10.3、探究——物质的比热容 课件 (共29张PPT)

(共29张PPT)
第十章 机械能、内能及其转化
授课人：×××
§10.3 探究——物质的比热容
新课讲解
一、探究物质的吸热能力
根据生活经验请回答下列问题：
(1)烧开一壶水与半壶水，哪个需要的时间长？
(2)同样一壶水烧开和烧至
50℃，哪个加热时间长？
归纳总结：同一种物质吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
质量和升高的温度
一、探究物质的吸热能力
新课讲解
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？
01 问题与猜想
不相同
相同
一、探究物质的吸热能力
新课讲解
设计实验方案
02 制定计划
物理量 实验器材
物质种类
质量
升高的温度
吸收的热量
自变量
控制变量
因变量
水和煤油、烧杯2个
天平
温度计
加热器、秒表？
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
(控制变量法)
(转换法)
新课讲解
03 收集证据
一、探究物质的吸热能力
实验步骤
1.称取相同质量的水和煤油.
2.记下水和煤油的初温.
3.使两者都升高20℃，记下各自需要的加热时间.
新课讲解
03 收集证据
一、探究物质的吸热能力
实验数据
物质 质量m/kg 初温t/℃ 末温t0/℃ 升高的温度 t=t0-t/℃ 加热时间/s
水 1
煤油 1
实验现象
等质量的水和煤油，升高相同温度，____加热时间更长，即________吸收热量多.
水
水比煤油
新课讲解
04 分析与结论
一、探究物质的吸热能力
不同种类的物质，升高(或降低)相同的温度，所吸收(或放出)的热量不同，这不仅与______有关，还与____________有关。
物质的种类
质量
归纳总结：不同种类的物质吸收热量的多少与哪些因素有关呢？
质量、升高的温度和物质的种类.
新课讲解
05 评估与反思
一、探究物质的吸热能力
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？
相同的电加热器相同时间提供的热量相同，所以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.
1.物理意义：
表示物质吸热(或放热)能力的物理量.
2.定义：
某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量与物质的质量和温度变化量的乘积的比，叫作这种物质的比热容.
新课讲解
二、比热容 ( c )
某种物质温度升高所吸收的热量
与
物质的质量和温度变化量的乘积的
比
新课讲解
二、比热容 ( c )
c＝———
Q
m t
温度变化量
Q
3.公式：
m t
———
c
＝
4.单位：
新课讲解
二、比热容 ( c )
Q m
t
c
热量
质量
温度变化量
比热容
焦耳( J )
千克(kg)
开尔文(K )
焦每千克开(J/ ( kg K ))
国际单位：焦每千克开( J/ ( kg K ))
常用单位：焦每千克摄氏度( J/ ( kg ℃) )
物理量
单位
新课讲解
二、比热容 ( c )
水 4.2×103 煤油 2.1×103 玻璃 0.84×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 蓖麻油 1.8×103 干泥土 0.84×103 铅 0.13×103
木材 约2.4×103 砂石 0.92×103 钢铁 0.46×103
冰 2.1×103 铝 0.88×103 铜 0.39×103
常温常压下一些常见物质的比热容
单位：J/(kg·K)
水的比热容的物理意义：质量为1kg的水，温度升高(或降低)
1℃(K)所吸收(或放出)的热量是4.2×103J.
新课讲解
二、比热容 ( c )
水 4.2×103 煤油 2.1×103 玻璃 0.84×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 蓖麻油 1.8×103 干泥土 0.84×103 铅 0.13×103
木材 约2.4×103 砂石 0.92×103 钢铁 0.46×103
冰 2.1×103 铝 0.88×103 铜 0.39×103
常温常压下一些常见物质的比热容
单位：J/(kg·K)
【易错警示】对“比热容”的理解：
1.不同物质的比热容一般不同，
同种物质在不同状态的比热容一般不同.
有特例
新课讲解
二、比热容 ( c )
【易错警示】对“比热容”的理解：
2. 比热容是物质的一种特性，其大小只与物质的种类和状态有关，而与物体的质量、吸收热量多少、温度变化量等因素无关.
例1.10kg的水的比热容是 4.2×103J/(kg·℃ ) ，把水倒掉一半，剩余水的比热容是__________ J/(kg·℃)，密度将会______(选填“增大”“不变”或“减小” ) .水结成冰后比热容将______ (选填“不变”或“改变” ) .
新课讲解
比热容的物理意义 物质的吸热(或放热)能力 物质温度改变的难易程度
具体说明 比热容大 表示吸(或放)热能力强 比热容大
表示温度难以改变
解释 质量相同的不同物质， 升高(或降低)相同的温度， 比热容越大，吸收(或放出)的热量越多； 比热容越小，吸收(或放出)的热量越少. 质量相同的不同物质，
吸收(或放出)相同的热量，比热容越大，温度升高(或降低)得越少；
比热容越小,温度升高(或降低)越多.
【方法指导】从两个角度理解“比热容的物理意义”
(见听课手册第8页)
当堂练习
趁热打铁
例2 .小明利用如图a所示装置探究水和煤油的吸热能力．
质量
注意：液面高度不同，体积不等
(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．
加热时间的长短
34
煤油
水
新课讲解
课堂小结
探究物质的
吸热能力
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：
表示物质吸热能力的物理量
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比
比热容是物质的一种属性，
仅与物质的种类和状态有关。
符号:
用字母c表示
引入新课
创设情境
烧水时，水吸收了天然气燃烧所释放的热量，那么将一壶水烧开，水要吸收了多少热量呢？一大杯水由热变凉，它又放出了多少热量呢？
某种物质温度升高所吸收的热量
与
物质的质量和温度变化量的乘积的
比
复习回顾
温故而知新
Q ＝ cm t
Q
m t
———
c
＝
新课讲解
三、热量的计算
1.吸热公式 ：
Q ＝ cm t
把质量为m 、温度为t0 的水升高到t ，水吸收的热量Q是多少？
Q吸＝ cm t
＝ cm (t t0 )
新课讲解
三、热量的计算
2. 放热公式：
Q ＝ cm t
把质量为m 、温度为t0 的水降低到t ，水放出的热量Q是多少？
Q放＝ cm t
＝ cm (t0 t )
新课讲解
三、热量的计算
①. 注意公式中各物理量的单位.
②.公式只适用于物质状态不变时的吸热升温或放热降温的计算.
【易错警示】
③.在热传递过程中，若无热量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量.即Q放＝ Q吸(热平衡方程)
当堂练习
趁热打铁
例3.知道了水的比热容是4.2×103J/(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？
Δt = t t0 = 70 ℃ 20 ℃
解：Q吸 = cmΔt＝ cm (t t0 )
=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃ 20 ℃)
=8.4×104 J
当堂练习
趁热打铁
例4.质量为2kg的沸水(100℃) ，温度降低了60℃，水放出了多少热量？
Δt =60 ℃
解：Q放 = cmΔt
=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×60℃
=5.04×105 J
新课讲解
三、热量的计算
解题过程要认真审题，注意文字叙述中的关键字眼.
如“升高(了)1℃”或“降低(了) 1℃” 表示温度变化量t = 1℃.
“升高到(至)1℃”或“降低到(至) 1℃ ”表示末温t = 1℃.
【方法指导】
新课讲解
四、水的比热容的应用
1.运用比热容知识解释沙漠地区昼夜温差比沿海地区大
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_____ ，昼夜温差 _____ .
反之，沿海地区，水比热容_____ ，故昼夜温差_____ .
小
吸
快
放
快
大
大
小
新课讲解
四、水的比热容的应用
2.用水作冷却剂或取暖剂
c水很大，
吸收相同Q，
t不会太大.
新课讲解
四、水的比热容的应用
2.用水作冷却剂或取暖剂
c水很大，
t变化相同，
放出Q更多.
See you next time
Goodbye！