初三物理《内能》与《内能的利用》知识总结

第十三章  热和能

第一节  分子热运动

1、扩散现象：

定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；②分子之间有间隙。

固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是扩散的快慢不同，气体间扩散速度最快，固体间扩散速度最慢。

汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。

扩散速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。

由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。

2、分子间的作用力：

分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。

①  当分子间距离等于r₀（r₀=10^-10m）时，分子间引力和斥力相等，合力为0，对外不显力；

②  当分子间距离减小，小于r₀时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力；

③  当分子间距离增大，大于r₀时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；

④  当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离大于10 r₀时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。

第二节  内能

1、内能：

定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

任何物体在任何情况下都有内能。内能的单位为焦耳（J）。

内能具有不可测量性。

2、影响物体内能大小的因素：

①温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；反之，物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保持不变）。

②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。

③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。

④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。

3、改变物体内能的方法：做功和热传递。

①做功：

做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加（将机械能转化为内能）。

物体对外做功物体内能会减少（将内能转化为机械能）。

做功改变内能的实质：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。

如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。

②热传递：

定义：热传递是能量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。

热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。（热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。）

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；

注意：

①  在热传递过程中，是内能在物体间的转移，能的形式并未发生改变；

②  在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；

③  因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度，所以在热传递过程中，高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度；

④  热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。

做功和热传递改变物体内能上是等效的。

第三节  比热容

1、比热容：

定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。

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·℃)

比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。

物理意义：水的比热容c_水＝4.2×10³J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×10³J。

比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。

比较比热容的方法：

①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。

②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。

2、热量的计算公式：

①温度升高时用：Q_吸＝cm（t－t₀）      c＝      m＝      t＝+ t₀                        t₀＝t-

②温度降低时用：Q_放＝cm（t₀－t）       c＝      m＝      t₀＝+t                      t＝t₀-

③只给出温度变化量时用：Q＝cm△t     c＝      m＝     △t＝

Q——热量——焦耳（J）；c——比热容——焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m——质量——千克（kg）；t——末温——摄氏度（℃）；t₀——初温——摄氏度（℃）

审题时注意“升高（降低）到10℃”还是“升高（降低）（了）10℃”，前者的“10℃”是末温（t），后面的“10℃”是温度的变化量（△t）。

由公式Q＝cm△t可知：物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的。

第十四章：内能的利用

内能的利用

内能的利用方式

利用内能来加热：实质是热传递。

利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。

第一节：热机

1、 热机：

定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等

2、 内燃机：

内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。

在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。

压缩冲程将机械能转化为内能。

做功冲程是由内能转化为机械能。

    ①汽油机工作过程：

②柴油机工作过程：

3、汽油机和柴油机的比较：

   ①汽油机的气缸顶部是火花塞；

     柴油机的气缸顶部是喷油嘴。

②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；

柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。

③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；

柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。

④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。

⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。

4、热值

燃料燃烧，使燃料的化学能转化为内能。

定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。

单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m³）。

热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

公式：

①Q＝qm     m=    q=

Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每千克（J/kg）；m——燃料质量——千克（kg）。

     ②Q＝qV     V=     q=

Q——放出的热量——焦耳（J）；q——热值——焦耳每立方米（J/m³）；V——燃料体积——立方米（m³）。

物理意义：酒精的热值是3.0×10⁷J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10⁷J。

煤气的热值是3.9×10⁷J/m³，它表示：1m³煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10⁷J。

第二节：热机效率

影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。

有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）。

热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。

热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。

公式：         Q_总=        Q_有用= Q_总η

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。

热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。

提高热机效率的途径：① 使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；② 机件间保持良好的润滑，减小摩擦。③在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

常见热机的效率：蒸汽机6%～15%、汽油机20%～30%、柴油机30%～45%

    内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。

第三节：能量的转化与守恒

1、能量的转化与守恒

(1)能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能。自然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等。

(2)能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

(3)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。

2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。

3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。

第二篇：人教版九年级物理第十二章知识总结

第十二章 运动和力

1、机械运动：物体位置的变化。

（一个物体相对于另一个物体位置的变化）

最简单的机械运动：匀速直线运动。

2、参照物：被选做标准（静止）的物体。

参照物可以任意选取，但不能将研究的物体本身当做参照物。 选择不同的参照物，物体的运动状态可能不同。

3、判断物体运动情况

①确定被研究的物体。

②选定参照物。

③根据被研究物体相对于参照物的位置是否发生变化来确定被研

究物体的运动情况。

4、怎样判断参照物？

①确定运动的物体。

②确定运动的物体相对于哪个物体运动。

③这个物体就是被选定的参照物。

二：

1、速度：表示物体运动快慢的物理量。

2、表示运动快慢的方式相同时间比路程（观众）ν=s/t 相同路程比时间（裁判）ν=t/s

3、公式ννt ν

4、平均速度：v=s总/t总

1ν=

t1 t2

s1?s2（总路程/总时间） t1?t2ν=

ν1 ν2 2v1v2 (相同路程) v1?v2

v1?v2 (相同时间) 2 ν=

ν1 ν2

三、

1、时间单位：年 月 日 时（h） 分(min) 秒(s) 旬 一刻钟

测量工具：时钟 手表 停表 秒表 日晷 沙漏 一炷香

2、长度单位：光年 千米(km) 米(m) 分米(dm) 厘米(cm)

毫米(mm) 微米(um) 纳米(nm) 埃 (à)

测量工具：刻度尺 米尺 卷尺 米尺 游标卡尺 螺旋测微器

3、误 差：测量时，测量值和真实值之间的差异。

误差不能消灭，只能减小。

减小误差方法： 1选用精密仪器 2 多次测量取平均值。

4、刻度尺的正确使用：

①使用刻度尺前，要注意观察它的零刻线、量程、分度值。 ②使用刻度尺测量时，尺要紧贴被测物体，并沿着所测直线

放置，不利用磨损的零刻线。

③读数时，视线要与尺面垂直，在精确测量时，要估读到分度值

的下一位（记录时，必须写到分度值的下一位，且只写到分度值的下一位）

④测量结果由数字和单位组成。

5、特殊的测量方法：

①棉线法：测 短曲线（地图）

②滚轮法：测 长曲线（操场）

③纸带重叠法：测 圆柱体周长

④组合法：三角板 刻度尺 测 球直径

四

1、力 物体对物体的作用。（离开物体力就不存在）

2、物体间力的作用是相互的。施力物体受力物体

3、力的作用效果 （使物体发生形变） （速度、方向）

4、影响力的作用效果的三要素：①大小 ②方向 ③作用点

5、力的符号： F 单位：牛顿 N

6、力的种类

7、力的方向：

①重力：竖直向下

②浮力：竖直向上

③压力：垂直于被压面，指向被压物体

④支持力：垂直于支持面，指向被支持物体

⑤摩擦力：与物体相对运动或相对运动趋势方向相反 ⑥弹力：与物体形变方向相反

五

1、力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。

2、实验：摩擦力对物体运动的影响

① 给水平桌面铺上粗糙程度不同的物体的目的：使小车在水平面上运动时所受的摩擦力大小不同。

② 让小车从斜面的同一高度由静止自由滑下目的：使小车到达水平面上运动时的速度相同。

③ 实验结论：平面越光滑小车运动的距离越远，小车受到的摩擦力越小，速度减小的越慢。

④ 根据现象猜想：如果物体不受力，它将以恒定不变的速度永远运动下去。

⑤ 注：同一小车，同一斜面，同一高度，自由下滑。

3、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时总是保持静止状

态或匀速直线运动状态。

4、惯性：物体保持原来运动状态不变的性质。

注：①惯性是物体本身的一种属性。

②惯性的大小只与物体的质量有关，而与其他一切

外界因素无关。

③一切物体在任何情况下都具有惯性。

5、怎样用惯性知识解释惯性现象？

①确定研究的对象。

②研究对象在现象发生前处于的状态。

③与研究对象一起运动的物体发生了怎样的变化。

④研究对象由于惯性仍保持原来的运动状态，结果发生了什么现象 六、

1、二力平衡条件：

①两个力作用在一个物体上（受力物体是同一个）

②两个力的作用线在同一直线上。

③两个力大小相等。

④两个力的方向相反。

２、实验：①两盘砝码数不等 研究力大小不同时物体运动情况 ②把小车拧过一定角度 研究力不在同一直线上时物体的运动

3、二力平衡应用：

①物体处于二力平衡状态时，可以根据其中一个力的大小方向确定另外一个力的大小方向。（测摩擦力、测重力）

②根据物体的受力情况判断物体是否处于平衡状态

静 不 受 力

4受平衡力

合力为零

5、物体只受一个力的作用，物体做 ①匀加速直线运动

②匀速圆周运动

6、物体不受力和受平衡力的区别：

① 从运动状态上看：受平衡力与不受力对物体的运动是等效的，

物体都处于静止或匀速直线运动状态。

② 从物体形变上看：物体受平衡力会产生形变，不受力物体就

不产生形变。

7、一对平衡力与一对作用力和反作用力的联系与区别：

① 平衡力：两个力，大小相等、方向相反、在同一直线上，并

且作用在同一物体上（受力物体一个）

② 作用力反作用力：大小相等、方向相反、在同一直线上，但

作用在两个物体上（受力物体两个）

③ 作用力与反作用力力的性质相同，平衡力的两个力的性质不

一定相同。

④ 作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。平衡力

中的某个力发生变化或消失时，另一个力部一定变化或消失。 ⑤ 平衡力的作用效果使物体平衡，作用力与反作用力对两个物体分别产生效果。