資源簡介

(共44張PPT)
第五講
內能　內能的利用(含粒子與宇宙)
1
思維導圖 建體系
2
核心考點 精講練
5
甘肅5年真題與拓展
3
重難點突破
4
重點實驗 攻關練
思維導圖 建體系
核心考點 精講練
考點
1
粒子與宇宙(5年2考)北師大：九全P191～206
探索 微觀 世界 (1) 常見的物質是由大量的①______、②______構成的．分子是由原子構成的，原子由帶正電的③________和帶負電的④_________構成(2024．1A)，且正負電荷數相等，原子核由⑤______和⑥______構成．質子和中子由⑦______構成．原子核位于原子的中心
(2)微觀粒子尺度大小的比較：分子>原子>原子核>質子(中子)>夸克
(3)物理學史：電子的發現者是⑧________(電子的發現證明原子是可分的)，原子核式結構模型的提出者是⑨________(2021．2D)
分子
原子
原子核
核外電子
質子
中子
夸克
湯姆生
盧瑟福
探索 宇宙 (1)日心說：波蘭天文學家哥白尼于1543年提出了“日心說”
(2)宇宙是一個有層次的天體結構系統，處于不斷地運動和演化中；
地球是太陽系中的一顆行星，太陽是銀河系數以千億計的恒星中
的一顆，銀河系又是浩瀚宇宙中普通的一員
(3)天體尺度大小的比較：銀河系>太陽系>太陽>地球>月球
考點
2
分子動理論(5年4考) 人教：九全P2～6；北師大：九全P8～10
擴散 現象 定義：不同的物質在互相接觸時彼此進入對方的現象
說明： a．分子間存在⑩______
b．一切物質的分子都在 ________________________
影響因素：擴散現象的劇烈程度與溫度有關，溫度越高，擴散現象越 ______
舉例：“酒香不怕巷子深”“聞到花香”“墻角放煤，日久變黑”“花氣襲人知驟暖”等
注：“打掃房間灰塵彌漫”“滿天風沙”“柳絮紛飛”等屬于機械運動
間隙
永不停息地做無規則運動
明顯
分子熱運動 定義：一切物質的分子都在不停地做 ________運動，這種現象叫做分子的熱運動
特點：溫度越 ____，分子運動越劇烈
分子動理論 (1)常見的物質是由大量的分子和原子構成的
(2)構成物質的分子在不停地做 ____________
(3)分子間存在著 ______和 ______．如：捆扎藥包的細繩很難被拉斷，說明分子間存在 ______；固體和液體很難被壓縮，說明分子間存在 ______
[分子間的引力和斥力是同時存在的]
無規則
高
無規則運動
引力
斥力
引力
斥力
考點
3
內能(5年3考)人教：九全P7～10；北師大：九全P11～14
1．內能
定義 我們把物體內所有分子動能與分子勢能的總和叫做物體的內能
理解 一切物體，不論溫度高低，都具有 ______
影響因素 物體的溫度降低時內能 ______，溫度升高時內能 ______
溫度、物質種類和狀態相同時，物質的質量越大，內能 ______
易錯點撥 物體的內能增大，溫度不一定升高，比如晶體熔化、水沸騰過程中等情境下物體吸收熱量，內能增大，但溫度不變
內能
減小
增大
越大
2．改變內能的方式(5年3考)
熱傳遞 做功
實質 能量的 ______ 能量的 ______
說明 條件：存在溫度差 傳遞方向：由高溫向低溫 物體對外界做功，物體內能 ______；外界對物體做功，物體內能 _____
實例 下列描述及實例中，通過熱傳遞改變物體內能的是 __________；通過做功改變物體內能的是 __________ A．搓手取暖　B．柴火燒水　C．摩擦生熱　D．煮粽子　E．從滑梯滑下時臀部發熱 F．炙烤食物　G．曬太陽　H．鐵絲反復彎折處會發熱
聯系 熱傳遞和做功在改變物體內能上是 ______的
轉移
轉化
減小
增大
BDFG
ACEH
等效
3．熱量
定義 在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量，用符號Q表示
單位 焦耳，符號為J
與內能的關系 物體吸收熱量時，內能 ______，放出熱量時，內能 ______．物體吸收或放出的熱量越多，內能改變越大
說明 熱量只能說“吸收”或“放出”
增大
減小
考點
4
比熱容(5年2考) 人教：九全P11～15；北師大：九全P15～19
定義 一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的 _____和 ____________的乘積之比．用符號c表示
物理意義 是描述物質吸熱(放熱)能力的物理量
單位 符號：J/(kg·℃)，讀作： ________________
質量
升高的溫度
焦每千克攝氏度
理解 (1)比熱容是物質的一種特性，只與物質的種類和 ______有關
(2)質量相同的不同物質，當吸收或放出相同熱量時，比熱容大的物質溫度變化 ____
(3)質量相同的不同物質，當溫度的變化量相同時，比熱容大的物質吸收或放出的熱量 ____
計算公式 _____________．其中Q表示熱量，單位是J；c是比熱容，單位是J/(kg·℃)；m表示質量，單位是kg；Δt表示溫度的變化量，單位是℃
應用 汽車發動機用水做冷卻劑，用水做暖氣片、熱水袋中的傳熱介質等
狀態
小
多
Q＝cmΔt
考點
5
熱機[利用內能做功的機械] (5年2考)
人教：九全P17～21；北師大：九全P20～24
1．熱機及其分類
(1)分類：利用內能做功的機械．如：蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣式發動機等．
(2)工作原理：燃料的化學能 內能 ______能．
機械
2．四沖程汽油機的工作原理
示意圖
進氣門 打開 關閉 關閉 關閉
排氣門 關閉 關閉 關閉 打開
活塞運動 向下 ______ 向下 向上
向上
工作沖程 _____沖程 _____沖程 _____沖程 _____沖程
能量轉化 / _____能轉化為 ___能 ___能轉化為 _____能 /
說明 一個工作循環，完成 __個沖程，活塞往返運動 __次，曲軸轉動 __圈，做功 __次
吸氣
壓縮
做功
排氣
機械
內
內
機械
4
2
2
1
示意圖
考點
6
熱值、熱機的效率(5年2考) 人教：九全P22～26；北師大：九全P28～32
1．熱值
定義 某種燃料 __________放出的熱量與其 ________之比，用符號q表示
單位 __________，符號是 __________(對于氣體燃料來說，熱值單位為J/m3)
完全燃燒
質量
焦每千克
J/kg
理解 熱值是燃料的一種特性，只與燃料的 ______有關，與燃料的形狀、體積、質量無關
[初中階段四個特性：密度、比熱容、熱值、電阻]
計算公式 當q的單位為J/kg時，Q＝ _____；當q的單位為J/m3時，Q＝
______
種類
mq
Vq
2.熱機的效率
定義 熱機工作時，用來做 _______的那部分能量與燃料 _________放出的熱量之比．用η表示[任何熱機的效率<1]
公式 η＝ ×100%
有用功
完全燃燒
考點
7
能量的轉化和守恒(5年3考) 人教：九全P27～30；北師大：九全P207～209
1．能量的轉化：在一定條件下，各種形式的能量是可以相互 _____的．
2．能量守恒定律：能量既不會憑空消失，也不會憑空產生，它只會從一種形式 ______為其他形式，或者從一個物體 _____到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變．
3．能量轉移、轉化的特點：具有 ________.
轉化
轉化
轉移
方向性
1．(圖源自RJ九年級P3圖13.1－2)如圖所示，在裝著紅棕色的二氧化氮氣體的瓶子上面，倒扣一個空瓶子，使兩個瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開．抽掉玻璃板后，觀察兩瓶內顏色的變化，最后看到兩瓶顏色均勻，這種現象是______現象，說明分子_____________________.
第1題圖
考
點
小
練
擴散
在不停地做無規則運動
2．(圖源自RJ九年級P4圖13.1－4，BS九年級P10圖10－15)如圖甲，在一個燒杯中裝半杯熱水，另一個同樣的燒杯中裝等量的冷水．同時滴入一滴紅墨水，發現裝熱水的杯子變紅的速度更快，這說明了分子的運動跟______有關．如圖乙，將兩個鉛柱的底面削平，然后緊緊地壓在一起，在下面吊一個重物都不能把它們拉開，這說明了分子之間存在______.
第2題圖
溫度
引力
3．(2024福建)“煮”的篆體寫法如圖，表示用火燒煮食物．下列實例與“煮”在改變物體內能的方式上相同的是(　 　)
A．熱水暖手　　　
B．鉆木取火　　　
C．搓手取暖　　　
D．擦燃火柴
第3題圖
A
4．[古代科技](2023雅安)如圖是我國古代發明的取火器模型圖，把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機械能轉化為____能，內燃機工作的_____沖程原理與該過程相同．
第4題圖
內
壓縮
重難點突破
重難點
溫度、內能、熱量的辨析
1
關于內能、溫度、熱量，下列說法正確的是(　 　)
①物體內能增大，可能是從外界吸收熱量
②0 ℃的冰塊變為同溫度的水，內能不變
③物體內能減少時，溫度可能不變
④熱量從高溫物體傳給低溫物體，所以熱傳遞具有方向性
⑤相同質量、相同溫度的物體，內能一定相同
⑥鋸條鋸木板時，鋸條的內能增加，木板的內能減少
A．①③⑥　 B．①③④　
C．①④⑤　 D．②④⑥
例
1
B
生活中的“熱”的含義非常豐富，物理學中，“天氣很熱”中的“熱”是指______高；“兩手相互摩擦手會發熱”的“熱”是指____增加．熱傳遞的“熱”是指_____.(均選填“溫度”“內能”或“熱量”)
例
2
溫度
內能
熱量
說明：箭頭方向表示由某個量的變化會不會引起另一個量的變化；“一定”和“不一定”是指物理量變化的情況．
(1)物體溫度升高，內能一定增加，可能吸熱，也可能是外界對物體做功．
(2)物體吸熱，內能不一定增加(物體可能對外做功)，溫度不一定升高；物體放熱，內能不一定減少，溫度不一定降低．
方法指導
可燃冰是一種清潔無污染、儲量巨大，非常理想的新型能源．可燃冰的熱值很大，是天然氣的10倍，若按10倍計算[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值q＝7.0×107 J/m3]．求：
(1)體積為0.01 m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量為多少？
重難點
熱量、熱效率相關計算(5年2考)
2
解：由題意可得，可燃冰的熱值：
q可燃冰＝10q天然氣＝10×7.0×107 J/m3＝7.0×108 J/m3
0.01 m3的可燃冰完全燃燒放出的熱量：
Q放＝Vq可燃冰＝0.01 m3×7.0×108 J/m3＝7.0×106 J
例
3
(2)若這些熱量的90%被質量為100 kg的水吸收，則水升高的溫度是多少？
解：由η＝ 得被水吸收的熱量：
Q吸＝ηQ放＝90%×7.0×106 J＝6.3×106 J
由Q吸＝cmΔt可得水升高的溫度：
Δt＝ ＝ ＝15 ℃
重點實驗 攻關練
實驗
比較不同物質吸熱的情況
轉換法的應用 通過比較_________反映液體吸收熱量的多少；加熱時間越長的液體，吸收的熱量______
控制變量法的應用 控制_____和____________相同，選取兩種不同物質，通過比較________________來比較不同物質吸熱能力的大小
加熱時間
越多
質量
升高的溫度
吸收熱量的多少
(2019蘭州)為了比較水和煤油吸熱本領的大小，某同學做了如圖所示的實驗，在兩個相同的燒杯中，分別裝有水和煤油，用相同的電熱器分別對它們加熱相同的時間．
(1)實驗中應保證水和煤油的初溫與________(選填“質量”或“體積”)都相同．
例
例題圖
物質 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時間/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 70 6
一題練透一實驗
質量
(2)實驗中選用相同的電熱器對水和煤油加熱相同的時間，水吸收的熱量______(選填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的熱量．
(3)對水和煤油加熱相同的時間后，可以觀察到水升高的溫度______(選填“高于”“等于”或“低于”)煤油升高的溫度．
(4)實驗表明，____(選填“水”或“煤油”)的吸熱能力更強．在物理學中，我們用________這一物理量來描述物質的這種特性．
例題圖
物質 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 加熱時間/min
水 60 20 45 6
煤油 60 20 70 6
等于
低于
水
比熱容
甘肅5年真題與拓展
1．(甘肅真題改編)無論是浩瀚的宇宙，還是微小的粒子，人類從未停止過探索的腳步．關于宇宙和粒子，下列說法正確的是(　 　)
A．原子是不可再分的最小粒子(2024甘肅1題A)
B．湯姆遜提出了原子的核式結構模型(2021甘肅2題D)
C．宇宙是一個無限但有層次的天體系統
D．太陽是太陽系的中心，它永遠是恒定不動的
命題點
粒子與宇宙(5年2考)
1
C
2．(2020蘭州)各種原子都具有相似的結構，處于原子中心的原子核是由______和中子組成的，原子核周圍帶____(選填“正”或“負”)電的______繞原子核高速旋轉．
質子
負
電子
3．(2023甘肅9題)學校給同學們布置了做“拿手家常菜”的家庭勞動作業，李明同學用手機錄制了魚丸的制作過程，手機鏡頭對光起到______
(選填“會聚”或“發散”)作用；他用夸張的表情介紹了聞到的魚丸香味，能聞到香味是因為分子在不停地_______________.
命題點
分子動理論(5年4考)
2
會聚
做無規則運動
4．(2023蘭州)打開中藥包會聞到淡淡的藥香味，這是______現象．慢火熬制，等藥湯沸騰后，藥香味更加濃郁，這說明溫度越高，分子的運動越______(選填“劇烈”或“緩慢”)．捆扎藥包的細繩很難被拉斷，是因為分子間存在______(選填“引力”或“斥力”)．
5．(2019甘肅節選)把酒精和水在長玻璃管中混合后，發現總體積減小，該實驗說明了分子間存在______.
擴散
劇烈
引力
間隙
6．(2024甘肅10題)今年，我省天水的麻辣燙火遍全國．在鍋里煮食材是通過_______的方式增大食材的內能，麻辣燙香氣四溢，這是______現象．
命題點
改變內能的方式(5年3考)
3
熱傳遞
擴散
7．(2023甘肅5題)如圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，迅速壓下活塞，觀察到硝化棉燃燒起來．在下壓活塞的過程中，下列說法正確的是(　 　)
A．氣體的內能轉化為活塞的機械能
B．筒內氣體溫度降低
C．筒內氣體的內能不變
D．活塞對筒內氣體做了功
第7題圖
D
命題點
比熱容(5年2考)
4
8．(2023揚州)下列與比熱容有關的生活現象，描述正確的是(　　)
A．沙漠地區晝夜溫差小
B．汽車發動機常用水做冷卻劑
C．在太陽光的照射下，干泥土比濕泥土升溫慢
D．“早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”是我國沿海地區的生活寫照
拓
展
訓
練
B
9．(2023蘭州)為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小亮用完全相同的加熱裝置對質量分別為100 g和400 g的A、B兩液體進行加熱，根據實驗數據繪制的溫度隨時間變化的圖像如圖所示．根據圖像信息，下列說法正確的是(　 　)
A．A、B兩液體在0～8 min內吸收的熱量之比為2∶1
B．A、B兩液體的比熱容之比為1∶2
C．B液體的吸熱能力比A液體的強
D．A液體比B液體更適合作發動機的冷卻液
第9題圖
D
10．(2022甘肅16題)如圖所示，用酒精燈加熱試管中的水，當水沸騰一段時間以后，塞子被試管內水蒸氣推出．這是通過________(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式將水蒸氣的內能轉化為塞子的機械能．圖_____(選填“甲”或“乙”)中汽油機的工作過程與這一實驗過程中原理是一致的．
命題點
熱機(5年2考)
5
第10題圖
做功
乙
11．(2022蘭州)一臺單缸四沖程汽油機，只有第三個沖程中燃氣對外做功，其他沖程是靠飛輪的______來完成的；若飛輪的轉速為1 200 r/min，則該汽油機每秒鐘做功______次．
慣性
10
12．(2021甘肅14題)2020年7月23日，“天問一號”衛星在文昌航天發射場發射升空，將負責執行中國第一次自主火星探測任務．加速上升過程中，火箭燃料的______能轉化為燃氣的內能，衛星的機械能______(選填“增大”“減小”或“不變”)．
命題點
能量轉化(5年3考)
6
化學
增大
13．(2022金昌)小華家里用的是天然氣灶，他嘗試估測該灶的效率．小華在水壺中加入4 L水，水的初溫是20 ℃，然后將水燒開，他觀察天然氣表發現此次燒水用了0.1 m3天然氣，天然氣的熱值為3.2×107 J/m3，水的比熱容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，當地大氣壓為標準大氣壓．求：
(1)水吸收的熱量Q吸(不計水的熱量損失)；
命題點
熱量、熱效率計算(5年2考)
7
解：水的體積V水＝4 L＝0.004 m3，水的質量：m＝ρV水＝1.0×103 kg/m3×0.004 m3＝4 kg
在1標準大氣壓下，水的沸點為100 ℃，即水的末溫為100 ℃，
水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×4 kg×(100 ℃－20 ℃)＝1.344×106 J
(2)天然氣完全燃燒放出的熱量Q放；
解：天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放＝qV＝3.2×107 J/m3×0.1 m3＝3.2×106 J
(3)天然氣灶的效率η.
解：天然氣灶的效率：
η＝ ×100%＝ ×100%＝42%

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