12.3 物质的比热容（课件）(共46张PPT)-2023-2024学年九年级物理上册（苏科版）

12.3 物质的比热容
第12章 机械能和内能
教师
xxx
苏科版 九年级上册
探究比较不同物质的吸热情况
热量的计算
比热容及其应用
01
03
02
CONTANTS
目 录
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。
白天海水凉，
沙滩烫脚。
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？
情景引入
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
物体温度升高与哪些因素有关呢？
(2)将质量相同的铜块和铁块加热，升高相同的温度，需要的热量一样多吗？
情景引入
探究比较不同物质的吸热情况
01
炎炎夏日，同样的日照条件下，
为什么沙子热得烫脚，海水却很清凉？
思考：
探究新知
不同物质吸收相同的热量，升高的温度相同吗？
提出问题
同样日照条件
吸收相同的热量
沙子升高的温度多
海水升高的温度少
沙子热
海水凉
探究新知
【实验器材】
烧杯、电加热器、天平、电子计时器、数字温度计、电源。
【实验目的】
比较不同物质吸热的情况。
实验探究1
探究新知
【注意事项】
1.控制食用油和水的质量保持不变
2.使用完全相同的热源加热
控制变量
完全相同热源，单位时间放出的热量相同。
用加热时间的长短表示吸收热量的多少
3.实验中还需要测量食用油和水升高的温度
初温和末温
探究新知
【实验方案】
用完全相同的电加热器，分别加热质量相等的食用油和水，每隔相同的时间，测量并记录他们的温度。
【实验视频】
探究新知
【实验数据】
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}加热时间/min
0
1
2
3
4
食用油的温度/℃
30
31.4
33.1
35
37.1
水的温度/℃
30
30.6
31.3
32.2
33.4
?表示变化，t表示温度，?t表示升高的温度
?t=t末-t初
质量相等的食用油和水，加热相同的时间，水升高的温度少。
探究新知
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
升高的温度/℃
加热时间/min
食用油
5
3
水
5
4
质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水的加热时间长。
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}加热时间/min
0
1
2
3
4
食用油的温度/℃
30
31.4
33.1
35
37.1
水的温度/℃
30
30.6
31.3
32.2
35
代表水吸收的热量多
探究新知
【实验结论】
质量相等的食用油和水，吸收相同的热量，水升高的温度少。
质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水吸收的热量多。
不同物质的吸热能力不同。
即：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量也不同
探究新知
提出问题
初夏,小明和小华去海边游玩,中午,他们赤脚走在海边的沙滩上,觉得沙子很烫;当他们跳进海水中时,却觉得海水较凉。同样都是在太阳光照射下,为什么海水和沙子的温度不一样呢?
猜想与假设
可能是沙子和水吸收相同热量时升高的温度不相同,沙子吸热升温比水快的缘故。
实验设计
实验探究2
实验探究：比较不同物质的吸热能力
实验目的：让相同质量的水和砂子吸收相同的热量，比较它们温度升高的多少来研究它们吸热能力的差异。
实验器材：两支酒精灯、两个金属盘、两个铁架台（带铁夹）、两块石棉网、
质量相同的____和____、两支_________、________。
实验记录：
结论一：
质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。
质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
结论二：
比热容及其应用
02
烧开一壶水比烧开半壶水，需要吸收的热量更多。
烧开一壶水比烧热同一壶水，需要吸收的热量更多。
知识延申
水吸收的热量与质量、升高的温度有关。且是成正比关系，
Q=cm?t
探究新知
比热容（c ）
2、定义:
单位质量(1Kg)的某种物质在温度升高(或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容.
1、物理意义：
用来比较物质的吸热能力的物理量。
探究新知
3、物理表达式：
c
=
Q
m?t
Q的单位：焦耳（J）
m的单位：千克（kg）
?t的单位：摄氏度（℃）
4、单位：J/（kg·℃），
读作：焦每千克摄氏度
5、比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。
探究新知
水的比热容是：
4.2×103J／（kg·℃）
4.2× 103焦耳每千克摄氏度
1kg水每升高(或降低)1℃时，吸收(或放出)热量为4.2×103J。
读 作:
物理意义：
分析与讨论
探究新知
通过表格可以发现什么？
探究新知
通过表格可以发现：
（1）不同物质的比热容一般不同，如：（冰和煤油），其比热容相同。
（2）常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103J/（kg·℃）。
（3）物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同。
（4）大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。
影响比热容
有关因素：物质种类、状态、。
无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。
探究新知
（2）、汽车发动机用水冷却
水的比热容较大的应用
（1）、用热水取暖
因为水的比热容大。在吸收和放出一样热量的情况下，升高和降低的温度小，取暖和散热效果好。
探究新知
（3）为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化差别如此大?
海滨24℃－28℃
沙漠5℃－38℃
讨论
新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱 围着火炉吃西瓜”能说出道理吗？
探究新知
（4）海陆风的成因
因为海水的比热容比砂石的大。吸放热相同的情况下，温度变化小。
探究新知
晚上吹陆风
白天吹海风
【调节气温】
探究新知
（5）、冬天人们为了防冻，白天会放掉农田里的水，晚上会往里面灌水，这是为什么？
水的比热容大，吸热升温慢，放热降温慢。白天农田吸热，白天放水是让农田里面吸热升温快些；晚上气温下降，农田散热降温，灌水是为了让农田不致降温太多，以保护农田里的庄稼。
探究新知
热量的计算
03
②物体温度升高时，所吸收的热量为：
③物体温度降低时，所放出的热量为：
t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。
Ⅰ、热量的计算
Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
C=????????Δ????
?
①根据比热容公式
探究新知
热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”.
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放.
Ⅱ、热量和热平衡
探究新知
（1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的热量为Q=cmΔt.
（2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用.
热量和热平衡问题的计算
探究新知
（3）物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0)；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm(t0-t)，Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差.
（4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸=Q放.
探究新知
例题1 在1标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少℃？
解：根据热量公式 Q = cmΔt，水升高的温度为：
由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃不变，故水的末温为100℃。
典型例题
例题2.使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103 J/(kg·℃)］
解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；
由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的质量
典型例题
1、 一瓶酒精，倒出一半后，则剩余的酒精　(　　)
A.?质量变为原来的1/2，密度变为原来的1/2，比热变为原来的1/2
B.?质量变为原来的1/2，密度不变，比热变为原来的2倍
C.?质量，密度，比热都不变化
D.?质量变为原来的1/2，密度、比热都不变
D
课堂练习
2、在“比较不同液体的比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如表所示的数据，则下列说法正确的是（　　）
A．第1次实验中，水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量
B．第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量少
C．甲和乙升高的温度相同，比热容一定也是相同的
D．丙液体的比热容大于乙液体的比热容
D
课堂练习
3、水和干泥土的比热容之比是5：1，质量之比是1：2，吸收的热量之比是3：2，则水和干泥土升高的温度之比是(　　)
A．5：3 B．3：5
C．15：4 D．15：1
B
课堂练习
4、用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．乙液体的比热容大于甲液体的比热容
C．升高相同的温度，甲液体的加热时间比较长
D．加热相同的时间，甲液体升高的温度小于乙液体
B
课堂练习
5、根据图中提供的信息回答下列问题：
（1）根据国家疫情防控要求，体温达37.3℃及以上者需要进行医学观察。小明入校体温检测时体温计示数如图A所示，则小明 　 　（选填“需要”或“不需要”）进行医学观察。
（2）“五一”假期，为响应国家防疫号召，小明一家就近选择驾车到本市陈毅故里参观。经过某路口时，小明注意到交通指示牌如图B所示，在遵守交通规则的前提下，达到陈毅故里最少还需要　 分钟。
（3）用同样的电加热器给相同质量的A、B两种液体加热，得到它们的温度随时间变化的图象如图C所示，则A、B两种液体的比热容CA　CB（选填“＞”或“＜”）。
不需要
18
＞
课堂练习
6、甲、乙两物体，质量和初温都相同。把甲放在一杯冷水中，搅拌后，水的温度升高了5 ℃，将甲取出，再把乙放进去(假设没有热损失)搅拌后，水的温度又升高了5 ℃。由此可知(　　)
A.?甲的比热大?????????????? ?B.?乙的比热大
C.?两者的比热一样大??????????????D.?无法比较两者的比热
B
课堂练习
7、小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。
（1）本实验需要用到天平这一测量工具，
目的是　 　 ；
（2）加热10min，水吸收的热量　 　（填 “大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；
（3）由实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（图乙），可知，水的沸点是　 　℃，煤油的比热容是　 J/（kg?℃）【c水=4.2×103J/（kg?℃）】
控制不同物质的质量相同
等于　
98 2.1×103
课堂练习
8. 质量为10kg的水的温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？
解：Q吸=cm(t-t0)
＝4.2 × 103J/(kg·℃) ×10kg ×(65℃-25℃)
＝1.68 × 106J
答：水吸收了1.68×106J热量.
四、课堂练习
课堂练习
　　9．一个质量为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 = cm(t-t0)
　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
解：
答：钢件在冷却过程中放出6.21×104 J热量
【钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)】
= 6.21×104 J
四、课堂练习
课堂练习
物质的比热容
引入比热容
比热容
热量的计算
比较同种物质的吸热
比较不同物质的吸热
定义、公式
应用
Q=cmΔt
热平衡：Q吸=Q放
特性
不变
制冷、散热、调节气温
课堂小结
感谢观看