13.2 科学探究：物质的比热容（第1课时）比热容 课件（共33张PPT）2022-2023学年沪科版九年级全一册物理

(共33张PPT)
第1课时 比热容
九全 物理
在夏季的海滩上，白天海滩上的沙子热的烫脚，但海水却很凉爽，你知道这是为什么吗？
新课引入
沙子升高的温度高
沙子热的烫脚
海水却很凉爽
同样的日照条件
吸收相同的热量
海水升高的温度低
1.比较不同物质的吸热状况，并得出比热容的概念
2.知道比热容是物质的一种特性3.尝试用比热容解释简单的自然现象
重点
学习目标
一、探究物质吸热或放热规律
（1）使一壶水与半壶水升高相同的温度，吸收的热量相同吗？
不相同。一壶水需要吸收的热量更多
物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
质量和升高的温度
观察与思考
（2）使一壶20℃的水和一壶50℃的水均烧至80℃，需要的热量相同吗？
不相同。20℃的水需要的热量更多
思考
新知学习
？
为什么加热时间的长短可以表明吸收热量的多少？条件是什么？
给物质加热用的是相同的加热工具，由于加热时，同种工具相同时间放出的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这种方法属于转换法
？
根据大量的生活经验可知：
同种物体吸收热量的多少与物体质量和升高的温度有关
不同种类的物质，质量相同时，升高（或降低）相同的温度，它们吸收（或放出）的热量相同吗？
物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关
做饭时，加热相同质量的水和食用油，哪个热地更快呢
用哪两种物质比呢？如何设计实验方案呢？
思考
比较不同物质的吸热情况
实 验 1
变量分析
物理量
物质种类
质量
升高的温度
吸收的热量
水、油
天平
温度计
？
实验器材
控制变量
自变量
因变量
实 验 1
（1）取两个相同的烧杯，甲烧杯里装400g水，乙烧杯里装400食用油
比较不同物质的吸热情况
（2）方案：用相同的加热器给它们加热，让它们升高相同的温度，通过加热时间长短判断吸收热量的多少
物质 质量m／kg 初温t0／℃ 末温t／℃ t－t0／℃ 加热时间／min
水
食用油
（3）数据记录表格
实 验 1
比较不同物质的吸热情况
实 验 1
（4）实验过程
比较不同物质的吸热情况
升高的温度/℃ 加热时间/s
水 22
食用油 22
实验现象
实验结论
等质量的水和食用油，升高相同温度，水比食用油吸收热量多（水需要的加热时间更长）
相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不相同，水和食用油吸收热量的能力是不同的
数据记录：
53
32
转换法：实验中给不同物质加热用的是相同的电加热器(或相同的酒精灯)，由于加热工具相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这种方法属于转换法
交流与提醒
控制变量法：比较不同物质的吸热情况实验中，只改变物质种类，使两种物质的质量相同、升高的温度相同，这种方法属于控制变量法
在该实验中所用到的物理方法
小明利用如图a所示装置探究水和煤油的吸热能力．
(1)实验时必须控制加入烧杯的水和煤油的________相等．(2)用相同的电加热器加热升高相同的温度的过程中，可用________________来表示物质吸收热量的多少．加热前水的温度如图b所示，为______℃.(3)如图c所示是小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像，通过分析可知，在相同加热时间内______的温度变化大，_____的吸热本领大．
针对训练
质量
加热时间的长短
27
煤油
水
注意：液面高度不同，体积不等
二、比热容
概念：比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比
计算公式:
Q:吸收的热量
m:物体质量
t1:物体初温度
t2:物体末温度
单位：
J/(kg· ℃)
焦耳/(千克· ℃)
焦耳每千克摄氏度
读作:
水的比热容是：
c水=4.2×103 J/(kg · ℃)
食用油的比热容是：
c油=2.1×103 J/(kg·℃)
尝试说出水和油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
比热容的物理意义：
数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量
1 kg油温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是2.1×103 J
比热容是反映物质自身性质的物理量，表示物体吸收或放出热量的本领。
1.不同种物质比热容一般不同，特例（煤油和冰的比热容相同）
2.大多数液体的比热容都大于固体的比热容，只有液态金属水银例外。
同一种物质，不同状态下比热容相同吗？
水
表格中，哪种物质的比热容最大？
不同
思考与联系
改变物质的质量、体积，物质的密度变吗？
不变
不变，密度是物质的基本性质。
密度
ρ
=
m
V
比热容
c =
mΔt
Q
改变物质的质量、温度，热量，物质的比热容变吗？
比热容是反映物质自身性质的物理量，对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小、温度改变的多少及物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
练一练
下表为部分物质的比热容．根据表格中的数据，判断下列说法正确的是(　　)
物质 比热容c/[J·(kg·℃)－1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)－1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 砂石 0.92×103
A. 一杯水倒掉一半后其比热容和冰的比热容相同B. 物质的质量越大，比热容就越大C. 不同物质的比热容可能相同D. 质量相等的砂石和干泥土，升高相同的温度，砂石吸收的热量少
C
水的比热较大在生活、生产中有哪些应用？
三、水的比热容大的应用
水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用
汽车常用水作为冷却剂，你知道这又是为什么吗？
水的比热容较大，质量相等的液体，升高相同的温度，水吸收的热量更多，从而达到较好的冷却效果
我国北方楼房中的“暖气”常用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，用水作为运输能量的介质有什么好处呢？
水的比热容较大，相同质量的水和其他物质，降低相同的温度，水放出的热量较多，因此用水作为介质，可以达到更好的制暖效果
水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用
在夏季的海滩上，白天海滩上的沙子热的烫脚，但海水却很凉爽，同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样
释疑
沙子升高的温度高
沙子热的烫脚
海水却很凉爽
同样的日照条件
吸收相同的热量
海水升高的温度低
沙子比热容小
海水比热容大
谈起夏日海风，你知道白天风是从哪里吹向哪里？夜晚呢？
白天陆地气温高于海面上的气温，陆地表面的暖空气上升，海面的冷空气向陆地运动，因此白天的海风多是从海面吹向陆地。相反，夜里陆地气温低于海面上的气温，海面上的暖空气上升，陆地表面的冷空气向海面运动，所以夜晚的海风通常是从陆地吹向海面
白天：海风
黑夜：陆风
由于水的比热容比砂石或干泥土大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面上的气温昼夜变化显著。
[2022课标新增样例]运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边大
沙石比热容 ，白天阳光照射 热，温度升得 ，
晚上沙石 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】
小
吸
快
放
快
大
大
小
针对训练
探究物质
吸热或放热规律
比热容
比热容
定义:
单位：
J/(kg·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度
物理意义：
相同质量的不同物质升高相同的温度，吸收热量不同。
实验结论：
实验方法：
控制变量法 转换法
特性：
水的比热容大的应用
表示物质吸热能力的物理量
一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比
比热容是物质的一种属性，仅与物质的种类和状态有关。
课堂小结
暖气中的循环物质；
汽车发动机冷却液；
对气候的影响：
沿海昼夜温差小，内陆昼夜温差大
符号:
用字母c表示
培育秧苗；
1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大，它的比热容越大
C.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
C
随堂练习
2.[创新题·质疑创新]根据国家药监局发布的公告，含汞体温计和血压计将在2026年全面禁止生产，彻底退出市场，其原因是水银温度计破裂后漏出的水银对人体有害．小明认为可以将如图所示的水银体温计内的水银换成酒精，这样在使用时更加安全．请你从比热容的角度分析小明的想法是否合理？________，原因是_____________________
___________________________________________________
___________________________________________________
_________________________________.
[c水银＝0.14×103 J/(kg·℃)，c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)]
　 酒精的比热容远大于水银，相同质量的水银和酒精，吸收相同的热量时，酒精升温慢，需要的时间很长，不能在较短时间内测出人的体温(或从酒精易汽化方面作答也可得分)
不合理
3. 小明利用如图甲所示装置做比较不同物质吸热能力的实验．
(1)实验是用加热相同的时间观察___________________________来反映两种液体吸热能力的强弱．(2)安装实验器材时，应该先安装________(选填“铁圈”或“铁杆”).
两种液体升高温度的多少
铁圈
(3)调节好器材，利用质量相等、初温均为20 ℃的水和煤油进行实验，每隔1 min记录一次水和煤油的温度，数据如下表所示：
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
甲的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
乙的温度/℃ 20 24 28 32 36 40
小明在记录温度时，忘记记录液体种类，根据表格数据，____(选填“甲”或“乙”)液体表示的是水．他们在相同时间内升温不同是因为它们的_______不同．
甲
比热容
(4)实验后小明改进了实验装置如图乙所示，你认为这样改进的好处是_______________________________________________．
更容易保证煤油和水在相同时间内吸收的热量相同