10.3第2课时比热容的计算及其应用课件(共23张PPT)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共23张PPT)
第2课时 比热容的计算及其应用
九全 物理
北师版
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
教学环节
新课引入
烧水时，水吸收了木材燃烧所释放的热量，那么将一壶水烧开，水要吸收了多少热量呢？一杯水由热变凉，它又放出了多少热量呢？
1.知道热量的计算公式，并能利用公式进行简单的计算
2.尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系
难点
重点
学习目标
一、比热容的相关计算
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示什么意义呢？
质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J。
1kg
1℃
4.2×103J
质量变化
温度变化
吸收热量
2kg
1℃
4.2×103J×2kg×1℃=8.4×103J
2kg
70℃
4.2×103J×2kg×70℃=5.88×105J
新知学习
放热降温：Δt =t初-t末，Q放= cm(t初-t末)
放出热量时，初温比末温___
吸收的热量=比热容×质量×温度变化量
把质量为m kg、温度为t0 ℃的水加热到t ℃，水吸收的热量是多少？
吸热升温：Δt =t末-t初，Q吸= cm(t末-t初)
如果要计算物体降温时放出的热量，公式会有什么不同？
吸收热量时，末温比初温___
高
高
Q=cmΔt
热量的计算公式：
例 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？
解：吸收的热量 Q吸 = cmΔt
　　 =4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃)
　　 =8.4×104 J
答：需要吸收8.4×104 J的热量
Δt=70 ℃-20 ℃
变式
解：Q放 =cmΔt
=4.2×103J/(kg.℃)×2kg×60°C
=5.04×105J
答：水放出了5.04×105J热量。
质量为2kg的沸水(100℃)，温度降低了60℃，水放出了多少热量？
Δt=60℃
温馨提示
进行热量计算时注意以下四个问题：
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
3.注意比热容的单位：J/(kg.℃)，不可去掉括号而写成“J/kg·℃”
4. 注意认真审题：“升高”“升高了”不同于“升高到”
二、比热容的应用
水的比热容的含义：
1kg的水温度升高（或降低）1 ℃，吸收（或放出）的热量是4.2×103 J
谈谈水的比热容大的优势
[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
所以很多内陆城市修建人工湖，利用水的吸热本领强调节气温。
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽，傍晚，太阳西落，沙子很快凉了下来，而海水依然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样呢？
说一说：
发动机用水冷却
冬季暖气用水做取暖介质
【致冷供暖】
在这些过程中为什么都用水这种物质？
【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。
水的比热容比沙石的大，白天 热，岸上气温比海面气温升得 ，使空气对流，近地面风从 吹来。晚上 热，海面温度 ，风从 吹来。
【海陆风形成】
白天：海风
黑夜：陆风
【成因】
看图思考，分析形成原因。
吸
高
海面
放
高
陆地
科学窗
物质的导热性
物质传导热量的性能称为导热性。导热性是物质的一种属性，不同的物质具有不同的导热性。导热性好的物质，吸热快，散热也快。金属的导热性比非金属的导热性好，纯金属的导热性好于合金。若某些器件在使用中需要大量吸热或散热时，往往需要使用导热性好的材料，如炒菜用的铁锅。而用作保温材料的物质，其导热性则很差，如泡沫塑料。下图为一些常见物质的导热性能，从左到右导热性能越来越强。
1.“比热容”是物质的一种特性，其大小表示物质吸收或放出热量的能力；"导热性"是物质本身固有的属性，表示物质传导热量的性能，导热性好的物质，吸热快，散热也快，金属的导热性优于非金属和合金，所以我们炒菜时用的锅是铁锅。我国北方广大地区冬季供暖的暖气，就是用水作为工作物质来向室内提供热量，暖气的外壳是金属物质。对此解释正确的是（ ）
A.水的导热性好，金属的比热容大 B.水的比热容大，金属的导电性强
C.水的比热容大，金属的导热性好 D.水的比热容小，金属的导热性好
C
针对训练
2．如图，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
公式：Q吸= cmΔt = cm(t末 -t初)
Q放= cmΔt = cm(t初-t末)
1. 热量的计算
课堂小结
2.水的比热容大的应用
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
1.质量为5 kg的某种物质，当温度从40 ℃下降到20 ℃时，放出的热量为3.76×104 J。求:
(1)该物质的比热容。
(2)若该物质吸收了7.52×104 J的热量，则温度应升高多少摄氏度。
随堂练习
解：(1)由 得，该物质的比热容：
＝3.76×102J/(kg ℃)
Q放=cmΔt
答：该物质的比热容为3.76×102J/(kg ℃)。
质量为5 kg的某种物质，当温度从40 ℃下降到20 ℃时，放出的热量为3.76×104 J。求:
(2)若该物质吸收了7.52×104 J的热量，则温度应升高多少摄氏度。
(2)由(1)得该物质的比热容c=3.76×102J/(kg ℃)
若该物质吸收了7.52×104 J的热量，由 得，升高的温度：
＝40℃
答：温度应升高40摄氏度。
Q吸=cmΔt
2. 将质量、初温分别相等的铁块和铝块放在沸水中煮一段较长的时间
（c 铁A．铁块和铝块吸收的热量一样多　
B．铝块比铁块吸收的热量多
C．铁块比铝块吸收的热量多　
D．条件不足，无法确定
c铁由题意知：
t铁初= t铝初
m铁= m铝
铁块和铝块最终会达到和沸水一样的温度,t铁末= t铝末
比较：Q吸= cmΔt = cm(t末 -t初)
Q铁吸B
3.[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
视频讲解
4.(2022宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在 16 min内吸收的热量为__________J，另一种液体的比热容_________J/(kg·℃)．
[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2.52×104
1.4×103
第2空 由于水在 16 min内吸收的热量Q吸=2.52×104J
因相同的电加热器在相同的时间内放出的热量相等，则在8 min内电加热器放出的热量Q放＝Q吸液＝ Q吸＝
代入热量计算公式求得另一种液体的比热容
由坐标图可知水在16min内以及另一种液体在8min内温度变化量