2025新教科版九年级物理上册第一章内能单元复习课件(82页PPT)

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名称 2025新教科版九年级物理上册第一章内能单元复习课件(82页PPT)
格式 pptx
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资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-09-03 00:00:00

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文档简介

(共82张PPT)
单元复习
第1章 内能
课堂导入
群山之巅,白雪皑皑
天高云阔,气象万千
在空中,在雪中,在地表,在地下,均成物质的微小粒子无处不在它们的排列和运动,构筑了我们这个或温暖或炽热或寒冷的世界。阳光铺洒在雪地上,带来温暖,带来融化,带来昼夜温差,带来四季轮转。这是热的作用,这有能量的影子。
1. 知道分子热运动、分子的扩散现象,并能解释生活中的热现象。
2. 了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
3. 了解热量的概念,知道改变内能的方法。
4. 了解比热容的概念,尝试用比热容解释简单的自然现象,
 利用比热容计算热量的大小。
重点
难点
学习目标
谢谢聆听
目录
第1节 分子动理论
第2节 内能和热量
第3节 比热容
目录
本章思维导图
分子动理论
内能
物质是由大量的分子、原子构成的
人们通常以10-10m为单位来量度分子
不同的物质在互相接触时
彼此进入对方的现象。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。物体温度越高分子运动越剧烈。
扩散现象
分子之间同时存在引力和斥力
内能和热量
物质的构成
分子热运动
分子间的作用力
温度
热运动
定义:温度是表示物体冷热程度的物理量。
温度对扩散的影响
分子热运动越剧烈,温度越高,扩散越快。
概念:物体内部大量分子无规则运动。
物体的内能
改变内能的方式
概念:物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和,叫做物体的内能。
影响因素:物体温度、质量、状态、体积、种类等。
热传递
做功
物体吸收热量内能增大
物体放出热量内能减小
外界对物体做功,物体内能增大
物体对外界做功,物体内能减小
燃烧:
放出热量
燃料
热值
定义:我们把燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量的比,叫做这种燃料的热值。
热值反映了单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量。
比热容
物体的吸热能力
温度与热运动
相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量也不同。
比热容
公式:
单位:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)
表示物质的吸热能力,是物质的自身性质。
影响比热容的因素:物质的种类和状态。
热量的计算
定义: 某种物质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。
放热公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt
吸热公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
水的比热容比较大及其应用
第1节 分子动理论
分子动理论
知识点一 物质的构成
物质的构成
1.物质是由极其微小的粒子——分子、 原子等构成的。
分子直径非常小,通常以10-10m为单位来量度分子。
2.分子的大小
用肉眼直接看不到,用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子。
3.分子的数量数量巨大
  一滴水中(约1cm3)约有1.67×1021个水分子。如果一个人每秒钟数1万个,他要不停地数100多亿年才能数完。
知识点二 分子的运动
1.扩散现象
①定义:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫扩散。
②扩散现象的理解
分子的运动
扩散现象说明了什么?
a.气体、液体和固体中的每一个分子都在永不停息地做无规则运动。
b.分子间存在间隙。
a.一切气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。
b.一般地,固体间扩散最慢,液体次之,气体最快。
注意事项
知识点二 分子的运动
③固体、液体和气体的扩散现象
【气体的扩散】
①二氧化氮气体的扩散。
②生活中气体扩散的现象:闻到的各种气味,如香水味、桂花香、菜味、烟味等。
火锅香味四溢
春暖花开,满园飘香。
知识点二 分子的运动
【液体的扩散】
硫酸铜溶液的扩散
【固体的扩散】
  把铅板和金板紧压在一起,在室温下放置5年。铅板里会渗入一些金,金板里面会渗入一些铅,互相渗入1mm。
知识点二 分子的运动
2.分子的运动
  一切物质的分子在不停地做无规则运动。分子的这种无规则运动叫做分子的热运动。
固体、液体和气体中的每一个分子都在永不停息地做无规则运动。固体、液体和气体都会发生扩散。
知识点二 分子的运动
德谟克利特认识到 :
扩散是花香扑鼻的原因。
火锅香味四溢
将硼、磷等物质扩散到硅晶体,制成各种性能的半导体。
在机械制造行业,常在齿轮、轴等表面层中渗碳、渗硅,来改善其表面性能。
3.生产生活中的扩散现象
知识点三 分子间的作用力
分子间的作用力
1.分子间存在着相互作用的引力和斥力
分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系,
我们可以利用弹簧连着的小球类比分子间的作用力。
平衡距离,引力等于斥力
距离变大,引力
距离变小,斥力
2.认识分子间的作用力
①将两个表面光滑的铅块相互紧压,两个铅块紧紧粘在一起,吊一个重物都不能把它们拉开。
③用力压缩活塞内的水时,注射器内的水很难被压缩。
②将一块玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数,然后将玻璃板水平接触水面,缓缓向上用力拉弹簧测力计,则示数将变大。
知识点三 分子间的作用力
在分子的“生活”中,分子间的相互作用力具有很大的意义。
物质三态——气态、液态和固态,其区别就在于三态中分子间的相互作用和分子的运动状态不同。
固态
固体分子间距离很小,作用力很大,不容易被压缩和拉伸,具有一定的体积和形状。
液态
液态分子间距离比固体稍大,作用力较大,可以振动也可以移动。具有一定的体积,没有一定的形状,可以流动。
气态
气体分子之间距离很远,彼此间相互作用力可忽略,能够自由移动,没有一定体积和形状,具有流动性。
知识点三 分子间的作用力
分子动理论的基本观点
常见的物质是由大量分子构成的;
物质内的分子在不停地做热运动;
分子之间存在引力和斥力。
知识点三 分子间的作用力
典例剖析|分子热运动与扩散现象
【例题1】下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是(  )
A.春天,大明宫里的柳枝随风飘扬
B.夏天,华山上云雾缭绕
C.秋天,植物园里桂花飘香
D.冬天,太白山上大雪纷飞
C
典例剖析|分子热运动与扩散现象
解:A.春天,大明宫里的柳枝随风飘扬,属于物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故A错误;
B.云雾缭绕,我们能直接看到云雾,属于物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故B错误;
C.桂花飘香,是花香分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D.雪花纷飞,我们能直接看到雪花,属于物体的机械运动,不是分子的无规则运动,故D错误。
故选:C。
典例剖析|分子热运动与扩散现象
【例题2】如图所示是一种常见的家用香熏,放入房间后,经过一段时间“满屋都香了”,怡人的清香提升了生活品质。下列现象与“满屋都香了”的原理相同的是(  )
A.花瓣漫天飞舞
B.酒香不怕巷子深
C.两个表面光滑的铅块挤压后会“粘”在一起
D.自行车轮胎充足气后还能再打入适量的气体
B
典例剖析|分子热运动与扩散现象
解:家用香熏,放入房间后,经过一段时间“满屋都香了”说明分子在不停地做无规则的运动;
A、花瓣漫天飞舞,是机械运动,故A不符合题意;
B、酒香不怕巷子深说明了分子永不停息地做无规则运动,故B符合题意;
C、两个表面光滑的铅块挤压后会“粘”在一起说明了分子间存在着引力,故C不符合题意;
D、自行车轮胎充足气后还能再打入适量的气体说明分子间存在间隙,故D不符合题意。
故选:B。
典例剖析|分子热运动与扩散现象
【例题3】如图所示的装置是演示气体扩散现象的,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。
根据______________________现象可知气体发生了扩散。
扩散现象说明_______________________。若实验温度分
别为①0℃、②4℃、③20℃、④30℃,则在____(填序号)
温度下气体扩散最快。
A瓶内的气体颜色会变红
分子在不停地做无规则运动

典例剖析|分子热运动与扩散现象
解:二氧化氮的密度大于空气的密度,如果把二氧化氮气体放到上方的话,由于自身密度大的缘故,二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去,就不能说明分子在不停地做无规则运动,因此要把密度小的空气瓶子放到上方,把二氧化氮放在下方;
将两个瓶口对在一起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上瓶内的气体颜色会变红;
分子无规则运动的速度与温度有关,而且温度越高,运动速度越快,实验温度在30℃时气体扩散最快。
故答案为:A瓶内的气体颜色会变红;分子在不停地做无规则运动;④。
方法点拨|分子热运动与扩散现象
气体、液体和固体之间都可以发生扩散,且不同状态的物质之间也可以发生扩散。
正确理解扩散现象
1.扩散现象只能发生在不同的物质之间;
2.不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象;
3.扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象,而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质。
区分扩散现象
扩散现象是指分子的运动,应注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分。
如在阳光下看到的灰尘飞扬,是固态颗粒运动,而不是分子的无规则运动,故这个现象不是扩散现象。
易错点
典例剖析|分子间的作用力
【例题4】水卫工人通过热熔法将图中的两根PPR管连接起来后很难再被拉开。这个现象说明(  )
A.分子直径很小 B.分子间存在引力
C.分子间有空隙 D.分子间存在斥力
解:水卫工人通过热熔法将图中的两根PPR管连接起来后很难再被拉开。这个现象说明分子间存在引力,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
B
典例剖析|分子间的作用力
【例题5】把一块表面很干净的玻璃板水平地挂在弹簧测力计下(如图a),手持弹簧测力计上端,将玻璃板放到恰好与水槽内水面相接触(图b),并慢慢向上提起弹簧测力计。则两次弹簧测力计的示数Ta____Tb(选填“<=>”),其原因是___________________________________________。
玻璃板和水面接触,玻璃分子和水分子间有引力

b
b
典例剖析|分子间的作用力
解:由图可知,图a是弹簧测力计在空气中的读数,图b是玻璃板恰好与水槽内水接触时,并慢慢向上提起弹簧测力计时的读数,因为玻璃板和水面接触,玻璃分子和水分子间有引力,所以图b的读数大于图a的读数。
故本题答案为:<;玻璃板和水面接触,玻璃分子和水分子间有引力。
典例剖析|分子间的作用力
【例题6】通过热传递,某物体从固态变为液态。图甲是该过程物体的温度随时间变化图象,图乙的示意图形象反映物质气、液、固三态分子排列的特点,下列说法正确的是( )
A.t1时刻物体分子的排列特点是a图 B.该过程是液化过程
C.该过程需要吸热 D.t2、t3时刻物体内能相等
C
典例剖析|分子间的作用力
解:A、从图象可以看出,t1时刻物体处于固态,乙图中的a是液体分子的排列,b是固体分子的排列,c是气体分子的排列,故A错误;
BC、从图象可以看出,固体吸热,温度升高,继续吸热,温度不变,此时温度不变的过程是晶体的熔化过程,故B错误,C正确;
D、t2、t3时刻物体处于熔化过程,熔化过程吸热温度不变,内能增加,故t2时刻物体内能小于t3时刻的内能。故D错误。
故选:C。
方法点拨|分子间的作用力
理解分子间的作用力
1. 当分子间距离大于平衡距离时,分子间作用力对外表现为引力;
2. 当分子间距离小于平衡距离时,分子间作用力对外表现为斥力;
3. 当分子间距离大于分子直径的10倍时,认为分子间作用力为零。
1.固体:分子排列紧密,分子间有强大的作用力。固体有一定的形状和体积;
2.液体:分子没有固定的位置,运动比较自由,分子间的作用力比固体的小;没有确定的形状,具有流动性;
3.气体:分子极度散乱,间距很大,并以高速向四面八方运动,粒子间的作用力极小,易被压缩,气体具有很强的流动性。
物质的三态
固态、液态、气态
第2节 内能和热量
内能和热量
知识点一 温度与热运动
温度反映了组成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。
温度与热运动
  如图所示,取两个相同的烧杯,分别装入质量相等的适量冷水和热水,分别向两杯水中滴入一滴红墨水,会发现,热水中的水很快变红,冷水杯中的水变红较慢。
分子运动与温度的关系的实验
温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
知识点二 物体的内能
物体的内能
1.内能的概念
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
物体的内能
分子动能
分子势能
分子在不停地做无规则运动,所以也具有动能。
分子间既相互吸引又相互排斥,则分子间具有分子势能。
知识点二 物体的内能
2.内能的影响因素
物体温度越高,其内部分子运动越剧烈,内能越大。
物体质量越大,其分子数目越多,分子动能和势能的总和越大,即其内能越大。
0℃的冰吸热熔化成0℃的水时,体积变小,分子间的距离变小,作用力变大,水的内能变大。可见物体的内能跟物体的状态有关。
1.温度
2.质量
3.状态
4.物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小。
知识点二 物体的内能
3.一切物体,不论温度高低,不论是否运动,都具有内能。
北极的冰山也有内能
静止的石头有内能
炽热的铁水有内能
知识点二 物体的内能
4.内能与机械能的区别
机械能
内能
宏观物体
微观分子
研究对象
物体动能和势能的总和
物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。
概念
影响因素
取决于物体整体运动状态,与物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变程度等因素有关。
取决于分子所处的状态物体(温度、体积、质量、状态等)
存在条件
运动或在高处或发生弹性形变
一切物体,不论温度高低,不论是否运动、都具有内能。
知识点三 改变内能的方式
①内容:发生热传递时,低温物体吸收热量,内能增加;高温物体放出热量,内能减少。物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。
改变内能的方式
1.热传递改变内能
②热传递实质:能量的转移。
热传递过程中,传递内能的多少叫热量。
内能从高温物体向低温物体转移的过程。
知识点三 改变内能的方式
③生活中热传递改变内能的实例
太阳能热水器
热水袋
电烤炉烤火
哈气取暖
知识点三 改变内能的方式
2.做功改变内能
①内容:外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高;
物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低。
②做功改变内能的实验
①在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉,把活塞迅速压下去,硝化棉燃烧起来。
②在烧瓶内盛少量水 ,并盖紧瓶塞 。向瓶内打气 ,当瓶塞跳起时,可看到瓶内出现白雾(即小水滴)。
知识点三 改变内能的方式
③做功的实质
能量的转化
外界压缩气体做功,机械能转化为内能,内能增加。
气体膨胀对外界做功,内能转化为机械能,内能减少。
机械能
内能
气体膨胀做功
机械能
内能
对气体压缩做功
知识点三 改变内能的方式
④生活中做功改变内能的实例
冬天人们搓手感到暖和
从滑梯下滑时屁股有点发烫。
擦划火柴,火柴头着火。
在古代,人类学会了钻木取火的方法
知识点四 燃烧:放出热量
热值
q =
Q
m
1. 定义:我们把燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比,叫做这种燃料的热值,用符号q表示,即
2.热值反映了单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量。
3.热值相关的热量计算。
知识点四 燃烧:放出热量
①热值是燃料的固有特性,只与燃料的种类有关。
②物理意义
q氢 =14.3×107J/kg
表示完全燃烧 lkg氢气将放出14.3×107的热量。
q天然气 =2.7×107J/m3
表示完全燃烧1m3天然气,将放出2.7×107的热量。
4.热值的理解
典例剖析|内能的概念
【例题1】四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断不正确的是(  )
A.a烧杯中水的内能小于b烧杯中水的内能
B.d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
C.c烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能
D.b烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
D
解:A.由图知,a与b质量相同,b的温度高,故b的内能大,故A正确;
B.由图知,c与d质量相同,d的温度高,故d的内能大,故B正确;
C.由图知,c与a的温度相同,c的质量大,所以c的内能大,故C正确。
D.由图知, bc烧杯两杯水的质量、温度都不同,无法比较内能大小,D错误。
故选:D。
典例剖析|内能的概念
【例题2】在物理学中,把物体内所有分子动能与__________的总和叫做物体的内能。如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况(箭头越长代表分子运动的越快),则____时刻物体温度较高,该物体从A时刻到B时刻________(选填“一定”或“不一定”)是吸收了热量。
B
分子势能
不一定
典例剖析|内能的概念
解:在物理学中,把物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能,一切物体都有内能。
如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况,箭头越长代表分子运动的越快,B时刻箭头长,表示B时刻物体内部分子运动的快,物体温度越高,分子运动越剧烈,则B时刻物体温度较高。
做功和热传递都能改变物体的内能,物体B时刻温度高,内能大,该物体从A 时刻到 B 时刻不一定是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功。
故答案为:分子势能;B;不一定。
典例剖析|内能的概念
【例题3】某物质从固态变为液态。图1是该过程物质的温度随时间变化图像,图2的示意图形象反映两种物态下分子排列的特点。
①如图1,在温度为0℃时,该物质的内能____(选填“=”或“≠”)零;
②在t1时刻的分子动能_____t4时刻的分子动能(选填“>”、“=”或“<”);
③在t2时刻的内能_______t3时刻的内能
(选填“>”、“=”或“<”),
请说明判断依据:________;
④在t1时刻的分子排列可能如图2
_____(选填“a”或“b”)。


见解析

a
典例剖析|内能的概念
解:①任何温度下的物体内能都不等于零。
②t4时刻的温度高,分子热运动更剧烈,分子动能更大,因此t1时刻的分子动能小于t4时刻的分子动能。
③t2和t3时刻虽然温度相等,但是熔化过程中在持续吸热,因此t3时刻的内能更大。
④t1时刻物质处于固态,分子排布最紧密,分子间距最小,所以可能如图a。
方法点拨|内能的概念
内能的特点
1.任何物体在任何情况下都具有内能。
2.内能具有不可测量性,即不可能准确地知道一个物体具有多少内能。
3.内能是可以变化的。
4.对单个分子或少量分子谈内能是无意义的。
内能的影响因素
质量、温度、状态、体积等
比较物体内能大小时,要同时考虑这四个影响因素,不能片面分析。
典例剖析|改变内能的方式
【例题4】2022年4月16日,神舟十三号载人返回舱成功着陆,返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是(  )
A.汤勺放在热汤中温度升高 B.烧水时水温升高
C.压缩空气温度升高 D.取暖器旁的物体温度升高
C
A B C D
典例剖析|改变内能的方式
解:神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高,内能增加,是通过克服摩擦做功来改变内能的。
AB.汤勺放在热汤中温度升高、烧水时水温升高,是通过热传递来改变物体内能的,故AB不符合题意;
C.压缩空气温度升高,是活塞对空气做功,使空气的内能增大、温度升高,故C符合题意;
D.取暖器旁的物体温度升高,是通过热传递来改变物体内能的,故D不符合题意。故选C。
典例剖析|改变内能的方式
【例题5】如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,水温上升,直至沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。关于此过程下列描述正确的是(  )
A.酒精灯给水加热是通过做功的方式改变内能的
B.试管中的水沸腾后再加热一段时间,温度会继续升高
C.水蒸气把橡皮塞冲出,在试管口看到明显的“白汽”是汽化形成的
D.水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
D
典例剖析|改变内能的方式
解:A、酒精灯给水加热是通过热传递的方式改变内能,故A错误;
B、试管中的水沸腾时吸收热量,温度不变,故B错误;
C、试管口看到的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的,故C错误;
D、水蒸气膨胀对塞子做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减少;能量转化情况与汽油机的做功冲程相同,故D正确。
故选:故选D。
方法点拨|内能的概念
改变物体内能的途径是做功和热传递
特别注意:在分析能量及温度变化的过程中,注意方向。
功、热量和内能有相同的单位,都是焦耳(J)
做功
热传递
等效
改变物体内能的实质是机械能与内能的转化
改变物体内能的实质是能量的转移
第3节 比热容
内能和热量
知识点一 物体的吸热性能
【实验】比较不同物质的吸热情况
实验器材:
烧杯、电加热器、天平、电子计时器、数字温度计、电源。
实验方法:
控制变量法、转换法
实验方案:
利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油,使它们升高相同的温度。 电加热器每秒放出的热量是一定的,在加热液体时时,可认为液体每秒吸收的热量相同。
用电加热器加热水
用电加热器加热食用油
知识点一 物体的吸热性能
实验步骤:
1.用天平称量出质量相等的水与食用油各100g。
2.组装好实验器材,观察温度计的示数,记下加热前水和食用油的温度。
3.用相同热源,分别加热质量相同的水和食用油,使其升高相同的温度,比较加热时间的长短。
升高的温度/℃ 加热时间/min
食用油 5 3
水 5 4
质量相等的食用油和水,升高相同的温度,水的加热时间长。
代表水吸收的热量多
知识点一 物体的吸热性能
4.用相同加热方式,分别加热质量相同的水和食用油使其加热时间相同,比较升高的温度。
加热时间/min 0 1 2 3 4
食用油的温度/℃ 30 31.4 33.1 35 37.1
水的温度/℃ 30 30.6 31.3 32.2 35
质量相等的食用油和水,加热相同的时间,水升高的温度少。
知识点二 比热容
不同物质的吸热能力不同。
实验结论:
质量相等的不同物质,升高的温度相同,
吸收的热量不相等。
知识点二 比热容
交流与合作:
1.如何选取实验物质:
选取质量、初温相同的食用油和水(不同物质)。
控制变量法
2.为何选择电加热器进行加热而非酒精灯:
相较酒精灯而言,电加热器更容易控制相同时间内提供的热量相同。
3.注意事项:
①温度计的玻璃泡要全部浸入液体中,且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。
②注意控制加热时间,避免水和食用油过热或沸腾,以免烫伤。
知识点二 比热容
4.判断物质吸热能力强弱方法:
①通过加热相同的时间,比较物体温度变化情况,来判断物体吸热能力的强弱,温度变化快的吸热能力弱。
②通过使物体升高相同的温度,比较加热时间长短,来判断物体吸热能力的强弱,加热时间长的物体吸热能力强。
转换法
知识点二 比热容
比热容
物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。
1.定义:
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量Q与它的质量m和升高的温度 t乘积之比。叫做这种物质的比热容,用c表示。
2.定义式:
m t
Q
c=
3.单位: J/(kg·°C)。读作:焦耳每千克摄氏度。
4.物理意义
单位质量的某种物质,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,数值上也等于它的比热容。
例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示1kg水温度升高或降低1℃时,吸收或放出的热量是4.2×103J。
5.比热容的理解
②比热容是反映物质吸放热能力的物理量。在质量和温度的变化量相同时,物质的比热容越大,吸收或放出的热量越多。
①比热容是物质的特性。不同的物质,比热容一般不同。其与物质质量、温度、等,与物质的种类和状态有关。
知识点二 比热容
Q=cm t
t=
Q
cm
一定质量的水,吸收(或放出)热量时,水的温度变化小,有利于调节气温。
白天,海水吸收热量,由于海水比热容大,温度上升小。
晚上,海水放出热量,由于海水比热容大,温度下降小。
白天,沙子吸收热量,由于沙子比热容小,温度上升大。
晚上,沙子放出热量,由于沙子比热容小,温度下降大。
沿海地区温差小
沙漠地区温差大
水的比热容比较大的应用
沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小
①调节气温(水的温度难改变)
知识点二 比热容
②取暖
③冷却
热水袋取暖
水来给汽车发动机散热
知识点二 比热容
热量的计算
如果用Q吸表示吸收的热量,c表示比热容,用m表示物质的质量,
t0和t分别代表物体初、末状态的温度,则
根据比热容公式
m t
Q
c=
物体温度升高吸收的热量:
Q放=cm t=cm(t0-t)
Q吸=cm t=cm(t-t0)
物体温度降低放出的热量:
知识点三 热量的计算
【例题1】实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力,使用相同的电加热器给水和食用油加热。
(1)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油______________相同,再通过比较水和食用油__________来判断吸热能力的强弱;
(2)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较________来判断吸热能力的强弱;
(3)根据实验数据,小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是
____(选填“a”或“b”),食用油
的比热容为___________J/(kg·℃)。
相同时间吸热
加热时间
升高的温度
a
2.1×103
典例剖析|探究不同物质的吸热能力
解:(1)使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法;小明用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间,目的是使水和食用油相同时间吸热相同,再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(2)根据比较吸热能力的方法,小丽同学使水和食用油升高相同的温度,通过比较加热时间(比较吸收热量)来判断吸热能力的强弱。
(3)由水和食用油的温度随时间变化的图像知,升高30℃-10℃=20℃
a所用的加热为6min,b加热时间为3min,a吸热多,故a的比热容大,因水的比热容大,由图像可知,水的温度随时间变化的图像是a。
升高20℃,b加热时间是a的0.5倍,即b吸收的热量是a的0.5倍,根据Q=cmΔt,在质量、升温相同的情况下,故b(煤油)的比热容是c=0.5×4.2×103 J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)。
典例剖析|探究不同物质的吸热能力
【例题2】 在探究“不同物质吸热升温的现象”的实验中,不需要控制相同或相等的变量有(  )
A.完全相同的加热方式
B.质量相同的液体a和b
C.酒精灯里酒精的质量
D.装液体a和b的容器。
C
解:AD.采用完全相同的加热方式,是为了使酒精灯相同时间放出相同的热量;
装液体a和b的容器相同,目的使水和液体在相同的时间吸收相同的热量;故AD有必要;
C、根据比较吸热能力的2种方法,要控制不同物质的质量相同,C有必要;
B.酒精灯里所加酒精量相同,故B没有必要。
故选C。
典例剖析|探究不同物质的吸热能力
1.实验方法:
控制变量法;转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
2.实验液体的选择:质量相同的不同液体。
3.选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4.使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5.实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6.描述物体吸热能力的物理量是:比热容。
7.结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量后升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8.实验中,物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。
探究不同物质的吸热能力的实验
方法点拨|探究不同物质的吸热能力
典例剖析|比热容的概念与应用
【例题3】 依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多
C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J
D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多。
D
物质 比热容c/【J/(kg·°C)】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
解:A.比热容是物质特有的一种物理属性,只跟物质的种类、状态有关,所以一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故A错误;
B.根据Q=cmΔt可知,相同质量的水和沙石放出相等热量,由于沙石的比热容比水小,则沙石的温度降低得较多,故B错误;
C.水的比热容表示的是1kg的水温度升高(或降低)1°C时吸收(或放出)的热量是4.2×103J,故C错误;
D.根据Q=cmΔt可知,相同质量的水和煤油吸收相等热量,由于煤油的比热容比水小,则沙石的温度升高得较多,故D正确。
故选D。
典例剖析|比热容的概念与应用
典例剖析|比热容的概念与应用
【例题4】在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,
当出现如图所示风向时,通常(  )
A.此时陆地温度较高,发生在白天
B.此时陆地温度较高,发生在夜晚
C.此时海水温度较高,发生在白天
D.此时海水温度较高,发生在夜晚
D
解:据所学可知,由于陆地和海洋的比热不一样,陆地面的比热小于海面(水)的比热,白天,陆地温度升温比海面快,近地面气温高,空气上升形成近地面低压,所以水平风从海面吹向陆地,形成海风;夜晚,陆地面的降温比海面快,近地面气温低,上层空气下降形成地面高压,所以水平风从地面吹向海洋,形成陆风;读图可知,图示风向为陆风,所以应发生在夜晚,陆地温度低,海洋温度高,故D正确,ABC错误。故选D。
典例剖析|比热容的概念与应用
【例题5】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量的损失),图是A和B的温度随加热时间变化的图像。下列说法正确的是(  )
A.A的比热容与B的比热容之比为1:2
B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,A收的热量较多
D
典例剖析|比热容的概念与应用
解:AB、由于A、B液体质量相等,初温相同,用相同的加热器加热相同的时间tmin,表示A、B吸收的热量相同,A温度升高了ΔtA=40℃-20℃=20℃,B温度升高了ΔtB=60℃-20℃=40℃,根据Q吸=cmΔt可得,A的比热容cA,B的比热容cB,
A与B的比热容之比
故A、B均错误;
C、用相同的加热器加热相同的时间tmin,表示A、B吸收的热量相同,由此可知,都加热tmin,A、B吸收的热量相同,故C错误;
D、由于A、B液体质量相等,初温相同,当A、B升高相同的温度,A比热容大,吸收的热量Q吸A=cAmAΔtA,故D正确。故选:D。
1.相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
2.“冷却”、“取暖”利用水的比热容大的特点;
“调节气温”:根据公式c=Q/mΔt可知,相同质量的水和沙石(或泥土)相比,吸收相同的热量,水升高的温度低,所以沿海或江河区域的昼夜温差小。
对水的比热容大的理解及应用
比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类及其状态有关,而与物体的质量、升高(或降低)的温度、吸收(或放出)的热量均无关。
比热容是反映物质自身性质的物理量
方法点拨|比热容的概念与应用
观察图像的一般方法“看两轴抓三点”,即看准横坐标、纵坐标分别表示的物理量及单位,抓住起点、终点和拐点。
①选取相同的加热时间,比较温度的变化,在相同的加热时间内,温度变化小的比热容大;
②选取相同的温度变化,比较所用的加热时间,
温度变化相同时,加热时间长的比热容大。
比热容相关的图像问题
方法点拨|比热容的概念与应用
【例题6】一质量为2kg的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为1kg,温度为20℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高到80℃。
[c水=4.2×103J/(kg·°C)]。求:
(1)水吸收的热量?(2)金属块的比热容?
典例剖析|热量的计算
解:(1)水吸收的热量为
Q吸=cm(t t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-20℃)= 2.52×105J
(2)根据题意有Q吸= Q放,则
Q放=c金m金(t金 t)即
2.52×105J =c金×2kg×(500℃-80℃),则金属块的比热容为
c金=0.3×103J/(kg·℃)。
【例题7】在标准大气压下,一个质量为200g的烧红的铁钉,温度为600℃,若它的温度降低到100℃,释放的热量为_________J;若这些热量全部用于加热100g,52℃的水,则水温将升高_____℃。
(已知铁的比热容为0.42×103J/(kg ℃),水的比热容为4.2×103J/(kg ℃))
48
4.2×104
典例剖析|热量的计算
解:铁钉释放的热量:
Q放=0.42×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(600℃-100℃)=4.2×104J
根据题意可知,水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×104J,
由Q吸=cmΔt可知,水升高的温度:
此时水可能的末温
t=Δt水+t0=100℃+52℃=152℃,
一个标准大气压下,水的沸点为100℃,而且水沸腾时,继续吸热,温度保持不变,
故水升高的温度:Δt=100℃-52℃=48℃。故答案为:4.2×104;48。
典例剖析|热量的计算
t是末温,t0是初温,Δt表示温度的变化,注意题干中对于他们的说法是有差别的,如“升高到”,“降低到”指的是末温,而“升高了”,“降低了”表示的是温度的变化。
比热容的计算公式
物体的温度升高时吸收的热量为:Q吸=cm(t-t0)=cmΔt
物体的温度降低时放出的热量为:Q放=cm(t0-t)=cmΔt
方法点拨|热量的计算
复习思路总结
分子动理论
内能的概念
温度和内能的关系
热量的概念
比热容的概念
认识
·用分子动理论的基本观点解释生活中常见热现象
·用比热容解释简单的自然现象。
理解
运用
改变内能的两种方法
比热容公式Q=cm t
进行热量的相关计算。
课堂总结
谢谢聆听
谢谢聆听
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