2018年新版人教版九年级物理导学案全册

第十三章热和能

第一节分子热运动

班级姓名组别

【学习目标】

1、通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点。

2、能用分子动理论解释某些热现象。

【学习重点】：一切物质的分子都在不停的做无规则运动。

【学习难点】：分子之间存在的相互作用力。

【课本预习】

1

为单位来量度。2

1

2

3

4

能保持一定的。

的距离变小，表现为；当被

和，具有一定的

。相距很远，彼此之间几乎没有，

因此，具有，容易被。X K b1.C o m

5、通常之间的比的小，比的大；之间的比的小，没有

，运动。这样的结构使得，没有确定的，具。

6、常见的是由大量的、构成的；

内的在不停地做；之间存在和

。

【预习检测】

1. 扩散现象：。扩散现象说明：⑴分子间有；

⑵分子在不停的做。

2. 扩散现象既可以在发生，还可以在中发生，也能够在中发生。

3. 为什么打开一盒香皂，很快就会闻到香味，是什么跑到鼻子里了？能闻到香味的原因是________________________。

4. 街上烤臭豆腐的小摊，人们远远就能闻到臭豆腐的味道，这属于现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动，说明分子的热运动跟有关。

5. .建筑、装饰、装修等材料会散发甲醒、苯等有害气体而导致室内空气污染．成为头号“健康杀手”。此现象表明分子在永不停息地做无规则 .

6. 固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的。虽然分子间有间隙，但固体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的。

7. 铁棍很难被拉伸，说明分子间存在________________，水很难被压缩，说明分子间存在_________________。（均选填“引力”、“斥力”）

8. “破镜难圆”说明：当相邻分子间相距很远时，分子间的作用力将变_____________ 。

【共同探究】

★学生活动一：演示气体扩散（课本图16.1—2）

学生交流实验现象并回答下列问题：

1、你在实验中看到的现象是什么？

2、为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面，倒过来行吗?

3、此实验说明了_________________________________________________。

★学生活动二：演示液体扩散

学生交流实验现象并回答下列问题：

1、你在实验中看到的现象是什么？

2

3

★

1

2

★

1、气体、液体、固体三种状态的物体所组成的物体的分子会运动吗？

2、它们运动的快慢与什么有关？你的猜想是：______________。

3、试一试：在生活中找出一些证据支持你的猜想。

各小组派代表讲解并交流达成共识。

气体：现象：________________________结论：________________________________

液体：现象：________________________结论：________________________________

固体：现象：________________________结论：________________________________

思考：我们在大扫除的时候，看见灰尘在空气中飞舞，能说明分子在永不停息的运动中吗？

_________________________

★ 学生活动五：阅读分子间的作用力

1、图16.1-5能说明什么?

2、扩散现象说明分子在不停地运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一

起保持一定的体积呢？

3、为什么压缩固体和液体很困难呢？

小结：1、分子之间有相互作用的 和 。并且同时存在的。

2、当两分子间的距离很小时，作用力现为 ；

当两分子间的距离很大时，作用力表现为 ；

当分子间的距离很大时，分子间的相互作用力变得十分微弱，可近似认为分子间无相

互 。

【归纳整理】

【拓展练习】

1．写出下列物理现象说明的物理原理：

①两滴水银靠近时，能自动结合成一滴较大的水银：______________________

②固体和液体很难被压缩______________-

③墙角的煤堆长了后墙角会变黑_________

2．对下列现象的解释，正确的是（ ）

A ．打开香水瓶盖后，能闻到香味，说明分子在永不停息的运动

B ．封闭在容器内的液体很难被压缩，说明分子间有引力

C ．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙

D ．铅笔笔芯用了一段时间后会变短，说明分子间有斥力

3．试着和同学讨论扩散现象和分子的无规则运动的关系？

______________________________________

4．下列现象中能说明分子在运动的是( )

A ．扫地时，灰尘满屋

B ．煮饭时，米粒翻滚

C ．洒水时，水雾飞舞

D ．炒菜时，满屋飘香

E ．春天沙尘暴，飞沙满天

F ．擦黑板时，粉笔灰四处飞扬

G ．槐树开花时，空气中弥漫着槐花的香味 H ．甲型H1 N1流感病毒通过飞沫传播

I ．细雨濛濛 U.桂花飘香 P.雪花飞舞 Y.树叶凋落

5．将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面，手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后，慢慢提起

弹簧秤，观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________，其原因是_________．

6．我们在实验室用酒精进行实验时，整个实验室很快就闻到了刺鼻的酒精气味，这是一种扩散现象。以

下有关分析错误的是 (

) 基内能本内①_____________________________

②_____________________________ ③_____________________________ 扩散现象：扩散现象主要说明了_________________________，影响扩散快慢

的主要因素________

热运动：分子的热运动跟______有关，______越高，热运动越剧烈 分 子

热

运

动

A．扩散现象只发生在气体、液体之间B．扩散现象说明分子在不停息地运动

C．温度越高时扩散现象越剧烈D．扩散现象说明分子间存在着间隙

7．密闭的房间里打开香水瓶的盖子，一会儿整个房间都能闻到香味．下列说法正确的是( ) A．温度越高，香味扩散得越慢B．若温度低于0℃，这个现象就消失

C．这个现象能说明分子间有相互作用力D．这个现象能说明分子运动是无规则的

8．下列现象中，与分子热运动有关的是…………（）

A．尘土飞扬B．烟雾缭绕C．花香扑鼻D．余音绕梁

9．电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”，请你从屋里角度分析，食物“窜味”属于现象，电冰箱里的食物主要是通过方式失去水分的。w W w .x K b 1.c o M

10．茶蛋赴鸡西人喜爱的食品，把鸡蛋放入用酱油和少量茶叶为主要佐料配制成的汤中煮成“茶蛋”，煮好的“茶蛋”，外壳和蛋清颜色都发生了明显交化，这主要是因为分的无规则运动使酱油中的色素分子到了鸡蛋里面；除此之外，茶蛋变成的速度要比用冷水腌制咸蛋快很多，这主要是因为分子无规则运动的速度与有关。

11．把萝卜腌成咸菜通常需要几天，而把萝卜炒熟，使之具有相同的咸味，仅需几分钟。造成这种差别的主要原因是

A．萝卜分子间存在空隙，易扩散B．盐分子与萝卜分子间存在相互作用的引力

C．炒菜时萝卜是运动的，盐分子更容易进入萝卜中D．炒菜时温度高，分子热运动更激烈

12．对下列常见现象的解释，正确的是（）

A．热胀冷缩，是因为分子的大小随温度的变化而变化B．破镜难圆，是因为分子间有斥力

C．花香四溢，是因为分子在不停地做无规则运动D．尘土飞扬，是因为分子在不停地做无规则运动13．下列说法中正确的是

A．吸盘能牢牢吸在玻璃上，说明分子间存在引力B．尘土飞扬，说明在不停地运动

C．弹簧能够被压缩，说明分子间有空隙D．糖在热水中溶解快，说明温度越高，分子的热运动越剧烈14．关于微观粒子的下列说法中正确的是（）

A．分子间存在着相互作用的引力和斥力B．0℃所有物质的分子都停止了运动

C．组成固体的分子式静止的D．.固体和液体分子间没有空隙

第二节内能

【学习目标】

1．理解什么是内能

2. 知道内能与温度之间的关系

3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。

【学习重点】：内能以及改变内能的方法。

【学习难点】：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。

【预习检测】

1．叫做物体的内能；内能的单位：。

2．同一物体，温度升高，内能。

3．铁水和冰块的温度虽然不同，但他们都具有。

4．改变内能的途径是：和。

5．冬天搓手会让手暖和，是通过改变的内能；冬天嘴对手哈气取暖是通

过改变内能的。

6.在高空飞行的子弹具有_______能、_______能，同时还具有_______能，子弹落地后，这三种能不为零的是_______能.

7.物体内大量分子做无规则运动的激烈程度跟_______有关，当物体的温度升高时，它的内能_______；温度降低时，内能_______

8.当物体对外做功时，它的内能_______，温度_______；当外界对物体做功时，物体的内能_______，温度_______.给自行车打气，筒壁会发热，这是压缩筒内的空气_______，使空气的_______增加，温度升高的缘故.

【共同探究】

★学生活动一：阅读课文127页内能，回答下列问题：

1）运动的物体具有_______，分子不停地做无规则运动，所以分子也具有动能；

2）发生弹性形变的物体，由于有作用力具有______，分子间也有相互作用的引力和斥力，所以分子间也有______，物体________________________________________叫做内能。

3）分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的______________________，分子动能越_____，内能越________。

4）物体的温度低时，分子的热运动______（停止吗？），所以一切物体________。

讨论：内能与机械能的区别：

★学生活动二：改变内能的方法

1、小组讨论：如何使一块冰熔化？怎样使一根铁丝的内能增大？

小结：⑴改变物体内能的方式有两种：＿＿＿＿和＿＿＿＿＿，且在改变物体的内能上是等效的。热传递的实质是＿＿＿＿＿＿＿＿；做功的实质＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑵在热传递过程中，高温物体热量，温度，内能；低温物体热量，温度，内能。（热传递的条件存在温差）

2、演示压缩空气引火仪的实验：新课标第一网

在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，观察发生的现

象，

原因：，

说明：。

3、实验：在大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气。给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，观察瓶内的

变化，原因，

说明。

小结：⑶对物体做功，内能，温度，实质是能转化为能；

物体对外，内能 ，温度 ，实质是 能转化为 能

★ 学生活动三：群策群力

1、1分钟竞赛：举出改变物体内能的例子？

2、讨论达成共识：

内能和温度的关系

⑴物体温度的变化（会、不会）引起内能的变化？

⑵物体温度不变，其内能（可能、不可能）改变？

内能和热量的关系

⑴物体内能的变化（一定、不一定）伴随着吸收或放出热量？

⑵物体吸收或放出热量（一定、不一定）会引起内能的变化？

热量和温度的关系

⑴物体吸收或放出热量（一定、不一定）会引起物体温度的变化？

★ 学生活动四：学生阅读：地球的温室效应

1）什么是温室效应？

2）产生温室效应的原因是什么？

【归纳整理】

1________增加;把金属勺从

它的__________减少了，于是李文静同学得出结论：

通过2______，这一实验表明用

3 （ ）

A

B

C ．物体的内能只与温度有关，温度高的物体，内能一定大

D ．物体的内能只与温度有关，内能大的物体，温度一定高

4．下列说法中错误的是 （ ）

A ．一切物体都有内能，物体的内能跟物体的温度有关

B ．一切物体的分子都在不停地做无规则的运动

C ．物体的分子间既有引力又有斥力

D ．当物体的温度为0℃时，分子就停止运动了,内能就为零

5．在温度为0℃时,静止在桌面上的铁块 （ ）

A ．只具有内能

B ．只具有机械能

、大小相关因素：一切物体都具有内能，其大小跟物体的_____有

内能增大，物体的______降低，内能减小。

___________ 内 能 __________________________________________叫内能。

C．既具有机械能又具有内能D．既没有机械能又没有内能

6．下列事例中物体内能减少的是（）

A．金属汤勺放进热汤中后会变得烫手

B. 放入电冰箱中的食物温度降低

C．一块0℃的冰全部融化成0℃的水

D．“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温

7．关于温度、热传递和能量，下列说法中正确的是（）

A．温度高的物体具有的能量多X k B 1 . c o m

B．温度低的物体含有的能量少

C．能量总是从温度高的物体传递到温度低的物体

D．能量总是从能量多的物体传递到能量少的物体

8．下列事例中,不属于通过热传递改变物体内能的是（）

A．用酒精灯加热杯里的水B．人晒太阳觉得暖和

C．金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手D．用打气筒打气,筒壁会发热

9．物体温度降低时,下列说法中错误的是（）

A．分子无规则运动的速度变慢B．物体的内能减小

C．物体运动的动能不变D．物体运动的动能减小

10．两个物体紧靠在一起，而没有发生热传递，那么它们一定具有相同的（）

A．热量B．温度C．比热D．质量

11．下面说法正确的是（）

A．一切物体都的内能 B．抛有空中的球只具有机械能，不具有内能

C．0℃的冰不具有内能D．一个物体温度不变，内能一定不变

12．关于热传递和热量，下列说法中正确的是（）

A．温度高和物体含有热量一定多

B．质量比较大物体含有的热量比较多

C．热量总是从含有热量多的物体传递到含热量少的物体

D．热量总从高温物体传递到低温物体

13．下列说法正确的是（）

A．高温物体的内能一定大 B．内能大的物体温度一定高

C．物体的内能变小，温度一定降低 D．物体的内能变小，温度可能降低

14．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（）

A．物体的温度越高，它含的热量越多B．物体内能增加，一定要吸收热量

C．物体内能越多，放热一定越多D．物体的温度升高，它的内能就增加

15．0℃的冰全部熔化成0℃的水，体积将减小，比较这块0℃的冰和熔化成的0℃的水所具有的内能，下列说法正确的是：（）

A．它们具有相同的内能 B．0℃的水具有的内能多

C．0℃的冰具有的内能多 D．无法判断

16．关于物体内能，下列说法正确的是（）

A．同一物体温度降低，它的内能一定减少 B．热传递是改变物体内能唯一的方法

C．温度为0℃的物体没有内能D．温度相等的1kg水和1g水内能相同

17．关于温度、热量和内能的说法中正确的是（）

A．物体内能增加，温度一定升高 B．物体内能增加，一定是吸收了热量

C．物体温度升高，内能一定增加D．物体的内能变化多少，物体的热量就变化了多少18．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）

A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小

B．.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变

C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体

D．物体的温度越高，所含热量越多

19.下列关于内能的说法中正确的是（）

A．静止的物体没有内能 B．00C以下的物体没有内能

C．内能和机械能是同一种形式的能量D．内能与物体的温度有关

质疑与反思：

第三节比热容

【学习目标】

1、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性．

2、尝试用比热容解释简单的自然现象．

3、能根据比热容进行简单的热量计算．

4、通过探究，比较不同物质的吸热能力．X| k |B| 1 . c| O |m

【学习重点】：比热容的概念和热量有关计算。

【学习难点】：理解比热容概念并能利用它解释有关现象．

【预习检测】

1．根据生活经验，我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长，说明物体所吸收的热量与_________有关。

2．把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长，说明了物体所吸收的热量的多少与_________有关。

3、相同质量的水和沙子，当温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是一样多呢？

4．热量是看不见，摸不着的，你是通过什么知道水吸收热量多少的呢？

【共同探究】

★学生活动一：探究比较不同物质的吸热能力

1、方法：根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与和有关，我们要探究热

2

3

⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是____________________________。

4、结论：（1）交流实验数据，说出通过实验得出的结论是：相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度（相同、不同），这说明物体吸收热量的多少与有关。

★学生活动二：阅读132页比热容，回答下面问题.

1、定义：由于不同的物质升高相同的温度需要吸收的热量不同，为了揭示物质的这种特性，引入了一个

新的物理量：比热容。物理学中规定：单位质量的物质温度每升高或降低所吸收或放出的为该物质的，它的国际单位是符号

2、意义：看常见物质比热容表格，了解各种物质比热容，可知（1）不同物质的比热容一般，

（相同、不同）（2）水的比热容最大，水的比热容为，它的意义是沙石的比热容为，它的意义是，如果让相同质

量的水和沙石吸收相同的热量，水升温要 （快、慢）。

3、水的比热容较大的在生活中的应用和现象：

（1）人们常用冷水冷却发动机，冬天人们用热水来取暖，你能解释这样做的原因吗？

（2）我国新疆地区有“早穿棉袄，午穿纱，抱着火炉吃西瓜”的说法，你能解释这种昼夜温差较大的

原因吗？

（3）你能再举一例吗？

（4）如果把这杯水倒去一半，所剩部分的水的比热容是_________ J/(Kg ℃)。

★学生活动三:探究热量的计算

已知水的比热容为4.2×103

J/(Kg ℃),

则：1Kg 的水温度升高1℃，所吸收的热量为 ________ J ；

1Kg 的水温度升高2℃，所吸收的热量为 J ；

2Kg 的水温度升高1℃，所吸收的热量为 J ；

2Kg 的水温度升高2℃，所吸收的热量为 J ；

小结：如果我们用Q 表示物体吸收或放出的热量，用c 表示物质的比热容，用Δt 表示温度的变化，你能总结出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式吗？

Q = _____ ___。

请利用公式计算：新|课 |标|第 |一| 网

1、在标准气压下，将0.5Kg ，20℃的水烧开，需要吸收多少热量？

2、质量为5kg 的热水，从100℃降到80℃放出的热量是多少？ 【归纳整理】

【拓展练习】

1．小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。 （１）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种：

① ②

（2）实验中小明猜想；沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的，则应该观察到的现象

是 。

2．、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg 的水，经太阳晒2h 后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热

量是 J ，这是用 的方式增加了水的内能．

3．由Q ＝cm （t － to ）可得。c ＝ ，关于同一种物质的比热容c ，列说法正确的是（ ）

A ．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍

B ．若质量增大一倍，则比热容减至一半

比热容 1、定义：___________________________________________叫比热容 3、物理意义：________________________________。水的比热_________________ 其物理意义可表述为_________________________________________。 2、单位：_________ 4、热量的计算公式：①___________②____________

C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍

D．无论质量多大，比热容都一样

4.我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2℃。若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石

5．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：

（1

（2

6.(2010

比为

7.(2010北京顺义模拟，50)一个温度是40 ℃的铁球，吸收2.3×103 J的热量后，温度上升到90 ℃，求铁球的质量。〔铁的比热容是0.46×103 J/(kg·℃)〕

质疑与反思：w W w .x K b 1.c o M

第十四章内能的利用

第一节内能的应用

第四节热机

班级姓名组别

【学习目标】

1、通过实验了解可以利用内能来做功。

2、通过挂图和模型了解四冲程汽油机的基本工作原理。

1；塞子受到的压力而冲出去，

2的机械——。

3、的种类很多，例如、、、等。

4、燃料直接在内燃烧产生的叫做。是现代社会中最常见的一种。汽车的动力机械就是。

5、可以分为和两大类。

汽油机

6、要使汽油机连续工作，活塞必须能在内运动。在内

运动时，从一端到另一端的过程中，叫做。多数的汽油机与柴油机都是由、、、四个冲程的不断来保证连续工作的。

柴油机

7、的构造和相似，但是通过，因此

，而有一个。的工作过程也分为、、、四个冲程。在冲程里吸进汽缸的只有。在冲程中，把的体积压缩得非常小，使得的已经超过，此时从喷油嘴喷出遇到热便立刻起来。在中，燃烧的使得气体的和急剧升高，从而推动。由于对的压缩程度比

更高，因此在中气体的也大于，因而可以输出。

8、由于工作的过程中较大，要求各有关具有较高的，因此比较笨重。

7 J/kg，

★

第二节

，时放出的是的。

是不同的。例如，燃烧煤

热量的。

阅读课本P135解决下列问题。

1．热机是把_________能转化为_________能的装置。

2．什么是内燃机？

3、完成下表中的填空

★学生活动三：阅读燃料的热值，并回答下列问题：

①燃料的种类很多有固态的也有液态的还有_____态的，例如______等。燃料的燃烧是一种___反应，燃烧过程中燃料的___能得到释放，转化为周围物体的____能。

②_______________________叫燃料的热值。

③热值是燃料的一种______，其物理量符号是______。他的单位（字母）是_________。

④干木材的热值是_______________，其物理意义是______________________。要是有4kg的干木材完全燃烧能放出_______J的热量？

讨论问题一讨论137页“想想议议”，并通过阅读教材，完成下列的问题

在新型运载火箭设计成功后，需要设计一种合适的燃料，请你观察课本上的“几种燃料的热值”表格在表中选择合适燃料并说明原因，以及进一步设想由所选燃料带来的需要解决的技术问题。

所选的燃料是，原因是

讨论问题二：内能的利用效率：

①思考：我们利用内能可以______和_____。

②由于燃料很难完全燃烧，所以实际放出的热量比计算出的热量值要__的多。而且有效利用的热量又比实际放出的热量__。（填大、小）所以利用内能时就存在效率问题。

③取暖的煤炉子、做饭的煤气炉子等各种炉子是通过燃料的燃烧获得_____能，传递给水、食物一部

分为人类服务。其中被人类有效利用的能量是____________________,其计算方法是

__________________；提供这些能量的总能量是______提供的。这些总能量的计算方法是

_______________________。所以炉子的效率就是_____________________。

④想一想提高炉子效率的有效方法：_________________________________________。

⑤推动汽车的汽油机、柴油机等各种热机是利用内能______。其中对人类有用的部分是热机所做的

有用功，其计算方法是________，供这部分有用功的能量来自于_________，其计算方法是____________。

所以热机的效率的计算方法是_____________________

⑥在热机的各种能量损失当中_______的能量最多。

【归纳整理】

1 )

A ．做功冲程 D ．排气冲程 2．我们知道：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连续工作的．关于压缩冲

A

C

316.4－1中表示做功冲程的是（ ）

A 甲

B 乙

C 丙

D 丁

4．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通

过 方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸

被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水

的 。

5．关于热机，下列说法错误的是 （ ）

A ．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率

B ．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率

热机 _________的机器。

_______、______、_______、______四个

冲程，其中将机械能转化为内能的是______冲程，将内能转化

冲程。 ___________________________________________

图16.4－1

图16.4－2 C ．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大

D ．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能

6．氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点。氢气的热值为14．3×107J ／kg ，完全燃烧0．5 kg 的氢气可放出 ________J 的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 (变大／不变／变小)

7．焦炭的热值为 3.0×107 J/kg ，它的物理

意义是 ，完全燃烧 kg 的焦炭放出的热量能把50kg 水的温度升高60℃．[不计热量损失，水的比热容为 4.2×103

J/(kg·℃)]

８．如图16.4－2所示是内燃机的能流图，则内燃机的效率可以表示为（

） A.η=［(E1+E2+E3+E4)/E ］×100％ B.η=(E2/E)×100％

C.η=［(E1－E3+E4)/E ］×100％

D.η=(E1/E)×100％

质疑与反思：

第十五 电流和电路

第一节电荷摩擦起电

学习目标：

1. 认识摩擦起电的现象，了解电荷的种类及电荷间的相互作用是什么？

2. 了解验电器的原理及其作用，了解电荷量及其单位

3. 了解原子结构，知道元电荷、自由电子和电荷的移动

自主学习：

1、阅读课本“电荷”部分，思考下列问题，并在小组内交流：

在什么情况下，就可以认为物体带了电荷？

可以用什么办法使物体带上电荷？举例说明。

2、阅读课本“原电荷”部分，了解物质的组成结构。

3、独立完成下面的预习检测题，然后与正确答案对照，了解自己的预习情况。

【预习检测】

（1）梳过头发的梳子能吸起头发、穿过的化纤衣服表面常吸附一些灰尘。这样，我们就说梳子、衣服带上了。

（2）带了电荷的物体具有的现象。

（3）原子由和组成，位于原子的中心。

4、预习过程中，你还有什么疑问？请跟同学们讨论交流。

合作探究：

●摩擦起电

独立完成下列活动，仔细观察现象，思考产生这些现象的原因：

问题1、将自己的塑料直尺、圆珠笔杆、钢笔等文具在毛发中摩擦后，分别靠近小纸片。

问题2、将一束扯成线状的塑料捆扎绳，用干燥的手自上而下捋。再多捋几次。

问题3、将跟毛皮摩擦过的橡胶棒、跟丝绸摩擦过的玻璃棒分别靠近自来水的细水流、细小纸屑。会发现，细水流变，小纸屑被。

总结：可以发现，一些物体被后能够带上电荷，因而能吸引物体。这种使物体带电的现象，就是现象。

●电荷间的相互作用

思考下面问题：（玻璃棒用丝绸摩擦过，橡胶棒用毛皮摩擦过）

问题4、将两根玻璃棒互相靠近（见课本图5.1-2），自由悬挂的玻璃棒是否会动？可能向哪个方向运动？

问题5：将橡胶棒靠近自由悬挂的玻璃棒，玻璃棒可能向哪个方向运动？

问题6：将两根橡胶棒互相靠近，自由悬挂的橡胶棒会向哪个方向运动？

现象：靠近的两根玻璃棒会，靠近的两根橡胶棒会，靠近的玻璃棒与橡胶棒会。总结：自然界中有两种电荷，把规定为正电荷，

把规定为负电荷。

同种电荷相互，异种电荷相互。

练习1：有A、B、C三个轻质小球，它们相互靠近时，A排斥B，B吸引C。已知A球带正电荷，试判断B、C两个小球的带电情况？

●验电器的原理和作用

阅读课本98页“验电器”部分，试回答、讨论下面问题：

问题7：验电器为什么能检验物体是否带电（验电器的原理）？

问题8：用验电器能粗略比较物体带电的多少吗？为什么？

问题9：用验电器能否检验带电体带的是正电荷还是负电荷？

试一试，用验电器检验一下丝绸摩擦过的两根玻璃棒，哪根带有的电荷多？

总结：验电器的原理是，作用是。电荷量的单位是。

●电荷在导体中的定向移动

完成课本100页中电荷定向移动的实验：

说说你观察到的现象：A验电器的金属箔片，B验电器的金属箔片。

交流讨论：解释观察到的现象，A、B验电器上的电荷数量有什么变化？为什么会变化？

总结：电荷可以沿金属棒。

阅读课本中导体和绝缘体部分，并完成下面问题：

常见的导体有，常见的绝缘体有，各种金属导电靠

7、导体是善于导电的物体。如：金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等。绝缘体是导电的物体如：橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。

8、电风扇叶片上经常布满灰尘，是因为风叶转动时与空气_________而产生________,，带有_________的叶片会把空气中的灰尘吸着不放，以致叶片上特别容易脏

9、打开自来水龙头，放出一股细小的水流，用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近水流，可以观察到水流___________ ，这是因为__________________________

10、检验物体是否带电的仪器叫做______________，用带电体接触它的金属球时，它的两片金屏箔就由于_______________________而张开，且带电体带电量越多，张开的角度就________________

11、我们经常在加油站看到一条醒目的标语"严禁用塑料桶装运汽油"，这是因为桶内汽油会不断与桶璧摩擦，使塑料桶带了__________，造成火灾隐患

12、电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘，这主要是因为()

A荧光屏具有吸附灰尘的能力B房间内灰尘的自然堆积

C电视机工作时，荧光屏表面温度较高 D 电视机工作时，荧光屏表面有静电

13、在编织某种地毯时，编织过程中夹杂一些不锈钢丝，这是因为()

A便地毯更好看B使地毯更耐用

C使地毯更善于传热D释放静电，便地毯不易沾上灰尘

●物理阅读

电的性别──阳电和阴电

人们对电现象进行观察研究的过程中，发现了一个很有趣的现象：两个相同的物体与其他某一物体摩擦后，这两个相同物体之间不是相吸而是相斥。比如两根玻璃棒用丝绸摩擦后，玻璃棒之间是相互排斥的。同时还观察到，同一个带电体如果与用毛皮摩擦过的火漆棒相吸，它就一定与用丝绸摩擦过的玻璃棒相斥。

1733年法国人杜菲用实验发现，带电的玻璃和带电的琥珀是相互吸引的，但是两块带电的琥珀或者两块带电的玻璃则是相互排斥的。这些现象的原因是什么呢？他猜想很可能是由于相互排斥的带电体带的是相同种类的电荷，而相互吸引的两个带电体带的是异种电荷。也就是说，自然界存在着不同种类的电荷。那么存在几种电荷呢？如何进行电荷的分类呢？

杜菲根据大量的实验事实，经过比较分析，大胆地断定：电有两种：一种是与琥

珀带的电性质相同，叫做“琥珀电”；一种是与玻璃带的电性质相同，叫做“玻璃电”。

由于“琥珀电”和“玻璃电”对其他带电体的作用恰恰相反──被“琥珀电”吸

引的带电体一定被“玻璃电”排斥，所以人们就分别称它们为阳电（也叫正电）和阴

电（也叫负电）。就好比我们人有男、女之分一样。当时只是用阳和阴或正和负来说

明两种性质不同的电，至于称谁为正电或负电，完全是任意的。

为了统一起见，到了1747年，美国的富兰克林便把丝绸摩擦过的玻璃棒带的电

称为“正电”，用“＋”号表示；把毛皮摩擦过的火漆棒（或琥珀）带的电称为“负

电”，用“－”号表示。

警惕静电的危害

摩擦是生产、生活中普遍存在的现象，伴随摩擦产生的静电也就跟生产、生活有着密切的联系。但遗憾的是在许多情况下，“静电”却是不受欢迎的“不速之客”。

在气候干燥的季节，如果你穿着旅游鞋在干净的地板上行走后，伸手抓金属门柄，常常会给你一件意想不到的“礼物”──一个小火花跳到手上，麻得你不自在；当你伸手跟别人接触，常常会给对方造成一次电击，令人不快。这都是静电的“恶作剧”。究其原因，原来是身体与空气及周围物体摩擦带了电，由于旅游鞋底绝缘性能好，人体带的电荷不能泄放入地，一旦接触导体，就会发生火花放电，造成“不愉快”的电击。

我们还知道，物体带电后能吸引轻小的纸屑、绒线，当然也能吸引更小的灰尘。日常用的塑料制品、穿的化纤衣物，都是摩擦起电的好材料，静电电荷的良好栖息地。这些物品在使用过程中难免发生摩擦而带电，使用不久它们的表面就会吸附一层灰尘，鲜艳漂亮的用具、衣物也就黯然失色。

当然，这些都是生活中的小事。可是要是发生在生产部门，问题就严重了。在化纤纺织工业中，用化纤丝如尼龙、晴纶、涤纶等织布时，由于化纤丝和金属部件发生摩擦而起电，带电的化纤丝相互排斥而松散，产生乱纱，给生产带来麻烦。橡皮胶是重要的工业原料，又是良好的绝缘体。在生产过程中，橡胶与金属摩擦、剥离及胶布撕裂时产生的静电电荷不易泄漏，积累过多就会发生火花电。由于橡胶制品在生产过程中，很多工序要用汽油和笨等易燃品，因此火花放电往往会引起火灾或爆炸。印刷车间，纸张由于跟机器和油墨摩擦而带电，常常吸在铅板或印刷机的滚筒上，影响连续印刷。摄影用的胶片，在生产过程中产生的静电电荷，常常发生放电现象，使胶片感光形成斑痕而报废。在煤矿矿井中，由于种种摩擦产生的静电电荷，一旦发生火花放电就会引起瓦斯爆炸，给人们的生命财产带来巨大的损失。在火药和炸药的制造、调合、移动及贮藏时，伴随摩擦、分离、混合等现象，会产生大量静电电荷，若不采取必要的措施，更容易造成爆炸、着火等静电灾害。

受静电危害最苦的是石油工业，石油产品及蒸汽，是危险的易燃易爆品。微弱的火花放电也会引起含有汽油或煤油蒸汽的空气燃烧爆炸。而石油生产和储运过程中，几乎处处有静电；石油在管道中流动，在管壁上产生静电；石油从管口流出，冲击金属容器会产生静电；石油液滴飞溅与空气摩擦，会产生静电；石油通过过滤网，会产生静电；石油在油罐车、油船中连续颠簸，运油车行驶时，轮胎和路面摩擦、甚至向油罐中灌入不同规格的新油等等，都会产生大量静电。若防电措施稍有疏忽，就有可能造成不可挽回的损失。

还有，飞机在空中飞行，在穿过云层时，与云中微小的冰或雪的晶体摩擦，使飞机带上大量的静电电荷，特别是飞机在雷雨天飞行时，雨滴溅落在飞机的表面也会使飞机带电。只要飞机上的静电放电电流超过5微安，无线电通信就要受到干扰。所以通常飞机上装有静电放电器，以便中和静电电荷。汽车上的收音机，在炎热干燥的季节里常因轮胎和路面摩擦产生静电干扰而无法接收。狂风卷起的沙砾，往往携带大量的静电电荷，中断无线电通信，有时还会引起铁路、航空等自动信号系统的信号失误，造成严重事故。

可见，生产和生活中的静电，一有时机就会兴风作浪，若不采取防止措施，就会给人们造成很大的危害。

驯服静电，消除危害

静电虽然有那么多的危害，但人们只要掌握了科学知识，就能想出许多办法，驯服静电、消除危害。

不知同学们是否注意观察过，运输汽油的汽车，后面总是拉着一条长长的“尾巴”──一根拖地的铁链条（图1－11）。这就是一

种消除静电危害的好方法，叫“接地”。把容易产生静电的部件用一个良导体与大地连接，可以将静电电荷通过接地导体迅速引入大地，防止电荷的积累，避免静电危害。这是一种既简单易行又安全可靠的方法，被广泛运用。如输送石油的输油管道每隔100～300米就要接地一次。大型油罐要有好几个很深的接地板。向铁路油罐车装卸油料的桥台、钢轨以及油轮码头，都要有专门的接地设施。生产或加工易燃液体和可燃气体的金属设备及输送管道都有可靠的接地设备。不过，接地这种方法有很大的局限性，只适用于消除导体上的静电，对绝缘体上的静电，则无能为力，因为绝缘体中的电荷不能移动，所以接地也无用的。

增加空气湿度是控制静电的另一有效办法。因为空气干燥容易积累静电电荷，所以静电危害大多发生在天气干燥的季节。如果增加空气湿度，工作人员身上、机器各部件、被加工物体表面均可吸附一层水份，使其电阻变小，电荷产生以后将迅速流入大地，如果工作房间空气湿度在70%以上，一般可以防止静电危害。

油类、纤维质、塑料与橡胶等，在加工、装运或使用期间往往产生静电，主要是由于这些物质的电阻率高，绝缘性能好，电荷不易泄漏。如果在这些绝缘物质中加入一些导电填料，做成导电橡胶、导电塑料、导电纤维等，可减小其电阻率。还可以为绝缘材料穿上“导电衣”，涂上一层金属粉末或导电漆，降低材料的表面电阻率，减小放电路径上的电阻，防止静电的产生。目前，导电纤维已被广泛用来作防电工作服、手套、地毯、包装袋和缝纫线等。

卤水点豆腐，一物降一物。为了防止塑料、化纤制品等绝缘体上聚积静电电荷，人们还研制了各种抗静电剂。汽油、柴油、煤油中加入少量的抗静电剂，就可以大大增强它们的导电性能。因此使用抗静电剂也是消除静电的一种“灵丹妙药”。

还有一种方法叫“以电治电”，这实在是一个聪明的主意。在胶片生产和印刷生产中，湿度不宜过大，就可以设置“静电消除器”。它的工作原理是造成大量的带电离子，它们的电性与由于摩擦带上的静电电性相反，把摩擦起电的电荷中和掉。

人们还注意到，同一物体分别和几种不同物质组成的物体摩擦后，会产生完全不同的带电效果：有时带正电，有时带负电；有时带电显著，有时则微不足道。根据这种性质，人们对一些经常发生摩擦而带电的零部件的材料进行适当选择，就能破坏静电产生的条件。

总之，随着静电防护研究的不断发展，静电危害一定能够克服。

第二节电流和电路

电流形成的条件是什么？

将给出小灯泡、电铃、小电动机、电源、开关导线，分先后三次连接电路，使小灯泡亮、电铃响、小电动机转，看谁最快最好！

刚才的灯泡会亮、电机会转，是因为有电流流过它们。电流是怎样形成的呢？

电流的形成：。形成电流的电荷可能是___________________

电流方向的规定：。当电路闭合时在电源外部，电流的方向是_______________________。

●电路：

电路的构成：

电路中元件的作用：