13.3比热容2022-2023学年人教版物理九年级全一册(共44张PPT)

(共44张PPT)
比热容
第十三章 第３节
义务教育教科书 物理 九年级（全一册）
①你去过大海边吗？烈日下的中午，当你在水中游泳上岸时，脚踩在沙子上有什么感觉？与在水中的感觉有什么不同？
②而到了傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的。
傍晚沙滩凉，
海水却暖暖。
同样的太阳照射下，为什么沙子和水的温度不同？
白天海水凉，
沙滩烫脚。
来自大自然的疑问
　　同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？
　　用水和食用油比一比吧！
1．探究物质的吸热本领
想一想
　　看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相同。
一、比热容
做一做
比热容
探究不同物质吸热能力
　　（1）水和食用油的质量应是什么关系？
初温应该满足什么条件？这是什么研究方法？
　　（2）怎么知道哪种物质吸收热量多？
　　（3）要记录哪些数据？
进行实验
实验准备
二、实验探究
1、实验目的：
探究不同物质吸热能力
3、实验条件:
A、水和食用油的质量相等
B、水和食用油的初温度相同
两个酒精灯、两个试管、两个铁架台（带铁夹）质量相同的______和 ________ 、 _______ 、两支________、_______。
3、实验器材:
水
食用油
天平
温度计
秒表
5、怎样反映物体吸收的热量？
（控制变量法）
（加热时间）
（转换法）
4、利用什么方法来研究问题？
2、实验原理:
Q吸= cm(t-t0)
搅拌的目的：使沙子和水受热均匀。
实验设计
探究不同物质吸热升温的情况
①如果沙子和水的质量不相等，会不会对实验结果有影响？
有影响。可以控制沙子和水的质量相等.
②如何控制沙子和水吸收的热量相同？
可以用相同酒精灯对沙子和水加热相同的时间.
1. 研究方法
转换法
用加热时间
替代吸收的热量。
如果热源相同、加热方法相同，可以认为单位时间内物体吸收的热量相等。
信息快递
控制
变量法
1. 质量相等的沙子和水，哪一个升温快 你是怎么得到这一结论的
沙子升温快，加热时间相同时，升高的温度高。或两者升高相同的温度时，沙子所用时间短。
2. 质量相等的沙子和水升高相同的温度，哪一个吸收的热量多 你是怎么得到这一结论的
水。升高相同的温度，加热时间长，吸收的热量多。
分析图像，并讨论:
分析与结论
加热时间/min 0 1 2 3 4
温度/℃ 沙子 18 24 30 36 42
水 18 21 24 27 30
不同物质在质量_______，升高温度_______的条件下，吸收的热量____________。
水
相等
相同
不相等
换用其他的不同物质进行实验，得到的结果是类似的.
实验结论：
质量相等的沙子和水升高相同的温度，____吸收的热量多。
实验方案
液体 质量 m/g 初温 t0/℃ 末温 t/℃ 升高的温度 (t-t0)/℃ 加热时间
t/min
水 相同 相同 低 低 相同
食用油 相同 相同 高 高 相同
液体 质量 m/g 初温 t0/℃ 末温 t/℃ 升高的温度 (t-t0)/℃ 加热时间
t/min
水 相同 相同 相同 相同 长
食用油 相同 相同 相同 相同 短
⑴质量相等的不同物质，加热相同时间，比较升高温度。
⑵质量相等的不同物质，升高相同温度，比较加热时间。
实验结果
　　等质量的水和食用油，升高相同温度，水需要的加热时间更长，水比食用油吸收热量多。
　　由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。
1、质量相同的水和食用油，吸收是相同的热量，食用油升高的温度比水升高的温度高，所以水的吸热能力比食用油大
液体
水
食用油
4、实验表格:
5、结论：
质量
m/ｇ
500
500
初温
t0/℃
末温
t /℃
升高的温度
t-t0 /℃
时间
15
15
45
75
30
60
10
10
注：质量相同的水和沙子，刚开始加热时，发现水升温快，原因：受热不均
1、质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水加热的时间长，水就吸收的热量多，所以水的吸热能力比食用油大
液体
水
食用油
7、实验表格:
8、结论：
质量
m/ｇ
500
500
初温
t0/℃
末温
t /℃
升高的温度
t-t0 /℃
时间
15
15
75
75
60
60
20
10
单位质量的某种物质，温度升高１℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
（3）比热容的单位：
（2）比热容的符号：
单位的符号：
（1）定义：
c
焦每千克摄氏度
J/（kg·℃）
熟记：水的比热容为　
4.2×103 J/kg· ℃
（4）物理意义：
温度降低1℃放出的热量
1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收
或放出的热量是4.2×103 J。
三、比热容
　　水的比热容是： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)
　　色拉油的比热容是： c 油= 1.97×103 J/(kg·℃)
　　尝试说出水的比热容的物理意义：
　　1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。
认识比热容
（5）一些物质的比热容 c 【J /（kg·℃）】
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
思考：从下列表格你能获取什么信息？
比热容表
关于比热容的几点认识
1. 水的比热容最大。
2．同一种物质，比热容是相同的 ，不同物质比热容一般不同。
3．比热容是物质的特性之一，只与物质种类有关和物体的状态，与吸收的热量、质量、温度无关，可以用来鉴别物质。
4. 液态物质的比热容比固态的比热容大。
对比热容应用的正确理解：
比热容越大的物质，吸热能力超强，吸收相同的热量后温度变化越小，比热容越小的物质，吸收相同的热量后温度变化越大。所以现在你可以解释课前提出的问题了吗？
所以水对自然环境温度的影响是多么的大！
Q吸= cm(t-t0)
Q放= cm(t0-t)
Q= cm △ t
C比热容，m质量，t0 初温，t末温，△ t变化的温度。
热量的计算
①Q吸= Q放 ②t末温
热传递特点
典型例题
实验小组的同学们，利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。[C水 = 4.2 × 103J/（kg °C）]
（1）如图甲所示，在两个完全相同的烧杯中装入 ________ 和初温都相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热；
（2）图甲中有一处明显的错误是 ___________________ ；
质量
温度计玻璃泡接触了容器壁
2021-22期末考试
典型例题
实验小组的同学们，利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。[C水 = 4.2 × 103J/（kg °C）]
（3）实验过程中，我们用 ________表示液体吸收热量的多少；
加热时间
（4）如图乙所示，根据实验数据，同学们绘出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像。由图像可知，杯中的水和煤油，
升高相同的温度时吸收的热量 _______（选填“相同”或“不同”）， _____吸热能力更强；
不同
水
2021-22期末考试
典型例题
实验小组的同学们，利用图甲所示的装置探究水和煤油的吸热能力。[C水 = 4.2 × 103J/（kg °C）]
（5）利用图像及题中所给的数据，可以计算出煤油的比热容是 _________ J/（kg 'C）；杯中水第4min的内能 ______（选填“大于”、“等于”或“小于”）第8 min 时水的内能。
2021-22期末考试
2.1× 103
小于
四、比热容的应用
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
发动机水冷系统
散热器热水供暖
【分析】
1、C水最大，吸收相同Q， t不会太大。
2、C水最大， t变化相同，放出Q更多。
①你去过大海边吗？烈日下的中午，当你在水中游泳上岸时，脚踩在沙子上有什么感觉？与在水中的感觉有什么不同？
②而到了傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的。
傍晚沙滩凉，
海水却暖暖。
同样的太阳照射下，为什么沙子和水的温度不同？
白天海水凉，
沙滩烫脚。
来自大自然的疑问
5、当你在烈日当空在的海边游玩时，
你会发现：岸上的沙子 ，
而海里的水 。这是为什么
热得烫脚
凉凉的
答案:水和沙相比，相同质量的水和沙子，在吸收或放出的热量相同，但水的比热容较_____，所以水的温度变化比沙_____。因此，在受太阳照射条件相同时，沙子比海水的温度______。
大
小
高
【气候调节】
想想这是哪个地方的谚语，为什么？
谚语：早穿皮袄晚穿纱，怀抱火炉吃西瓜。
沙石比热容 ，白天阳光照射 热，温度
升得 ，晚上 热，温度降得 ，日夜温差 。
反之，沿海地区，水比热容 ，故日夜温差 。
【成因】
比热容的应用
小
吸
快
放
快
大
大
小
水比热容比沙石大，白天 热，岸上气温比
海面气温升的 ，使空气对流，近地面风从 吹
来。晚上 热，海面温度 ，风从 吹来。
【海陆风】
看图思考，分析形成原因。
白天：海风
黑夜：陆风
【成因】
比热容
吸
快
海面
放
高
岸上
典型例题
探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图所示。下列说法正确的是( )
A.实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同
D.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
D
用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为 ( )
A.0.84×105J B.1.2×105J
C.2.52×105J
D.条件不足，不能计算
典型例题
C
典型例题
甲、乙两个物体的体积相同，它们的比热容之比为
1：2, 密度之比为4：1，吸收相同的热量后， 升高的温度之比为 （ ）
A．1：2 B．2：1 C．1：8　 D．8：1
A
典型例题
水和煤油的质量之比是5:4，比热容之比是2:1，水的初温是18℃，煤油的初温是20°℃，若它们吸收相等的热量后，水温升高到40℃，则煤油的温度升高到（ ）
A.55℃ B.75℃
C.100℃ D.120℃
B
A B D
A B C D
　（多选）　2．以下四种现象中，与水的比热容有很大关系的是　　　　　　　　　　 （ ）
　　A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却
　　B．生活中往往用热水取暖
　　C．夏天洒水降温
　　D．滩涂湿地温差小
练一练
Q = c m ( t末 – t初 )
例．如图甲所示是用水来冷却
热牛奶的示意图，图乙中所示
是记录牛奶和水温随时间变化
的图像．图中表示热牛奶的温
度随时间变化曲线应是 曲
线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，水的
初温是 ℃，牛奶的初温是
℃，混合后，最终二者的
温度是 ℃。若水的质量为
1.5kg,在这个过程中牛奶放出
热量是 J。(不计热损失)
【热量计算】
热平衡：Q吸=Q放
比热容的应用
例、质量相等，初温相同的abc
三种不同液体，分别用三个
完全相同的电加热器加热，
加热过程中，温度随时间变
化的图线。如图所示，根据
图线，把三种液体的比热容
按从大到小的顺序为 。
例、烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精
的下列物理量中，发生改变的是 （ ）
A.质量 B.密度 C.比热容 D.沸点
课堂达标
例、已知A、B的两块铁，两者初温相同，它们从外
界吸收相同的热量后放在一起，发现热量由A
传递给B，两块铁质量关系为 （ ）
A.相同 B.mA＞mB C. mA例、质量、初温相同的铜块和铁块，放出相同的热
量后放在一起，热量的传递方向是（ ）
A.从铁块传给铜块 B.从铜块传给铁块
C. 不发生热传递 D.无法确定
课堂达标
例、用两个完全相同的加热器给水和酒精加热，此
过程中水和酒精温度上升得一样快，则（ ）
A.V水m酒精
C.t水初>t酒精初 D.m水例、质量为1kg的水温度从20℃升高到80℃ ，
①吸收的热量是多少？水的内能增加了多少？
②再降低20℃ ，放出的热量是多少？
③然后吸收2.1×105J的热量，则水的温度将
升高多少？（一个标准大气压下）
关键词：
变化，变化到
标准气压
课堂达标
例、质量和初温都相同的两个物体甲和乙，先把甲
放入一杯热水中，热平衡后，水温降低了t，取
出甲，再投入乙，热平衡后水温又降低了t，由
此可以判断出甲、乙两物质比热容的大小关系
为 。（不计热量损失）
例、1kg80℃的热水和1kg20℃的冷水相结合，不计
热量损失，混合后的温度为（ ）
A、30 ℃ B、40 ℃ C、50 ℃ D、60 ℃
热平衡特征：
tA = tB
Q放＝Q吸+ Q损
课堂达标
　　知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃)，你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从20 ℃升高到70 ℃，需要吸收的热量吗？
吸收的热量
　　=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃)
　　=8.4×104 J
Q吸= cm(t1-t0)
Q放= cm(t0-t1)
提炼公式
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
二、热量的计算
　　1．关于比热容，下列说法正确的是（ ）
　A．温度越高，比热容越大
　B．物质放热越多，比热容越大
　C．物质的质量越大，比热容越小
　D．物质的比热容与质量和温度无关
D
练一练
　　3．一个质量为250 g的钢件，加热到560 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为20 ℃，这个钢件在冷却过程中放出多少热量
Q放 = cm(t0-t1)
　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解：
练一练
例3.为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如下图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：
质量/g 升高10℃所需要时间/s 升高20℃所需时间/s 升高30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
在此实验中采用了转换法的思想，用加热时间的长短来表示物质　 ，
请再列举一个类似思想的实验： 。
（请仿造上面的句式填）
用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少
吸收热量的多少
（2）分析上表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量　 　（大于/小于）沙子吸收的热量。
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， ，　 　　 　 （沙子/水）升高的温度更高，所以白天在海边会吹 ，　 　（海风/陆风）。
（4）有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路，经过思考，他　 　（顺风/逆风） 走了下去，终于走出了森林。
大于
质量/g 升高10℃所需要时间/s 升高20℃所需时间/s 升高30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
沙子
海风
顺风
什么是比热容
比热容
知识的
运用
热量的
计算
课堂小结
1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
小结
2、比热容的定义：单位质量的某种物质，温度升高１℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。
（3）比热容的单位：
（2）比热容的符号：
单位的符号：
c
焦每千克摄氏度
J/（kg·℃）