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《科学探究：物质的比热容》教案
【教学目标】
1、知识与技能
①理解物质的比热容，知道比热的单位及其读法。
②知道比热是物质的特性之一，会查物质的比热表。
③会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
④会利用比热容的计算公式进行计算。
2、过程与方法
通过实验探究经历科学探究物质比热容的过程，有控制变量的意识。
3、情感、态度与价值观
通过实验培养学生热爱科学的情感及钻研精神。
【教学重点】
理解比热的概念。
【教学难点】
比热容的有关计算。
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
烧杯，电加热器，空气温度计，水，煤油等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
夏日的海边，走在沙滩上和海水中的感觉相同吗？以此引入新课
2、探究新知
（一）探究物质吸热或放热规律
思考：
煤气灶烧水 加热铜块和铁块
使一壶水与半壶水，升高相同温度时，吸收的热量是否相同？
使质量相同的铜与铁升高相同的温度，它们吸收的热量相等吗？
探究不同物质吸热的能力，如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。实验中所要控制的因素：21
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质量相同；升高的温度相同；加热的热源要相同
进行实验与收集数据
1、取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材。
2、记录液体加热前的温度t1。
3、用酒精灯加热一定时间后熄灭酒精灯，同时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记录液体的温度t2。
分析与论证
1、相同质量的水，升高相同的温度时，吸收热量相同，用煤油做实验也能得出相同的结论；
2、相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。
实验结论
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相同；
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
如何表示不同物质这种性质上的差别呢
（二）比热容
1.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。用符号c表示。www.21-cn-jy.com
2.比热容的单位：
焦耳每千克摄氏度，符号是J/（kg.℃）
3、比热容公式
Q：吸收的热量；
m：物体的质量；
t1：物体初温度；
t2：物体末温度
4、单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。
常见物质的比热容
1.查比热容表可知：水的比热容是4.2×103J /（kg.℃）
物理意义吧：表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2.比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同；同种物质的不同状态，比热容一般不同。21·世纪*教育网
3.比热容只与物质的种类及状态有关，与物体的质量、体积、温度、吸放热多少无关。
从表中数据可以看出，水的比热容较大，思考有哪些应用？为什么？
用热水取暖 用水冷却 调节气温
因为水的比热容较大，对于一定质量的水，升高或降低相同温度时，能吸收或放出较多的热量。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
海水与沙子受光照的时间完全相同，它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。2·1·c·n·j·y
同一纬度的沿海城市和沙漠地带的气温变化为什么会如此大
由于海水的比热容较大,砂石比热容小,吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。【来源：21·世纪·教育·网】
（三）热量计算
根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
例：要把2kg水从20℃加热到100℃，至少需供给多少热量？
解：根据Q吸= cm (t2-t1)可知
Q吸=cm (t2-t1)
= 4.2×103 J/(kg. ℃) ×2kg ×（100℃-20℃）
=6.72×105 J
若物体降温放热，可用公式表示为：Q放=cm（t1-t2）
三、课堂小结
4、课堂练习：
1、为了比较水和食用油的吸热能力，同学们用两套完全相同的装置做了如图所示的实验：在两个烧杯中分别装有质量相等、初温相同的水和食用油，用完全相同的酒精灯分别给水和食用油加热。关于实验过程中出现的情况，下列描述正确的是（ ）
A．食用油和水加热到相同温度，所需加热时间相同
B．食用油吸热升温较快，说明食用油吸热能力较强
C．加热相同时间，水升温少，说明水吸热能力较强
D．加热相同时间，水和食用油升高的温度不同，所吸收的热量不同 21教育网
2、关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物体吸收或放出的热量
B．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．比热容是物质的一种特性，与质量、吸收或放出的热量均无关om
3、暑假，小明到海边游玩，发现烈日炎炎的中午海滩上的沙子热得烫脚，海水却非常凉爽，这是因为（ ）
A．水比沙石的温度变化大
B．水比沙石的比热容大
C．水吸收的热量大于沙石吸收的热量
D．水的密度比沙石的密度小
4、关于比热容，以下说法错误的是（ ）
A．物质的比热容和热量、质量、温度都无关，只和物质种类、物态有关
B．内陆地区的温差比沿海地区的温差大是因为水的比热容比泥土、砂石的大
C．在发烧病人的额头上擦凉水降温是利用了水的比热容大这一性质
D．为了减少热岛效应带来的危害我们可以修建人工湖和多种植树木
5、根据如表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（ ）
A．液体的比热容一定比固体的比热容大
B．同种物质发生物态变化后，比热容不变
C．水和沙石放出相等的热量，水的温度降低较多
D．内能相同的水和铜接触时，有可能发生热传递
6、由比热容的公式，判断下列哪种说法是正确的（ ）
A．物质的比热容跟它的热量成正比
B．物质的比热容跟它的质量成反比
C．物质的比热容跟它的温度变化成反比
D．比热容是物质的特性之一，不随热量、质量、温度的变化等因素改变而改变
作业布置：
完成课后作业1—5题
板书设计
13.2 科学探究：物质的比热容
（一）、不同物质的吸热能力不同
（二）、比热容的概念
（三）、水的比热容较大及其应用
（四）、比热容的计算公式
【教学反思】
比热容是本章的教学重点，也是初中物理教学中的一个难点。通过本节教学要让学生建构起比热容的概念，了解比热容较深的内涵、较广的外延，结合常见物质的比热容表，联系实际讨论一些日常现象；在正确理解比热容物理意义的基础上，总结出热量的计算公式Q=cm△t ，而运用公式进行简单的计算是本节的又一重点，通过计算让学生熟练掌握吸收（放出）热量的方法，来加深对比热容的理解。
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科学探究：物质的比热容
沪科版九年级物理第十三章第2节
同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。
白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？
高温路面煎鸡蛋
新课导入
思考
使一壶水与半壶水，升高相同温度时，吸收的热量是否相同？
使质量相同的铜与铁升高相同的温度，它们吸收的热量相等吗？
煤气灶烧水
加热铜块和铁块
铜块
铁块
探究物质吸热或放热规律
探究不同物质吸热的能力，如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。
探究物质吸热或放热规律
实验中所要控制的因素：
①质量相同；
②升高的温度相同；
③加热的热源要相同。
进行实验与收集数据
1、取一定质量的水和煤油装入两容器中，安装好实验器材。
2、记录液体加热前的温度t1。
3、用酒精灯加热一定时间后熄灭酒精灯，同时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记录液体的温度t2。
探究物质吸热或放热规律
液体名称 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 升高的温度 △t/℃ 加热时间
t/min
水
煤油
分析与论证
1、相同质量的水，升高相同的温度时，吸收热量相同，用煤油做实验也能得出相同的结论；
2、相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。
探究物质吸热或放热规律
探究物质吸热或放热规律
质量相等的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度不同，当升高同样的温度时，吸收的热量不同。
为了说明质量相等的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量是不相等的这种性质，我们需要引入一个新的物理量
物质的比热容
经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
比热容用符号c 表示，
比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg · ℃)。
单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等。
比热容公式
Q：吸收的热量；
m：物体的质量；
t1：物体初温度；
t2：物体末温度
物质的比热容
常见物质的比热容
几种物质的比热容c/ [J·(kg·℃)- 1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 水银 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
物质的比热容
2.比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同；同种物质的不同状态，比热容一般不同。
3.比热容只与物质的种类及状态有关，与物体的质量、体积、温度、吸放热多少无关。
物理意义：
1.查比热容表可知：水的比热容是4.2×103J /（kg.℃）
表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
物质的比热容
从表中数据可以看出，水的比热容较大，思考有哪些应用？为什么？
物质的比热容
用水取暖
用水冷却
调节气温
因为水的比热容较大，对于一定质量的水，升高或降低相同温度时，能吸收或放出较多的热量。
沙漠５~３８℃
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
海水与沙子受光照的时间完全相同，它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
物质的比热容
沿海２1~２7℃
沙漠５~３８℃
由于海水的比热容较大,砂石比热容小,吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。
最高可达70℃~80℃
沿海城市和沙漠地带的气温变化为什么会差别如此大
物质的比热容
热量的计算
根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
Ｑ=cｍ△t
Ｑ吸=cｍ（t-t0）
Ｑ放=cｍ（t0-t）
c—比热容 △t —变化温度
初温
末温
例：要把2kg水从200C加热到1000C，至少需供给多少热量？
解：根据Q吸= cm (t2-t1)可知
Q吸=cm (t2-t1)
= 4.2×103 J/(kg. ℃) × 2kg ×（100℃-20℃）
=6.72×105 J
物质的比热容
课堂小结
比热容
比热容
热量的计算
1、物理意义 。
2、定义 。
4、水的比热容 。
3、单位 。
2、计算公式
（1)吸热公式 。
（2)吸热公式 。
大显身手
1、为了比较水和食用油的吸热能力，同学们用两套完全相同的装置做了如图所示的实验：在两个烧杯中分别装有质量相等、初温相同的水和食用油，用完全相同的酒精灯分别给水和食用油加热。关于实验过程中出现的情况，下列描述正确的是（ ）
A．食用油和水加热到相同温度，所需加热时间相同
B．食用油吸热升温较快，说明食用油吸热能力较强
C．加热相同时间，水升温少，说明水吸热能力较强
D．加热相同时间，水和食用油升高的温度不同，所吸收的热量不同
C
大显身手
2、关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物体吸收或放出的热量
B．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．比热容是物质的一种特性，与质量、吸收或放出的热量均无关om
D
大显身手
3、暑假，小明到海边游玩，发现烈日炎炎的中午海滩上的沙子热得烫脚，海水却非常凉爽，这是因为（ ）
A．水比沙石的温度变化大
B．水比沙石的比热容大
C．水吸收的热量大于沙石吸收的热量
D．水的密度比沙石的密度小
B
大显身手
4、关于比热容，以下说法错误的是（ ）
A．物质的比热容和热量、质量、温度都无关，只和物质种类、物态 有关
B．内陆地区的温差比沿海地区的温差大是因为水的比热容比泥土、砂石的大
C．在发烧病人的额头上擦凉水降温是利用了水的比热容大这一性质
D．为了减少热岛效应带来的危害我们可以修建人工湖和多种植树木
C
5、根据如表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（ ）
A．液体的比热容一定比固体的比热容大
B．同种物质发生物态变化后，比热容不变
C．水和沙石放出相等的热量，水的温度降低较多
D．内能相同的水和铜接触时，有可能发生热传递
大显身手
D
6、由比热容的公式 ，判断下列哪种说法是正确的（ ）
A．物质的比热容跟它的热量成正比
B．物质的比热容跟它的质量成反比
C．物质的比热容跟它的温度变化成反比
D．比热容是物质的特性之一，不随热量、质量、温度的变化等因素改变而改变
大显身手
D
完成本节课后作业1~5题
作业布置
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13.2 科学探究：物质的比热容
一、填空题（共4题）
1. 在炎热的夏天，当你赤着脚从岸上走入河中时，会感到岸上烫脚，河里凉快，解释这一现象。
答：这是因为水的比热容较 。根据公式 可知：对于相等质量的水和沙子，在同样受热或冷却的情况下，水吸收或放出的热量 沙子吸收或放出的热量，水的 比沙子 。因此，在受太阳照射条件相同时，沙滩热得烫脚，而海水不是很热。
2. 工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质，是因为水的 较大；在古代，人类学会了钻木取火的方法，这是利用 的方式改变物体的内能。
3. 甲、乙两种物质，它们的质量比是 ，若它们的比热容之比是 ，则它们升高相同的温度吸收的热量之比 。
4. 汽车散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较 （选填“大”或“小”）的特点。一段时间后水量减少，剩下的水比热容 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。当汽车散热器散热时，通过 方式改变了水的内能。
二、选择题（共8题）
5. 甲、乙两个物体的比热容之比为 ，质量之比为 ，升高温度相同，则甲、乙吸收的热量之比为
A． B． C． D．
6. 叶子姐姐在厨房发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些，这是因为
A．水的比热容小，吸收相同的热量后温度升高得少
B．油的比热容小，吸收相同的热量后温度升高得多
C．在相同的时间内，水吸收的热量较少
D．在相同的时间内，油吸收的热量较多
7. 我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，把燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，用水做运输能量的介质是因为水的
A．比热容较大 B．内能较大 C．质量较大 D．密度较大
8. 关于比热容，下列说法正确的是
A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的比热容跟物体的温度有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．物体的比热容与温度、质量都没有关系
9. 关于水的比热容，下列说法正确的是
A．沿海昼夜温差小是因为水的比热容小
B．水变成冰后，比热容不变
C． 水的比热容与 水的比热容相等
D．比热容的大小与物体质量有关，一桶水比一小杯水比热容大
10. 夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大．下列现象中不能反映水的这一特性的是
A．汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质
B．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
C．炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
11. 下列是一些物质的比热容。
根据表中的数据，下列判断正确的是
A． 铝的比热容是 铝的比热容的
B．工厂里冷却塔大多用水作为冷却剂是利用水的比热容大的特性
C．物质的比热容与物质的状态无关
D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化较大
12. 如图是根据某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图线。下列说法正确的是
A．实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较小
B．实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较大
C．实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较小
D．实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较大
三、实验题（共1题）
13. 回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）比热容概念建构：（请填写实验报告中的空缺部分）
(1) 器材：质量相同的食用油和水、铁架台、秒表、加热器、 。
(2) 方法步骤：从表中数据可知，水和食用油的质量 （选填“相同”或“不相同”）。加热结束时，食用油的温度比水温度 。实验中，如果使水和食用油最后的温度相同，这就需要给水加热更 的时间，水吸收的热量 食用油吸收的热量，加热时间的长短可以反映 的多少。
(3) 表格与图象：
由图象得知，甲是 。
(4) 结论：实验发现：加热相同的时间， 的温度升得快；如果使它们升高相同的温度， 吸收的热量较多，这种物质的特性用比热容来表示，即 的某种物质温度升高 所吸收的热量，叫做这种物质的比热容。
四、计算题（共2题）
14. 河西区某中学为学生提供开水，用电热器将 的水从 升高到 ，已知 ，求：
加热过程中水吸收的热量？
15. 初温为 水放出 的热量，温度降到多少度？（）
答案
一、填空题（共4题）
1. 【答案】大；；等于；温度变化；小
【解析】由于水的比热容较大，对于相等质量的水和沙子，在同样受热或冷却的情况下，水吸收或放出的热量等于沙子吸收或放出的热量，由 可知水的温度变化比沙子小，所以感到岸上烫脚，河里凉快。
2. 【答案】比热容；做功
3. 【答案】
【解析】已知甲乙质量比是 ，则设甲质量为 ，乙质量为 ，比热容之比为 ，则设甲比热容为 ，乙比热容为 ，则根据 可知：他们升高相同的温度吸收的热量之比：。
4. 【答案】大；不变；热传递
【解析】（）水的比热容最大，和其它物质比较，升高相同温度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂；
（）散热时，在发动机和水之间发生了热传递，改变了发动机的内能，是通过热传递的方式改变的。
二、选择题（共8题）
5. 【答案】B
【解析】由题知，，，，
由 得甲、乙两个物体吸收的热量之比：
。
故选：B。
6. 【答案】B
【解析】用相同的燃气灶加热，相同时间内水和食用油吸收的热量相同，故CD错误；
质量相等、初温相同的水和食用油，相同时间内吸收的热量相同，因为水的比热容大于食用油的比热容，根据 知，油的温度升高得快些，故A错误、B正确。
7. 【答案】A
8. 【答案】D
【解析】比热容是物质本身的一种特性，其大小是由物质决定的，与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关。
9. 【答案】C
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，同样受冷或受热时温度变化小，所以沿海昼夜温差小，故A错误；
比热容是物质本身的一种特性，水的状态改变，就导致比热容也改变了，故B错误；
比热容是物质的一种特性，和温度的高低没有关系，所以 水的比热容与 水的比热容相等，故C正确；
比热容是物质的一种特性，与质量大小无关，一桶水与一杯水的比热容是相同的，故D错误。
10. 【答案】C
【解析】因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质，A不符合题意；
因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，B不符合题意；
炎热的夏天，往室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，不是利用水的比热容大的特点，C符合题意；
城市修建人工湖，使水的覆盖面积增大，因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，温度升高的少，可以减弱热岛效应，D不符合题意。
11. 【答案】B
12. 【答案】B
三、实验题（共1题）
13. 【答案】
(1) 温度计
(2) 相同；高；长；大于；吸收热量
(3) 食用油
(4) 食用油；水；单位质量
【解析】
(1) 实验中需要用温度计测量液体温度的变化，故还需要温度计。
(2) 实验中需要可知水和食用油质量相同；加热结束时，食用油的温度为 、水的温度为 。如果要使水的温度也上升到 ，需要给水继续加热，水吸收的热量会大于食用油吸收的热量。
实验中所以水和食用油的质量、初温相等，又让它们吸收相同的热量，使用的是控制变量法；用加热时间来反映吸收热量多少的研究方法是转换法。
(3) 由图可知，在升高相同温度时，甲的加热时间短，乙的加热时间长，故乙是水，甲是食用油。
(4) 分析试验数据可得出结论：质量相同的不同物质，加热时间相同，吸收相同的热量，食用油的温度变化较快；
如果使它们升高相同的温度，则水的加热时间长，即水吸收的热量较多，这种物质的特性用比热容来表示，即单位质量的某种物质温度升高 所吸收的热量，叫做这种物质的比热容。
四、计算题（共2题）
14. 【答案】
【解析】由题知，水的质量 ，比热容 ，初温 ，末温 ，
水吸收的热量为：
。
15. 【答案】
【解析】（）水的体积 ，
由 得水的质量：
；
（）由 得水降低的温度：
，
则水的末温：
。
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