燃烧释放的热量； (2)汽车发动机的效率。 巩固提升 03 【详解】（1）0.5kg 汽油完全燃烧释放的热量 （2）汽车发动机所做的功 汽车发动机的效率 巩固提升 03 11. （24-25九年级上·河南平顶山·期中）天然气热水器将50kg的水由22℃加热到42℃．已知， ， 该天然气热水器的热效率是84%．求： (1)水吸收的热量． (2)天然气放出的内能． (3)消耗天然气的体积． 巩固提升 03 【详解】（1）水吸收的热量 （2）该天然气热水器的热效率是84%，则天然气放出的内能为 （3）消耗天然气的体积为 课堂小结