人教版九年級物理全一冊同步備課第十三章內(nèi)能(知識清單)【學生版+解析】

第十三章內(nèi)能（知識清單）第1節(jié)分子熱運動一、物質的構成物質是由大量及其微小的粒子——、構成的。分子的直徑很小，通常以m為單位來量度，所以物質中都包含大量的分子，如一小水滴中含有約1021個水分子。二、分子熱運動1.擴散（1）不同物質相互接觸時，彼此的現(xiàn)象叫擴散。擴散的實質是分子（原子）的相互。（2）擴散現(xiàn)象表明：一切物質的分子都在不停地做運動，也說明物質的分子間存在。（3）影響擴散的因素：溫度越高，擴散越。說明分子無規(guī)則運動的快慢跟溫度有關，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈。（4）氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質之間也可以發(fā)生。氣體擴散最，液體較快，固體最。2.分子熱運動：一切物質的分子都在不停地做的運動，這種無規(guī)則運動叫分子的運動。溫度越高，分子運動越，溫度是物體分子熱運動劇烈程度的標志。三、分子間的作用力1.分子間不僅存在吸引力，而且還存在力。（1）當兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力斥力；（2）當兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現(xiàn)為力；（3）當兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現(xiàn)為力。2.物質的三種狀態(tài)與分子間作用力的關系（1）固態(tài)分子間距離很，分子間的作用力很，只能在平衡位置附近振動。固體很難被壓縮和拉伸，具有一定的體積和形狀。（2）液態(tài)分子間距離比固體稍大，作用力較大，既可以振動，也可以動。液體較難被壓縮，具有一定的，沒有確定的，可以流動。（3）氣態(tài)分子間距離很，分子間力的作用可以忽略，能夠自由移動。氣體沒有一定的和形狀，具有性，容易被壓縮。第2節(jié)內(nèi)能一、內(nèi)能1.內(nèi)能：（1）分子動能：構成物質的分子在不停地做熱運動，物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運動所具有的能稱為分子能。（2）分子勢能：由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子具有勢能，叫做能。（3）內(nèi)能：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的，叫做物體的內(nèi)能。內(nèi)能的單位：，簡稱焦，符號。2.影響物體內(nèi)能大小的因素（1）溫度是影響物體內(nèi)能的一個重要因素。同一個物體，溫度越高，它具有的內(nèi)能就越。（2）物體的內(nèi)能跟質量有關。在溫度一定時，物體的質量越大，也就是分子的數(shù)量越多，物體的內(nèi)能就越。（3）物體的內(nèi)能還和物體的狀態(tài)（體積）有關。例如0℃的冰吸熱熔化成0℃的水時，體積變小，分子間的距離變小，作用力變大，水的內(nèi)能變。3.理解物體內(nèi)能時，要注意：（1）內(nèi)能是指的內(nèi)能，不是分子的，更不能說內(nèi)能是個別分子和少數(shù)分子所具有的。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的分子動能和勢能的，所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有意義的。（2）任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能。4.熱量（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞的多少叫做熱量。熱量是能量轉移多少的量度，是一個過程量，它存在于熱傳遞的過程中，只有發(fā)生熱傳遞，有能量的轉移，才能討論熱量問題，離開熱傳遞談熱量就沒有意義。（2）熱量的單位：在國際單位制中，熱量單位是，符號是。二、改變物體內(nèi)能的兩種方法（1）可以改變物體的內(nèi)能。熱傳遞改變物體的內(nèi)能，實質上是內(nèi)能的，即內(nèi)能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分，沒有不同形式能量的相互轉化；（2）也可以改變物體的內(nèi)能。做功改變物體的內(nèi)能，實質是能量的，是內(nèi)能與發(fā)生了相互轉化。第3節(jié)比熱容一、比熱容1.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乘積之比，叫做這種物質的比熱容，用符號表示。2.定義式：。3.單位，符號是：，是由質量、溫度和熱量的單位組合而成。4.物理意義表示不同物質的吸熱（本領）的大小。如水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），表示1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是J。5.對比熱容的理解（1）比熱容是物質的之一。物質的比熱容不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變，也不會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說，比熱容的大小只與物質的及其（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）有關，與物質的質量、吸收的熱量、溫度的變化。（2）不同物質的比熱容一般。同種物質在同一狀態(tài)下，比熱容是一個不變的值。如果物質的狀態(tài)改變了，比熱容的大小往往隨之改變，如水變成冰，比熱容變小。（3）6.水的比熱容（1）在常見物質中水的比熱容比較大。表明在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要些。（2）應用作散熱劑或冷卻劑。如汽車發(fā)動機用水作冷卻劑；如冬天用水作取暖設備的供熱介質等。（3）解釋現(xiàn)象沙漠地區(qū)晝夜溫差比較大，沿海地區(qū)晝夜溫差比較小。這是由于水的比熱容比較，一定質量的水與相同質量的沙石相比，吸收或放出相同的熱量時，水的溫度變化比較。二、熱量計算（1）物質吸熱時，熱量的計算：Q吸；（2）物質放熱時，熱量的計算：Q放。其中：Q吸表示，Q放表示，單位：（J）。c表示比熱容，單位：（J/(kg·℃）m表示質量，單位：（kg）△t表示的變化量（升高或降低的溫度），t0—初溫、t—末溫，單位：。本章重要的探究實驗一、分子間有間隙取一枝長約1m的細玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面幾乎達到管口，上下幾次顛倒玻璃管，觀察玻璃管中的液體體積會變小。這是酒精與水的混合過程。從微觀的角度看，是酒精分子與水分子發(fā)生了擴散，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都有。分子間有間隙分子間有間隙氣體的擴散分子間有引力二、擴散現(xiàn)象（1）在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的空氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得。（2）在裝入清水的量筒底部注入藍色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶液的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得。（3）把磨的很光滑的鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下防止五年后在將它們切開，發(fā)現(xiàn)它們互相滲入約1mm深。實驗結論：氣體、液體和固體分子都在。三、分子間的作用力（1）將兩個鉛塊表面磨平，緊壓在一起，在下面掛上重物也不能使它們分開。表明物體分子之間存在，是分子間的引力使兩個鉛塊不會散開。（2）向配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)注入一些水，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的沒有明顯變化。雖然分子間有間隙，但要固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著。結論：分子間存在相互作用的和。四、做功改變物體的內(nèi)能（1）壓縮氣體做功迅速壓下活塞，玻璃筒內(nèi)的氣體被，活塞對筒內(nèi)氣體，從而使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能，溫度，當溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒。（2）氣體膨脹做功壓縮氣體做功氣體膨脹做功向瓶內(nèi)打氣，壓縮瓶內(nèi)的，對瓶內(nèi)空氣，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能，溫度，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞。此時，瓶內(nèi)的空氣做功，內(nèi)能，溫度，其中水蒸氣液化成小水滴，形成“”。結論：做功可以改變物體的。外界對做功，物體溫度升高，內(nèi)能；物體對做功，物體溫度降低，內(nèi)能。五、比較不同物質的吸熱能力【設計實驗】1.比較不同物質的吸熱情況，可以采用以下兩種方案：（1）使質量相同的不同物質升高相同的溫度，比較加熱，加熱時間長的吸熱能力強。（2）將質量相同的不同物質加熱相同的時間，比較升高，升高溫度小的吸熱能力強。2.實驗器材及裝置相同規(guī)格的電加熱器2個、燒杯2個、溫度計2個；天平、停表、水和食用油。實驗裝置：3.實驗需測量的物理量水和食用油的質量m；水和食用油的初溫t0和末溫t；水和食用油的加熱時間。4.實驗方法（1）控制變量法實驗過程中控制水和食用油的質量不變；加熱相同的時間，比較升高的溫度或升高相同的溫度，比較加熱的時間。（2）轉換法由于實驗過程中，物質吸收熱量的多少無法直接測量，我們用給物質加熱來代替物質吸收熱量的多少?！具M行實驗收集證據(jù)】（1）用天平分別稱取200g的水和食用油，并把它們裝入兩個規(guī)格相同的燒杯中；（2）用溫度計分別測出水和食用油的初溫；（3）用兩個相同規(guī)格的電加熱器分別給水和食用油加熱。（4）收集證據(jù)：方案一，對水和食用油加熱相同的時間，觀察并記錄溫度計的示數(shù)；方案二，使水和食用油升高相同的溫度，觀察并記錄加熱所用的時間。方案方案物質質量/g初溫/℃末溫/℃溫度變化/℃加熱時間/min方案一水2001545308食用油2001575608方案二水2001545308食用油2001545305【分析論證】（1）方案一：對質量相等的水和食用油加熱，使它們吸收的熱量相同（加熱時間相同）食用油升高的溫度比水升高的溫度大，這表明相同質量的水和食用油吸收相同的熱量時不同。（2）方案二：對質量相等的水和食用油加熱，使它們升高相同的溫度，水吸收的熱量（加熱時間較長）比食用油吸收的熱量（加熱時間較短）多，這表明相同質量的水和食用油升高的溫度相同時不同。（3）實驗結論：質量相等的不同物質，吸收相同的熱量時升高的溫度不同；質量相等的不同物質，升高相同的溫度時吸收的熱量也不同。這表明不同種類的物質吸熱情況不同?！驹u估與交流】（1）實驗器材的安裝順序：自而（選填“上”或“下”）；（2）兩套裝置相同目的：在相同時間內(nèi)，使液體吸收的相同；（3）控制兩種裝置相同的量：酒精燈火焰大小、液體的和；（4）實驗方法：和；（5）兩種液體吸收熱量能力是通過什么反映的：溫度；（6）實驗中不停攪拌液體的目的：使液體上下溫度；（7）使水和煤油的最后溫度相同的操作是：給水繼續(xù)；（8）溫度升高相同時，兩種液體吸收熱量多的是：；（9）兩種液體吸熱能力強的是：。

第十三章內(nèi)能（知識清單）第1節(jié)分子熱運動一、物質的構成物質是由大量及其微小的粒子——分子、原子構成的。分子的直徑很小，通常以10-10m為單位來量度，所以物質中都包含大量的分子，如一小水滴中含有約1021個水分子。二、分子熱運動1.擴散（1）不同物質相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散。擴散的實質是分子（原子）的相互滲入。（2）擴散現(xiàn)象表明：一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動，也說明物質的分子間存在間隙。（3）影響擴散的因素：溫度越高，擴散越快。說明分子無規(guī)則運動的快慢跟溫度有關，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈。（4）氣體、液體和固體之間都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質之間也可以發(fā)生。氣體擴散最快，液體較快，固體最慢。2.分子熱運動：一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動，這種無規(guī)則運動叫分子的熱運動。溫度越高，分子運動越劇烈，溫度是物體分子熱運動劇烈程度的標志。三、分子間的作用力1.分子間不僅存在吸引力，而且還存在排斥力。（1）當兩個分子的距離處于平衡距離時，分子間的引力等于斥力；（2）當兩個分子的距離變大時，分子間的作用力表現(xiàn)為引力；（3）當兩個分子的距離變小時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力。2.物質的三種狀態(tài)與分子間作用力的關系（1）固態(tài)分子間距離很小，分子間的作用力很大，只能在平衡位置附近振動。固體很難被壓縮和拉伸，具有一定的體積和形狀。（2）液態(tài)分子間距離比固體稍大，作用力較大，既可以振動，也可以移動。液體較難被壓縮，具有一定的體積，沒有確定的形狀，可以流動。（3）氣態(tài)分子間距離很大，分子間力的作用可以忽略，能夠自由移動。氣體沒有一定的體積和形狀，具有流動性，容易被壓縮。第2節(jié)內(nèi)能一、內(nèi)能1.內(nèi)能：（1）分子動能：構成物質的分子在不停地做熱運動，物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運動所具有的能稱為分子動能。（2）分子勢能：由于分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子具有勢能，叫做分子勢能。（3）內(nèi)能：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。內(nèi)能的單位：焦耳，簡稱焦，符號J。2.影響物體內(nèi)能大小的因素（1）溫度是影響物體內(nèi)能的一個重要因素。同一個物體，溫度越高，它具有的內(nèi)能就越大。（2）物體的內(nèi)能跟質量有關。在溫度一定時，物體的質量越大，也就是分子的數(shù)量越多，物體的內(nèi)能就越大。（3）物體的內(nèi)能還和物體的狀態(tài)（體積）有關。例如0℃的冰吸熱熔化成0℃的水時，體積變小，分子間的距離變小，作用力變大，水的內(nèi)能變大。3.理解物體內(nèi)能時，要注意：（1）內(nèi)能是指物體的內(nèi)能，不是分子的，更不能說內(nèi)能是個別分子和少數(shù)分子所具有的。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的分子動能和勢能的總和，所以，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有意義的。（2）任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能。4.熱量（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。熱量是能量轉移多少的量度，是一個過程量，它存在于熱傳遞的過程中，只有發(fā)生熱傳遞，有能量的轉移，才能討論熱量問題，離開熱傳遞談熱量就沒有意義。（2）熱量的單位：在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J。二、改變物體內(nèi)能的兩種方法（1）熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。熱傳遞改變物體的內(nèi)能，實質上是內(nèi)能的轉移，即內(nèi)能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分，沒有不同形式能量的相互轉化；（2）做功也可以改變物體的內(nèi)能。做功改變物體的內(nèi)能，實質是能量的轉化，是內(nèi)能與其他形式的能發(fā)生了相互轉化。第3節(jié)比熱容一、比熱容1.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質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容，用符號c表示。2.定義式：。3.單位焦每千克攝氏度，符號是：J/（kg·℃），是由質量、溫度和熱量的單位組合而成。4.物理意義表示不同物質的吸熱能力（本領）的大小。如水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），表示1kg的水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103J。5.對比熱容的理解（1）比熱容是物質的特性之一。物質的比熱容不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變，也不會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說，比熱容的大小只與物質的種類及其狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）有關，與物質的質量、吸收的熱量、溫度的變化無關。（2）不同物質的比熱容一般不同。同種物質在同一狀態(tài)下，比熱容是一個不變的值。如果物質的狀態(tài)改變了，比熱容的大小往往隨之改變，如水變成冰，比熱容變小。（3）單位質量的某種物質，溫度降低1°C所放出的熱量，與它溫度升高1°C所吸收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的比熱容。6.水的比熱容（1）在常見物質中水的比熱容比較大。表明在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化要小些。（2）應用作散熱劑或冷卻劑。如汽車發(fā)動機用水作冷卻劑；如冬天用水作取暖設備的供熱介質等。（3）解釋現(xiàn)象沙漠地區(qū)晝夜溫差比較大，沿海地區(qū)晝夜溫差比較小。這是由于水的比熱容比較大，一定質量的水與相同質量的沙石相比，吸收或放出相同的熱量時，水的溫度變化比較小。二、熱量計算（1）物質吸熱時，熱量的計算：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）物質放熱時，熱量的計算：Q放=cm△t=cm(t0-t)。其中：Q吸表示吸收的熱量，Q放表示放出的熱量，單位：焦（J）。c表示比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃）m表示質量，單位：千克（kg）△t表示溫度的變化量（升高或降低的溫度），t0—初溫、t—末溫，單位：℃。本章重要的探究實驗一、分子間有間隙取一枝長約1m的細玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面幾乎達到管口，上下幾次顛倒玻璃管，觀察玻璃管中的液體體積會變小。這是酒精與水的混合過程。從微觀的角度看，是酒精分子與水分子發(fā)生了擴散，這一現(xiàn)象說明水分子和酒精分子間都有間隙。分子間有間隙分子間有間隙氣體的擴散分子間有引力二、擴散現(xiàn)象（1）在透明的瓶中分別裝入空氣和二氧化氮，抽去玻璃板后，無色的空氣和紅棕色的二氧化氮混合在一起，最后顏色變得均勻。（2）在裝入清水的量筒底部注入藍色的硫酸銅溶液。靜待幾天后，清水與硫酸銅溶液的界面變得模糊，靜待幾周后顏色變得均勻。（3）把磨的很光滑的鉛塊和金塊緊緊壓在一起，在室溫下防止五年后在將它們切開，發(fā)現(xiàn)它們互相滲入約1mm深。實驗結論：氣體、液體和固體分子都在不停地做無規(guī)則運動。三、分子間的作用力（1）將兩個鉛塊表面磨平，緊壓在一起，在下面掛上重物也不能使它們分開。表明物體分子之間存在引力，是分子間的引力使兩個鉛塊不會散開。（2）向配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)注入一些水，用力壓活塞，發(fā)現(xiàn)水的體積沒有明顯變化。雖然分子間有間隙，但要壓縮固體和液體卻很困難，這是因為分子之間存在著斥力。結論：分子間存在相互作用的引力和斥力。四、做功改變物體的內(nèi)能（1）壓縮氣體做功迅速壓下活塞，玻璃筒內(nèi)的氣體被壓縮，活塞對筒內(nèi)氣體做功，從而使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，當溫度達到硝化棉的燃點時，硝化棉開始迅速燃燒。（2）氣體膨脹做功壓縮氣體做功氣體膨脹做功向瓶內(nèi)打氣，壓縮瓶內(nèi)的空氣，對瓶內(nèi)空氣做功，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加，溫度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞。此時，瓶內(nèi)的空氣推動瓶塞做功，內(nèi)能減少，溫度降低，其中水蒸氣液化成小水滴，形成“白霧”。結論：做功可以改變物體的內(nèi)能。外界對物體做功，物體溫度升高，內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體溫度降低，內(nèi)能減少。五、比較不同物質的吸熱能力【設計實驗】1.比較不同物質的吸熱情況，可以采用以下兩種方案：（1）使質量相同的不同物質升高相同的溫度，比較加熱時間的長短，加熱時間長的吸熱能力強。（2）將質量相同的不同物質加熱相同的時間，比較升高溫度的多少，升高溫度小的吸熱能力強。2.實驗器材及裝置相同規(guī)格的電加熱器2個、燒杯2個、溫度計2個；天平、停表、水和食用油。實驗裝置：3.實驗需測量的物理量水和食用油的質量m；水和食用油的初溫t0和末溫t；水和食用油的