沪科版九年级物理全册-第十三章-教学课件

1、第一节 物体的内能第十三章 内能与热机 第一节 物体的内能第十三章 内能与热机 1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。2.知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。3.了解热量的概念，热量的单位是焦耳。4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。 1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。冬季寒冷 春季春暖花开 夏季火热 秋季秋高气爽 冬季寒冷 春季春暖花开 夏季火热 秋季秋高气1.概念:物体内部所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和。(俗称：热能) 3.内能和温度关系：物体温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。内能2.热运动：组成物质的分子永

2、不停息的无规则运动。1.概念:物体内部所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总炽热的铁水冰冷的冰块下面两个物体都具有内能吗? 温度很高，分子运动剧烈，它具有内能。温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。炽热的铁水冰冷的冰块下面两个物体都具有内能吗? 温度很高，分因为物体内的分子永不停息地做无规则运动。结论:任何物体，都具有内能。 因为物体内的分子永不停息地做无规则运动。结论:任何物体，都具物体的温度升高或降低时，内能会有什么变化？ 物体温度升高，内能增加； 物体温度降低，内能减少。 思考:物体的温度升高或降低时，内能会有什么变化？ 物体温度升高，内机械能是与宏观运动有关的能量，与

3、运动的速度、高度有关。内能是与微观运动有关的能量，与温度的变化有关；讨论内能与机械能有什么不同？机械能是与宏观运动有关的能量，与运动的速度、高度有关。内能是补充：内能跟温度的关系：.物体温度越高，内能就越大。.温度是物体内部大量粒子无规则运动剧烈程度的标志。物体内能是否变化，可以从温度是否变化来反映。补充：内能跟温度的关系：.物体温度越高，内能就越大。.温思考：一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们的内能是否相同？如果不同，哪一个内能大？不同，一大桶水内能大。说明物体的内能还跟分子数的多少有关。思考：一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们的内能是否相同冬天双手很冷，你通常用什么办法使它变暖

4、？两种方法都可以使手的内能增大想一想:冬天双手很冷，你通常用什么办法使它变暖？两种方法都可以使手的古人钻木取火跟哪个例子的原理是一样的？能量转化：机械能内能；温度变化：都是升温；是否做功：克服摩擦力做功。 做功可以改变内能 古人钻木取火跟哪个例子的原理是一样的？能量转化：机械能内能做功可以改变物体的内能实验1：做功可以改变物体的内能实验1：1.来回拉绳子的过程中，有没有做功？2.能量如何转变？3.乙醚有什么变化？4.乙醚内能增大的方法？对物体做功，物体的内能增大。克服摩擦做功 机械能内能 内能增大，温度升高，乙醚汽化 。1.来回拉绳子的过程中，有没有做功？2.能量如何转变？3.乙5.橡皮塞为什

5、么会跳起？6.这个过程中有没有做功？谁对谁做功？7.能量如何转变？物体对外做功，物体的内能减小。乙醚蒸气膨胀，将塞子推出。乙醚蒸气对塞子做功 乙醚蒸气的内能塞子的机械能。 8.乙醚的内能如何变化？什么原因？5.橡皮塞为什么会跳起？6.这个过程中有没有做功？谁对谁做功实验2：做功可以改变物体的内能实验2：做功可以改变物体的内能达到乙醚的着火点1.为什么选择用乙醚浸过的棉花？2.压动活塞时，有没有做功？谁对谁做功？3.能量如何转变？5.增大空气内能的方法？对空气做功，空气内能增大4.棉花燃烧的原因？活塞对空气做功机械能内能筒内空气的内能增大，温度升高。乙醚的着火点低，属于易燃物 。达到乙醚的着火点

6、1.为什么选择用乙醚浸过的棉花？2.压动活塞分析以上两个实验得出结论：外界对物体做功，可以使物体的内能增加。请你举出一些生活中做功使物体内能增加的例子。做功的方式有：克服摩擦做功。 压缩气体做功。分析以上两个实验得出结论：外界对物体做功，可以使物体的内能增沪科版九年级物理全册-第十三章-教学课件沪科版九年级物理全册-第十三章-教学课件做功可以改变物体的内能外界对物体做功物体内能增大（如：人的机械能物体的内能）物体对外做功物体内能减小（如：物体的内能塞子的机械能）做功可以改变物体的内能外界对物体做功物体内能增大物体对外做做功改变物体内能的实质是什么？其他形式的能（机械能）与内能的相互转化。功可以

7、量度内能改变的多少。做功改变物体内能的实质是什么？其他形式的能（机械能）与内能的发高烧的病人常用湿毛巾冷敷，冷敷时，热量从 传给 。毛巾人体人体和毛巾的内能有改变吗？有，人体的温度降低，内能减少， 毛巾的温度升高，内能增多。 发高烧的病人常用湿毛巾冷敷，冷敷时，毛巾人体人体和毛巾的内能热传递的三种方式热传导对流热辐射想一想:生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的?热传递的三种方式热传导对流热辐射想一想:生活中有哪些例子是利 有一瓶子，里面装着一些铁屑，用什么方法可以增加铁屑的内能？克服摩擦对瓶子和铁屑做功。放在火上烤(热传递)做功和热传递对改变内能是等效的 有一瓶子，里面装着一些铁屑，用什么

8、方法可以增加铁屑的1.概念:在热传递过程中，物体间内能传递的多少。通常用Q表示。3.在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。因此，热传递过程就是能量转移的过程，热传递转移的是热能，而不是温度。热量2.单位：焦耳 符号：J1.概念:在热传递过程中，物体间内能传递的多少。通常用Q表示1.判断题：A 0 C冰的内能为零 ( )B 机械能为零的物体,内能一定为零 ( ) C 物体的温度升高,内能一定增加 ( ) D 温度高的物体,内能一定大 ( ) E 物体吸收热量,内能一定增加 ( )2.下列过程是内能转化为机械能的是( )A.用砂轮磨刀 B.煤气

9、灶烧水,水温升高 C.火箭腾空而起 D.陨石坠入大气层,成为流星C1.判断题：A 0 C冰的内能为零 1.内能:物体内部所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和。 (俗称：热能)。 2.热运动：物体内部大量粒子的无规则运动。3.一切物体在任何温度下都有内能。温度越高，分子热运动越剧烈，物体的内能就越大。4.物体的内能还跟分子数的多少有关。5.内能和机械能是两种不同形式的能。1.内能:物体内部所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总玉不琢，不成器；人不学，不知道。 玉不琢，不成器；人不学，不知道。 第二节科学探究：物质的比热容第二节1.经历科学探究比热容的过程，能进行猜想、设计实验，有控制

10、变量的意识。2.理解比热容的概念，会查比热容表。3.能用比热容解释简单的物体温度变化和吸、放热问题。4.掌握热量计算的事例1.经历科学探究比热容的过程，能进行猜想、设计实验，中午关于这两幅画你能提出什么问题？海水很凉沙子很烫傍晚沙子变凉了海水很暖和中午关于这两幅画你能提出什么问题？海水很凉沙子很烫傍晚沙子变提出问题：（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？物体温度升高的多少与哪些因素有关呢？(2)将质量相同的铜块和铁块加热，升高相同的温度，需要的热量一样多吗？提出问题：（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？物物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温度变化有关外，还可

11、能与什么有关？ 可能与物质的种类有关。我猜想我猜到物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温度变化有关如何通过实验来研究?根据猜想设计实验 让我们认识电加热器 探究物质吸热性质的实验装置图如何通过实验来研究?根据猜想设计实验 让我们认识电加热器 探探究活动 方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。 方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。 根据猜想设计实验 我们就选你探究活动 方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：1.质量相同2.升高的温度相同3.加

12、热的热源要相同如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。信息快递：研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：1.质量相同如果应该注意哪些问题呢？1. 对等量的水和煤油进行加热，观察哪种物质的温度上升快。2. 如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间物质吸收的热量相同。应该注意哪些问题呢？1. 对等量的水和煤油进行加热，观察哪种进行实验与收集证据a.取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材。b.记录液体加热前的温度t1。c.用酒精灯加热一定时间后熄灭酒精灯，同时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记录液体的温度t2。进行实验与收集证据a.取一定质量的水和煤油装入两容器中，

13、安装液体名称质量m/g初温末温升高的温度加热时间水煤油液体名称质量m/g初温末温升高的温度加热时间水煤油沪科版九年级物理全册-第十三章-教学课件相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 是 。相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热 量是 。分析得出结论相同的不相同的相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量分析得出结论相探究活动 实验后的思考 1.水和煤油谁的吸热能力强？ 2.如何科学地比较不同物质的这种特性？ 实验后的思考,往往比实验本身更重要牛顿其实很简单，就是采用比较单位质量、升高1 的水和煤油吸热的多少来比较它们的吸热能力。探究活动 实验后的思考 1.水和煤油谁的吸热

14、能力强？ 2.如归纳：1.比热容 cJ/(kg )焦耳/(千克 )单位质量的物质温度每升高(降低)1所吸收（放出）的热量。3.常用的比热容单位是:2.公式：Q=cm t归纳：1.比热容 cJ/(kg )焦耳/(千克4.水的比热容是4.2 103J（kg） 4.2 103焦耳每千克摄氏度1kg水每升高(降低)1需吸收(放出)热量为4.2 103J。物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一，可以用比热容来鉴别物质。读作:物理意义：4.水的比热容是4.2 103J（kg） 4.2 热量计算公式推导（1）1千克铝温度升高1要吸收多少热量？ 0.88103J（2）1千克铝温度升高2需要吸收多少热量

15、？ 0.881032J（3）1千克铝温度从30升高到100，需要吸收多少热量？ 0.88103（100 -30）J（4）1千克铝温度升高t-t0=t时，需要吸收多少热量？ 0.88103t J（5）2千克铝温度升高t-t0=t时，需要吸收多少热量？ 0.881032t J（6）m千克铝温度升高t-t0=t时，需要吸收多少热量？ 0.88103mt J热量计算公式推导几种物质的比热容单位：J/（kg）水 4.2103蓖麻油 1.8103铁、钢0.46103酒精 2.4103砂石 0.92103铜 0.39103煤油 2.1103铝 0.88103汞 0.14103冰 2.1103干泥土 0.84

16、103铅 0.13103几种物质的比热容单位：J/（kg）水 4.2103物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；物质的比热容不仅与物质的种类有关，同时还与物质的状态有关，如水的比热容与冰的比热容就不相等；比热容是物质的一种特性，同种物质的比热容是一定(不变)的，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容物质的比热容三峡水库区气温受影响三峡水库区气温受影响为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；

17、没有日照时，海水降温比沙子慢。为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙 水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？水稻育秧 水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻， 傍晚时在秧田里灌水，是因为水的比热容大，是土壤的五倍，放热降温较慢，与不在秧田里灌水相比，秧田的温度较高，不至于引发冻害。 白天把水放掉，因为与不放水相比，秧田的比热容小，吸热升温快，有利于秧苗的生长。 傍晚时在秧田里灌水，是因为水的比热容大，是土壤的五倍 汽车发动机应用循环流动水进行冷却，你能说出它的工作原理吗

18、？ 汽车发动机应用循环流动水进行冷却，你能说出它的工作原 因为水的比热容较大，当其循环通过汽车发动机时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，从而达到较好的冷却效果。 因为水的比热容较大，当其循环通过汽车发动机时，能从1.烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（ ）A.质量 B.密度 C.比热容 D.沸点 A2.新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”反映了当地昼夜的温差较 （选填“大”或“小”），从比热容角度来看，这是由于_。大砂石的比热容较小1.烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下A2.新疆民谣3.水的比热容是4.2103J(kg)，将质量为4kg的水从

19、20加热到70需要吸收 J热量。如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J(kg) 。4.水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为12，吸收的热量之比为23，则水和煤油升高的温度之比为( )A.32 B.23 C.43 D.348.41054.2103B3.水的比热容是4.2103J(kg)，将质量为4k2.对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。3.相同质量的物质比热容大的，吸热能力大，但温度变化慢。1.物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一。可以用比热容来鉴别物质的种类。2.对某

20、种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量你无法控制生命的长度，但你可以靠增加它的宽度和高度来扩大它的容积。你无法控制生命的长度，但你可以靠增第三节 内燃机第三节 内燃机1.知道热机中能量的转化2.知道四冲程内燃机的构造和工作原理3.了解汽油机和柴油机的主要区别1.知道热机中能量的转化沪科版九年级物理全册-第十三章-教学课件1.内燃机的种类2.内燃机的启动3.内燃机的应用想想议议热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。1.内燃机的种类热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装（2）柴油机构造工作原理汽油机完整工作过程构造

21、工作原理1.内燃机的种类（1）汽油机（2）柴油机构造构造1.内燃机的种类（1）汽油机汽油机的构造汽油机的构造吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程汽油机工作原理 进气阀打开，排气阀关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气阀吸入气缸。吸气冲程 进气阀打开，吸气冲程 进气阀和排气阀都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。压缩冲程 进气阀和压缩冲程 在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。做功冲程 在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产

22、 进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。排气冲程 进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上运动，把废气排出气缸喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机的构造吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程柴油机工作原理吸气冲程柴油机工作原理空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。吸气冲程空气 进气门打开，吸气冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。压缩冲程 进气门和排气门压缩冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立

23、即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活排气冲程2.内燃机的启动内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。2.内燃机的启动内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。3.内燃机的应用汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞

24、机和小型农业机械上面。(1)汽油机的应用(2)柴油机的应用柴油比较便宜，但柴油机比 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？想想议议：汽油机和柴油机的异同点比较 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？不同点相同点不同点相同点种类汽油机柴油机相同点不同点构 造燃 料吸入气体点火方式完成表格：种类汽油机柴油机相同点构 造燃 料吸入气体点 种类汽油机柴油机相同点都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程不同点构 造火花塞喷油嘴燃 料汽油柴油吸入气体汽油和空气空气点火方式点燃式压燃式 种类汽油机柴油机相同点都是内燃机，一个1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情

25、况,下列说法正确的是( )A.做功10次,飞轮转40周B.做功40次,飞轮转20周C.做功10次,飞轮转20周D.做功20次,飞轮转10周 C1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转C3根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是 （ ）A汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气缸顶部是一个喷油嘴B汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合C吸气冲程是内能转化为机械能D压缩冲程是内能转化为机械能2.某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒做功_次,有_个冲程,飞轮转_周.20 BCD10 40 3根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是2.某四冲程汽1.热机。2.

26、内燃机分为汽油机和柴油机。3.汽油机和柴油机的相同点和不同点。1.热机。今天尽你的最大努力去做好，明天你也许就能做得更好。今天尽你的最大努力去做好，明天你也许就能做得更好。第四节热机效率和环境保护第四节1.知道燃料的热值及其计算。 2.了解什么是热机效率和提高热机效率的主要途径。3.了解提高效率的途径。4.知道热机与环境保护的关系。 1.知道燃料的热值及其计算。 沪科版九年级物理全册-第十三章-教学课件它们都离不开燃料。燃料燃烧的过程是化学能转变为内能的过程。它们都离不开燃料。燃料及其热值 如图表示一个四口之家使用某种燃料时的月消耗量。使用不同燃料，消耗量是不同的。为什么？燃料及其热值 如图表

27、示一个四口之家使用某种燃料时的月消固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种【请你说说】日常生活中常用到的燃料有哪些？ 常见的燃料有煤、石油（加工炼制成汽油、煤油、柴油和液化气等）、天燃气等，农村还用草木等植物的秸杆作燃料。固体燃料液体燃料气体燃料燃料可分为三种【请你说说】日常生活中 质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。 在物理学中，某种燃料完全燃烧所放出的热量与所用该燃料的质量的比值叫做燃料的热值。热值的符号：q 单位： J/kg （J/m3）固体和液体燃料气体燃料 热值是反映燃料燃烧时化学能转化为内能的本领大小的物理量，同种燃料的热值与燃料的质量无关。燃料的价值 质量相等的不同

28、燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。Q=mq质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧释放的热量：燃料的热值：燃料的质量燃料的热值Q=mq质量为m的燃料完全燃烧释放的能量是：Q：燃料完全燃烧内能的利用利用内能来加热利用内能来做功几种燃料的热值（J/kg,J/m3） 氢1.4 108 （Jm-3 ） 汽油4.6 107 酒精3.0107 柴油3.3 107 煤气（约）1.8 107（Jm-3 ） 煤油4.6 107 天然气(3.34.5) 107（Jm-3 ） 烟煤（约）2.9 107 无烟煤（约）3.4 107 焦炭3.0 107 木炭3.4 107 干木柴（约）1.2 107 内

29、能的利用利用内能来加热利用内能来做功几种燃料的热值（J/k请计算：干木柴烟煤汽油请计算：干木柴烟煤汽油讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？由于机械传动等，克服摩擦所消耗的能量燃料很难全部燃烧，燃料的化学能不能全部释放机械传热损失一部分能量热能真正转变为对外做功的部分废气排出带走的能量热机中燃料释放能量的主要走向示意图热机效率讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外化学能（100 ）内能机械能燃烧不完全损失的能量废气带走的能量克服摩擦损失的能量电流通过导线时发热损失的能量散热损失的能量发电机蒸汽轮机锅炉散热损失的能量克服摩擦损失的能量电能（

30、30）火电站能流图化学能内能机械能燃烧不完全损失的能量废气带走的能量克服摩擦损由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。热机运转中，有用功的能量与燃料完全燃烧释放的能量的比值称为热机效率，即：热机效率W有Q放100%=由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放议一议怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。议一议怎样提高热机的效率？使燃料充分燃烧;热机的效率能达到100%吗？为什么？不能达到100%，因为热机中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分，因为各种热量损失受燃料条件的限制，这部分能量远远小于总能量，所以其与燃料完全燃烧所放出的总能量的比值必然小于1，即热机效率小于100%。想一想热机的效率能达到100