沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机

第13章内能与热机第13章内能与热机1第一节物体的内能第一节物体的内能2动能和势能的概念分子动理论的初步知识物体由于运动而具有的能叫做动能；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体是由大量分子组成的分子在不停地做无规则的运动分子间存在相互作用力。知识回顾动能和势能的概念分子动理论的初步知识物体由于运动而具有的能叫3分子和足球、孩子是否有相似之处？分子和足球、孩子是否有相似之处？4观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论:运动着的分子也动能.我在动,也有动能噢！由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。一、内能1．分子具有动能和势能观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论5②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?石块由于地球吸引而下落结论：互相吸引的分子也具有势能②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?石块由6讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也具有势能。被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也7机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。2．物体的内能

构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳（J）机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的8炽热的铁水有内能吗？炽热的铁水有内能吗？9因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。冰山有内能吗？因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体10（一）.热传递:内能转移高温处低温处传递到温度差1.方向：2.条件：4.实质:热传导热对流热辐射3.终止：温度一致二、物体内能的改变（一）.热传递:内能转移高温处低温处传递到温度差1.方向：211热水袋手内能减少内能增多热水袋手内能减少内能增多12（1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。（1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法132．改变物体内能的方法热传递的本质：

内能从一个物体转移到另一个物体。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。（1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法热传递的本质：物体吸收热量时内能增14二、物体内能的改变（2）做功可以改变内能二、物体内能的改变（2）做功可以改变内能15小实验

图1所示，一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活塞的过程中，会出现什么现象？为什么？棉花会着火。因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到乙醚的燃点，导致棉花燃烧小实验图1所示，一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了16小实验

大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内有什么变化？为什么？当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。瓶塞跳起时，空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化小实验大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，17实例分析

做功的方式改变物体的内能物体内能增多A.对物体做功搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火内能增多实例分析做功的方式改变物体的内能物体内能增多A.对物体做18B.物体对外做功内能减少（二）做功对物体做功外界消耗机械能机械能转化为内能物体对外做功外界获得机械能内能转化为机械能思考:做功改变内能的实质是什么?内能和机械能之间相互转化B.物体对外做功内能减少（二）做功对物体做功外界消耗机械能机19（2）做功可以改变内能做功改变内能的本质：

机械能与内能的相互转化。解释现象（2）做功可以改变内能做功改变内能的本质：解释现20热传递做功区别联系都可改变内能，等效内能的转移机械能与内能的转化能的形式没变能的形式已改变3.热传递与做功的比较：单位：功、能、热量的单位都是焦耳。

热传递做功区别联系都可改变内能，等效内能的转移机械能与内能的21内能的概念是什么因素决定了内能的大小？改变内能的两种方式是什么？怎么区别？课堂小结内能的概念是什么因素决定了内能的大小？改变内能的两种方式是什22一、内能物体内部所有分子无规则运动的

和分子相互作用的

的总和.叫物体的内能.动能势能二、内能改变A.热传递.B.做功2.内能改变多少的量度A.热传递传递的热量来量度B.做功做功的多少来量度3.热传递和做功改变物体的内能是等效的.1.方法一、内能物体内部所有分子无规则运动的231.改变物体内能的方式有

和

.热传递做功2.物体内部

和

的总和叫做物体的内能.物体温度升高

必定增加,因而这个物体的内能

.所有分子作无规则运动的动能分子相互作用的势能所有分子的动能总和增加3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用

的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间

.两手摩擦也能使手暖和,这是用

的方法增加手的内能,在这过程中,

能转化为内能.转移热传递做功机械能练一练1.改变物体内能的方式有和24

4．老师在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中，不断的向瓶内打气，使得瓶内的水蒸气，气压增大，水蒸气的内能

（填“增加”或“减少”），温度（填“升高”或“降低”）。当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现，这是因为水蒸气对瓶塞，内能（填“增加”或“较少”）。温度（填“升高”或“降低”）。水蒸气而成小液滴。白雾未消失时，如果马上盖上塞子，再次向瓶内打气，则会看到。增加升高白雾做功减少降低液化白雾马上消失4．老师在做“向装有少量水增加升高白雾做功减少降低液化白25

5．在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（

）A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉C．行驶的汽车，轮胎会变热

B．太阳能热水器水箱中的水被晒热D．划火柴，火柴燃烧CD5．在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（26

发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷。冷敷时，热从_____传给______。传热的结果，______的温度降低，______的温度升高。病人湿毛巾病人湿毛巾6.对于发高烧病人，除了打针吃药，我们还有物理方法帮助降体温。发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷。冷敷时，热从____277.“热”字有着多种意义，有时表示温度，有时表示内能，有时表示热量，请说明以下例子中“热”所表示的物理量。（1）天气真热________

（2）摩擦生热________

（3）物体放热________温度内能热量7.“热”字有着多种意义，有时表示温度，有时表示内能，有287、用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高;克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,所以筒壁就会热起来.7、用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?打气时活29沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机30第二节科学探究：物质的比热容第二节科学探究：物质的比热容31沙子好烫脚呀！耶，还是水中凉爽！我就纳闷了，同在一个太阳下，温度差距咋就这么大呢？沙子好烫脚呀！耶，还是水中凉爽！我就纳闷了，同在一个太阳下，32某种物质升温时吸收热量的多少可能与哪些因素有关，有怎样的关系呢？某种物质升温时吸收热量的多少可能与哪些因素有关，有怎样的关系33烧开满壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？

把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？

小结：对于同种物质（如水），水吸收的热量与水的

和

有关。质量(m)升高的温度(Δt)质量越_____，吸收的_____________；温度升高的度数越______，吸收的___________不一样多，满壶水所需热量多不一样多，烧成开水所需热量多大热量越多多热量越多烧开满壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？小结：对于同种物质34问题对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时，吸收的热量相等吗？问题对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时35同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？用不同物质比一比吧！1．探究物质的吸热本领想一想看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相同。一、比热容做一做同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因36（1）比什么？拿谁比？怎么比？（2）怎么知道哪种物质吸收热量多？（3）要记录哪些数据？实验准备（1）比什么？拿谁比？怎么比？实验准备371、要研究这个问题,必须保持_____和___________相同，__________不同.2、取两个______的烧杯盛放________的两种液体(水和煤油),用_____的两个电热器给它们加热使它们升高__________,看它们的__________长短.质量升高的温度物质种类相同相同进行实验质量相同相同的温度所用时间1、要研究这个问题,必须保持_____和__________38实验现象：相同质量的水和煤油升高相同的温度，水加热的时间较长。实验说明：质量相等的不同物质升高相同温度，所需吸收的热量是不相同的。结论：

物体吸收的热量不仅与物体的质量、物体温度的变化有关还与物质的种类有关。实验结果实验现象：相同质量的水和煤油升高相同的温度，水加热的时间较长39经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。2．什么是比热容经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升40

水的比热容是：c水=4.2×103J/(kg·℃)

色拉油的比热容是：c油=1.97×103J/(kg·℃)尝试说出水的比热容的物理意义：

1

kg水温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是4.2×103J。认识比热容水的比热容是：c水=4.2×103J/(kg41水4.2×103砂石

0.92×103铁.钢0.46×103冰

2.1×103玻璃

0.67×103铜

0.39×103煤油

2.1×103橡胶1.7×103水银

0.14×103酒精

2.4×103水蒸气1.88×103铝0.88×103甘油2.5×103干泥土

0.84×103铅0.13×103几种物质的比热[J/（kg·℃）]1.哪种物质的比热容最大?2、你还能发现哪些规律？学会查物质的比热容表水的比热容最大比热容与物质的种类有关比热容与物质的状态有关水4.2×103砂石0.92×103铁.钢0.46×42比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越大，吸热或放热本领越强比热容越小，对冷热反应越灵敏比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热43不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？3．利用比热容的知识解释一些现象不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？3．利用比44新疆有句谚语：

“早穿皮袄午穿纱围着火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？3．利用比热容的知识解释一些现象新疆有句谚语：3．利用比热容的知识解释一些现象45昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？3．利用比热容的知识解释一些现象昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北461kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为__________J.

2kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为_________J.

2kg的水在温度升高10℃时所吸收的热量为

______________________J4.2×1034.2×103×24.2×103×2×10二、热量的计算Q吸=cm(t1-t0)Q放=cm(t0-t1)提炼公式吸收的热量=比热容×质量×升高的温度1kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为__________47c=4.2×103J/（kg·℃）△t=100℃－50℃=50℃=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×50℃解：Q吸=cm△t=4.2×105J答：需要吸收4.2×105J的热量。例1.在1标准大气压下，将质量为2kg的水从50℃加热到沸腾，需吸收多少热量？c=4.2×103J/（kg·℃）△t=100℃－50℃48

例2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？解：Q放=cm(t0-t)

＝4.2╳103J/(kg.℃)×2kg×

60℃

＝5.04×

105J答：水放出了5.04×

105J热量例2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，49什么是比热容比热容知识的运用热量的计算课堂小结什么是比热容比热容热量的课堂小结501.比热容c2.热量计算：

(降低)(放出)（1）定义：（2）单位:（3）应用:单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量.焦耳/(千克·℃)J/(kg·℃)

保暖冷却调节气候Q吸=cm(t1-t0)Q放=cm(t0-t1)1.比热容c2.热量计算：(降低)(放出)（1）511.关于比热,下列说法正确的是()A.物体的比热容跟温度有关B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关C.物体的比热容是物质本身的一种特性D.物体的质量越大它的比热容越大C练一练1.关于比热,下列说法正确的是()C练一练522.下列说法正确的是()A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一B.吸收热量多的物质,比热一定大C.高温物体放出的热量一定多D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度D2.下列说法正确的是()D533.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水()A.密度大B.比热容大C.温度高D.热膨胀大B3.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里54答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容大，温度变化小；砂石的比热容小，温度变化大。4、沿海地区及我国东南部白天和晚上的气温变化____,而在沙漠地区及我国西北部昼夜气温变化____.为什么？不大较大答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容55沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机56第三节内燃机第三节内燃机57热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解58

向瓦特致敬！

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于1世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。

瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。向瓦特致敬！世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗59蒸汽机的遗憾——体积太庞大用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！想一想蒸汽机的遗憾——体积太庞大用什么来代替高温高压的水蒸气呢60最早的汽车（1886年）汽车中的巨无霸（额定核载360吨）内燃机——电气时代第二次工业革命

最快的汽车（1600km/h）最早的汽车（1886年）汽车中的巨无霸内燃机——电气时代第61内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为燃料的叫汽油机。使用柴油作为燃料的叫柴油机。内燃机的分类内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为燃料的叫汽62

如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？在这一过程中能量如何转化呢？一、热机的原理如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热63现象：软木塞冲出；管口有“白汽”产生说明:

水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.现象：说明:64燃料的化学能转化为内能，内能转变成机械能水蒸气使机械获得动力。能量转化：应用：热机（将内能转化为机械能的机械）燃料的化学能转化为内能，水蒸气使机械获得动65一、热机蒸汽机内燃机喷气发动机火箭等一、热机蒸汽机内燃机喷气发动机火箭等66内燃机分类：汽油机柴油机内燃机分类：汽油机柴油机67二、汽油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴一、构造：二、汽油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴一、构造：68

二、工作原理：几个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环：

活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。

把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。二、工作原理：几个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环：69吸气冲程汽油和空气

打开，

关闭。活塞由

向

运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。进气门排气门上端下端吸气冲程汽油和空气打开，关闭。活塞70压缩冲程

进气门和排气门都

，活塞向

运动，燃料混合物被压缩，

增大，

升高机械能转化为

。关闭上压强温度内能压缩冲程进气门和排气门都，活塞向运动，71做功冲程

在压缩冲程末尾，

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

运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为

。火花塞向下机械能做功冲程在压缩冲程末尾，产生电火72排气冲程燃烧后的废气

关闭，

打开，活塞

运动，把废气排出气缸。进气门排气门向上排气冲程燃烧后的废气关闭，73柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。喷油嘴三、柴油机柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩74动画演示；汽油机和柴油机的工作过程动画演示；汽油机和柴油机的工作过程75想想议议：

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：汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什761.一个工作循环有

个冲程，飞轮转动

周，对外做功

次，活塞往复运动

次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。

2.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是＿＿＿＿＿。内能最小的冲程是＿＿＿＿＿。四二一二做功冲程吸气冲程练一练1.一个工作循环有个冲程，飞轮转动周，对外773、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（）

A.吸气程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程4、四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是(

)冲程,做功冲程是()能转化为()能.C压缩冲程内机械3、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，785、汽油机在某个冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，此冲程是（）

A.吸气程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程A5、汽油机在某个冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动79沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机80第4节热机效率和环境保护第4节热机效率和环境保护81柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能？柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能？82不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。一、燃料的热值想想议议不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？83某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。国际单位：焦每千克；符号：J/kg。气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。1．热值热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。（1）定义（2）物理意义（3）单位某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热84观察热值表，你有什么收获？煤油4.6X107木炭3.4X107汽油4.6X107无烟煤3.4X107氢气14.3X107石油4.4X107焦碳3.0X107天然气

4.4X107柴油3.3X107烟煤2.9X107煤气4.2X107酒精3.0X107干木柴1.2X107气体液体固体常用燃料的热值（单位：J/kg）2．了解燃料的热值表烟煤的热值是多少，其物理意义是什么？观察热值表，你有什么收获？煤油4.6X107木炭85热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否完全燃烧无关热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量86为什么发射火箭上天要用氢做燃料？3．有关燃料燃烧放热的计算想一想为什么发射火箭上天要用氢做燃料？3．有关燃料燃烧放热的计87热值计算公式热值计算公式88根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？氢的热值是1.4×108J/kg干木柴的热值1.2×107J/kg放出热量Q=热值×质量

=1.4×108J/kg×

10×103kg

=1.4×1012J需要干木柴约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？89

在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？无用的机械能有用机械能二、热机的效率想一想燃气内能损失的内能在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都90热机的效率1．用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。各种热机的效率:汽油机：20﹪~30﹪柴油机：30﹪~40﹪喷气式发动机：50﹪~60﹪蒸汽机:6﹪~15﹪热机的效率1．用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的91

蒸汽机的效率只有6%~15%

汽油机的效率为20%~30%柴油机的效率为30%~45%蒸汽机的效率只有6%~15%汽油机的效率为20%~3092（1）热机的效率是热机性能的重要指标2．提高热机效率，节约能源，减少污染（2）提高效率的途径提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；改进热机，减少各种能量损失；利用废气的能量。（1）热机的效率是热机性能的重要指标2．提高热机效率，节约能93三、环境保护热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环境污染问题：三、环境保护热机为人类的发展做出了重大贡献，但也带来了许多环94沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机95沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机961.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长.3.破坏土壤、植被、森林.4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大97沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机98沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机99

讨论交流

如何保护我们的环境？改进燃烧设备，加装消烟除尘装置;集中供热；改用气体燃料，普及煤气和天然气；充分开发利用污染少和无污染的新能源。

讨论交流

如何保护我们的环境？改进燃烧设备，加装消烟除尘装100

练一练1、关于燃料的热值正确的是（）A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关B．燃料的热值与燃料的种类有关C．燃料的热值与燃料的多少有关D．燃料的热值与上面三个因素都有关解析：选B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系.B练一练1、关于燃料的热值正确的是（）解析：选B.热1012、下面说法不正确的是（）A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的C．lkg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施解析：选C.lkg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错.C2、下面说法不正确的是（）解析：选C.lkg的某102

3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25％，废气带走的能量占30％，摩擦等机械损耗占10％，则内燃机的热机效率为__________。

35%3．一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占21034、下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）A．减少各种热损失B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦C．充分利用废气的能量，如建热电站D．采取少消耗总能量的办法解析：选D.提高热机效率的方法是减少各种能量损失，充分利用燃料放出的能量，减小摩擦尽量少做额外功等.D4、下列提高热机效率的方法中，不可行的是（）解析：选104

5．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。

Q=1.2×107J/kg×0.7kg=8.4×106J

m=Qc(t-t0)8.4×106J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃)

=

=40kg5．已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧105沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机106第13章内能与热机第13章内能与热机107第一节物体的内能第一节物体的内能108动能和势能的概念分子动理论的初步知识物体由于运动而具有的能叫做动能；物体由于被举高而具有的能叫做重力势能物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体是由大量分子组成的分子在不停地做无规则的运动分子间存在相互作用力。知识回顾动能和势能的概念分子动理论的初步知识物体由于运动而具有的能叫109分子和足球、孩子是否有相似之处？分子和足球、孩子是否有相似之处？110观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论:运动着的分子也动能.我在动,也有动能噢！由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。一、内能1．分子具有动能和势能观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论111②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?石块由于地球吸引而下落结论：互相吸引的分子也具有势能②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?石块由112讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也具有势能。被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？结论：互相排斥的分子也113机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。2．物体的内能

构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳（J）机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的114炽热的铁水有内能吗？炽热的铁水有内能吗？115因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。冰山有内能吗？因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体116（一）.热传递:内能转移高温处低温处传递到温度差1.方向：2.条件：4.实质:热传导热对流热辐射3.终止：温度一致二、物体内能的改变（一）.热传递:内能转移高温处低温处传递到温度差1.方向：2117热水袋手内能减少内能增多热水袋手内能减少内能增多118（1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。（1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法1192．改变物体内能的方法热传递的本质：

内能从一个物体转移到另一个物体。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。（1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法热传递的本质：物体吸收热量时内能增120二、物体内能的改变（2）做功可以改变内能二、物体内能的改变（2）做功可以改变内能121小实验

图1所示，一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活塞的过程中，会出现什么现象？为什么？棉花会着火。因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到乙醚的燃点，导致棉花燃烧小实验图1所示，一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了122小实验

大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内有什么变化？为什么？当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。瓶塞跳起时，空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化小实验大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，123实例分析

做功的方式改变物体的内能物体内能增多A.对物体做功搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火内能增多实例分析做功的方式改变物体的内能物体内能增多A.对物体做124B.物体对外做功内能减少（二）做功对物体做功外界消耗机械能机械能转化为内能物体对外做功外界获得机械能内能转化为机械能思考:做功改变内能的实质是什么?内能和机械能之间相互转化B.物体对外做功内能减少（二）做功对物体做功外界消耗机械能机125（2）做功可以改变内能做功改变内能的本质：

机械能与内能的相互转化。解释现象（2）做功可以改变内能做功改变内能的本质：解释现126热传递做功区别联系都可改变内能，等效内能的转移机械能与内能的转化能的形式没变能的形式已改变3.热传递与做功的比较：单位：功、能、热量的单位都是焦耳。

热传递做功区别联系都可改变内能，等效内能的转移机械能与内能的127内能的概念是什么因素决定了内能的大小？改变内能的两种方式是什么？怎么区别？课堂小结内能的概念是什么因素决定了内能的大小？改变内能的两种方式是什128一、内能物体内部所有分子无规则运动的

和分子相互作用的

的总和.叫物体的内能.动能势能二、内能改变A.热传递.B.做功2.内能改变多少的量度A.热传递传递的热量来量度B.做功做功的多少来量度3.热传递和做功改变物体的内能是等效的.1.方法一、内能物体内部所有分子无规则运动的1291.改变物体内能的方式有

和

.热传递做功2.物体内部

和

的总和叫做物体的内能.物体温度升高

必定增加,因而这个物体的内能

.所有分子作无规则运动的动能分子相互作用的势能所有分子的动能总和增加3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用

的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间

.两手摩擦也能使手暖和,这是用

的方法增加手的内能,在这过程中,

能转化为内能.转移热传递做功机械能练一练1.改变物体内能的方式有和130

4．老师在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中，不断的向瓶内打气，使得瓶内的水蒸气，气压增大，水蒸气的内能

（填“增加”或“减少”），温度（填“升高”或“降低”）。当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现，这是因为水蒸气对瓶塞，内能（填“增加”或“较少”）。温度（填“升高”或“降低”）。水蒸气而成小液滴。白雾未消失时，如果马上盖上塞子，再次向瓶内打气，则会看到。增加升高白雾做功减少降低液化白雾马上消失4．老师在做“向装有少量水增加升高白雾做功减少降低液化白131

5．在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（

）A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉C．行驶的汽车，轮胎会变热

B．太阳能热水器水箱中的水被晒热D．划火柴，火柴燃烧CD5．在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（132

发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷。冷敷时，热从_____传给______。传热的结果，______的温度降低，______的温度升高。病人湿毛巾病人湿毛巾6.对于发高烧病人，除了打针吃药，我们还有物理方法帮助降体温。发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷。冷敷时，热从____1337.“热”字有着多种意义，有时表示温度，有时表示内能，有时表示热量，请说明以下例子中“热”所表示的物理量。（1）天气真热________

（2）摩擦生热________

（3）物体放热________温度内能热量7.“热”字有着多种意义，有时表示温度，有时表示内能，有1347、用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高;克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,所以筒壁就会热起来.7、用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?打气时活135沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机136第二节科学探究：物质的比热容第二节科学探究：物质的比热容137沙子好烫脚呀！耶，还是水中凉爽！我就纳闷了，同在一个太阳下，温度差距咋就这么大呢？沙子好烫脚呀！耶，还是水中凉爽！我就纳闷了，同在一个太阳下，138某种物质升温时吸收热量的多少可能与哪些因素有关，有怎样的关系呢？某种物质升温时吸收热量的多少可能与哪些因素有关，有怎样的关系139烧开满壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？

把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？

小结：对于同种物质（如水），水吸收的热量与水的

和

有关。质量(m)升高的温度(Δt)质量越_____，吸收的_____________；温度升高的度数越______，吸收的___________不一样多，满壶水所需热量多不一样多，烧成开水所需热量多大热量越多多热量越多烧开满壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？小结：对于同种物质140问题对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时，吸收的热量相等吗？问题对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时141同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？用不同物质比一比吧！1．探究物质的吸热本领想一想看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相同。一、比热容做一做同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因142（1）比什么？拿谁比？怎么比？（2）怎么知道哪种物质吸收热量多？（3）要记录哪些数据？实验准备（1）比什么？拿谁比？怎么比？实验准备1431、要研究这个问题,必须保持_____和___________相同，__________不同.2、取两个______的烧杯盛放________的两种液体(水和煤油),用_____的两个电热器给它们加热使它们升高__________,看它们的__________长短.质量升高的温度物质种类相同相同进行实验质量相同相同的温度所用时间1、要研究这个问题,必须保持_____和__________144实验现象：相同质量的水和煤油升高相同的温度，水加热的时间较长。实验说明：质量相等的不同物质升高相同温度，所需吸收的热量是不相同的。结论：

物体吸收的热量不仅与物体的质量、物体温度的变化有关还与物质的种类有关。实验结果实验现象：相同质量的水和煤油升高相同的温度，水加热的时间较长145经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。2．什么是比热容经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升146

水的比热容是：c水=4.2×103J/(kg·℃)

色拉油的比热容是：c油=1.97×103J/(kg·℃)尝试说出水的比热容的物理意义：

1

kg水温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是4.2×103J。认识比热容水的比热容是：c水=4.2×103J/(kg147水4.2×103砂石

0.92×103铁.钢0.46×103冰

2.1×103玻璃

0.67×103铜

0.39×103煤油

2.1×103橡胶1.7×103水银

0.14×103酒精

2.4×103水蒸气1.88×103铝0.88×103甘油2.5×103干泥土

0.84×103铅0.13×103几种物质的比热[J/（kg·℃）]1.哪种物质的比热容最大?2、你还能发现哪些规律？学会查物质的比热容表水的比热容最大比热容与物质的种类有关比热容与物质的状态有关水4.2×103砂石0.92×103铁.钢0.46×148比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越大，吸热或放热本领越强比热容越小，对冷热反应越灵敏比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热149不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？3．利用比热容的知识解释一些现象不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？3．利用比150新疆有句谚语：

“早穿皮袄午穿纱围着火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？3．利用比热容的知识解释一些现象新疆有句谚语：3．利用比热容的知识解释一些现象151昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？3．利用比热容的知识解释一些现象昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北1521kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为__________J.

2kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为_________J.

2kg的水在温度升高10℃时所吸收的热量为

______________________J4.2×1034.2×103×24.2×103×2×10二、热量的计算Q吸=cm(t1-t0)Q放=cm(t0-t1)提炼公式吸收的热量=比热容×质量×升高的温度1kg的水在温度升高1℃时所吸收的热量为__________153c=4.2×103J/（kg·℃）△t=100℃－50℃=50℃=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×50℃解：Q吸=cm△t=4.2×105J答：需要吸收4.2×105J的热量。例1.在1标准大气压下，将质量为2kg的水从50℃加热到沸腾，需吸收多少热量？c=4.2×103J/（kg·℃）△t=100℃－50℃154

例2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？解：Q放=cm(t0-t)

＝4.2╳103J/(kg.℃)×2kg×

60℃

＝5.04×

105J答：水放出了5.04×

105J热量例2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，155什么是比热容比热容知识的运用热量的计算课堂小结什么是比热容比热容热量的课堂小结1561.比热容c2.热量计算：

(降低)(放出)（1）定义：（2）单位:（3）应用:单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量.焦耳/(千克·℃)J/(kg·℃)

保暖冷却调节气候Q吸=cm(t1-t0)Q放=cm(t0-t1)1.比热容c2.热量计算：(降低)(放出)（1）1571.关于比热,下列说法正确的是()A.物体的比热容跟温度有关B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关C.物体的比热容是物质本身的一种特性D.物体的质量越大它的比热容越大C练一练1.关于比热,下列说法正确的是()C练一练1582.下列说法正确的是()A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一B.吸收热量多的物质,比热一定大C.高温物体放出的热量一定多D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度D2.下列说法正确的是()D1593.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水()A.密度大B.比热容大C.温度高D.热膨胀大B3.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里160答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容大，温度变化小；砂石的比热容小，温度变化大。4、沿海地区及我国东南部白天和晚上的气温变化____,而在沙漠地区及我国西北部昼夜气温变化____.为什么？不大较大答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容161沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机162第三节内燃机第三节内燃机163热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解164

向瓦特致敬！

世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于1世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。

瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。向瓦特致敬！世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗165蒸汽机的遗憾——体积太庞大用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！想一想蒸汽机的遗憾——体积太庞大用什么来代替高温高压的水蒸气呢166最早的汽车（1886年）汽车中的巨无霸（额定核载360吨）内燃机——电气时代第二次工业革命

最快的汽车（1600km/h）最早的汽车（1886年）汽车中的巨无霸内燃机——电气时代第167内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为燃料的叫汽油机。使用柴油作为燃料的叫柴油机。内燃机的分类内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为燃料的叫汽168

如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？在这一过程中能量如何转化呢？一、热机的原理如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热169现象：软木塞冲出；管口有“白汽”产生说明:

水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.现象：说明:170燃料的化学能转化为内能，内能转变成机械能水蒸气使机械获得动力。能量转化：应用：热机（将内能转化为机械能的机械）燃料的化学能转化为内能，水蒸气使机械获得动171一、热机蒸汽机内燃机喷气发动机火箭等一、热机蒸汽机内燃机喷气发动机火箭等172内燃机分类：汽油机柴油机内燃机分类：汽油机柴油机173二、汽油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴一、构造：二、汽油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴一、构造：174

二、工作原理：几个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环：

活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。

把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。二、工作原理：几个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环：175吸气冲程汽油和空气

打开，

关闭。活塞由

向

运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。进气门排气门上端下端吸气冲程汽油和空气打开，关闭。活塞176压缩冲程

进气门和排气门都

，活塞向

运动，燃料混合物被压缩，

增大，

升高机械能转化为

。关闭上压强温度内能压缩冲程进气门和排气门都，活塞向运动，177做功冲程

在压缩冲程末尾，

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

运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为

。火花塞向下机械能做功冲程在压缩冲程末尾，产生电火178排气冲程燃烧后的废气

关闭，

打开，活塞

运动，把废气排出气缸。进气门排气门向上排气冲程燃烧后的废气关闭，179柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。喷油嘴三、柴油机柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩180动画演示；汽油机和柴油机的工作过程动画演示；汽油机和柴油机的工作过程181想想议议：

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：汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什1821.一个工作循环有

个冲程，飞轮转动

周，对外做功

次，活塞往复运动

次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。

2.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是＿＿＿＿＿。内能最小的冲程是＿＿＿＿＿。四二一二做功冲程吸气冲程练一练1.一个工作循环有个冲程，飞轮转动周，对外1833、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（）

A.吸气程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程4、四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是(

)冲程,做功冲程是()能转化为()能.C压缩冲程内机械3、汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，1845、汽油机在某个冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，此冲程是（）

A.吸气程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程A5、汽油机在某个冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动185沪科版九年级物理上册课件第13章内能与热机186第4节热机效率和环境保护第4节热机效率和环境保护187柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能？柴薪煤炭石油天然气从哪里获得内能？188不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个概念来表示燃料放出热量的本领。一、燃料的热值想想议议不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁的放热本领强呢？189某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。国际单位：焦每千克；符号：J/kg。气体燃料的单位：焦每立方米；符号：J/m3。1．热值热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。（1）定义（2）物理意义（3）单位某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热190观察热值表，你有什么收获？煤油4.6X107木炭3.4X107汽油4.6X107无烟煤3.4X107氢