第十三章第1节热量比热容第一课时（课件）

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第十三章 内 能
第十三章 内 能
第1节 热量 比热容　
第一课时
课时学习目标
3.通过探究实验掌握控制变量法，了解转换法的应用。
2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
1.知道热量的概念及单位。
4.能用比热容解释简单的自然现象，感受物理和生活的密切关系。
热量的概念、比热容的概念和应用。
学习重点
学习难点
比热容概念的建立。
学习重点、难点
导入新课
在学习物态变化时，我们常说物体吸热或放热，例如在烧水的时候，水会吸热，我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢
新课学习
加热水的过程就是热传递的过程。
在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。热量用符号Q表示。
热量的单位是焦耳（J）。和功、能量的单位相同。
1g水温度升高1℃吸收的热量约为4.2J.
生活现象：
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多。
把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。
结论：水的质量越大，温度升得越高，它吸收的热量
就越多。
知识点一 热量Q
水吸收的热量和它的质量有关，也和它升高的温度有关。
同种物质，质量越大，温度升得越高，吸收的热量越多。
不同的物质，例如水和食用油，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢
知识点一 热量Q
猜想1：吸收的热量一样多。
猜想2：吸收的热量不一样多。
加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
实验器材：
相同规格的电加热器、烧杯、温度计、停表、天平和砝码、质量相同的水和食用油
利用相同规格的电加热器来加热质量相等的水和食用油。电加热器每秒放出的热量是一定的，当电加热器浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量相同。比较加热时间，就可比较液体吸收热量多少。
电加热器
P=W/t→W=Pt
→Q吸=Q放=W=Pt
知识点二 比较不同物质的吸热能力
质量相等的水与食用油
温度计2支
停表
电加热器2个
实验器材
电加热器
食用油
水
停表
温度计
知识点二 比较不同物质的吸热能力
① 控制相同的物理量是：质量，升高的温度
② 控制不同的物理量是：物质种类
③ 怎样测量物质吸收的热量：液体吸收的热量无法直接测量，用加热时间的长短来间接地表示液体吸收的热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多。
采用控制变量法和转换法进行实验探究
实验方案
比较不同物质吸热能力的方法
取质量相同的不同物质，使其升高相同的温度，比较加热时间的长短，加热时间长（吸收热量多）的物质吸热能力强。
知识点二 比较不同物质的吸热能力
实验装置
知识点二 比较不同物质的吸热能力
②按照如图所示安装实验器材。观察温度计的示数，记下加热前水和食用油的温度。
①取质量相等的水与食用油各200g；
实验步骤
知识点二 比较不同物质的吸热能力
③同时接通电源，对烧杯中的水和食用油加热10min（根据实际情况而定）。
④停止加热，同时读出两只温度计的示数，记下水和食用油的温度。
⑤计算出加热过程中水和食用油升高的温度。
⑥记录实验数据。
知识点二 比较不同物质的吸热能力
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度 (t1－t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录
知识点二 比较不同物质的吸热能力
知识点二 比较不同物质的吸热能力
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度 (t1－t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录
200
200
28
54
26
8
29
55
26
4
质量相同的水和食用油，升高相同的温度,水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
换用其他物质进行实验，发现在质量相同，升高的温度相同时，不同物质吸收的热量也不同。
　　一般情况下，不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
由实验可知，不同物质温度升高时吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。
知识点二 比较不同物质的吸热能力
① 控制相同的物理量是：质量，吸收的热量（加热时间）
② 控制不同的物理量是：物质种类
采用控制变量法和转换法进行实验探究
实验方案二
比较不同物质吸热能力的方法
取质量相同的不同物质，吸收相同热量（加热相同时间），比较升高的温度，升高温度少的物质吸热能力强。
知识点二 比较不同物质的吸热能力
液体 质量m/g 初温 t0/℃ 加热时间t/min 末温 t/℃ 升高的温度(t-t0)/℃
水 200 20
食用油 200 20
质量相同的水和食用油，吸收热量相同,水升高的温度小于食用油升高的温度。
54
74
34
54
10
10
换用其他物质进行实验，发现在质量相同，吸收的热量相同时，不同物质升高的温度也不同。
质量相同的水和食用油，若加热相同时间（均加热10min），使吸收的热量相同。
实验数据记录
质量相同的水和食用油，吸收相同热量（加热相同时间），水升高的温度小于食用油升高的温度，水的吸热能力强。
知识点二 比较不同物质的吸热能力
　　一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量（Q吸）与它的质量（m）和升高的温度（t-t0）乘积之比，叫作这种物质的比热容。
　　比热容用符号c 表示。
比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg · ℃).
怎样表示不同物质在质量相同、升高温度相同时吸收的热量不同的这种性质上的差别？
物质的这种性质，用物理量比热容（c）来表示。
知识点三 比热容c
l kg的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上都等于它的比热容。
知识点三 比热容c
比热容 是反映物质自身性质的物理量。
不同物质，比热容一般不同；同种物质，物态不同，比热容不同。
物质的比热容跟物质种类、物态有关，跟其它因素无关。
知识点三 比热容c
水的比热容最大，c水=4.2× 103J/(kg·℃）,表示 l kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2× 103J，或1kg水温度降低1℃放出的热量是4.2× 103J.
知识点三 比热容c
【例题1】在标准大气压下，水的沸点是100℃，某种牛奶的沸点是100.7℃.加热条件相同时，加热质量相等、初温相同的水和牛奶，牛奶比水先沸腾。请根据比热容的定义讨论，水和牛奶哪个的比热容大。
【解答】加热条件相同时(相同时间内吸收的热量Q吸相同),加热质量m相等、初温t0相同的水和牛奶,牛奶末温高,牛奶比水先沸腾,牛奶的升高的温度较多,
根据比热容的定义式 可知,牛奶的比热容小,水的比热容大。
知识点三 比热容c
【例题2】有同学根据 认为：比热容跟物体吸收或放出的热量有关，而且物体的质量越大，它的比热容越小。这种认识正确吗 说说你的看法。
【解答】这种认识不正确。因为比热容是物质的一种性质,跟物质的种类和物态有关,跟物体吸收或放出的热量无关,跟物体的质量无关。
知识点三 比热容c
物体吸收热量升高的温度由物体的比热容、质量和吸收的热量共同决定；
物体放出热量降低的温度由物体的比热容、质量和放出的热量共同决定。
质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较小。比热容大的物质对调节温度有较强的作用。
水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候，水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
知识点三 比热容c
水的比热容c水=4.2× 103J/(kg·℃）,
沙子的比热容c沙子=0.92× 103J/(kg·℃）
为什么海边昼夜温差比沙漠小
水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙子小得多。
夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙子的比热容较小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大。
知识点三 比热容c
泥土的比热容较小，白天，一定质量的泥土吸收一定的热量，温度上升的较多，温度升得比较高，有利于秧苗生长。
春季育秧时，
夜间往秧田里灌水；早晨将秧田中的水排出。
水的比热容较大，夜间，一定质量的水放出一定的热量，温度降低的较少，温度不致降得过低冻坏秧苗（保护秧苗不致冻坏）。
由 得，物体温度升高吸收的热量 Q吸=cm（ t-t0)
物体温度升高吸收的热量Q吸跟c、m和（ t-t0)有关，Q吸由c、m和（ t-t0)共同决定。
知识点三 比热容c
我国北方楼房中的暖气用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中。用水作为输送热量的介质有什么好处 生产生活中，还有没有用水来加热或散热的情况
想想议议
由 得，物体温度降低放出的热量Q放= cm（ t0-t)
物体温度降低放出的热量Q放跟c、m和（ t0-t)有关，Q放由c、m和（ t0-t)共同决定。
由 得，物体升高温度吸收的热量Q吸= cm（ t-t0)
利用冷水冷却物体
汽车用水做冷却液
铁匠用水冷却炽热的铁件
用水冷却物体。一定质量的冷水升高一定温度吸收热量多。冷却效果好。（利用水比热容大的特性）
知识点三 比热容c
由 得，物体温度降低放出的热量Q放= cm（ t0-t）
利用热水取暖
我国北方楼房中的暖气用水作介质。一定质量的热水降低一定温度放出热量多。取暖效果好。（利用水比热容大的特性）
知识点三 比热容c
知识点三 比热容c
【例题3】相同质量的铝块和铜块，吸收了相同的热量，哪个的温度上升得较高 说说你的推断过程。
【解答】铜的比热容为0.39× 103J/(kg·℃）
铝的比热容为0.88× 103J/(kg·℃）.
铜的比热容较小,铝的比热容较大,当它们质量相同，吸收的热量相同
时,根据 可知,铝的温度上升得较少（低）,铜的温度上升得较多（高）。
知识点三 比热容c
【例题4】“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析、与沿海地区相比，新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么。
【解答】我国新疆某些地区沙石较多,沙石的比热容远远小于水的比热容,所以沙石吸收同样多的热量温度升高得快,故中午温度很高;同样,沙石放出同样多的热量温度降低得也很快,故夜晚和早上温度很低,故与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大。
知识点三 比热容c
拓展实验
用传感器比较不同物质的比热容
课时知识总结
热量 比热容
定义
在热传递过程中，传递的热的多少；单位：焦耳（J）
比热容
热量
单位
物理意义
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。
焦每千克摄氏度【J/( kg ℃)】
表示物质的吸、放热本领
1.为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表．收集的实验数据记录如下表．
物质 质量/g 初始 温度/℃ 加热时间/min 最终
温度/℃
液体1 50 20 5 45
液体2 50 20 5 68
(1)某时刻温度计的示数如图乙所示．此温度值是_______℃.
(2)实验中，用________间接反映液体吸收热量的多少．
(3)通过分析表中数据可知，___________(选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强．物理上用___________这个物理量来描述物质的吸热能力．
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加热时间
液体1
比热容
课堂练习
相同
2. 图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量_______（选填“相同”或“不同”）；
（2）相同时间内，水吸收的热量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（3）由图乙可知，________的吸热能力更强。
等于
水
水和煤油加热相同时间，吸收热量相同，煤油升高的温度大于水升高的温度。
课堂练习
3.关于比热容，下列说法中正确的是【 】
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大，它的比热容越大
C.密度越大的物体，比热容越大
D.比热容是物体自身的性质，与质量、吸（放）热情况无关
【解析】 比热容是物质本身的一种特性，它的大小与物质的种类和物质的物态有关。而与其形状、质量、温度高低、吸（或放）热多少、放置地点如何无关。比热容与密度也无关。
D
课堂练习
4. 质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.88×104J,该物质的比热容是多少？
c
解：该物质的比热容
课堂练习
5. 以下四种现象中，与水的比热容无关的是【 】
　
A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却
B．生活中往往用热水取暖
C．夏天洒水降温
D．滩涂湿地温差小
C
A B C D
四、课堂练习
水的比热容大，升高一定温度吸收热量多
水的比热容大，降低一定温度放出热量多
湿地水多，水的比热容大，吸收、放出热量温度变化小
水蒸发吸热使温度降低
练习与应用： 1、2、3、4、6题
布置作业