第十三章第十三章 内能内能 本章知识结构图：本章知识结构图： 一、分子热运动一、分子热运动 1.分子热运动： （1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。无论大小，无 论是否是生命体，物质都是由分子、原子等粒子构成。 （2）扩散：不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。比如墨水在水中扩散等等。 a.扩散的物理意义 ： 表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。表明分子之间存在间隙。 b.扩散的特点：无论固体、液体，还是气体，都可以发生扩散。发生扩散时每一个分子都是 无规则运动的。 （3）分子的热运动 a.定义：分子永不停息地做无规则运动叫做热运动。无论物体处于什么状态、是什么形状、 温度是高还是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。 b.影响因素：分子的运动与温度有关，物体温度越高，分子运动越剧烈。 2.分子间的作用力： （1）分子间同时存在着引力和斥力，它们是随着分子间距离的增大而减小，随着分子间距 离的减小而增大，但是斥力变化要比引力变化快得多。分子间作用力的特点如图： （2）固态、液态、气态的微观模型 二、内能二、内能 1.内能： （1）定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。分子动能：分子由 于运动而具有的能，其大小决定于温度高低。分子势能 ： 分子由于存在相互作用力而具有的 能，其大小决定于分子间距。单位是焦耳（J）。 （2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动，无论物体处于什么状态、是什么形状、 温度是高还是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。 （3）同一物体的内能的大小与温度有关，温度越高，具有的内能就越多。但不同物体的内 能则不仅以温度的高低为依据来比较。 （4）影响内能大小的因素：分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度（温度高低）、 分子间相对位置。 2.物体内能的改变： （1）改变内能的方法：做功和热传递 做功：两种不同形式的能量通过做功实现转化。 热传递：内能在不同物体间的转移。 （2）热量： a.定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。 b.单位：焦耳（J）。 三、比热容三、比热容 1.比热容 （1）定义：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，用符号 c 表示。单位：焦每千克摄氏度，符号是 J/（kgC） （2）比热容是反映物质自身性质的物理量，比热容只决定于物质本身，反映了物质吸热 （或放热）的本领，与物质的质量、吸收或放出热量的多少、温度的高低、形状、位置等都 没有关系。但是，物质的比热容不但与物质的种类有关，还与物质的状态有关。 *比热容与吸热本领，温度改变的难易程度*比热容与吸热本领，温度改变的难易程度 两个角度两个角度物质的吸热本领物质的吸热本领物质的温度改变的难易程度物质的温度改变的难易程度 比热容大，吸热本领强比热容大，温度难改变具体说明 比热容小，吸热本领弱比热容小，温度容易改变 实例汽车的发动机用水做冷却剂沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大 （3）质量相同的同种物质，温度升高 1 摄氏度吸收的热量，与温度降低 1 摄氏度放出的热 量是相同的。 2.热量的计算： 计算公式：，其中，吸热公式：，放热公式：。tcmQ)( 0t Q tcm 吸 )( 0 tcmt Q 放 表示物质的比热容，表示物质的质量，是指温度的变化量，表示物质的初温，cmt t0 t 表示末温。 第十四章第十四章 内能的利用内能的利用 本章知识结构图：本章知识结构图： 一、热机一、热机 1.把内能转化为机械能的机械叫热机。 2.内燃机： （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。 （2）分类：汽油机和柴油机。构造图： （3）工作过程： 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，叫做一个冲程。 工作循环 ： 多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的， 经历四个冲程，做功 1 次。汽油机的工作过程如下： （4）汽油机和柴油机的比较： 汽油机汽油机柴油机柴油机 构造顶部有一个火花塞顶部有一个愤油嘴 吸气冲程吸入汽油和空气的混合气体吸入空气 点燃方式点燃式压燃式 效率低高 不 同 点 不 同 点 应用轿车、摩托车载重型汽车、大型拖拉机 相同点相同点 冲程：活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端； 一个工作循环活塞往复运动 2 次， 曲轴和飞轮转动 2 周， 经历四个冲程， 做功 1 次 二、热机的效率二、热机的效率 1.燃料的热值： （1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做热值。 （2）数值：1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。 （3）焦每千克，即“J/kg”。 （4）公式：q=Q/m，其中 Q 表示燃料完全燃烧放出的热量，m 表示燃料的质量，q 表示燃 料的热值。推导公式：Q=mq。 （5） 物理意义 ： 表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。 同种燃料的热值相同， 不同燃料的热值一般不同。 （6）如果是气体，人们还使用完全燃烧某气体所释放的热量来描述气体燃烧放热的性 m 3 1 质，因此有 Q=Vq，q 的单位是。 m J 3 / 2.热机的效率：在热机中，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。 （1）由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于 1。柴油机比汽油机 的效率高。 （2）根据机械效率的公式，可以推导出 %100 Q Q 总 有 3.能量的转化和守恒 （1）在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。 （2）能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从 一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守 恒定律，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。 三、本章总结：三、本章总结： 1.热量、燃料燃烧、热机效率等相关计算。 2.“内能的改变”和“温度的改变”的关系： 能量转化 不一定 能量转移热量 一定 知识点知识点公式公式备注与拓展备注与拓展 热量的计算热量的计算 tcmQ 注意：物体的初温、末温和变化的温度 Q=mq适用于固体和液体燃料燃烧放热燃料燃烧放热 Q=Vq适用于气体 热机效率热机效率 %100 Q Q 总 有 其中，是指有效利用的能量。 Q有 做功做功 热传递热传递 温度改变温度改变 内能改变内能改变 第十五章第十五章 电流和电路电流和电路 本章知识结构图：本章知识结构图： 一、两种电荷一、两种电荷 1.两种电荷 （1）带电体的性质：带电体具有吸引轻小物体的性质。 （2）摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。 接触起电：用接触的方法使物体带电。 （3）电荷种类： 正电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷规定为正电荷。 负电荷：把用羊皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷规定为负电荷。 （4）电荷间的相互作用规律： 同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。 （5）电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电荷。电荷量的单位是库仑，用字母 C 表示。 （6）验电器： 2.原子及其结构 （1）原子及其结构 ： 原子的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。 电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为。原子核带正电，它和核外电子C 10 19- 6 . 1 带的负电荷在数量上相等，所以原子在整体上不显电性。 （2）摩擦起电的本质：由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时， 哪个物体的电子核束缚电子的本领弱， 它的一些电子就会转移到另一个物体上。 失去电子的 物体因为缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带负电（等量的）。由此 可见，摩擦起电并不是创造了电荷，而是使电荷发生了转移，使正、负电荷分开。 3.导体与绝缘体 （1）电荷的定向移动 （2）导体和绝缘体 二、电流和电路二、电流和电路 1.电流 （1）电荷的定向移动形成电流。（电路要闭合） （2）在物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 说明： a.金属导线中的电流，主要是由带负电的自由电子定向移动形成的。电流方向与电子定向移 动的方向相反。 b.当电路闭合时， 在电源外部， 电流的方向丛电源的正极出来， 经过用电器流回电源的负极。 2.电路的构成及电路图 （1）电路的构成： 电源、用电器、导线、开关组成电流可以流过的路径电路。只有电路闭合，电路中才有 电流。注意：用电器上标有“+”的位置与电源正极相连，标有“”的位置与电源负极相连。 （2）电路图 a.概念：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。 b.画电路图时要注意： *必须用规定的电路元件符号。 *所画符号和实物要对应，连接顺序要一致。 *元件要分布均匀。 *整个电路最好画成长方形，导线要横平竖直，尽量简洁。 3.通路、断路、短路 （1）通路：电路中处处连通的电路；（2）断路：在某处断开的电路；（3）短路：电源短 路是不经过用电器， 直接把电源的正负极连接在一起。 用电器短路是用导线把用电器两端连 接起来。 导体导体绝缘体绝缘体 定义定义容易导电的物体不容易导电的物体 常见物体常见物体金属、石墨、人体、大地玻璃、橡胶、陶瓷 原因原因导体中有大量能够自由移动 的电荷 绝缘体中几乎没有自由电荷 相互转化相互转化导体和绝缘体没有严格的界限，在条件改变时可以相互转化 三、串联和并联三、串联和并联 1.串联和并联 串联电路和并联电路是两种最基本的连接方式。如果电路中各元件是逐个顺次连接起来的， 就叫做串联电路；如果电路各元件是并列地连接在电路两点间，就叫做并联电路。 注意：开关连入电路时应该是断开的，在确认电路连接无误后再闭合。 2.鉴别串联电路和并联电路的方法： （1）电流法：从电源的正极开始沿电流的方向观察。若电流无分支，逐个经过所有的用电 器回到电源的负极，即电流只有一条路径，则是串联电路；若电流在某点“分流”，在某点 “汇合”，有多少路径，则是并联电路。 （2）节点法：在识别不规则电路时，不论导线有多少，只要这两点间没有电源、用电器， 导线就可以缩短为一个节点，从而找出各用电器两端的共同点。 四、电流的测量四、电流的测量 1.电流的强弱 （1）物理意义：电流是表示电流强弱的物理量，通常用字母 I 表示。 （2） 单位 ： 国际单位是安培， 简称安， 符号是 A， 还有毫安 （mA）、 微安 （uA）。 1A=1000mA， 1mA=1000uA。 2.电流表和结构介绍 元件符号、量程、读数方法、使用时注意事项。 五、串联、并联电路中电流的规律五、串联、并联电路中电流的规律 1.在串联电路中，电流处处相等，即。 III321 2.在并联电路中，干路中的电流等于各个支路中的电流之和，即。 II I 21 第十六章第十六章 电压电压 电阻电阻 本章知识结构图：本章知识结构图： 串联电路串联电路并联电路并联电路 特点特点 1电流只有一条路径电流子有两条或两条以上的路径，有干路 和支路之分 特点特点 2通过一个用电器的电流也一定通过另 一个用电器，各用电器工作互相影响 干路电流在分支处分成两条或两条以上的 支路，各支路用电器互不影响 特点特点 3一个开关即可控制所有用电器在干路中设置开关可以控制整个电路，在 各支路设置开关可以控制这条支路 一、电压一、电压 1.电压的作用及其单位 （1）电压的作用是使电路中的自由电荷定向移动形成电流，符号是 U。 （2）电压的单位是伏特，简称伏，符号是 U。1kV=1000V，1V=1000mV，1mV=1000uV。 （3）几个常见的电压值： *一节干电池的电压，U=1.5V *家庭电路的电压，U=220V *人体的安全电压，UU 实，P 额P 实时，用 电器不能正常工作。当 U 额U 实，P 额Q。 3.电热的利用和防止： （1）电热的利用 ： 利