13.2 第1课时　物质的比热容(要点讲解+当堂检测+答案)

沪科版物理九年级上册同步学案
第十三章　内能与热机
第二节　科学探究：物质的比热容
第1课时　物质的比热容
要 点 讲 解
要点一　探究物质吸热或放热规律
【实验探究】相同质量的不同物质升高相同温度时吸收的热量是否相等？
【设计实验与制订计划】取相同质量的两种液体(如水和煤油)放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。
【进行实验】
(1)取相同质量的水和煤油分别放入两只烧杯中，按图组装实验器材。
(2)观察并记录加热前两种液体的初温t1，预先设定好液体加热的末温t2。
(3)分别给两种液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。
(4)当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。对另一种液体作同样的观察、操作和记录。
(5)将用过的煤油和水倒在指定的容器内，整理实验器材。
【分析论证】
相同质量的水，升高相同的温度时，其吸收的热量几乎是相同的，用煤油做的实验也能得出相同的结论。
相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。
【探究结论】相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相等；相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不一定相等。
经典例题1　为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤：
A. 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；
B. 用两支温度计分别测出水和煤油的初温；
C. 在烧杯中，分别放入功率相同的电热器，加热相同时间；
D. 用温度计分别测出水和煤油的末温。
(1)步骤A存在的错误是________，应改为________。
(2)步骤C，加热相同时间是为了使水和煤油________。
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油________。
解析：(1)依题意，为了比较水和煤油吸热升温的特点，实验需要采用控制变量法，控制水和煤油的质量。(2)步骤C加热时间相同是为了使水和煤油吸收相等的热量。(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的升高温度。
答案：(1)装入等体积的水和煤油　装入等质量的水和煤油　(2)吸收的热量相同　(3)升高的温度
点拨：比较不同物质吸热能力强弱的方法有两种：一是比较相同质量的不同物质升高相同的温度时吸收热量的多少，而吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来反映，加热时间长，说明吸热能力强。二是比较相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同时间)时温度升高的多少，温度升高少，说明吸热能力强。
要点二　物质的比热容
1. 概念：比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。比热容用符号c表示。
2. 单位：J/(kg·℃)，读作：焦每千克摄氏度。
3. 公式：c＝或c＝，Q吸：吸收的热量，Q放：放出的热量，m：物体的质量，t1：物体的初温，t2：物体的末温。
4. 比热容的理解
(1)比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同。
(2)比热容的大小只与物质的种类有关，与物体质量的大小、温度的变化以及物体吸收(或放出)热量的多少等因素无关。
只要是相同的物质(状态一定)，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，其比热容是一定的。如将一根铁丝截为长短不同的两段，这两段铁丝的比热容是相同的；再如一桶水的比热容和一杯水的比热容是相同的。
5. 比热容表示的物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示质量为1kg的水温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
6. 比热容在生活、生产中的应用
水的比热容较大，这一特性在生产、生活中的应用很广。还可利用这一特点解释自然现象，解释问题时，要抓住水的比热容较大的特点，根据题意从以下几个方面来分析：(1)一定质量的水与比热容小的物质相比，吸收(或放出)相同热量时，水的温度变化小，有利于调节气候。如沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大；海陆风的形成原因、增大人工水面来缓解热岛效应等。(2)一定质量的水与比热容小的物质相比，升高(或降低)相同温度时，水吸热(或放热)多，有利于用水作冷却剂或取暖。如汽车发动机的冷却系统中要用水；冬季供热用的散热器与暖水袋中用的是水；水稻育苗时采取傍晚灌水与第二天早上放水的做法来对秧苗保温等。
经典例题2　关于物质的比热容，下列说法中正确的是(　　　)
A. 冰化成水，比热容不变
B. 吸收热量多的物质，比热容一定大
C. 一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一
D. “暖气”用水做介质，利用了水的比热容大的特性
解析：水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)，所以冰化成水后，其比热容增大，A错误；比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，B、C错误；因为水的比热容较大，降低相同的温度，放出的热量多，屋子里更暖和，所以“暖气”用水做介质，利用了水的比热容较大的特性。
答案：D
当 堂 检 测
1. 在比较不同液体吸收相同热量时，温度升高快慢的实验中，需要控制一些变量，下列各控制内容，有必要的是(　　)
A. 加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B. 盛放液体的容器要相同
C. 两种液体的体积要完全相等
D. 两种液体的初温一定要相同
2. 甲、乙两种物质质量相同而比热容不同，当他们升高相同的温度时，则(　　)
A. 比热容小的吸收的热量多 B. 比热容大的吸收的热量多
C. 初温低的吸收的热量多 D. 甲、乙吸收的热量一样多
3. 汽车的正常运行除了要加油外，还需要加水，水作为冷却剂有其重要的意义，这是因为水具有(　　)
A. 较低的凝固点 B. 较大的比热容
C. 较小的密度 D. 较高的沸点
4. 冰在熔化过程中，下列判断正确的是(　　)
A. 内能不变，比热容不变 B. 吸收热量，温度不变
C. 比热容、内能、温度都不变 D. 比热容变大，内能增加，温度升高
5. 用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，忽略热量的散失，其温度随时间变化的规律如图所示，由图可以看出(　　)
A. 甲的比热容比乙大 B. 甲的比热容比乙小
C. 甲和乙的比热容相同 D. 刚开始加热时，甲和乙的比热容为零
6. 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，若将2kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是 J/(kg·℃)；水结冰后它的比热容将 (选填“改变”或“不变”)。
当堂检测参考答案
1. B 2. B 3. B 4. B 5. B