13.3比热容（课件）(共25张PPT) - 2023-2024学年九年级物理全册 （人教版）

第十三章 内能
第3节 比热容
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第十三章
1.建立并了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性；
学习目标
2.尝试用比热容解释简单的自然现象；
3.会进行简单的比热容以及吸、放热计算。
导入新课
观察与思考
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？
讲授新课
提出问题：
对于由同种物质构成的不同物体，它们吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
1.在烧水时，相同规格的加热装置，使一壶水与半壶水升高相同的温度需要吸收的热量一样多吗？
用加热时间的长短来比较Q吸
结论：升高相同的温度，水吸收的热量与其质量有关。
m
Q吸
讲授新课
相同规格的加热装置
加热到100℃
加热到60℃
2.质量相等、初温都是20℃
结论：
加热质量相等的同种物质，物体需要吸收的热量与它要升高的温度多少有关。升高的温度越高，需要吸收的热量就越多。
总结归纳：物体吸收的热量与物体的质量和物体升高的温度有关。同种物质质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多。
讲授新课
提出问题：
如果加热不同物质，它们吸收热量的大小又是怎样的呢？
如果我们要研究不同物质吸热的多少，是否会受到物质种类的影响，那么，我们需要保证哪些物理量不变？
物体的质量、升高的温度
控制变量法
如何比较不同物体吸收热量的多少？
通过比较相同规格加热器加热时间的长短来比较Q吸。
转换法
讲授新课
实验：比较不同物质吸热的情况
提出问题：
不同物质在质量相同、升高相同温度时吸收的热量是否相等？
猜想与假设：
1.不同物质在质量相同、升高相同温度时吸收的热量不同。
2.不同物质在质量相同、升高相同温度时吸收的热量有可能相同。
制定计划与设计实验：
实验器材：
两个相同的烧杯，水和食用油适量，相同规格的两个电加热器、温度计两支、天平、砝码。
实验方法：
控制变量法、转换法
讲授新课
实验：比较不同物质吸热的情况
讲授新课
记录数据：
物质的种类
水
食用油
温度（℃）
30
32
34
35
30
34
36
38
加热的时间（min）
0
1
2
3
0
1
2
3
实验：比较不同物质吸热的情况
1.质量相等的水和食用油，在吸收相等的热量时，升高的温度是不同的。
2.质量相等的水和食用油升高相同的温度，吸收的热量不相等。
得出结论：
水和食用油吸收热量的本领不一样
讲授新课
比热容
1.比热容的物理意义：反映了物质的吸（放）热本领。
（1）比热容大的物质，吸（放）热本领强；
（2）比热容小的物质，吸（放）热本领弱。
2.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）的热量与它的质量和升高（或降低）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。
3.公式：c=????????Δ????
?
4.表达式中，c的单位是焦每千克摄氏度，符号J/（kg·℃），Q的单位是J，m的单位是kg，Δ????的单位是℃。
?
讲授新课
比热容
{69CF1AB2-1976-4502-BF36-3FF5EA218861}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
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
色拉油
1.97×103
水银
0.14×103
沙石
约0.92×103
铅
0.13×103
一些常见物质的比热容
要记住！
讲授新课
比热容
例如：水的比热容为 4.2×103 J/（kg·℃）
5.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。
比热容是物质的一种特性，它的大小只与物质的种类和物质的状态有关。
它表示的物理意义：质量为 1 kg的水，温度升高（或降低）1 ℃，吸收（或放出）的热量为 4.2×103 J。
讲授新课
比热容
6.比热容是表示物质吸、放热本领大小的物理量，在相同条件下不同的物质吸收（或放出）相同的热量，物体的温度不同，比热容小的温度变化大；相同质量的不同物质，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量不同，比热容大的吸收（或放出）的热量多，正是由于这一特性，自然界中有许多现象都是由比热容的大小引起的。
现在，你能否解释本节课刚开始提出的，海水和沙子温度不一样的现象了？
讲授新课
北方暖气设备用热水取暖。
培育秧苗时，为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏，常在傍晚往农田里灌水，就是因为水的比热容大，在夜间温度降低时水放出的热量多，从而达到防冻的目的。
用冷水冷却发动机，利用了冷水升温，需要吸收更多的热量。
比热容的应用
讲授新课
比热容的应用
夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙石的比热容较小，吸收同样的热量，温度会上升很多，所以沙漠昼夜温差很大。
比热容大的物质对调节温度有很好的作用。比如：生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
讲授新课
想想议议
1、铝的比热容是0.88×103J/(kg?℃),物理意义是什么？
3、2kg温度为20℃的铝块升高到30℃，吸收热量是多少？
1kg的铝在温度升高1℃时所吸收的热量为___________ J
0.88×103
2、2kg的铝块铝温度升高1℃时，吸收的热量是多少？
2kg的水在温度升高1 ℃时所吸收的热量为 ______________ J.
2kg的水在温度升高（30℃-20℃）时所吸收的热量为____ ___J。
0.88×103×2×（30-20）
提炼
公式
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
0.88×103×2
讲授新课
热量的计算
吸收热量时：c=????吸????(????末?????初)
放出热量时：c=????放????(????初?????末)
?
Q吸=cm(t末－t初）或 Q吸=cmΔt
Q放=cm(t初－t末）或 Q放=cmΔt
注意：
2.在解题、审题的过程中，要注意文字叙述中“升高到、降低到”对应的是物体的末温（t末）；而“升高、升高了、降低、降低了”对应的是温度的改变量（Δt）。
1.公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸热（或放热）的计算。
讲授新课
热量的计算
例1：一个质量为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：
讲授新课
热量的计算
例2：某太阳能热水器中装有质量为50 kg的水，水温为25 ℃，在阳光的照射下，该热水器中水的温度升高了45 ℃，求水吸收的热量是多少。（c水 = 4.2×103 J/（kg·℃） ）
?
解： Q吸 = cmΔt = 4.2×103 J/（kg·℃）×?50 kg × 45℃
?
= 9.45×106 J
?
温度的变化量
讲授新课
热量的计算
高温物体
低温物体
热量
放出热量Q放
吸收热量Q吸
最终：两个物体温度相等
达到了“热平衡”
若高温物体放出的热量全部被低温物体吸收，则有 Q吸 = Q放。
1
若此过程中有热量损失，则有 Q放 = Q吸＋ Q损。
2
讲授新课
热量的计算
（已知 c水 = 4.2×103 J/（kg·℃） ， c牛奶 = 2.5×103?J/(kg·℃) ）
?
解：在此过程中，牛奶吸收的热量
Q吸 = cm(t末－t初牛奶）= 2.5×103?J/(kg·℃) ×0.25 kg×（40℃?10℃）
?
= 18750 J
由于不计热量损失，即 Q吸 = Q放，由Q放=cm(t初水－t末）可得
例3：小惠要用热水加热一袋牛奶，为了使这袋牛奶的温度由10 ℃升高到40 ℃，不计热量损失她至少要用70 ℃的热水多少千克？
?????= ????吸????(????末?????初) = 18750?J4.2×103J/(kg·℃)×(70℃?40℃) ≈ 0.149 kg
?
250g
(243mL)
随堂练习
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.密度越大的物体，比热容越大
D.比热容是物体自身的性质，与质量、吸（放）热情况无关
D
2.冰在熔化过程中，温度随时间变化的图像如图所示。则它在图中由B到C的这段过程里，下列判断正确的是（ ）
A.比热容改变，内能和温度不变
B.比热容改变，内能增加，温度不变
C.比热容、内能和温度都增加
D.比热容、内能和温度都不变
B
随堂练习
3.质量和初温都相等的铜和铝（铜的比热容小于铝），放出相等热量后接触，热传递的方向是（ ）
A.从铜传向铝 B.不发生热传递
C.从铝传向铜 D.不能确定
C
4.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高10℃,乙物体温度升高20℃时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的2倍,则甲的比热容与乙的比热容之比是( )
A.1:2 B. 4:1 C.1:1 D.1:4
B
随堂练习
5.某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水，请计算：质量为100kg的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
Q放=c水m(t0-t)
= 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)
= 2.1×107J.
课堂小结
比热容
定义
单位
物理意义
比热容的应用
比热容反映了物质的吸（放）热本领
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）的温度乘积之比。
焦每千克摄氏度 J/(kg·℃)
热量的计算
吸、放热公式
热平衡

谢 谢 观 看！