资源简介

(共48张PPT)
第一部分　声、光和热学
第四讲　内能及其利用
2
3
2
1
实验探究　透析多维考向
回归教材　梳理必备知识
2
2
命题研究　突破核心考点
2
4
课堂反馈　当堂效果评价
1.知道常见的物质是由分子、原子构成的。
2.知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。
3.了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
4.通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可相互转化。
课标内容要求
5.了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
6.通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
7.了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
8.知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。
9.从能量转化和转移的角度认识效率。
10.列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
单元思维导图
回归教材　梳理必备知识
1.热量：在__________过程中，传递的热的多少叫作热量，单位是焦耳(J)。
2.比热容
(1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的__________与它
的质量和______________乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示，即c＝。单位是焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]。
必备知识一
热量　比热容
热传递
热量
升高的温度
(2)特点：比热容是反映物质自身性质的物理量，其大小与物质的_____________有关，与质量、体积、温度、吸收或放出热量的多少等无关。
(3)水的比热容较大的应用：生物体调节自身的温度，沿海城市气温变化小、沙漠昼夜温差大，北方楼房中暖气的介质，汽车冷却剂等。
3.物体温度变化时热量的计算：Q＝__________，升温吸热Q吸＝
cm(t－t0)，降温放热Q放＝cm(t0－t)。发生热传递时，若不计热量损失，则Q吸＝Q放(热平衡方程)。
种类和状态
cmΔt
对点小练1　(人教九全P7T6) “早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。与沿海地区相比，新疆这些地区昼夜温差大的原因是白天吸收相同热量时，沙石升温__________，气温急剧__________；夜晚放出热量时，沙石降温__________，气温迅速__________。
快
升高
快
下降
1.扩散：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散。扩散现象表明：①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动(分子运动
越剧烈，物体的温度__________)；②分子之间存在__________。
2.分子动理论的初步知识：①常见的物质是由__________构成的；②物质内的分子在__________________；③分子之间存在__________和__________。
[分子直径以10－10 m为单位来量度，肉眼和光学显微镜无法分辨]
必备知识二
分子动理论
越高
间隙
大量分子
不停地做热运动
引力
斥力
对点小练2　(人教九全P12T3改编) 两个杯子中分别盛有质量相等的冷水和热水，向其中分别放入同样的糖块，经过相同的时间后(两个杯子中
的糖块都还没有全部溶解)，发现__________水更甜，这是因为温度越
高，分子热运动越__________。
热
剧烈
1.内能：构成物体的所有分子，其______________与__________的总和，叫作物体的内能。一切物体都有内能，其大小与物体的质量、温度、构成物体的物质种类和状态有关。
必备知识三
内能
热运动的动能
分子势能
2.改变物体内能的途径
[热传递和做功在改变物体的内能上是等效的]
途径 实质 发生条件 规律
热传递 内能的 _______ 存在__________；传递方向：(自发地)高温→低温 发生热传递时，高温物体放出热量、内能减少，低温物体吸收热量、内能增加
做功 内能的 _______ 外界对物体做功或物体对外做功 对物体做功，物体的内能______；物体对外做功，物体的内能___________
转移
温度差
转化
增加
减少
【拓展】 热量和内能的区别：热量是一个过程量，表示热传递过程中转移内能的多少，常用“吸收”或“放出”描述；内能是一个状态量，常用“含有”或“具有”来描述。
对点小练3　(人教九全P17T3改编) 烤火取暖是通过__________的方式来改变内能，使人身体的温度升高；搓手取暖是通过__________的方式来改变手的内能。
热传递
做功
1.能量的转化和转移
(1)能量的存在形式：机械能、内能、光能、化学能、电能等。
(2)在一定条件下，各种形式的能量是可以相互__________的。如风力发电，机械能转化为电能；燃料燃烧时发热，化学能转化为内能等。
【说明】 涉及热现象的能量转化和转移过程是有方向性、不可逆的。
[热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。如果要使热量从低温物体转移到高温物体，就需要消耗其他形式的能量]
必备知识四
能量的转化与守恒
转化
2.能量守恒定律：能量既不会凭空__________，也不会凭空__________，
它只会从一种形式__________为其他形式，或者从一个物体__________
到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
消失
产生
转化
转移
对点小练4　(人教九全P23T1、P24T4改编) 用水发电时，水从高处流下
冲击水轮机，水轮机转动并带动发电机发电，在这个过程中发生的能量
转化是势能→__________能→__________能。食物也是一种“燃料”，
葡萄糖等营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞生命活动所需的能
量，人要维持正常体温，将食物的_________能转化为人体的________
能；人进行各种运动时，食物的_________能转化为人的_________能。
动
电
化学
内
化学
机械
1.热机：利用__________的机械叫作热机，其工作原理：燃料的__________能__________能__________能。
2.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
必备知识五
热机
内能做功
化学
内
机械
3.单缸四冲程汽油机的工作过程
工作冲程 ________冲程 ________冲程 _______冲程 ________冲程
示意图
进、排气 门状态 进气门______， 排气门_______ 进气门、排气门均关闭 进气门、排气门均关闭 进气门_____，
排气门_____
吸气
压缩
做功
排气
打开
关闭
关闭
打开
工作冲程 ________冲程 ________冲程 _______冲程 _______冲程
活塞运 动方向 向下 ________ _________ 向上
关键动作 吸入_________ _____________ 活塞压缩气缸内燃料混合物 火花塞产生电火花点燃燃料 排出废气
能量转化 — ________能→ ________能 化学能→ _______能 →________能 —
向上
吸气
压缩
做功
排气
向下
汽油和
空气的混合物
机械
内
内
机械
工作冲程 ________冲程 ________冲程 ________冲程 _______冲程
说明 ①__________冲程是唯一对外做功的冲程，其他三个冲程都是依靠飞轮的__________完成的； ②1个工作循环要完成4个冲程，曲轴和飞轮转动__________周，活塞往返2次，对外做功__________次； ③柴油机的工作过程与汽油机相同，区别是柴油机的吸气冲程只吸入__________；压缩冲程的压缩程度更大；气缸顶部为__________，压燃式点火；更笨重，热机效率更高 吸气
压缩
做功
排气
做功
惯性
2
1
空气
喷油嘴
对点小练5　长征系列运载火箭是我国航天事业的核心组成部分。火箭
发动机是__________机，工作时主要将化学能转化为__________能再转化为__________能。
热
内
机械
1.燃料的热值
(1)定义：某种燃料__________放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，用符号q表示，即q＝。单位是焦每千克(J/kg)。
【说明】 对某些气体燃料，其热值是标准状态下该燃料完全燃烧放出的热量与其体积之比，单位是焦每立方米(J/m3)。
必备知识六
热机的效率
完全燃烧
(2)特点：热值是燃料本身的一个特性，只与燃料的__________有关，与燃料的质量、形状、体积、是否完全燃烧等无关。
(3)燃料完全燃烧放出热量的计算：Q放＝__________；某些气体燃料
Q放＝__________。
种类
mq
Vq
2.热机的效率
(1)定义：热机工作时，所做有用功与___________________________之比，叫作热机的效率。
(2)公式：η＝。热机在工作过程中总会有能量损失，因此η＜1。在热机的能量损失中，废气带走的能量最多。
(3)提高热机效率的主要途径：减少热机工作中的各种能量损失。例如使燃料燃烧得更充分；尽量简化机械传动部分并保持良好的润滑，减小摩擦；设法利用废气的能量。
燃料完全燃烧放出的热量
对点小练6　(人教九全P37T4改编) 已知氢气的热值为1.4×108 J/kg、煤油的热值为4.6×107 J/kg，1 kg的氢气和__________kg的煤油完全燃烧时放出的热量相同。(结果保留整数)
3
命题研究　突破核心考点
例1 下表是一些物质的比热容[单位：J/(kg·℃)]，根据表中数据和生活现象，下列判断中正确的是(　　)
核心考点一
比热容的理解及应用
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
沙石 约0.92×103 铜 0.39×103
A.不同种类的物质，比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铝块的末温更高
C
例2 如图是一种新型防菌“纳米纸”，这种纸“油水不沾”，细菌也无
法停留在上面，下列说法正确的是(　　)
A.“油水不沾”的原因是纳米纸分子间没有间隙
B.这种纸使细菌中的分子不能做无规则运动
C.这种纸与油、水的分子间只有斥力没有引力
D.纳米纸上互相接触的两滴油能立即结合成一滴是因为分子间存在引力
核心考点二
分子热运动
D
例3 (2025·南充) 如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是(　　)
A.室外温度为0 ℃时，木柴的内能为零
B.木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多
C.若未燃烧的木柴温度升高，内能增加
D.灭火器在使用过程中对外做功，内能不变
核心考点三
内能及其改变方式
C
例4 关于能量的转化与守恒，下列说法不正确的是(　　)
A.金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能不变
B.永动机不可能被造出是因为违背了能量守恒定律
C.汽油机的做功冲程主要将内能转化为机械能
D.能量的转移和转化具有方向性，需要节约能源
核心考点四
能量的转化与守恒
A
例5 图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有
关说法正确的是(　　)
A.图甲是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B.由图乙可知该汽油机的效率是30%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃
烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D.为节能冬天汽车都会利用尾气中的余
热给车内供暖，该举措大大提高了燃
料的热值
核心考点五
热机、热值、热效率
A
甲
乙
例6 (2022·南充) 用某型号天然气热水器烧水，完全燃烧热值为3.2×
107 J/m3的天然气0.125 m3，放出热量__________J；若该热水器的加热
效率为84%，则能将40 kg初始温度为20 ℃的水加热至__________℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
4.0×106
40
实验探究　透析多维考向
例 如图甲所示是“探究不同物质的吸热能力”的实验装置，小雷用相同的酒精灯分别给A、B两种液体加热。
实验
探究不同物质的吸热能力
甲
(1)除了如图甲所示的实验器材外，还
需要的测量工具有天平和__________。
(2)实验前，小雷选取初温和________
相同的A、B两种液体进行实验。
(3)选用相同的酒精灯分别给A、B两
种液体加热，目的是保证相同时间内两种液体_____________相同。
固基础
甲
秒表
质量
吸收的热量
(4)小雷将实验数据记录在如下的表格中：
液体种类 实验次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
液体A 1 0.1 5 1
2 0.1 10 2
液体B 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
①分析表格中第1、3两次实验数据，小雷认为：加热相同的时间，B升
高的温度高一些，这说明B吸收的热量多一些。小雷的判断__________ (选填“正确”或“不正确”)，请说明理由：______________________ ______________________________________。
不正确
用相同的加热装置加
热相同时间，液体吸收的热量相等
②通过分析可知：质量和加热时间相同的液体A和液体B，_________的温度变化较大，表明__________的吸热能力较强。物理学中用
__________这个物理量来描述物质的吸热能力。
甲
B
A
比热容
(5)实验中是利用__________的方式来改变液体的内能。做第2次实验时，
液体A第1 min的内能__________(选填“大于”“小于”或“等于”)第
2 min的内能。
提能力
甲
热传递
小于
(6)图乙中，若图线②反映液体A的温度随时间的变化规律，则图线__________(选填序号)可以反映液体B的温度随时间的变化规律。
乙
①
(7)小雷认为原方案有较多缺点，因此改进了方案并设计
了如图丙所示的装置。与原方案相比，该方案具有的优
点是___________________________________________
____________________________________。(写出一个
即可)
拓思维
丙
用同一热源加热，确保相同时间内提供的热量相
等(或只需要加热一次，节能省时等)
课堂反馈　当堂效果评价
1.如图，将一个冰块放在室温下，冰块正在不断熔化。下列说法正确的是(　　)
A.冰块温度不变，内能不变
B.空气和冰块之间有温度差
C.冰块的温度升高，所含的热量增加
D.冰块改变内能的方式与钻木取火相同
B
2.(2024·南充) 关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是(　　)
A.图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于大气压强的作用
B.图乙中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关
C.图丙双手互搓取暖，是通过热
传递方式改变手的内能
D.图丁中活塞向下运动，这是内
燃机的压缩冲程
甲　　　　乙　　　　丙　 　　丁
B
3.(2023·南充) 某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做功__________次，每次对外做功115 J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油__________kg。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
25
0.9
4.火锅是川渝饮食文化的一张名片，熬制锅底时，将质量为2 kg的水加热升高50 ℃，水吸收的热量是_____________J；锅内的食材是通过__________的方式增加了内能。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4.2×105
热传递
5.如图1所示，在研究“不同物质的温度变化与吸
热关系”的实验中，在两个相同烧杯中分别放入
质量和初温都相同的甲、乙两种液体，两个加热
器完全相同。如图2为两种液体温度随加热时间
变化的图像。__________(选填“甲液体”或
“乙液体”)更适合做暖气片内的导热介质；
甲、乙的比热容之比为__________。
甲液体
2∶1
图1
图2

展开更多......

收起↑