九年级上册物理书人教版

校园之窗 2026年1月2日 15:20:43 99ANYc3cd6 1 0

整体概述

九年级上册是人教版物理课程承上启下的关键一册，它主要围绕“能”这一核心概念展开，从宏观的机械能，深入到微观的分子热运动和内能，最终落脚于人类利用能源的核心方式——热机和能量转化与守恒定律。

本册书是整个初中物理的重点和难点所在，概念多、计算要求高、与生活联系紧密，是中考物理的绝对“重头戏”。

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核心章节与知识点详解

本册书通常包含以下几个主要章节：

第十三章内能

这是全册书的开篇，也是热学的基础,本章主要介绍物质微观世界的能量形式。

分子热运动
- 物质由分子、原子构成：这是微观世界的基本观点。
- 扩散现象：不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象，它表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高,扩散越快。
- 分子间的作用力：分子间同时存在相互作用的引力和斥力。
  - 当分子间距离等于某一值（r₀）时，引力等于斥力,分子力表现为零。
  - 当分子间距离小于 r₀ 时，斥力大于引力,分子力表现为斥力。
  - 当分子间距离大于 r₀ 时，引力大于斥力,分子力表现为引力。
  - 当分子间距离很远（大于分子直径的10倍）时，分子间作用力变得十分微弱,可以忽略不计。
内能
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- 定义：物体内所有分子的热运动动能和分子势能的总和，注意：任何温度下的物体都具有内能。
- 影响内能大小的因素：
  - 温度：温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大,物体的内能就越大。
  - 质量/物质量：质量越大，分子数量越多,内能越大。
  - 状态：物体的状态（如固、液、气）不同，分子势能不同,内能也不同。
- 内能与机械能的区别：
  - 内能：是微观分子的能量，与物体的温度、质量、状态有关,任何物体都有内能。
  - 机械能：是宏观物体的能量，与物体的质量、速度、高度有关,可以为零。
改变物体内能的两种方式
- 做功：
  - 对物体做功，物体内能增加，温度升高（如：摩擦生热、压缩空气）。
  - 物体对外做功，物体内能减少，温度降低（如：气体膨胀做功，导致温度降低）。
- 热传递：
  - 定义：能量从高温物体传到低温物体,或从物体的高温部分传到低温部分的过程。
  - 条件：存在温度差。
  - 结果：使物体温度发生变化,或发生物态变化。
  - 热量：在热传递过程中，传递能量的多少，热量是一个过程量，不能说“物体含有多少热量”。
- 等效性：做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
比热容
- 定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与其升高（或降低）的温度和质量的乘积之比，它是物质的一种属性。
- 物理意义：表示物质吸热或放热能力的强弱，比热容越大，吸热或放热能力越强（即：升高或降低相同温度，吸收或放出的热量越多）。
- 水的比热容：水的比热容很大，为 4.2×10³ J/(kg·°C)，这一特性在生活中的应用：冷却剂、取暖剂（如用水作为汽车发动机的冷却液、沿海地区冬暖夏凉）。
热量的计算
- 吸热公式：Q吸 = cm(t - t₀)
  - Q吸：吸收的热量
  - c：比热容
  - m：质量
  - t：末温
  - t₀：初温
- 放热公式：Q放 = cm(t₀ - t)
- 热平衡方程：在热传递过程中，如果不计热量损失，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即 Q吸 = Q放。

第十四章内能的利用

本章将内能的知识与实际应用相结合,重点讲解热机和能量守恒。

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热机
- 定义：利用内能来做功的机械。
- 能量转化：将内能转化为机械能。
- 冲程：汽油机和柴油机的工作过程由四个冲程组成：
  - 吸气冲程：吸入燃料和空气的混合物（汽油机）或纯空气（柴油机）。
  - 压缩冲程：压缩气体，机械能 → 内能,温度升高。
  - 做功冲程：火花塞点火（汽油机）或喷油嘴喷出柴油（柴油机），高温气体猛烈膨胀，推动活塞做功，内能 → 机械能，这是唯一对外做功的冲程,也是获得动力的来源。
  - 排气冲程：排出废气。
- 汽油机与柴油机的区别： | 特征 | 汽油机 | 柴油机 | | :--- | :--- | :--- | | 燃料 | 汽油 | 柴油 | | 吸气冲程 | 吸入汽油和空气的混合物 | 吸入纯空气 | | 点火方式 | 点燃式（火花塞点火） | 压燃式（压缩空气，温度超过柴油燃点） | | 效率 | 较低 (20%~30%) | 较高 (30%~45%) |
热机的效率
- 定义：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。
- 公式：η = W有用 / Q总 × 100%
- 提高热机效率的途径：
  - 使燃料充分燃烧。
  - 减少热量散失（如：增大受热面积）。
  - 减少克服摩擦力做功。
  - 利用废气携带的能量（如：利用废气供暖的热电站）。
能量的转化与守恒定律
- 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，能量的总量保持不变。
- 意义：是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，是认识自然、改造自然的重要工具。
- 能量转化的实例：
  - 摩擦生热：机械能 → 内能
  - 发电机：机械能 → 电能
  - 电动机：电能 → 机械能
  - 光合作用：光能 → 化学能

学习方法与备考建议

注重概念理解，不要死记硬背：

对于内能、比热容、热效率等概念，要理解其物理意义，而不仅仅是背诵定义，比热容是物质的“吸热/放热能力”,而不是一个孤立的数字。
建立微观与宏观的联系：

本章的一大特点是“见微知著”，要学会用分子的观点（微观）去解释宏观现象（如热胀冷缩、物态变化、热传递等），物体温度升高,从微观上看是分子无规则运动加剧了。
掌握核心公式的应用：
- Q吸 = cm(t - t₀) 和 Q放 = cm(t₀ - t) 是本章计算的核心，务必搞清楚每个符号的含义、单位，以及公式适用的条件,热平衡问题是中考计算题的常客。
善于总结和对比：
- 将汽油机和柴油机的四个冲程进行对比,记忆它们的异同点。
- 将改变内能的两种方式（做功和热传递）进行对比,理解它们的等效性和区别。
联系生活实际：
- 物理源于生活，思考生活中的现象背后蕴含的物理原理，
  - 为什么用水冷却发动机？（水的比热容大）
  - 为什么沿海地区冬暖夏凉？（水的比热容大）
  - 摩擦生热是什么能量转化？（机械能→内能）
  - 火力发电的能量转化过程是什么？（化学能→内能→机械能→电能）
重视实验：

本章的“比较不同物质吸热的情况”（探究比热容）是重点实验，要掌握实验的原理、器材、步骤、现象分析和结论。