九年级物理 全一册 第十章——知识点(北师大)

物 理

九年级 全一册

北师大

2020

1 第十章 机械能、内能及其变化

§10.1 机械能

一、能量

（一）定义：

物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

（二）单位：

焦耳，符号：J。

（三）要点诠释：

1、物体能够做的功越多，它具有的能就越大。

2、物体能对外做功，即说明此物体具有能。但是有能不一定正在做功，只是说明有做功的本领。

3、功就是能转化多少的量度。功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。

（四）拓展：

1、功：过程量，是能量转化的量度。

2、能量：状态量，表示物体做功本领的大小。

二、动能

（一）定义：

物体由于运动具有的能叫做动能。

（二）影响因素：

物体运动的速度和物体的质量。

1、质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大；运动的速度越小，它具有的动能就越小。

2、运动速度相同的物体，质量越大，它具有的动能就越大；质量越小，它具有的动能就越小。

2 （三）拓展：

动能公式：2kmv21E其中m为质量，v为速度。

（四）探究物体的动能跟那些因素有关

1、实验方法：控制变量法、转化法。

2、实验步骤：

（1）让质量相同的小球，从斜面的不同高度自由下落，推动木块移动，比较两次木块被推动的距离。

实验现象：高度高的小球推动木块的距离远。

结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它具有的动能就越大。

（2）让质量不同的小球，从斜面的同一高度自由下落，推动木块移动，比较两次木块被推动的距离。

实验现象：质量大的小球推动木块的距离远。

结论：运动速度相同的物体，质量越大，它具有的动能就越大。

三、势能

（一）重力势能

1、定义：

受到重力的物体被举高后具有的能叫做重力势能

2、影响因素：

物体的质量和物体所在位置的高度

（1）质量相同的物体，位置越高，它具有的重力势能就越大；位置越低，它具有的重力势能就越小。

（2）位置相同的物体，质量越大，它具有的重力势能就越大；质量越小，它具有的重力势能就越小。

3 3、探究物体的动能跟那些因素有关

（1）实验方法：控制变量法、转化法。

（2）实验步骤：

甲：

实验现象：位置高的铁块，使桌腿陷入的深。

结论：质量相同的物体，位置越高，它具有的重力势能就越大。

乙：

实验现象：质量大的铁块，使桌腿陷入的深。

结论：位置相同的物体，质量越大，它具有的重力势能就越大。

4、拓展：

重力势能公式:mghpE其中m为质量，h为高度，KgN10g

（二）弹性势能

1、定义：

具有弹性的物体发生弹性形变后具有的能叫做弹性势能。

2、影响因素：

弹性形变。同一弹性物体，弹性形变越大，具有的弹性势能就越多。

3、拓展:

弹性势能还与物体的材料有关。

弹性势能公式：221xkEp其中为x为形变量，k为劲度系数。

4 四、机械能及其转化

（一）机械能的定义：

动能与势能统称为机械能。

（二）动能与势能间的相互转化：

A→B：高度减小，重力势能减小；速度增大，动能增大。

B→C：高度增大，重力势能增大；速度减小，动能减小。

（三）机械能守恒

物体的动能和势能之间是可以转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能守恒的。

5 §10.2 内能

一、分子动理论

（一）物质是由分子和原子构成的。

（二）分子在做永不停息地无规则运动。

1、扩散：

两种不同的物质可以自发地彼此进入对方的现象，这种现象称为扩散现象。（宏观现象）

（1）扩散现象表明：

A、分子在做永不停息地无规则运动。

B、分子之间有间隙。

（2）对扩散现象的理解

A、扩散时分子的运动是双向的，在扩散中两种分子会同时进入对方。

B、扩散现象不仅存在于状态相同的物质之间，还存在于不同状态的物质之间。

C、扩散现象整体看起来是有方向的，但如果单看某一个分子的运动，则是杂乱无章的无规律的。

D、不同的物质一定要互相接触时才发生扩散。

6 2、热运动：

组成物质的分子处于永不停息的无规则运动之中。温度越高，分子的运动越剧烈，扩散现象越明显。这种运动称为热运动。（微观现象）

（三）分子间存在着引力和斥力。

1、分子之间的的引力和斥力同时存在，处于正常状态的固态物质分子间的引力与斥力基本平衡，分子在其平衡位置附近振动。

2、物体受到拉伸时，分子间距离变大，分子间引力更为显著。

3、当物体受到压缩时，分子间距离变小，分子间斥力作用更为显著。

二、固体、液体和气体的特征

1、固体：固体中，分子彼此靠得很近，有规律地紧挨在一起，所以固体既有一定的形状，又有一定的体积。

2、液体：液体中，分子只能在一定限度内运动，因而液体没有确定的形状，但占有一定的体积。

3、气体：气体中分子离得较远，且能自由地沿各个方向运动，因而气体没有固定的形状，也没有确定的体积。

7 三、物体的内能

（一）内能：

1、基本概念：

（1）分子由于热运动而具有的能叫作分子动能。

（2）分子之间由于存在相互作用的力而具有的能叫作分子势能。

2、定义：

物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。

（1）一切物体在任何情况下都有内能。不存在没有内能的物体，0℃的冰也具有内能。

（2）内能具有不可测量性。

3、热量

物体吸收或放出热的多少叫做热量。

4、影响内能大小的因素：

物体内能的大小，除与温度有关外，还与物体的体积、状态、质量等因素有关。

（二）改变内能的方式：

1、做功和热传递是改变物体内能的两种方式。外界对物体做功，或者物体从外界吸收了热量，物体的内能增加。反之，物体的内能将减少。

2、不同形式的能量（如内能和机械能、化学能和内能）之间可以相互转化。

要点诠释

1、热传递是内能的转移；做功是内能与不同形式能的相互转化。

2、热传递包括：热传导、热对流和热辐射。

3、热传递的条件是两个物体存在温度差。

8 §10.3 探究——物质的比热容

一、比热容

（一）定义：

某种物质温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量好与物质的质量和温度变化量乘积的比，叫做这种物质的比热容。用符号c表示。

（二）单位：

在国际单位中，比热容的单位是：）（Kkg/J•，读作：“焦每千克开”。

也常写作：C)J/(kg•，读作：“焦每千克摄氏度”

（三）表达式：

)(0ttmQc

（四）要点诠释：

1、比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同，可以粗略鉴别物质。

2、比热容的大小只取决于物质本身及状态，与质量大小、温度高低、吸放热多少都无关。

3、同种物质的不同状态，比热容一般不同。例如：水和冰的比热容不同。

4、物质的比热容越大，其温度越不容易改变。

（五）水的比热容：

1、C)J/(kg102.4c3•水，物理意义：质量为1kg的水，温度升高或降低C1时，吸收或放出的热量为J102.43。

2、水的比热容较大的应用：

（1）水的吸放热本领强，用水做散热剂。

（2）水的温度能改变对机械或生物体起保护作用。

9 二、热量的计算

（一）吸热公式：）（吸0ttcmQ

（二）放热公式：）（放-ttcmQ0

（三）一般公式：tcmQ

三、热平衡方程

两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。

公式：放吸QQ

10 §10.4 热机

一、热机

（一）定义：

将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。

（二）工作原理

燃料在燃烧时，将化学能转化为内能，内能转化为机械能。

（三）种类

蒸汽机，内燃机，汽轮机，喷气发动机等。

二、内燃机

燃料直接在发动机气缸内燃烧，产生动力的热机叫内燃机，主要有汽油机和柴油机两种。

三、汽油机

（一）汽油机的构造：

气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞

11 （二）汽油机的工作过程：吸气、压缩、做功、排气。

1、吸气冲程。进气门打开，排气门关闭，活塞由气缸最上端向下运动，汽油和空气的混合物从进气门被吸入气缸。当活塞运动到最下端时，进气门关闭。

2、压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由气缸的最下端向上运动，燃料混合物被压缩，气缸内温度升高，气压增大。（机械能转化为内能）

3、做功冲程。在压缩冲程结束后，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物。燃料混合物剧烈燃烧，产生高温、高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。（点燃式；内能转化为机械能）

4、排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞从气缸最下端向上运动，把废弃排出气缸，为下一个循环做好准备。

（三）优缺点：

汽油机：机体轻巧，噪声小；油价贵，效率低。

四、柴油机

（一）柴油机的构造：

气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴