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人教九上物理同步精品课件
人教版九年级上册
第十三章 内能
13.3 比热容
2024秋人教版九年级（全）物理同步精品课件
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。
同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
根据生活经验回答∶
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的时间一样长吗 它们吸收的热量一样多吗
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗
（3）水升温时吸收热量的多少可能跟哪些因素有关呢
（4）做饭时烧水与加热同样多的油哪个更快呢
[实验目的]
知识点一 实验 比较不同物质吸热的情况
比较不同物质的吸热情况。
[实验导览]
加热相同质量的食用油和水，每隔两分钟测量并记录他们的温度。
方案1：选取质量相同的不同物质，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。
方案2：选取质量相同的不同物质，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升高小的物质吸热本领强。（拓展）
吸热本领强的物质，温度不易改变。
[实验仪器]
利用电加热器（相同规格）来加热水和食用油。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量相同。
[实验方法]
①控制变量法：控制水和食用油的质量、吸收的热量相同，通过温度变化量的不同来说明说明水和食用油的吸热本领不同。
②转换法：吸收热量的多少无法直接观察，但相同规格的电热器每秒放出的热量是相同的，通电时间越长，放出的热量越多。不计热量损失，放出的热量全部被吸收，故物质吸收热量的多少可以转化成加热时间的长短。
[实验步骤]
1.用托盘天平称取相同质量的食用油和水。它们的质量都为200g。
2.将两个相同规格的电加热器放入油和水中。
3.把两个相同的温度计同时插入油和水中。
4.记录油和水的初始温度。（室温）
温度计液泡要完全浸没在液体中，且不能触碰容器底和容器壁
5.把加热器电源插入插座中并开始计时，每隔两分钟观察一次温度变化，将测量的温度记录到表格中。
6.通过实验数据进行实验分析，得出实验结论。
[实验步骤]
[实验数据]
[实验结论]
质量一定的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多。质量一定的水和食用油，吸收相同的热量，煤油升高的温度比水高
不同物质的吸热本领是不同的
水的吸热本领比食用油的吸热本领强
在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/ min 0 1 2 3 4
甲的温度/ ℃ 20 27 34 41 48
乙的温度/ ℃ 20 35 50 65 80
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:停表和 。
(2)实验中应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。
(3)分析下表中实验数据可知,此实验是通过比较_________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的, (选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。
(4)该实验用到的研究方法有:转换法和 。
天平
相同
质量
温度变化
甲
控制变量法
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，叫做这种物质的比热容。
c（英文小写）
单位：
①国际单位 焦/(千克·开) J/(kg·K)
②常用单位 焦/(千克·℃) J/(kg·℃)
符号：
知识点二 比热容
定义式：
Q吸——吸收的热量—单位：焦耳（J）
m——质量—单位：千克（kg）
△t——升高的温度—单位：摄氏度（℃）
c——比热容—单位：焦耳每千克摄氏度【 J/kg·（℃） 】
比热容
①比热容是物质的特性。比热反映了物质的吸放热本领，比热越大，不容易升温，也不容易降温。
②不同种类的物质比热容一般不同
③比热容与物质的种类有关
④比热容与物态有关：
c水=4.2× J/(kg·℃) c冰=2.1× J/(kg·℃)
⑤水的比热： c水= 4.2 ×103 J/(kg ·℃)
物理意义是：
1千克的水每升高(降低) 1℃，吸收(放出)热量4.2× 103 J
c与Q、m、△t无关
比热容
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
比热容
对于同一物态的某种物质，根据 可知( )
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是一个恒量
D
比热容的应用
考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？
因为水的比热容比油大，根据Q=cm△t，质量一定的条件下降低相同的温度，水放出的热量更多。
沙漠地区“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃瓜”为什么？
白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。
比热容的应用
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，你能解释原因吗？
因为水的比热容大，傍晚温度低水放热降温缓慢,不至于引发冻害
比热容的应用
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。
想想这是为什么呢？
吐鲁番属于沙漠地区，因为砂石的比热容比较小，容易升温也容易降温。
比热容的应用
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，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。
中午，沙子很烫而海水很凉。
傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。
比热容的应用
因为水的比热容大，不容易升温也不容易降温
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？
比热容的应用
炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，这就是热岛效应，应该如何应对呢？
种草种树，增加水蒸气蒸腾
修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。
比热容的应用
下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.让热水流过散热器供暖
B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小
D.夏天在房间内洒水降温
D
如图所示,我国北方有些地区冬季供暖用的“暖气”，用水做循环物质，主要是应用了水的比热容_______的性质，在降低相同的温度时能放出 (选填“较多”或“较少”)的热量。
较大
较多
知识点三 热量的计算
铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)，表示什么意义呢？
质量是1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J。
物理意义：
1kg
1℃
0.88×103J
质量变化
温度变化
吸收热量
2kg
1℃
0.88×103J×2kg×1℃=1.76×103J
2kg
70℃
0.88×103J×2kg×70℃=1.232×105J
知识点三 热量的计算
热量的计算公式：
Q吸：吸收的热量
m：物体质量
t0：物体初温度
吸收的热量=比热容×质量×温度变化量
Q吸= cm(t - t0)
Q放= cm( t0 - t )
把质量为m kg、温度为t0 ℃的铝块加热到t ℃，铝块吸收的热量是多少？
Q=cm△t
Q放：放出的热量
t：物体末温度
插上水稻秧苗的秧田都要蓄上一定的水,使其具有一定的“保温”功能。若一秧田所蓄水的质量为4×103 kg，如果水温升高2 ℃，则水吸收的热量为 J。若这些热量被同等质量的干泥土吸收，则干泥土升高的温度是 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)，c泥土=0.84×103 J/(kg·℃)]
3.36×107
10
把质量为200g、温度为30℃的铝块加热到100℃，铝块吸收的热量是多少焦耳？[c铝= 0.88×103J/(kg·℃) ]
解：m=0.2kg，Δt= 100℃-30℃=70℃ ,c铝= 0.88×103J/(kg·℃)
Q吸=cmΔt＝0.88×103J/(kg·℃) ×0.2kg ×70℃＝1.232×104J
答：铝块吸收的热量是1.232×104J。
质量为2kg的某物质吸收4.2×104J的热量后，温度升高5℃，则该物质的比热容为多少？该物质可能是什么物质？
解：m=2kg，Q吸=4.2×104J，Δt= 5℃；
根据Q吸=cmΔt 可得：
故该物质是水。
比
热
容
比较不同物质
吸热的情况
实验方法
转换法
控制变量法
实验结论：
不同物质的吸热本领是不同的
比热容
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，叫做这种物质的比热容。
单位：
J/(kg·K)、 J/(kg·℃)
定义式：
Q=cm△t
水的比热： c水= 4.2 × J/(kg ·℃)
应用
暖气中的循环物质是水
汽车发动机冷却物质是水
农业上可保护秧苗不致冻坏
对气候的影响：
沿海昼夜温差小，内陆昼夜温差大
1.比热容的单位是 ，读作 ，水的比热容是 ，它表示的物理意义是 ____________________________________________________。热水的比热容 冷水的比热容。1 kg水的比热容______ 3 kg水的比热容。(后两空均选填“大于”“小于”或“等于”)
J/(kg·℃)
焦每千克摄氏度
4.2×103 J/(kg·℃)
质量为1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J
等于
等于
课时1
2.在“比较不同物质吸热的情况”实验中，所使用的实验器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、停表、等质量的液体甲和乙，装置如图所示。
(1)实验中选用规格相同的两个电加热器的目的是 ;比较“不同物质的吸热能力”可以比较“相同质量的不同物质_________ 的温度所吸收热量的多少”。
(2)实验时给初温相同的甲、乙两种液体加热1 min后停止加热，两种液体都未沸腾，最终液体乙的温度高一些。实验结果表明： 的吸热能力更强。
使液体在相同时间内吸收的热量相同
升高相同
液体甲
3.比热容是反映物质 本领的物理量，进一步理解为它是反映物质吸(放)热后温度变化大小的物理量，相同质量的不同物质比热容越 ，吸收(放出)相同热量时温度变化越小。
吸、放热
大
4.由下表所示的比热容可知，质量相等的煤油和水，升高相同的温度， 吸收的热量多；质量相等的铝块和铜块，放出相同的热量， 降低的温度多。
比热容c/ [J·(kg·℃)-1]
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
水 4.2×103 铜 0.39×103
水
铜块
课时2
1.（2023 眉山）日常生活中，用水作为汽车发动机的冷却液，是因为它的_______大。在标准大气压下，质量为5kg水温度从30℃升高20℃，吸收热量 _______J。 [c水=4.2×103J/（kg ℃）]
比热容
2.1×105
2.（2023 扬州）下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（ ）
A．沙漠地区昼夜温差小
B．汽车发动机常用水做冷却剂
C．在太阳光的照射下，干泥土比湿泥土升温慢
D．“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
B
3.打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火，淬火后温度降低到50℃，求：（已知铁的比热容为0.46×103J/（kg ℃），水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），假设整个过程没有热量散失）
（1）此过程中铁件释放的热量为多少J？
（2）若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水，则水温将升高到多少℃？
解：（1）铁件放出的热量：
Q放＝c铁m铁Δt铁＝0.46×103J/（kg ℃）×0.42kg×（550℃﹣50℃）＝9.66×104J；
（2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝9.66×104J，
由Q吸＝cmΔt得：
Δt水＝ ＝ ＝4.6℃，
水温升高到：t＝Δt水+t0＝4.6℃+30℃＝34.6℃
谢谢
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