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13.3 比热容
人教版九年级全册
想一想
新疆地区有句谚语：“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。你知道其中的原因吗？
学习目标
1. 通过类别学习和查阅比热容表，理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2. 通过探究不同物质吸热能力的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。
3. 结合生活实例，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。
4. 通过习题练习，会进行简单的吸、放热计算。
生活体验
思考讨论：
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要
的热量一样多吗？说明什么？
（2）将一壶水烧开与加热成温水需要 的热量一样多吗？说明什么？
物体吸收（放出）的热量与物质的质量有关。
物体吸收（放出）的热量与物质的温度变化有关。
提出问题：
物体吸收（放出）的热量除了与物质的
质量和温度变化有关系外，还可能与什么有关？
（3）同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
用不同物质比一比吧！
生活实际：
同样的日照条件
沙子热得烫脚
海水却很凉爽
分析：
吸收相同的热量
沙子升高温度多
海水升高温度少
不同物体吸热能力可能不同
实验探究
比较不同物质的吸热能力
思考：
1、实验中，需要要控制哪些物理量相同？
物质质量相同
初温相同
吸收的热量相同
如何控制？
使用完全相同的热源，加热相同时间
水
食用油
学习任务一：比热容
完全相同的热源，
单位时间内放出的热量相同；
食用油和水在单位时间吸收的热量也相同
实验器材：相同规
格的电加热器、玻璃杯、温度计、停表
一、比较不同物质吸热的情况
比较不同物质吸热能力的两种方法:
1．加热相同时间（吸收相同热量），比较升高的温度。
学习任务一：比热容
2．升高相同的温度，比较加热时间（吸收的热量）。
实验探究
比较不同物质的吸热能力
2、实验中，应测量哪些物理量？
3、实验中，如何判断物体吸收热量得多少？
需要测量食用油和水升高的温度
水
食用油
用加热时间的长短表示物体吸收热量得多少
通过观察温度计示数的变化判断物体的吸热能力
学习任务一：比热容
比较不同物质吸热的情况
一、比较不同物质吸热的情况
学习任务一：比热容
一、比较不同物质吸热的情况
时间/s 0 20 40 60 80 100 120 140 160
水的温度/℃ 40 43 46 49 51 54 57 59 62
食用油的温度/℃ 40 45 50 56 61 66 71 75 79
分析论证
时间/s 0 20 40 60 80 100 120 140 160
水的温度/℃ 40 43 46 49 51 54 57 59 62
食用油的温度/℃ 40 45 50 56 61 66 71 75 79
温度都升高16 ℃，
水加热了120s，油加热了60s
加热时间相同，
水温升高了22 ℃，油温升高了39 ℃
学习任务一：比热容
不同的物体，当质量一定时:
①升高相同的温度,吸收的热量不等,水吸收的热量多。即水的吸热本领更强
②吸收相同的热量,煤油升高的温度比水的高。即水的吸热本领强
结果表明：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
即不同物质吸热的能力不同。
一、比较不同物质吸热的情况
结论:
但如果没有实验的条件，通过计算如何比较不同物质的吸热能力呢？
学习任务一：比热容
我们来看看两组数据： 1kg的水，温度升高1℃，需要吸收4.2×103J的热量。
3kg的煤油，温度升高2℃，需要吸收12.6×103J 的热量。
水与煤油，哪一种物质吸热的能力更强？你能否比较？
液体 质量 m（kg） 升高的温度 △t（℃） 吸收的热量 Q（J）
水 1 1 4.2×103
煤油 3 2 12.6×103
4.2×103
2.1×103
【J/(kg·℃)】
我们只需计算出1kg煤油温度升高1℃时吸收的热量，再与1kg的水温度升高1℃时吸收4.2×103J的热量进行比较即可。计算方法： =2.1×103J/（kg·℃） 即：
结论：比较物质吸热的能力可比较 该比值越大，物质的吸热能力越强。
学习任务一：比热容
二、比热容
比 热 容
比较
热量
容纳
比热容是表示物体吸热本领（能力）的物理量
比热容的物理意义
学习任务一：比热容
二、比热容
1．定义：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。（比值定义法）
2.符号：表示比热容的符号是C
3.定义式：比热容 C
学习任务一：比热容
Q:热量——单位：焦耳（J）
m:物体质量——单位：千克（kg）
t：改变的温度——单位：摄氏度（℃）
4．单位：焦每千克摄氏度，符号为 J/(kg·℃)
1、热量的计算
根据比热容公式C得：
（1）如果是吸热升温，则： Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
（2）如果是放热降温，则： Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。
Q：热量——单位：焦耳（J）
m：物体质量——单位：千克（kg）
t：改变的温度——单位：摄氏度（℃）
学习任务二：热量的计算
五、热量的计算
【例】质量为10kg的水的温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？
解：水吸收的热量：
Q吸=cm (t-t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×10kg× (65℃-25℃)＝1.68×106J
【例】有一根烧红的铁钉，温度是800℃ ，质量是1.5g。它的温度降低到20℃ ，要放出多少热量？
解：铁钉放出的热量：
Q放=cm (t0 -t )＝0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg× 20℃＝13.8J
学习任务二：热量的计算
【例】在1标准大气压下，把一高温物体投入质量为10kg、温度为20℃的水中，若物体放出的热量是3.5×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到______℃.
［c水=4.2×103J/（kg·℃）］
根据热量公式Q吸=cmΔt，水升高的温度为：Δt= =83.3 ℃
由于t0+Δt=20℃+83.3℃=103.3℃＞100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃，所以水的末温为100℃.
100
学习任务二：热量的计算
2. 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
1.比热容是反映物质自身性质的物理量；
2.物质种类不同，比热容一般不同；
3.比热容和物质状态也有关。
阅读表格，你发现了什么？
水的比热容是：
C水=4.2×103J/（kg·℃）
尝试说出水的比热容的物理意义：
1kg水温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是4.2×103J。
答疑解惑：
同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
因为海水与沙子受光照时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
学习任务三：比热容与生活的联系
城市的“热岛效应”
城市内有大量的钢筋水泥建筑，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带来诸多不便。比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊区要高3℃～5℃，这就是热岛效应，你能够解释其中的道理吗？
这些人工构筑物的比热容小，在相同的太阳辐射条件下，升温高。
学习任务三：比热容与生活的联系
为解决城市的热岛效应，不少城市修建人工湖来调节气温，为什么？
修建人工湖，利用水的
吸热本领强，来调节气温
学习任务三：比热容与生活的联系
因为水的比热容比较大，和其他液体相比，如果它们吸收相等的热量，水温升高比较小；如果它们放出相等的热量，水温降低较小．在相同情况下，比热容大的水能使周围物体的温度变化小，所以说水对气温的调节起较大作用．
昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？
学习任务三：比热容与生活的联系
因为水的比热容大，不容易升温也不容易降温
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？
学习任务三：比热容与生活的联系
“水的比热容大”这一特点在日常生活和生产中具有重要的意义：
1、汽车的发动机为何用水来冷却？
2、冬天的暖气片为何用热水供暖？
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同的温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。
水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同的温度时，放热多，用热水取暖效果好。
学习任务三：比热容与生活的联系
水做冷却介质
水做取暖介质
四、用传感器比较不同物质的比热容
对盛有水和油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的实验图线。请问食用油、水分别是哪条线？
食用油
水
比热容实验装置
1、关于物质的比热容，下列说法正确的是（ ）
A.比热容是物质的一种属性，只和物质的种类和状态有关
B.同种物质质量越大，比热容就越大
C.比热容跟物体升高或降低的温度有关 D.物质的状态发生变化时，其比热容不变
A
课堂检测
2.一位同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时,根据结果描绘温度一时间图象如图所示。由图知,甲物质温度比乙物质温度升高 (填“快”或“慢”)。甲物质比热容 乙物质比热容。(填“>”“<”或“=”)
t/min
t/ ℃
O
甲
乙
快
<
3、(1)如图所示，设相同时间内物质吸收的热量相同，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 (选填“甲”或“乙”).这是因为c冰 c水(选填“>”、“<”或“=”).所以相同时间内 (选填“冰”或“水”)升温更快.
乙
＜
冰
(2)物质在第3min时的内能 (选填“>”、“<”或“=”).第7min时的内能，若冰的质量为0.2kg.则冰在熔化过程中吸收的热量是 J.[c冰=2.1×103J/(kg·℃)].
＜
6.3×103
4. 某实验小组用图所示的装置比较水和煤油的吸热能力。
（1）如图所示，用铁夹将温度传感器及两个完全相同的试管正确地固定在铁架台上，两试管中分别盛有________相等、初温_______的水和煤油，并将两试管放入红外加热器中；
（2）闭合红外加热器的开关，对盛有水和煤油的试管同时进行加热。表1是记录的实验数据，分析可知，试管内水和煤油加热相同的_____，______升高的温度更高，可得出_____的吸热能力更强；
（3）本实验中把水和煤油吸热能力的差异转换为___________（“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来进行比较的。
质量
时间
升高温度的多少
水
煤油
相等
物质 质量m/g 升高的温度 t/℃ 加热的时间t/s
煤油 50 20 60
水 50 10 60
课堂总结
谢谢
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