第十二章 内能与热机 预习手册-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级上册物理课时通(鲁科版2024 五四学制)

第十二章内能与热机 第一节分子动理论（答案P18) 知识梳理 重难剖析 一、物质的构成 ★重难点1分子运动与机械运动的区别 1.常见的物质是由极其微小的粒子 等构成的. 方法总结分子热运动与机械运动的理解 2.一般分子的直径只有百亿分之几米，人们 研究 影响 项目 区别 实例 通常以 m为单位来量度分子. 对象 因素 3. 显微镜可以帮助我们观察微小的 花香四溢、红 粒子 肉眼 自发进 墨水滴入水 看不 注意分子是不能用肉眼直接观察到的，凡 分子 温度的 行的分 中、水中放糖、 见的 是能用肉眼直接观察到的小物体（如灰尘、 热运动 高低 子无规 腌咸菜、公共 微观 花粉等)都不是分子 则运动 场所禁止吸 粒子 二、分子热运动 烟等 1.扩散：不同的物质在 时彼此 扫地时尘土飞 肉眼 进入对方的现象. 扬、风吹草动. 可见 力的大 外力作 2.扩散快慢与温度的关系：物体的温度越高， 机械 炊烟袅袅、擦 的宏 小和方 用下的 分子运动越 ,扩散越 运动 黑板时的粉笔 观物 令 运动 3.分子的热运动：一切物质的分子都在不停 灰、柳絮纷 体 飞等 地做 运动.这种无规则运动叫作 分子的热运动. 【例1】 春风拂面，花香怡人.下面实例与 4.扩散现象说明： 闻到花香所蕴含的物理现象相同的是( ) ①分子在不停地做无规则运动； A.细雨霏霏 B.腌制腊肉 ②分子之间有间隙. C.稻浪起伏 D.尘土飞扬 三、分子间作用力 ★重难点2扩散现象 1.分子之间既有 力又有 力 【例2】如图所示，在装 2.分子之间的距离与分子之间相互作用力 空气 有红棕色二氧化氮气体的瓶 分子间距 引力和斥力 合力（对外表现的力） 玻璃板 子上面，倒扣一个空瓶子，使 r>ro 引力>斥力 引力 r=ro 引力=斥力 无作用力 两个瓶口相对，抽掉玻璃板， r<ro 引力<斥力 斥力 段时间后，将会出现的现象是 3.分子动理论的初步知识：常见的物质是由 ,出现该现象的物理原理是 大量 构成的；物质内的分子在不 如果一开始将两个瓶子 停地做 运动；分子之间存在 的位置互换， (选填“可以”或“不可 力和 力 以”)说明该现象。 △九年级·上册.物理.鲁科版m 第二节内 能（答案P18) 知识锍理 注意◆热传递的方向是从高温物体到低温物 一、内能 体，而不是从内能大的物体到内能小的物体， 1.互相排斥或吸引的分子具有 能 2.热量：在热传递过程中，传递 的多 2.内能定义：构成物体的所有分子，其热运动 少叫作热量.热量的单位是焦耳， 的 能与分子 能的总和， 3.温度、热量、内能的比较： 叫作物体的内能. 项目 温度 热量 内能 3.影响物体内能大小的因素： 宏观上表示物体的 热传递过 热运动的 影响因素 与内能的关系 冷热程度；微观上反 程中传递 分子动能 同一物体在状态不变时，温度越高，内 定义 映物体中大量分子 温度 能量的 和分子势 能越大 无规则运动的剧烈 多少 能的总和 温度、状态相同的同种物质组成的物 程度 质量 体，质量越大，内能越大 量的 状态量 过程量 状态量 分子间距离的变化会引起分子间作用 性质 体积 力大小的变化，从而影响到分子势能 用“具有” 的大小，也就影响了物体内能的大小 用“降低”“升高”“降 用“放出” “改变”“增 表述 低到”“升高到”“是” “吸收”等 温度相同的同种物质组成的物体，质 加”“减少” 状态 等表述 表述 量相同，状态不同，内能不同 等表述 温度、质量、体积、状态都相同时，物质 单位 摄氏度（℃） 焦耳(J) 焦耳() 种类 的种类不同，内能不同 (1)同一个物体温度越高，内能越 4.一切物体，不论温度高低，都具有 (2)一切物体在任何时候、任何状态下都具 内能的单位为 有内能，内能增加或减少，温度 (选填“一定”或“不一定”)改变（如晶体的 5.内能与机械能的区别： 熔化、凝固过程)； (1)机械能与整个物体的 运动情 联系 (3)物体内能的变化，可能是吸收或放出了 况有关，而内能与物体内部分子的 热量，也可能是外界对物体做了功或物体 运动和分子之间的相互作用情况有关. 对外界做了功； (2)内能与机械能是两种 (选填 (4)吸收热量，内能 (选填“一定” 或“不一定”)增加 “相同”或“不同”)形式的能 重难剖析 二、物体内能的改变 1.改变物体内能的方式： ★重难点 温度、内能、热量的辨析 条件：不同物体或同一物体的不同部分 之间存在 方法总结 方向： 温物体（部分）+温物体（部分） 外界对 内能 不一定吸 物体做 热传递 方式：传导、对流、辐射 温度 升高 一定 了功 收了热量 变 实质：内能的 能量的形式没有发 温度、 增加 吸收了 物体 生改变 热量和物体 热最 内能的 发生了 内 效果： 关系 能 物态变 吸收 内能 温度不 对物体做功→物体内能 或者 方 热量 物体对外做功→物体内能 增加 定升高 温度 式 升高 做功 实质：内能与其他形式的能的 BHBHHH1 优+学案·课时通合 【例1】（泰安三模）关于温度、热量和内 【例2】关于热量、内能和温度，下列说 能，下列说法正确的是( 法正确的是() A.冰比水感觉更冷，因为冰的内能比水 A.物体吸收了热量，它的温度一定升高， 的内能少 内能一定增加 B.物体温度升高，内能一定增加，但不一 B.物体温度升高了，它的内能一定增加， 定是吸收了热量 一定吸收了热量 C.青少年不宜大量食用巧克力，是因为 C.物体内能增加了，它一定吸收了热量， 巧克力含有的热量较多 温度一定升高 D.冰熔化时吸热温度保持不变，内能也 D.物体吸收了热量，它的内能一定增加， 不变 但温度不一定升高 第三节 比热容（答案P18) 知识梳理 比热容较大，一定质量的水升高（或降低） 一、比较不同物质的吸热能力 一定的温度吸收（或放出）的热量较多，所 1.实验方法：转换法和控制变量法 以用水作为汽车发动机的冷却剂，冬天暖 2.实验结论：质量相同的不同物质，升高相同 气设备用热水供暖： 的温度时，吸收的热量一般是 的. 三、热量的计算 二、比热容 1.吸热公式：Q吸= 1.定义：某种物质吸收（或放出）的热量与其 2.放热公式：Q放= 质量和 乘积之比，叫作这种 3.Q一热量一焦耳(J);c一比热容一焦每 物质的比热容.比热容用符号 表示. 千克摄氏度[J/(kg·℃)]；m一质量 2.单位： ,符号是 千克(kg);t一末温一摄氏度（℃）；t。 3.物理意义：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) 初温一摄氏度（℃）. 的物理意义为 4.△t表示温度的变化量，因此上述两个公 式均可写成Q=cm△t. 4.比热容是表示物体吸热或放热能力的物理 拓展热平衡 量，比热容是物质的一种 ,比热容 热平衡关系式：Q烦=Q微·两个温度不同 的大小与物体的 和 有 的物体放在一起时，高温物体放出热量， 关，与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、 温度降低，放出的热量可以用公式Q放=cm 形状等无关 (t。一t)来计算；低温物体吸收热量，温度升 5.水的比热容的应用 高，吸收的热量可以用公式Q吸=cm(t一to） (1)有利于 因为水的比热容 来计算若高温物体放出的热量没有损 比较大，吸收（或放出）相同的热量，水升高 失，全部被低温物体吸收，最后两物体温 (或降低)的温度比与其相等质量的沙石、 度相同，此时两物体所处的状态称为热平 泥土升高（或降低）的温度要小得多 衡状态，则Q吸=Q放，此式称为热平衡 (2)用水作 由于水的 方程. △九年级·上册.物理.鲁科版 重难剖析 A.用来熔化铜的器皿可以用锡制作 ★重难点1比热容的认识 B.质量相等的纯水和煤油，纯水的体积 【例1】（北京二模）小莉根据下列表中的 较大 数据，得出以下四个结论，其中正确的是( C.质量相等的铜块和铝块，放出相等热 量，铝块温度降低得较多 密度p/ 熔点/℃ 比热容c/ (kg·m3) D.质量相等的干泥土和水，吸收相等热 物质 物质 (在标准大 物质 J·(kg· (常温常压 量，干泥土温度升高得较多 气压下) ℃)-1] 下) ★重难点2热量的计算 煤油 0.8×10 铜 1083 干泥土0.84×10 【例2】传统文化《三国演义》中有“青梅 煮酒”的典故，煮酒可利用水浴法对酒加热.把 纯水 1.0×103 铝 660 水 4.2×103 质量为500g的酒从20℃升高到40℃，需要 铜 8.9×103 铅 328 铜 0.39×10 吸收的热量是 J.[c酒=3.4×103J/ 铝 2.7×103 锡 232 铝 0.88×10 (kg·℃)] 第四节 热 机（答案P18) 知识梳理 3.(1)每个工作循环中，活塞往复运动 一、热机的工作原理 次，曲轴和飞轮转动 周， 1.热机是利用 能来做功，把 能 完成 个做功冲程。 转化为 能的机器 (2)在一个工作循环中，只有 冲程 2.热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴 燃气对外做功，其他三个辅助冲程，依靠 油机)、汽轮机、喷气发动机等。 的惯性完成 二、内燃机 4.汽油机和柴油机的比较： 1.内燃机活塞在气缸内往复运动时，从气缸 名称 汽油机 柴油机 的一端运动到另一端的过程，叫作一个 气缸顶部是 气缸顶部是 构造 冲程。 2.四冲程内燃机包括四个冲程： 冲程、 燃料 汽油 柴油 冲程、 冲程、 冲程。 吸气 吸入 只吸入 其工作过程如下： 冲程 的混合物 压缩 压缩程度较 (机压缩程度较 (机 冲程 械能转化为内能) 械能转化为内能) 工 式（柴 式（火 作 油遇到高温高压 吸气冲程：进压缩冲程：进做功冲程：进排气冲程：进 做功 花塞点火) 气门打开，排 气门关闭，排气门关闭，排气门关闭，排 循 的热空气而燃 冲程 (内能转化为机 气门关闭，活 气门关闭，活气门关闭，活气门打开，活 环 烧)（内能转化为 塞向下运动 塞向上运动塞向下运动 塞向上运动 械能) 机械能) 机械能土内能 内能机械能 排气 依靠飞轮惯性来完成 冲程 排出废气 排出废气 BHBHHH1 优+学泰·课时通合 续表 很多，只有一小部分被有效利用， 主要特点 轻巧、功率较 笨重、功率较 2.有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末 适用范围 小型汽车、摩托车等 载重汽车、火车等 状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程 度)；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起 三、燃料的热值 来燃烧（减少烟气带走的热量） 1.燃料燃烧过程中，燃料的 能转化 3.热机的效率的定义：用来做 的那 为 能. 部分能量，与 放出的能量 2.热值的定义：我们把某种燃料完全燃烧放 之比，叫作热机的效率.用？表示. 出的 与其 之比，叫作这 4.公式： 种燃料的热值 注意·由于热机在工作过程中总有能量损 3.公式 失，所以热机的效率总小于1. (1)固体燃料： 5.提高热机效率的措施：让燃料燃烧更充分； 9= ,Q= ,m= 在设计和制造过程中，不断改进和创新，以 Q一放出的热量一焦耳(J); 减少各种能量损失；设法利用废气的能量. g一热值一焦每千克(J/kg); 6.常见热机的效率：蒸汽机6%~15%，汽油 m一燃料质量一千克(kg). 机20%~40%、柴油机30%~45%.内燃机 (2)气体燃料： 的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油 q= ,Q= ,V= Q一放 机高 出的热量一焦耳(J)； 重难剖析 q一热值一焦每立方米(J/m3); ★重难点1内燃机的工作过程 V一燃料体积一立方米(m3). 【例1】如图所示的汽油机处于 4.单位：固体燃料的热值的单位是 (选填“压缩”或“做功”)冲程，这个冲程将 气体燃料的热值的单位是 能转化为 能.某单缸四冲 5.物理意义： 程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min,则 酒精的热值是3.0×10J/kg,它表示：1kg 此汽油机每秒对外做功 次. 酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10？J. 煤气的热值是3.9×10？J/m3,它表示：1m 煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10J. 6.性质：热值是燃料本身的一种 ,只 与燃料的 有关，与燃料的形态、质 ★重难点2热机效率的计算 量、体积、是否完全燃烧等无关。 【例2】某型号汽车在车型测试中，在一 四、热机效率 段平直公路上匀速行驶了36km,用时0.5h, 1.影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难 车的总质量为3t,受到的阻力为车重的 完全燃烧；二是燃料燃烧放出的热量散失0.1倍.g=10N/kg,q燃油=4.5×10'J/kg.求： △九年级·上册.物理.鲁科版 (1)该汽车牵引力所做的功. (2)已知这一过程消耗燃油12kg,则该 汽车发动机的效率.（假设燃油完全燃烧） (3)若该汽车在平直的公路上匀速行驶 的路程为s,发动机牵引力为F,其发动机效 率为？，燃油的热值为q,请推导该汽车在这 段路程内消耗燃油质量m的表达式. 第五节能量的转化与守恒（答案P19) 知识梳理 造 因此，永动机是不可能造出 一、能量的转化 来的. 在一定条件下，不同形式的能量可以相 重难剖析 互转化，如图所示. ★重难点 能量守恒定律 摩擦生热 内能 方法总结能量是不会凭空消失和产生的， 热机 炽热铁水发光 “太阳能 热水器 一种能量减少，必然有另一种能量增加，而 机械能 光能 能的总量保持不变.能量的转化和转移是 电灯 整个自然界中能量的转化和转移，不是局 阳能 光合作用 部的.在分析有关现象时，要整体考虑，防 电能 蓄电池 化学能 止得出片面的结论. 充电， 蓄电池放电 【例】电动机通电后，带动其他机器运 二、能量守恒定律 转，一段时间后，电动机的外壳就会变得烫 1.能量守恒定律：能量既不会 ,也不 手，则下列关于能的转化和守恒的说法正确 会 ,它只会从一种形式 的是( ) 为其他形式，或者从一个物体 到 A.电能全部转化为机械能，总的能量 其他物体，而在转化或转移的过程中，能量 守恒 的总量 B.电能一部分转化为机械能，另一部分 2.永动机不可能实现 转化为内能，总的能量守恒 任何一部机器，只能使能量从一种形式转 C.电能全部转化为内能，内能守恒 化为其他形式，而不能无中生有地制 D.电能转化为机械能和内能，机械能守恒 10 BMH 优+学素·课时通△第二节熔化与凝固 第十二章 内能与热机 【知识梳理】 第一节分子动理论 一、物态变化 二、1.熔化凝固2.(1)保持不变有 (2)没有 【知识梳理】 三、1.熔化凝固相同 一、1.分子原子2.10-1°3.电子 四、1.吸收热量放出热量 二、1.相互接触2.剧烈快3.无规则 2.达到熔点继续吸热 三、1.引斥3.分子无规则引斥 3.降到凝固点继续放热 【重难剖析】 【重难剖析】 例1B 例(1)固液共存液固液共存(2)80℃80℃ 例2上面的瓶子也变成红棕色分子永不停息地做 (3)84吸不变 无规则运动不可以 第三节汽化与液化 第二节内能 【知识梳理】 【知识梳理】 液气气液 一、1.势2.动势 4.内能焦耳(J) 一、1.任何表面2.任何温度吸热 5.(1)机械热(2)不同 3.(1)温度(2)表面积的大小 二、1.温度差高低转移等效 增加减少 (3)空气流动的速度 转化 二、1.内部表面2.温度 2.内能 3.温度达到沸点继续吸热 3.(1)大(2)不一定(4)一定 4.越高越低5.汽化吸收 【重难剖析】 三、降低温度压缩体积 例1B例2D 四、1.放2.吸冷 【重难剖析】 第三节比热容 例(1)水沸腾形成的水蒸气在空气中遇冷放热液化， 【知识梳理】 形成小水滴. 一、2.不同 (2)深秋的清晨，河中的水汽化形成水蒸气，向上运动 二、1.温度变化量c 的过程中遇到低温的空气后放热液化，形成小水滴. 2.焦每千克摄氏度J/(kg·℃) (3)镜片的温度较低，室内空气中的水蒸气碰到镜片， 3.1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出） 遇冷液化，形成小水滴附着在镜片外壁上。 的热量为4.2×103J (4)雪糕周围温度较低，空气中的水蒸气遇冷液化形成 4.特性种类状态 小水滴 5.(1)调节温度(2)冷却剂或取暖物质 第四节升华与凝华 三、1.cm(t-to)2.cm(to-t) 【重难剖析】 【知识梳理】 例1D 1.固气气固2.吸放 例23.4×104 【重难剖析】 例C 第四节热 机 第五节水循环与水资源 【知识梳理】 一、1.内内机械 【知识梳理】 二、2.吸气压缩做功排气 二、1.0.32.四分之一3.节约用水 3.(1)两两一(2)做功飞轮 三、预防 4.(横排)火花塞喷油嘴汽油和空气空气 【重难剖析】 小大点燃压燃小大 例A 三、1.化学内2.热量质量 18 31) m 2号 Q 9V Q 4.(1)多少(2)库仑(C) 三、1.(1)正负(2)相等 4.焦每千克(J/kg)焦每立方米(J/m3) 2.转移 6.特性种类 四、1.（答案不唯一）除尘喷漆复印 四、3.有用功燃料完全燃烧 2.大地 Q有用×100% 4.7= 3.针大地 Q总 【重难剖析】 【重难剖析】 例可能不带电 一定带正电 例1压缩机械内20 例2解：(1)汽车的重力 第二节电路 电路图 G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N, 【知识梳理】 汽车受到的阻力f=0.1G=0.1×3×104N=3× 一、1.定向移动 103N, 2.(1)正电荷(2)正负(3)相反 因为汽车匀速直线行驶，牵引力和阻力是一对平衡力， 3.单 汽车受到的牵引力F=f=3×103N, 二、1.电3.通断 则牵引力所做的功W=Fs=3×103NX36×103m= 三、1.接通 1.08×108J. 2.断开 (2)燃油完全燃烧放出的热量Q放一m燃油9撇油一 3.(1)①电源(2)②不工作 12kg×4.5×10J/kg=5.4×108J, 四、1.符号 W1.08×108J 【重难剖析】 该汽车发动机的效率7=Q戴=5.4×10了 例正A到B 0.2=20%. 第三节串联电路和并联电路 (3)燃油完全燃烧放出的热量Q放=g,牵引力做的功 W=Fs, 【知识梳理】 W 一、（横排）依次并列一两整个整个支路 由0一Q 可得，Q微n=W, 二、2.(1)断开 三、并 即mq=Fs,则消耗燃油的质量m= 79 【重难剖析】 第五节能量的转化与守恒 例串并短路 【知识梳理】 第十四章 电流电压电阻 二、1.凭空消失凭空产生转化转移 第一节电流 保持不变 2.能量 【知识梳理】 【重难剖析】 -、1.I2.A4.103103 例B 二、1.④2.0.020.20.11 第十三章简单电路 3.调零（横排）串联0.63一左量程 大电源短 第一节电荷 4.(1)量程(2)分度值0.020.1(3)分度值 【重难剖析】 【知识梳理】 例L20.5 一、1.轻小物体电电荷 2.吸引轻小物体 第二节 串、并联电路中电流的规律 3.摩擦起电 【知识梳理】 二、1.两①丝绸玻璃棒②毛皮橡胶棒 一、1.(3)相等不同(4)相等 2.同种异种 2.(1)断开(4)普遍性 3.(1)是否带电(2)排斥 二、2.(1)和(2)大于 19