第11章簡單機械和功第12章機械能和內能

蘇科版九年級上冊單元復習

第11章簡單機械和功

目錄CONTENTS杠桿01滑輪02功03功率04機械效率051思維導圖一、杠桿1.杠桿及其五要素（1）杠桿定義：在力的作用下繞著固定點轉動的硬棒叫杠桿。

①杠桿可直可曲，形狀任意。

②有些情況下，可將杠桿實際轉一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。

知識點回顧一、杠桿1.杠桿及其五要素（2）杠桿五要素：①支點：杠桿繞著轉動的點，用字母O表示。

②動力：使杠桿轉動的力，用字母F1表示。

③阻力：阻礙杠桿轉動的力，用字母F2表示。

※動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。

動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉動的方向相反。④動力臂：從支點到動力作用線的距離．用字母l1表示。

⑤阻力臂：從支點到阻力作用線的距離．用字母l2表示。知識點回顧1.12.杠桿的平衡條件（1）杠桿平衡：杠桿靜止不動或勻速轉動都叫做杠桿平衡。注意：我們在實驗室所做的杠桿平衡條件的實驗是在杠桿水平位置平衡進行的，但在實際生產和生活中，這樣的平衡是不多的。在許多情況下，杠桿是傾斜靜止，這是因為杠桿受到平衡力作用。所以說杠桿不論處于怎樣的靜止，都可以理解成平衡狀態。（2）杠桿平衡條件的表達式：動力×動力臂=阻力×阻力臂。（3）公式的表達式為：F1l1=F2l2。知識點回顧3.杠桿的平衡分析及應用（1）杠桿動態平衡：指構成杠桿的某些要素發生變化，而杠桿仍處于靜止狀態或勻速轉動狀態，分析杠桿的動態平衡時，一般是動中取靜，根據杠桿平衡條件，分析比較，得出結論；（2）利用杠桿平衡條件來分析和計算有關問題，一般遵循以下步驟：①確定杠桿支點的位置；②分清杠桿受到的動力和阻力，明確其大小和方向，并盡可能地作出力的示意圖；③確定每個力的力臂；④根據杠桿平衡條件列出關系式并分析求解。知識點回顧4.杠桿中最小力的問題求最小動力問題，可轉化為找最長力臂問題。找最長力臂，一般分兩種情況：（1）在動力的作用點明確的情況下，支點到力的作用點的連線就是最長力臂；（2）在動力作用點未明確時，支點到最遠的點的距離是最長力臂。※古希臘學者阿基米德總結出杠桿的平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂，據此，他說出了“只要給我一個支點，我就可以撬動地球“的豪言壯語。知識點回顧5.力臂的畫法（1）首先在杠桿的示意圖上，確定支點O。

（2）畫好動力作用線及阻力作用線，畫的時候要用虛線將力的作用線適當延長。

（3）在從支點O向力的作用線作垂線，在垂足處畫出直角，從支點到垂足的距離就是力臂，用三角板的一條直角邊與力的作用線重合，讓另一條直角邊通過交點，從支點向力的作用線畫垂線，作出動力臂和阻力臂，在旁邊標上字母，l1和l2分別表示動力臂和阻力臂。知識點回顧6.杠桿的分類及應用杠桿分為三類：省力杠桿、費力杠桿和等臂杠桿知識點回顧類型力臂的大小關系力的大小關系特點應用省力杠桿l1＞l2F1＜F2省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費力杠桿l1＜l2F1＞F2費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發剪刀、釣魚桿等臂杠桿l1=l2F1=F2既不省力也不省距離，既不費力也不費距離天平，定滑輪※既省力又省距離的杠桿時不存在的！1.2典例一：（2023秋?虹口區校級期中）如圖所示，木桿在水平力F作用下偏離豎直方向θ角而處于平衡狀態，現保持θ角不變而使力F的方向由水平向右逐漸變為豎直向上而桿始終處于靜止狀態，則在此過程中，力F的大小變化情況是（）A．一直變大 B．一直變小 C．先變小，后變大 D．先變大，后變小C典例精講1.2典例二

：（2023秋?惠山區期中）如圖是人抬獨輪車車把時的簡化示意圖，此時獨輪車相當于

杠桿；若動力臂是阻力臂的3倍，物體和車總重G為1200N，則抬起車把的力為

N。省力典例精講4001.2典例三

：（2023秋?虹口區校級期中）如圖所示，輕質杠桿的A點掛一個重物，繩的拉力為F1，O為杠桿的支點，以最小拉力F2使杠桿處于平衡狀態。請分別畫出F1的力臂l1和最小拉力F2的示意圖及力臂l2。典例精講1.2典例四

：（2023秋?宿城區期中）小明在做“探究杠桿平衡條件”實驗。（1）實驗前，杠桿靜止時的位置如圖甲所示。應將平衡螺母向

調節，使杠桿在水平位置平衡，這樣做的目的

。（2）如圖乙所示，在杠桿左側掛2個鉤碼，每個鉤碼的質量為50g，在A點沿

方向拉動彈簧測力計，直至杠桿仍在

位置平衡，這樣做的目的是

此時彈簧測力計對A點的拉力為

N。右典例精講便于測量力臂的大小，避免杠桿自重影響實驗豎直向下水平便于從杠桿上直接讀出力臂1.5二、滑輪1.滑輪及其分類（1）滑輪定義：周邊有槽，中心有一轉動的輪子叫滑輪。因為滑輪可以連續旋轉，因此可看作是能夠連續旋轉的杠桿，仍可以用杠桿的平衡條件來分析；（2）滑輪分類：定滑輪和動滑輪；知識點回顧FGG定滑輪

動滑輪2.定滑輪工作特點（1）定滑輪使用時，滑輪的位置固定不變；定滑輪實質是等臂杠桿，不省力也不費力，但可以改變作用力方向。（2）定滑輪的特點：通過定滑輪來拉鉤碼并不省力，通過或不通過定滑輪，彈簧測力計的讀數是一樣的，可見，使用定滑輪不省力但能改變力的方向。在不少情況下，改變力的方向會給工作帶來方便；（3）定滑輪的原理：定滑輪實質是個等臂杠桿，動力臂L1、阻力臂L2都等于滑輪半徑，根杠桿平衡條件也可以得出定滑輪不省力的結論。知識點回顧3.動滑輪工作特點（1）動滑輪使用時，滑輪隨重物一起移動；動滑輪實質是動力臂為阻力臂二倍的杠桿，省力，多費1倍距離；（2）動滑輪的特點：使用動滑輪能省一半力，費距離；這是因為使用動滑輪時，鉤碼由兩段繩子吊著，每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力，但是動力移動的距離大于鉤碼升高的距離，即費了距離；（3）動滑輪的原理：動滑輪實質是個動力臂（L1）為阻力臂（L2）二倍的杠桿。知識點回顧4.滑輪組及其工作特點（1）定滑輪和動滑輪組合在一起的裝置叫做滑輪組;使用滑輪組既可以省力，又可以改變力的方向，但要費距離；（2）使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即

動力若忽略滑輪重，則有

；其中n為承擔物重的繩子的段數；其中：F拉—拉力，G動—動滑輪的重力，G物—被提升物體的重力，n—吊住動滑輪繩子的段數；（3）用滑輪組提升物體時，雖然省了力，但是費了距離，滑輪組有幾段繩子吊著物體，繩子自由端移動的距離就是重物升高距離的幾倍；設物體升高的距離為h，則繩子自由端移動的距離為s=nh（n表示承擔物重的繩子的段數）；知識點回顧5.滑輪組的設計第一步：確定動滑輪的個數。首先算出承擔所要拉起重物與動滑輪的自重所需要的繩子的根數n，其方法和滑輪組繩子的繞法中的方法相同，然后我們根據每兩根繩子需要一個動滑輪來確定動滑輪的個數。當n為偶數時，繩子的固定端應拴在定滑輪上，動滑輪的個數當n為奇數時，繩子的固定端應拴在動滑輪上，動滑輪的個數。第二步：確定定滑輪的個數。一般情況下，定滑輪的個數由繩子的段數n和拉力的方向共同決定。當n為奇數且拉力方向向下時，定滑輪的個數應為

；拉力的方向向上時，定滑輪的個數為

；當n為偶數且方向向下時，定滑輪的個數為

；方向向上時，定滑輪的個數為

。知識點回顧6、輪軸（1）輪軸：由輪和軸組成的，能繞共同的軸線旋轉的簡單機械叫做輪軸。例如汽車方向盤、轆護等。（2）輪軸的實質：輪軸相當于一個杠桿，輪和軸的中心O是支點，作用在輪上的力是動力F1，作用在軸上的力是阻力F2，輪半徑OA就是杠桿的動力臂l1，軸半徑OB就是杠桿的阻力臂l2。（3）輪軸的特點：因為輪半徑大于軸半徑，即杠桿的動力臂大于阻力臂，所以作用在輪上的動力F1總小于作用在軸上的阻力F2．使用輪軸可省力，但是動力作用點移動的距離大于用輪軸提升的重物（鉤碼）所通過的距離。（4）輪軸的公式：F1R=F2r；知識點回顧7、斜面（1）斜面是簡單機械的一種，可用于克服垂直提升重物的困難。將物體提升到一定高度時，力的作用距離和力的大小都取決于傾角。如物體與斜面間摩擦力很小，則可達到很高的效率。（2）用F表示力，L表示斜面長，h表示斜面高，物重為G．不計阻力時，根據功的原理得FL=Gh，斜面傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費距離。日常生活中常見的斜面，如盤山公路、螺絲釘上的螺紋等。知識點回顧典例一：（2023春?臨沂期末）小明利用如圖所示的簡單機械移動物體A時，當沿不同方向分別用F1、F2、F3的力，以不同速度勻速拉動物體時，忽略繩子與滑輪的摩擦，下列說法中正確的是（）A．F1＝F2＝F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F2＞F3 D．F1＝F2＜F3A典例精講典例二：（2023秋?臨渭區校級月考）如圖所示，旗桿頂端的裝置屬于

（選填“定”或“動”）滑輪，使用該滑輪可以

（選填“省力”或“改變力的方向”）。若國旗質量為1.2kg，不計摩擦和繩重，人在下方拉動繩子，使國旗勻速上升時拉力的大小為

N。（g取10N/kg）定典例精講改變力的方向12典例三：（2023秋?鼓樓區期中）如圖，用兩個定滑輪和一個動滑輪組成滑輪組，畫出正確繞線方式。典例精講三、功1.功的概念（1）功的定義：一個力作用在物體上，使物體在力的方向上通過一段距離，這個力就對物體做了功；（2）功的單位：國際單位制中，功的單位是：焦耳，符號是J，1J=1N·m；（3）判斷力是否做功包括兩個必要因素：一是力作用在物體上；二是物體在力的方向上通過的距離；（4）力學里規定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積；（5）不做功的三種情況：有力無距離也叫“勞而無功”、有距離無力也叫“不勞無功”、力和距離垂直也叫“垂直無功”。知識點回顧2.做功的大小比較（1）功是一個標量，有大小沒有方向；（2）功的計算公式：W=FS；其中各量單位：功W：J（焦耳）；力F：N（牛頓）；移動距離S：m（米）。※注意：①分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力；②公式中的S一定是在力的方向上通過的距離，且與力對應；③功的單位“焦”（1牛?米=1焦）。知識點回顧3.功的計算（1）公式法：對于恒力的功，通常利用功的定義式W=FS進行計算；（2）功率法：功跟完成這些功所需時間的比值，叫做功率；對于一段時間內力做的功，如果知道功率和時間，可以直接利用W=Pt求出功；（3）做功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離；計算功的公式包括：W=FSW=GH，W=Pt。知識點回顧典例一：（2023秋?東莞市期中）東莞品牌學校廣科附一和廣科附二學風優良，學生勞逸結合，以下是學生小龍在學校的學習、生活情景，其中他所受的重力做了功的是（）A．升旗時佇立不動 B．下樓做課間操 C．在平整的操場上跑步 D．靜坐在座位上聽課B典例精講典例二：（2023秋?吳江區期中）一臺抽水機的功率是1.2kW，抽水時的機械效率是80%，那么抽水5min抽水機做的有用功為

J，這些有用功可以將

N的水舉高10m。2.88×105典例精講2.88×104四、功率1、功率的概念（1）功率定義：物體在單位時間內所做的功叫功率，在物理學中用字母P表示；（2）功率意義：物理學中，用功率來表示物體做功的快慢；（3）功率公式：功率=功/時間，即

；（4）功率單位：國際單位：瓦（W），1W=1J/s；常用單位：千瓦（kW），1kW=103W；知識點回顧2、功率的種類（1）平均功率：物體做變速運動時，力在不同的時間段內做功快慢不同，平均功率可表示力在某段時間內做功的平均快慢程度。

（2）瞬時功率：物體做變速運動時，力在某時刻做功的快慢。知識點回顧3、做功的快慢比較（1）方法一：做相同的功，比較不同的物體所用的時間，所用時間短的物體做功快。（2）方法二：取相同的時間，比較不同的物體所做功的多少，做功多的物體做功快。4、功率的計算（1）在相同時間內，比較做功的多少，做功越多的物體，功率越大。（2）在完成相同功的條件下，比較所用時間的長短，所用時間越短的物體，功率越大。（3）做功多少和所用時間都不同的情況下，通過公式

計算，然后進行比較。（4）計算功率的另一個公式：P=Fv，即物體在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做勻速直線運動，則拉力F所做的功的功率可表示為Fv。（其中F表示物體所受的拉力，v表示物體運動的速度）a．推導：由

，聯立W=Fs，得

=

=Fv。由該公式可知：在功率P一定時，力F與速度v成反比。b．應用：當汽車上坡時，司機采取換擋的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。知識點回顧典例一：（2023秋?宿城區期中）關于功率的說法中正確的是（）A．力對物體做功越多，功率就越大 B．做功時間越短，功率越大 C．完成相同的功所用時間越長，功率越大 D．做功越快，功率越大D典例精講典例二：（2023秋?宜春期中）小明用20N的水平推力，用時10s將重為100N的購物車沿水平地面向前推動了10m，在此過程中小明對購物車做功功率

W，購物車的重力做功

J。20典例精講0五、機械效率1、機械效率的概念概念：有用功跟總功的比值叫做機械效率，通常用百分數表示。①有用功：利用機械做功的時候，對人們有用的功就叫做有用功。②額外功：并非我們需要但又不得不做的功叫做額外功。③總功：有用功與額外功的和叫總功。④總功的計算：W總=Fs；W總=W有用+W額外⑤有用功的計算方法：W有用=Gh；W有用=W總-W額外⑥額外功的計算方法：W額外=G′h，W額外=f摩s；W額外=W總-W有用知識點回顧五、機械效率2、機械效率的計算（1）用W總表示總功，用W有用表示有用功，用η表示機械效率，則：（2）由于額外功不可避免，有用功只是總功的一部分，因而機械效率總小于1。（3）對于三種簡單機械的機械效率的計算總結如下：知識點回顧五、機械效率3、機械效率的大小比較（1）機械效率由有用功和總功兩個因素共同決定，不能理解成：“有用功多，機械效率高”或“總功大，機械效率低”。（2）當總功一定時，機械做的有用功越多（或額外功越少），機械效率就越高；（3）當有用功一定時，機械所做的總功越少（或額外功越少），機械效率就越高；（4）當額外功一定時，機械所做的總功越多（或有用功越多），有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高。知識點回顧4、提高機械效率的主要辦法（1）在有用功一定時，盡量減少額外功，采用減輕機械自身的重力和加潤滑油來減少摩擦的措施；（2）在額外功一定時，增大有用功，在機械能夠承受的范圍內盡可能增加每次提起重物的重力，充分發揮機械的作用。知識點回顧5、機械效率的應用知識點回顧（1）有用功是由使用機械的目的所決定的，當用斜面提升物體時，克服物體重力做的功就是有用功，W有=Gh；

（2）額外功是克服相互接觸物體間的摩擦阻力所做的功，對于斜面而言，W額=fs；

（3）總功是指動力對所做的功，一般情況下使用斜面時，動力做功W總=Fs；

（4）由功的原理：“動力對機械所做的功等于機械克服阻力所做的功”，而機械克服阻力所做的功就包含了有用功和額外功，即：W總=W有+W額；

（5）同一斜面上拉同一物體（粗糙程度相同）時，在斜面上所移動的距離（或物體被提升的高度）不同時，機械效率是相同的；（6）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度有關，斜面粗糙程度相同時，斜面的傾斜程度越大，機械效率越高；斜面的傾斜程度一定時，斜面越粗糙，機械效率越低。6、滑輪（組）機械效率的測量實驗實驗目的：測量滑輪組的機械效率實驗原理：注意事項：（l）勻速拉動彈簧測力計，目的是保證彈簧測力計的示數F大小不變；（2）為了便于讀數，鉤碼下沿和繩子末端在刻度尺上的位置最好取整數；（3）多次測量的目的是進行一些必要的比較，利用不完全歸納法總結規律，而不是求平均值；實驗結論：使用同一滑輪組提升不同的重物時，重物越重，滑輪組的機械效率越大。知識點回顧7、斜面機械效率的測量實驗實驗目的：探究斜面的機械效率實驗原理：實驗結論：斜面越陡機械效率越高，斜面越緩，機械效率越低。知識點回顧8、杠桿機械效率的測量實驗用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。（1）實驗中，將杠桿拉至圖中虛線位置，測力計的示數F為0.5N，鉤碼總重G為1.0N，鉤碼上升高度h為0.1m，測力計移動距離s為0.3m，則杠桿的機械效率為66.7%．請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因：由于使用杠桿時需要克服摩擦做功；知識點回顧8、杠桿機械效率的測量實驗（2）為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關，一位同學用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數據：根據表中數據，能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關，鉤碼越重其效率越高”的結論？答：不能；請簡要說明兩條理由：①兩次實驗時鉤碼沒有掛在同一位置；②僅根據一次對比實驗所得結論是不可靠的。知識點回顧次數鉤碼懸掛點鉤碼總重G/N鉤碼移動距離h/m拉力F/N測力計移動距離s/m機械效率η/%1A點1.50.100.70.3071.42B點2.00.151.20.3083.3典例一：（2023秋?拱墅區校級期中）甲、乙兩斜面的長和高相同，甲斜面的機械效率是60%，乙斜面的機械效率是80%。若將同一物體分別沿這兩個斜面從底端勻速推上頂端。推力方向平行于斜面，則推力F甲：F乙為（）A．1：1 B．3：4 C．4：3 D．2：3C典例精講典例二：（2023秋?南昌期中）為了紀念

對物理學的巨大貢獻，以他的名字作為功的單位。研究表明：省力的機械一定費距離，省距離的機械一定費力，既省力又省距離的機械是不存在的，也就是說使用任何機械都不能省功，這就是

原理。焦耳典例精講功典例三：（2023秋?東莞市校級期中）用如圖所示的滑輪組，將重為600N的物體A勻速豎直提升，作用在繩子自由端豎直向下的拉力F為400N，物體A在5s內上升了3m，不計繩重和摩擦。求：（1）提升物體A所做的有用功W有；（2）拉力做功的功率P；（3）滑輪組提升物體A時的機械效率η；（4）動滑輪的重力。典例精講典例三：【解答】解：（1）拉力做的有用功W有＝Gh＝600N×3m＝1800J（2）拉力移動的距離s＝2h＝2×3m＝6m拉力做的總功W總＝Fs＝400N×6m＝2400J拉力做功的功率（3）滑輪組的機械效率（4）不計繩重和摩擦，動滑輪的重力G動＝nF﹣G＝2×400N﹣600N＝200N答：（1）提升物體A所做的有用功是1800J；（2）拉力做功的功率是480W；（3）滑輪組提升物體A時的機械效率是75%；（4）動滑輪的重力是200N。典例精講第12章

機械能和內能

目錄CONTENTS動能勢能機械能01內能熱傳遞02物質的比熱容03機械能與內能的相互轉化041思維導圖一、動能勢能機械能1.機械能的概念（1）動能：物體由于運動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能；單位：焦耳（J）。（2）勢能：彈性勢能和重力勢能統稱為勢能。①重力勢能概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能；單位：焦耳（J），重為1N的物體（質量約為0.1kg），被舉高1m時所獲得的能量，就是1J。②彈性勢能概念：物體由于發生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能；單位：焦耳（J）。（3）機械能：動能和勢能之和稱為機械能。①動能和勢能都屬于機械能，動能是物體運動時具有的能量，勢能是存儲著的能量，動能和勢能是機械能的兩種表現形式。②機械能大小：動能和勢能的總和。知識點回顧1.12.動能和勢能影響因素（1）影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。（2）影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。（3）影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。知識點回顧1.13.動能和勢能的轉化與守恒（1）動能和重力勢能之間可以相互轉化。動能和重力勢能之間的相互轉化一般發生在只受重力作用下的運動過程中，例如滾擺在下降的過程中，越轉越快，它的重力勢能越來越小，動能越來越大，重力勢能轉化為動能；滾擺在上升過程中，越轉越慢，它的重力勢能越來越大，動能越來越小，動能轉化為重力勢能；（2）動能和彈性勢能之間也可以相互轉化。它可以發生在同一物體上，也可以發生在不同物體之間，例如，從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中，由于皮球發生彈性形變，皮球的動能轉化為彈性勢能，皮球在恢復形變的過程中，它的彈性勢能轉化為動能．拉彎的弓把箭射出去的過程中，拉彎的弓具有彈性勢能，射出去的箭具有動能，這是弓的彈性勢能轉化為箭的動能；知識點回顧1.13.動能和勢能的轉化與守恒（3）機械能守恒：如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總和不變，或者說，機械能是守恒的。做功角度：只有重力或彈力做功，無其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代數和為零；系統內如摩擦阻力對系統不做功。

能量角度：首先只有動能和勢能之間能量轉化，無其它形式能量轉化；只有系統內能量的交換，沒有與外界的能量交換。※機械能守恒一般都是理想狀態下才發生的，物體能量的轉化一般都不太可能只有機械能的轉化，還有其他能量的轉化。知識點回顧1.2典例一：（2023秋?梁溪區校級期中）如圖所示，跳水運動員踏板時首先從高處落到處于自然狀態的跳板上（A位置），不計空氣阻力，然后隨跳板一同向下運動到最低點（B位置）。從A位置到B位置的過程中，下列說法正確的是（）A．運動員的機械能保持不變 B．運動員到達位置B之前，所受到的合力是向下的 C．在這個過程中，運動員動能一直減小 D．在這個過程中，運動員減小的動能小于跳板增加的彈性勢能D典例精講1.2典例二

：（2023秋?化州市校級期中）通常的道路交通事故中，自行車相撞的損壞程度遠不如汽車嚴重，這是因為

的質量和速度比

大，由此表明，物體的動能大小與它的

和速度有關。汽車典例精講自行車質量二、內能

熱傳遞1.內能的概念（1）分子有質量，分子在不停地做著無規則運動，所以分子具有動能；分子間存在著相互作用力，所以分子之間還具有勢能；在物理學中，把物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。（2）單位：內能的單位是焦耳，簡稱焦，用字母J表示。（3）內能的特點：①任何物體在任何情況下都具有內能；②內能具有不可測量性，即不可能準確地知道一個物體具有多少內能；③內能是可以變化的；④對單個分子或少量分子談內能是無意義的。知識點回顧2.熱傳遞的概念（1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分的現象，叫做熱傳遞。沒有做功而使內能改變的物理過程叫做熱傳遞。（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。①傳導——熱量通過接觸物體由高溫部分向低溫部分傳遞；②對流——通過液體或氣體（流體）自身的流動由高溫部分向低溫部分傳遞；③輻射——熱量不通過物體媒介，直接由高溫物體發射到低溫物體的傳遞。（3）熱傳遞的實質：熱傳遞實質上傳遞的是能量，結果是改變了系統的內能。傳遞能量的多少用熱量來量度。（4）熱傳遞具有方向性，熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，不會自發的從低溫物體傳遞到高溫物體或從物體的低溫部分傳遞到高溫部分。知識點回顧3.改變內能的方式改變物體內能的兩種方法：做功和熱傳遞。（1）物體對外做功，物體的內能減小；外界對物體做功，物體的內能增大。（2）熱傳遞發生的條件：存在溫度差。能量（內能）從高溫物體轉移到低溫物體：a．高溫物體內能減小，溫度降低，放出熱量；b．低溫物體內能增大，溫度升高，吸收熱量。（3）做功和熱傳遞在改變內能方面是等效的，但實質不同：做功改變內能屬于能的轉化，熱傳遞改變內能屬于能的轉移。知識點回顧4.溫度、熱量與內能的關系（1）內能和溫度的關系

①物體內能的變化，不一定引起溫度的變化，這是由于物體內能變化的同時，有可能發生物態變化；

如晶體的熔化和凝固過程，還有液體沸騰過程，內能變化，溫度保持不變；②溫度的高低，標志著物體內部分子運動速度的快慢，

因此，物體的溫度升高，其內部分子無規則運動的速度增大，分子的動能增大，因此內能也增大，反之，溫度降低，物體內能減小，因此，物體溫度的變化，一定會引起內能的變化。

知識點回顧4.溫度、熱量與內能的關系（2）內能與熱量的關系

①

物體的內能改變了，物體卻不一定吸收或放出了熱量，這是因為改變物體的內能有兩種方式：做功和熱傳遞，即物體的內能改變了，可能是由于物體吸收（或放出）了熱量也可能是對物體做了功（或物體對外做了功）；②熱量是物體在熱傳遞過程中內能變化的量度，當物體與外界不做功時，物體吸收熱量，內能增加，物體放出熱量，內能減少，因此物體吸熱或放熱，一定會引起內能的變化。

知識點回顧4.溫度、熱量與內能的關系（3）熱量與溫度的關系

①

物體吸收或放出熱量，溫度不一定變化，這是因為物體在吸熱或放熱的同時，如果物體本身發生了物態變化（如冰的熔化或水的凝固），這時，物體雖然吸收（或放出）了熱量，但溫度卻保持不變；②物體溫度改變了，物體不一定要吸收或放出熱量，也可能是由于對物體做功（或物體對外做功）使物體的內能變化了，溫度改變了。

知識點回顧4.溫度、熱量與內能的關系（4）內能和溫度是物體本身就具有的，而熱量是伴隨著熱傳遞存在的，內能和溫度都是狀態物理量，而熱量則是過程物理量；物體吸收熱量，內能一定增加，溫度不一定升高；物體溫度升高，內能一定增加；三個物理量之間既有密切聯系，又有本質區別。※注意熱量、溫度和內能：“熱量不能含、溫度不能傳、內能不能算”。知識點回顧典例一：（2023秋?錦江校級期中）關于溫度、熱量、內能，以下說法正確的是（

）A．100℃的水一定比20℃的水內能大 B．兩個內能相同的物體互相接觸時，有可能發生熱傳遞 C．我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯，是因為湯含有的熱量較多 D．物體內能增大了，一定是從外界吸收了熱量B典例精講典例二：（2023秋?定安縣期中）勞動課上小玉學習了一道中國傳統美食“拔絲地瓜”的做法。制作“拔絲”用的糖漿，需要不斷地加熱、攪拌，主要通過

的方式改變糖漿內能，咀嚼時感覺糖粘牙，因為分子間存在

。典例精講熱傳遞引力三、物質的比熱容1.比熱容的概念（1）單位質量的某種物質溫度升高1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。比熱容是通過比較單位質量的某種物質升溫1℃時吸收的熱量，來表示各種物質的不同性質。（2）比熱容的單位：在國際單位制中，比熱容的單位是J/（kg?℃），讀作焦每千克攝氏度。（3）水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃）；它的物理意義是1千克水，溫度升高或者降低1℃，吸收或者放出的熱量是4.2×103焦耳。（4）比熱容解釋簡單的自然現象：如為什么海水與沙子在同一時刻的溫度不一樣？因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱比沙子的比熱大，所以海水升溫比沙子升溫慢；沒有日照時，海水降溫比沙子降溫慢。知識點回顧2.水的比熱容應用（1）由于水的比熱容較大，一定質量的水吸收（或放出）很多的熱而自身的溫度卻變化不多，有利于調節氣候；（2）夏天，太陽光照射到海面上，海水的溫度在升高過程中吸收大量的熱，所以人們住在海邊并不覺得特別熱；（3）冬天，氣溫低了，海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海氣溫不至于降得太低，所以住在海邊的人們又不覺得特別冷；（4）一定質量的水升高（或降低）一定溫度吸熱（或放熱）很多，有利于用水作冷卻劑或取暖；①作冷卻劑時，是讓水吸收帶走更多的熱量；②用來取暖時，是讓水放出更多熱量供給人們，另一方面。知識點回顧3.熱量的計算（1）物體的溫度升高時吸收熱量為：Q吸=cm（t-t0）；降低時放出的熱量為：Q放=cm（t0-t）；其中c——物體的比熱容——單位J/（kg?℃）；m——物體的質量——單位kg；t0——物體原來的溫度℃；t——物體后來的溫度℃。若用△t表示物體變化的溫度（升高或降低的溫度），物體溫度升高過程吸收的熱量或物體溫度降低過程放出的熱量可以統一寫為：Q=cm△t；公式可以變形為、

、

。知識點回顧3.熱量的計算（2）應用熱量公式解題應注意的幾個問題：①質量的單位要用千克；

②注意識別和恰當地使用有關“溫度變化”的用詞，一定要分清初溫、末溫，升高了、升高到（或降低了、降低到）的溫度含義，要根據題意作出正確的判斷；

③應用熱量公式的條件是物質的狀態不能改變，若不考慮這個因素，計算結果就會出現錯誤！知識點回顧4.熱平衡的應用（1）熱平衡：在熱傳遞過程中，如果沒有熱量損失，則高溫物體放出的熱量Q放等于低溫物體吸收的熱量Q吸，即Q放=Q吸，把這個關系叫熱平衡方程；（2）熱平衡方程式：兩個溫度不同的物體放在一起，高溫物體放出熱量，低溫物體吸收熱量，當兩個物體溫度達到相同時，如果沒有熱量損失，則有Q吸=Q放，稱為熱平衡方程，在熱量計算題中，常采用此等式。※注意此方程只適用于絕熱系統內的熱交換過程，即無熱量的損失；在交換過程中無熱和功轉變問題；而且在初、末狀態都必須達到平衡態；①系統放熱，一般是由于溫度降低、凝固、液化及燃料燃燒等過程；②而系統吸熱則是由于溫度升高，熔解及汽化過程而引起的。知識點回顧5.探究比熱容的實驗（1）實驗目的：探究不同物質吸熱（比熱容）情況；（2）實驗方法：控制變量法、轉換法；（3）實驗器材：2個相同的酒精燈、燒杯、水、沙子、溫度計支、鐵架臺個、石棉網、火柴、停表；（4）實驗步驟：步驟①在兩個鐵架臺的底座上各放一個規格相同的酒精燈，調好鐵圈的高度，將石棉網放在鐵圈上；步驟②將盛有等質量的水和沙子的燒杯分別放在石棉網上；步驟③將兩支溫度計分別掛在鐵架臺的支架上，并將玻璃泡全部浸入液體中，讀出此時水和沙子的初溫度，填入表中；知識點回顧5.探究比熱容的實驗步驟④點燃酒精燈，同時對水和沙子加熱，加熱時間均為6分鐘，停止加熱前分別讀出水和沙子的末溫度,填入表中；步驟⑤整理實驗器材。（5）實驗結論：質量相同的水和沙子吸收相同的熱量,食用油的溫度升高的較大。（6）實驗分析：判斷水與沙子的吸熱本領的大小，有兩種方法：①可判斷兩種物質在升高相同溫度的情況下，所用時間的多少，用時較多的，說明吸收的熱量多，則比熱較大；②可判斷兩種物質在吸收相同熱量的情況下，升高溫度的多少，溫度升高較多的，則比熱較小；知識點回顧典例一：（2023秋?市南區校級期中）質量相等的水和某種液體吸收的熱量之比為2：1，它們升高的溫度之比為1：2，則該液體的比熱容為（）A．1.05×103J/（kg?℃） B．2.1×103J/（kg?℃） C．4.2×103J/（kg?℃） D．8.4×103J/（kg?℃）A典例精講典例二

：（2023秋?中江縣期中）溫度為1℃質量為2kg的水在太陽的照射下，溫度升高了5℃，水吸收的熱量為

J，若使相同質量的煤油和水升高相同的溫度，則煤油吸收的熱量

水吸收的熱量（選填“＞”、“＜”或“＝”）[煤油的比熱容2.0×103/（kg?℃），水的比熱容4.2×103J/（kg?℃）]。典例精講4.2×104＜四、機械能與內能的相互轉化1、內燃機的四個沖程（1）汽油機的工作原理：燃料在汽缸中燃燒時，將存儲的化學能轉變為高溫高壓的燃氣（蒸汽）的內能，又通過燃氣（蒸汽）推動活塞做功，由內能轉變為機械能；（2）汽油機的工作流程：內燃機通過吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程不斷循環來保證連續工作的，如圖：知識點回顧1、內燃機的四個沖程①吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸；②壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，壓縮汽缸內燃料混合物，溫度升高；③做功沖程：在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，高溫高壓氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功；④排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。（3）工作過程中能量的轉化：①壓縮沖程：機械能→內能；②做功沖程：先是化學能→內能，再由內能→機械能；（4）一個工作循環中對外做功1次，活塞往復2次，曲軸轉2周，飛輪轉2圈。知識點回顧2、燃料的熱值及其計算（1）熱值概念：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，符號時q。①對于氣體燃料而言，熱值的定義是1m3的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。②熱值是燃料的一種屬性。（2）熱值單位：焦/千克（J/kg），讀作焦每千克。（3）公式：Q=mqM——燃料的質量——單位千克（kg）；q——燃料的熱值——單位焦/千克（J/kg）；Q——燃燒放出的熱量——單位焦耳（J）。知識點回顧2、燃料的熱值及其計算（4）熱值的物理意義：熱值表示一定質量的燃料