盲校义务教育实验教科书物理九年级上册（供低视力生使用）.pdf

九年级 上册盲校义务教育实验教科书物理物理九年级 上册WULI盲 校 义 务 教 育 实 验 教 科 书2 0 1 8绿 色 印 刷 产 品 定价：10.20 元盲校封面 物理 一九上.indd 118-8-2 上午9:39物理九年级 上册盲 校 义 务 教 育 实 验 教 科 书人民教育出版社 课程教材研究所物 理 课 程 教 材 研 究 开 发 中 心编著北 京主 编：彭前程副 主 编：杜 敏编写人员：付荣兴 孙 新 张大昌 杜 敏 谷雅慧 张 颖 苏福河 苗元秀 金新喜 秦晓文 黄恕伯 彭 征 彭前程责任编辑：谷雅慧 苗元秀美术编辑：王 艾封面设计：吕 李宏庆版式设计：王艾插 图：文鲁工作室（封面）王凌波 王仿溪 张 良 张傲冰图片提供：朱京 CFP gettyimages等主 编：彭前程分册主编：谷雅慧 韩 萍编写人员：彭前程 彭 征 孙 新责任编辑：魏 昕美术编辑：王 喆封面设计：张傲冰插 图：张傲冰盲校义务教育实验教科书 物理 九年级 上册人民教育出版社 课程教材研究所物 理 课 程 教 材 研 究 开 发 中 心 编著出版发行 （北京市海淀区中关村南大街17号院1号楼 邮编：100081）网 址 http:/经 销 全国新华书店印 刷 印刷厂版 次 2018年7月第1版 印 次 年 月第 次印刷开 本 890毫米1240毫米 1/16印 张 8.75字 数 96千字书 号 ISBN978-7-107-32999-9定 价 10.20元价格依据文件号：京发改规 2016 13号版权所有未经许可不得采用任何方式擅自复制或使用本产品任何部分违者必究如发现内容质量问题，请登录中小学教材意见反馈平台：如发现印、装质量问题，影响阅读，请与本社联系。电话：400-810-5788绿色印刷 保护环境 爱护健康亲爱的同学们：你们手中的这本教科书采用绿色印刷标准印制，在它的封底印有“绿色印刷产品”标志。从2013年秋季学期起，北京地区出版并使用的义务教育阶段中小学教科书全部采用绿色印刷。按照国家环境标准（HJ2503-2011）环境标志产品技术要求 印刷 第一部分：平版印刷，绿色印刷选用环保型纸张、油墨、胶水等原辅材料，生产过程注重节能减排，印刷产品符合人体健康要求。让我们携起手来，支持绿色印刷，选择绿色印刷产品，共同关爱环境，一起健康成长！北京市绿色印刷工程目录 1第十三章 内能 1第1节 分子热运动 2第2节 内能 9第3节 比热容 15第十四章 内能的利用 24第1节 热机25第2节 热机的效率33第3节 能量的转化和守恒41第十五章 电流和电路 49第1节 两种电荷50第2节 电流和电路56目录2目录第3节 串联和并联63第4节 电流的测量69第5节 串、并联电路中电流的规律76第十六章 电压 电阻84第1节 电压85第2节 串、并联电路中电压的规律93第3节 电阻98第4节 变阻器105第十七章 欧姆定律115第1节 电流与电压和电阻的关系 116第2节 欧姆定律121第3节 电阻的测量125第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用129远处的山峰上，火光冲天、烟雾弥漫，炽热的岩浆犹如一条火龙。这是火山在爆发。地球内部有高温、高压的岩浆。在极大的压力下，岩浆会从地壳薄弱的地方喷涌而出，无情的火舌毁坏它途经的一切，大量火山灰冲上万米高空火山爆发时，炽热的岩浆携带着大量与热有关的能量。那么，覆盖火山的皑皑白雪有没有与岩浆相同形式的能量？如果有，这种能量的多少与哪些因素有关呢？第十三章 内能2物理 九年级上册第1节 分子热运动盛夏时节，百花绽放。四溢的花香引来了长喙天蛾，它们悬浮在空中吸食花蜜。花香是如何传播的呢？物质的构成很久以前就有人猜想：我们在远处就可以闻到花香，是因为有花香的“原子”飘到我们鼻子里。现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子分子（molecule）、原子（atom）构成的。如果把分子当作球形的，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10 m（0.1 nm）为单位来量度分子。分子如此之小，人们用肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。不过，电子显微镜可以帮助我们观察到这些分子、原子（图13.1-1）。构成物质的分子是静止的还是运动的？相互之间有没有作用力？虽然用肉眼不能直接观察到分子，但人们可以通过物体的一些宏观表现来推断构成物体的分子的情况。第十三章 内能 3图 13.1-1 金块和电子显微镜下的金原子分子热运动演 示将准备好的白醋倒入一个空碗中，放在讲台上。请同学闻到醋味后举手示意。想一想，醋的气味是怎样传到同学身边的？图 13.1-2 气体扩散的实验在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开(图13.1-2)。二氧化氮的密度比空气大，但是抽掉玻璃板后，就会发现两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜?4物理 九年级上册色变得均匀。像这样，不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散（diffusion）。扩散现象也可以发生在液体之间。在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入硫酸铜的水溶液。由于硫酸铜溶液比水的密度大，会沉在量筒的下部，因此可以观察到无色的清水与蓝色硫酸铜溶液之间明显的界面。静放几天，界面就逐渐变得模糊不清了(图13.1-3)。开始时10日后20日后30日后图 13.1-3 液体扩散的实验固体之间也能发生扩散。把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以发现它们互相渗入约1 mm深。演 示在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个杯中滴入一滴墨水，观察哪个烧杯中墨水扩散得快。扩散的快慢跟温度有什么关系？第十三章 内能 5热水中的墨水散开得快，这说明温度越高，墨水中的染料分子扩散得越快。在这个实验中，通过直接感知的现象（这里是墨水散开的快慢），推测无法直接感知的事物（这里是分子的扩散），物理学中我们常用类似的方法。扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。这种无规则运动叫做分子的热运动（thermal motion）。分子运动越剧烈，物体温度越高。分子间的作用力扩散现象表明，分子在不停地运动。既然分子在运动，那么通常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，使固体和液体保持一定的体积呢?演 示如图13.1-4，将两个铅柱的底面削平、刮干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在引力。分子之间的引力使得固体和液体的分子图13.1-46物理 九年级上册不致散开，因而固体和液体能保持一定的体积。从扩散现象还可以发现，物体的分子不是紧密地挤在一起，而是彼此间存在间隙。那么，为什么压缩固体和液体很困难呢？这是因为除了引力以外，分子之间还存在斥力。分子之间既有引力又有斥力。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。固体分子间的距离小，不容 易被压 缩和 拉伸（图13.1-5），具有一定的体积和形状。如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有作用力（图13.1-6），因此，气体具有流动性，容易被压缩。通常液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大；液体分子之间的作图13.1-5图13.1-6第十三章 内能 7用力比固体的小，分子没有固定的位置，运动比较自由（图13.1-7）。这样的结构使得液体较难被压缩,没有确定的形状，具有流动性。常见的物质是由大量的分子、原子构成的；物质的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。这就是人们用来解释热现象的分子动理论的初步知识。图13.1-71.把分子当作球体，一个挨着一个紧密平铺成一层（像每个围棋格子中放一个棋子一样），组成一个单层分子的正方形，边长为1 cm。该正方形中约有多少个分子？这些分子数量大约是全球人口数量的多少倍？2.扩散现象跟人们的生活密切相关，它有时对人们有用，如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中；它有时又对人们有害，如人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染。请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例。3.把湿衣服放在阳光下晒，比不在阳光下干得快。请用分子热运动的观点解释这一现象。4.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面（例如用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板），读出测力计的示数。动手动脑学物理8物理 九年级上册使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板（图13.1-8）。弹簧测力计的示数有什么变化？解释产生这个现象的原因。5.请根据固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性，完成填空。固 态 物 质 分 子 间 的 距 离较小，分子间的作用力很大，（填“有”或“无”）固定形状。液态物质分子间的距离较大，分子间的作用力较大，（填“有”或“无”）固定形状。气态物质分子间的距离很大，分子间的作用力很小，（填“有”或“无”）固定形状。图13.1-8第十三章 内能 9第2节 内能内 能装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？想想议议我们知道，运动的物体具有动能（图13.2-1），运动的分子也同样具有动能。构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。除此之外，由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力（图13.2-2），所以分子也具有势能，这种势能叫做分子势能。图13.2-1图13.2-210物理 九年级上册构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能（internal energy）。内能的单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。飞在空中的足球，离开地面，具有重力势能；足球在空中飞行，还具有动能。空中运动的足球除了整体具有机械能外，同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。一切物体，不论温度高低，都具有内能。炙热的铁水具有内能。冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。物体内能的改变如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了热传递。发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。热传递可以改变物体的内能。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量（quantity of heat），热量的单位也是焦耳。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉第十三章 内能 11下来；发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，体温降低。这些都是热传递改变物体内能的例子。人们常在冬天搓手取暖，从滑梯下滑时会感觉接触部位发热。根据这些现象想一想，除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？结合图13.2-3 思考、讨论。为什么冬天人们常搓手？下滑时有什么感觉？图13.2-3演 示1.如图13.2-4甲，用打气筒给篮球打气。打气前用手摸一摸打气筒的外壁，感受打气筒的温度。打完气后，再摸一摸打气筒的外壁，感受打气筒温度的变化。2.如图13.2-4乙，在烧瓶(或饮料瓶)内盛少量水，用带气管的瓶塞堵住烧瓶的瓶口。通过气管给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。在上述实验中，通过什么途径改变了打气筒和烧瓶内空12物理 九年级上册气的内能？甲 空气被压缩时内能增大乙 空气推动塞子时内能减少搓手取暖等现象（图13.2-3）说明摩擦可以产生热，这部分内能是哪里来的呢？是物体克服摩擦力做功而来的。图13.2-4 甲，用打气筒给篮球打气的过程中，因为打气筒内的空气被压缩，使空气的内能增大，因而温度升高。图13.2-4乙，烧瓶盛水后，瓶内水上方存在着无色透明、无法观察到的水蒸气；当瓶塞跳起来时，可以发现瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小