第十二章 内能与热机 小结与复习（讲解课件）-【优翼·学练优】2026-2027年九年级物理上册同步备课（沪粤版·新教材）

该初中物理单元复习课件系统梳理了内能、热量与热值、比热容、热机等核心知识，通过定义解析、影响因素分析、公式推导及实验探究，结合表格对比（如改变内能的两种方式、汽油机与柴油机结构差异），帮助学生构建完整的内能与热机知识网络。 其亮点在于采用“实验探究-典例精析-分层训练”的复习策略，如比热容探究实验中运用控制变量法和转换法培养科学探究能力，通过热值计算、热机效率分析等典例提升科学推理能力，分层训练满足不同学生需求，助力教师精准把握学情，有效巩固知识。

第十二章 小结与复习 第十二章 内能与热机 知识结构 热量的计算 内能与热机 热量与 热值 比热容 热机 内能 定义 物理意义 热值的定义 水的比热容 大的应用 热量的定义 热量的计算 做功 热传递 影响因素 改变内能的方式 定义 热机的效率 热机的能量转化 汽油机的结构 汽油机的工作过程 2 重点回顾：内能 1.内能：在物理学中，把物体内所有分子____能与分子___能的总和叫做物体的内能。 2.影响因素：一切物体，在任何情况下都具有内能。同一个物体，在相同物态下，温度升高时，分子热运动变剧烈，内能____________；温度降低时，内能_______。对于温度相同的同种物质，质量越大，内能就越_____。 返回知识结构图 动 势 增大 减小 多 返回知识结构图 3.改变内能的方式 方式 实质 发生条件 实例 说明 联系 热传递 能量的转移 存在温度差 a.用热水袋取暖； b.晒太阳； c.将水烧开；d.烤火御寒等 通过“高温→低温”判断是热传递改变物体的内能 做功和热传递在改 变物体的内能上是_______的 做功 能量的转化 外界对物体做功或物体对外做功 a.钻木取火；b.搓手取暖；c.用活塞压缩气体； d.弯折铁丝，弯折处 发热等 通过 关 键 字 词 “搓 手”“压 缩 ”、“摩 擦 ”、“锻 打” 等判断是做功改变物体的内能 等效 例1 如图所示是我国红旗－9防空导弹进行试射时的场景。导弹上升过程中，因与空气摩擦而生热，其内能将______(选填“增大” “减小”或“不变”)，这是用________的方式改变其内能的。利用天然气来做饭时，主要是通过________的方式改变食物的内能。 典例精析 增大 做功 热传递 通过 关 键 字 词 “搓 手”、 “压 缩 ”、“摩 擦 ”、“锻 打” 等判断是做功改变物体的内能 存在“高温→低温”的过程，是热传递改变物体的内能 重点实验突破 实验探究：内能做功 实验过程：在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口， 用酒精灯加热至沸腾。 实验现象：橡胶塞被冲出去，试管口出现“白雾”。 实验分析：酒精燃烧是化学能转化为________能；酒 精燃烧将水加热至沸腾，是通过_________的方式使水的内能增加；塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的________能转化为塞子的________能；水蒸气内能减少，温度降低，________形成小水滴。 内 热传递 内 机械 液化 返回知识结构图 1.热量：在热传递过程中，传递________的多少叫作热量，用Q表示，热量的单位是________，符号为________。 能量 焦耳 J 重点回顾：热量与热值 2. 热值： (1)定义：把某种燃料________燃烧放出的________与其________之比，叫作这种燃料的热值，用符号________表示。 (2)特性：热值的大小取决于燃料的种类。 (3)单位(符号)：________(固体、液体)，________(气体)。 质量 完全 热量 J/kg q J/m3 (4)公式：燃料完全燃烧放热Q放＝________(固体、液体)或Q放＝________(气体)。 (5)意义：热值在数值上等于____________某种燃料完全燃烧放出的热量。 返回知识结构图 1千克 qm qV 例1 下列说法正确的是 (　　) A. 0 ℃的冰没有内能 B. 要使物体内能增加，必须使其吸收热量 C. 温度高的物体，含有的热量一定多 D. 物体的内能增加，它的温度不一定升高 典例精析 D 一切物体都具有内能 对物体做功或热传递 热量是过程量，不能说含有或具有，只能说吸收或放出 晶体熔化（液体沸腾）时，吸收热量，内能增加，温度不变 重点回顾：比热容 1. 定义：在物理学中，用比热容表示物质的吸热、放热性能，比热容的大小在数值上等于1kg的某种物质，_____升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的______。 2.物理意义：反映物质吸热(或放热)本领。 3. 特性：物质比热容是物质的一种特性，其大小取决于物质的______和_______。 4.符号：________；单位符号：________________。 返回知识结构图 热量 温度 c J/(kg·℃) 种类 状态 5. 计算应用：物体温度升高时所吸收的热量Q吸＝______________；物体温度降低时所放出的热量Q放＝______________。 6.水的比热容大的应用：a.暖气用水作传热介质;b.冷却液；c.傍晚往秧田灌水；d.人工湖调节气温等 。 返回知识结构图 cm(t0－t) cm(t－t0) 典例精析 例1 在如图所示，重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入调制好的鱼和汤，鹅卵石放热使汤沸腾，则质量为1 kg的鹅卵石从300 ℃降到250 ℃放出的热量是___________J；用锅盖紧密盖住木桶，桶内气压升高，则汤的沸点会______(选填“升” “降低”或“不变”)。[c鹅卵石＝0.8×103 J/(kg·℃)] 4×104 升高 求放出的热量，用公式Q放=cm(t0－t) 气压越高，液体沸点越高 典例精析 例2 在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。形成海陆风的根本原因是___________________________。如图所示是海陆风形成的示意图，其中______图反映海风形的时间是白天，_____图反映陆风形成的时间是晚上。 水和土地的比热容不同 乙 甲 白天地面升温快，大海升温慢，地面热空气的密度小，因而上升，海面较冷的空气就会来补充；晚上地面降温快，大海降温慢，地面冷空气密度较大而下降，海面较热的空气上升，地面冷空气来补充 泥土、砂石的比热容小，水的比热容大 例3 质量为50 kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是__________J，这些热量如果完全由煤气燃烧来提供，至少需要________kg的煤气。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×107 J/kg] 典例精析 6.3×106 0.15 水吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）= 4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×（50℃-20℃）=6.3×106J， 需要煤气的质量为m= 水吸收的热量完全等于煤气燃烧放出的热量 重点实验突破 1.实验主要器材 (1)测量仪器：停表、天平、_________ (2)组装顺序：____________ (3)选择相同的热源的目的：保证相同加热时间内_____________相同 2.实验方法 (1)控制变量法：实验采用_______、_______相同的不同种类物质 比较不同物质的吸热情况 【设计和进行实验】 温度计 自下而上 放出的热量 初温 质量 (2)转换法： a.通过观察___________________来判断物质的吸热能力，温度变化快的物质吸热能力________； b.通过观察___________________所需要的加热时间来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物质吸热能力________。 温度变化的快慢 弱 升高相同的温度 强 物质 质量m/kg 初温t0/℃ 末温t/℃ 升高的温度t/℃ 加热时间t/min 【数据处理和分析】 3.设计实验数据记录表格如下, 每隔相同时间测量一次水和食用油的温度，并绘制出温度随时间变化的图像。 4.用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处： ①与酒精灯相比，更容易控制相同时间内提供的热量________； ②内部加热，热量损失________。 5.误差分析：测量值与真实值有差异是因为________________。 6.实验结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的物质吸收的热量________。 【交流、反思与误差分析】 相同 少 存在热量损失 多 典例精析 例 为探究水和食用油的吸热能力，小明同学用如图甲所示两套完全相同的装置进行实验探究。 甲 (1)实验前，小明同学取________和质量________的水和食用油进行实验。 初温 相等 控制变量法的应用：控制吸收的热量相同，控制被加热物质的初温和质量相同，比较升高的温度 (2)当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较_________________ (选填“加热时间的长短”或“温度变化的多少”)来判断吸热能力的强弱。 (3)小明同学用________的酒精灯进行加热的目的是__________________ _____________________________________________。 (4)在加热过程中，用玻璃棒不断地搅拌的目的是_________________。 温度变化的多少 相同 使两种液体在相 同的时间内吸收相同的热量 使物质受热均匀 控制变量法的应用：控制吸收的热量相同，控制被加热物质的初温和质量相同，比较升高的温度 返回知识结构图 (5)小明每隔2 min测量一次水和食用油的温度，根据实验数据，绘制出了如图乙温度随时间变化的图像。 ①分析图像，当水和食用油升高相同温度 时，________需要的时间短，_____吸收的 热量更多。(均选填“水”或“食用油”) ②质量相同的不同物质(比热容不同)，在 升高相同的温度时吸收的热量是________ (选填“相等”或“不相等”)的。 食用油 水 不等于 乙 升高相同温度，食用油用时短，吸收热量少 返回知识结构图 (6)若被加热水的质量为0.2 kg，则0～6 min内， 水吸收的热量是____________J。 [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (7)实验后同组的小红同学对小明的实验装置进行了改进，将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热， 如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这 样做的好处是___________________________________ __________________________________________________。 1.26×104 在相同的时间内水和食用油吸收 相同的热量(或避免两个酒精灯火焰大小不同) 丙 温度从5℃升高到20℃ 水吸收的热量，根据公式Q吸=cm(t－t0)计算 热源相同 重点回顾：热机 1.热机：是利用内能________的机械。内燃机是最常见的一种热机，内燃机分为___________和___________两大类。 2.原理： 返回知识结构图 做功 汽油机 柴油机 化学能 内能 机械能 燃烧 做功 3.四冲程汽油机工作原理： 返回知识结构图 冲程名称 _______冲程 ______冲程 ______冲程 ______冲程 工作示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动 由上到下 由下到上 由上到下 由下到上 能量转化形式 机械能转化为_____能 内能转化为_______能 吸气 压缩 做功 排气 内 机械 4.四冲程内燃机特点： (1)每个工作循环飞轮转两圈，完成一次做功冲程。 (2)依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。 (3)汽油机与柴油机的比较： 返回知识结构图 项目 汽油机 柴油机 原理图 结构 汽缸顶部有火花塞、无喷油嘴 汽缸顶部有喷油嘴、无火花塞 返回知识结构图 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小(机械能转化为内能) 压缩程度较大(机械能转化为内能) 做功冲程 压缩末，火花塞点火，燃料燃烧，产生高温高压燃气对外做功 压缩末，喷油嘴喷出雾状柴油，柴油自燃产生高温高压燃气对外做功 排气冲程 排出废气 排出废气 效率 不高；20%～30% 稍高；30%～45% 适用范围 小汽车、飞机等 载重汽车、轮船、坦克等 典例精析 例1 如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是(　　) C A B C D 进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程 两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程 两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程 排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程 27 典例精析 例2 一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是1 800 r/min，则柴油机每秒（ ） A．完成30个冲程，做功30次 B．完成60个冲程，做功60次 C．完成60个冲程，做功15次 D．完成120个冲程，做功30次 柴油机飞轮每转2圈完成4个冲程，做一次功。 C 1.热机的效率： (1)定义：热机工作时，用来做____________的那部分能量与_______ _________________________之比。 (2) 公式：η＝×100%。 返回知识结构图 有用功 燃料 完全燃烧放出的能量 重点回顾：热机的效率 (3)提高热机效率的主要途径： ①使燃料燃烧充分；②尽量减少各种热量损失；③注意保养，保证良好的润滑，减小摩擦；④采用先进技术和设备。 例1 泸州沱江六桥全程长4 km，桥面设计为双向8车道，中间预留了轻轨线路，于2018年1月通车。一辆小轿车做匀速直线运动通过全程，速度为50 km/h，受到的阻力恒为660 N，通过全程所需的时间为______min，牵引力所做的功为______________J；若通过全程消耗了0.2 kg的汽油，汽油机的效率为______________。(已知热值q汽油＝4.4×107J/kg) 典例精析 4.8 2.64×106 30% 求时间，已知路程和速度，根据公式t=来计算 求做功，已知路程和力，根据公式W=Fs来计算 牵引力等于阻力 根据公式Q=mq，求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据η＝×100%，求汽油机的效率 1．下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是(　　) A．柴火烧水 B．活塞压缩空气发热 C．冬天搓手取暖 D．钻木取火 A 随堂训练 2．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是(　　) A．物体温度降低，含有的热量减少 B．物体运动越快，内能越大 C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零 C 3．在下列各种现象中，能量只发生转移而不发生转化的过程是(　　) A.冬天用手摸户外的铁棒时感觉很冷 B.植物吸收太阳光进行光合作用 C.烧水时，壶盖被顶起 D.日光灯发光 A　 4.如图所示是四冲程汽油机的一个冲程，该冲程是将________能转化为________能。 机械 内 5．若某汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功________次，飞轮转过________圈。 20 10 6.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过_________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变水的内能。在标准大气压下，将5 kg、初温为20 ℃的水烧开，需吸收热量____________J。[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg•℃)] 热传递 1.68×106 7.“可燃冰”热值是天然气的10倍，设天然气热值为4.2×107 J/kg，完全燃烧0.5 kg“可燃冰”放出的热量为__________J；若在不考虑热量损失的情况下，这些热量能使800 kg、45℃的水刚好达到沸点，则此时水的沸点是________℃，水面上方的气压_______(选填“大于” “小于”或“等于”)1标准大气压。 2.1×108　 107.5　 大于　 8.张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到如下数据： (1)本实验中，物质吸收热量的多少是通过比较___________来反映的。 烧杯号 物质 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min 1 水 300 20 30 12.3 2 水 150 20 30 6.2 3 煤油 300 20 30 6.1 4 煤油 300 20 25 3.1 加热时间 (2)分析1、3号烧杯的实验记录，可以得到的初步结论是：___________，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。 (3)分析1、2号烧杯的实验记录，可以得到的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的______有关。 烧杯号 物质 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min 1 水 300 20 30 12.3 2 水 150 20 30 6.2 3 煤油 300 20 30 6.1 4 煤油 300 20 25 3.1 不同物质 质量 5.一辆小轿车质量为1.8 t，车轮与地面总接触面积为1 000 cm2，小轿车发动机的效率是20%，它在平直公路上匀速行驶时的牵引力为644 N(空气阻力不计，汽油热值q＝4.6×107 J/kg，g取10 N/kg)。求： (1)该小轿车静止时对水平地面的压强； 解：m＝1.8 t＝1.8×103 kg，小轿车的重力G＝mg＝1.8×103 kg×10 N/kg＝1.8×104 N，对地面的压力F1＝G＝1.8×104 N，对地面的压强p＝F1/S＝1.8×104 N/(0.1 m2)＝1.8×105 Pa。 (2)该小轿车在平直公路上匀速行驶100 km消耗汽油的质量。 小轿车匀速行驶100km牵引力做功W有＝F2s＝644N×100×103 m＝6.44×107 J， 轿车发动机做的总功W总＝W有/η＝6.44×107 J/20%＝3.22×108 J， 消耗汽油放出的热量Q放＝W总＝3.22×108 J， 消耗汽油的质量m油＝Q放/q＝3.22×108 J/(4.6×107 J/kg)＝7kg。 声 明 本文件著作权为创作公司所有，仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为，本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材选自网络，如有争议，请联系删改。 $