沪粤版九年级物理（上册）课件：12．3研究物质的比热容（共30张PPT）

(共30张PPT)
1、什么是热量？热量用什么符号表示？热量的单位是什么？
2、水在温度升高时是吸收还是放出热量？
复习旧知
3、水吸收热量的多少跟哪些因素有关？
物质的种类
物体吸收的热量
物体的质量
物体升高的温度
物体吸收的热量还可能与什么因素有关？
不同物质，即使质量相等、升高温度相同，它们吸收的热量也会不同
不同物质在吸、放热性能上存在着差别
海边的故事
中午，沙子很烫而水不烫；
傍晚，沙子很凉而水不凉。
为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样？
这就是本节课要学习的：不同物质吸、放热性能的问题（比热容）
一、探究物质的吸、放热性能
12.3 研究物质的比热容
活动1 探究水和砂石的吸、放热性能
探究物质的吸、放热性能即研究物体吸、放热多少跟物质种类之间的关系
探究时应控制哪些物理量相同？哪些物理量不同？实验中怎么比较物体吸热的多少？
质量、升高的温度相同时，如果不同物质吸热不同，则说明什么？吸热多的吸热本领强还是弱？
如果控制质量、吸收热量相同，比较两种不同物质升高的温度，能不能判断吸热本领的强弱？
方案:保持两种不同物质的质量相同，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度
制定计划与设计实验
（2）选水和砂石为研究对象来做这个实验时，水和砂石的哪些量应该相同？
（ 3）若用相同的酒精灯对水和砂石加热，水和砂 石吸收热量的多少通过什么来判断？有什么要求？
质量相同
酒精灯的火焰大小要相同
规格相同
初温相同
加热的时间
（4）对装水和砂石的烧杯规格有什么要求？为什么？
（5）实验需要测量哪些量？需要哪些器材？
升高的温度
水和砂石的质量
加热的时间
（1）实验中选择哪两种物质为研究对象来做这个实验？
水和砂石
（6）设计记录表格
进行实验与收集证据
实验注意：加热时，使用玻璃棒不断搅拌。
目的是：使沙子和水受热均匀。
加热的
时间t／min

升高的
温度△t∕℃

物质
1

2

3

4

5

…
水
砂石
分析与论证与得出结论
（1）吸收相同热量时，谁升温更快？
砂石
（2）如果要使水和砂石升高相同的温度，谁需要的时间更长？
水
实验结论：质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量是不同的。
为了反映不同物质的吸热（或放热）本领是不同的，我们引入了一个新的物理量——比热容。
质量相等的不同物质，降低相同的温度时，放出的热量也是不相等的 。
这说明：物体温度升高时吸收的热量，不仅跟质量及升高的温度有关，还跟物质的种类有关。
评估与交流
（1）水和砂石谁的吸热能力强？
(2）如何科学地比较不同物质的这种特性呢？
若“相同质量”都取1Kg，即单位质量，升高（或降低）相同的温度都取1℃，那么，1Kg不同物质，温度升高（或降低）1℃ ，吸收（或放出）的热量相等吗？
怎样表示比热容这个物理量呢？
二、什么是比热容？
不相等
因此，单位质量某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量就反映了这种物质吸、放热的性能。
定义：物理学中，把单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。
读作“焦每千克摄氏度”
比热容的单位：J/（kg·℃）
水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），它表示的物理意义是什么？
1Kg的水温度升高1℃需要吸收4.2×103J的热量
分析比热容表，可以找出哪些规律 ？J/(kg·℃)
水 4.2×103 砂石 0.92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
空气 1.0×103 水银 0.14×103
你发现的规律？
④水的比热容最大。
③不同的物质比热容可能相等；
即：对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等均无关，它仅与物质的种类和状态有关。
因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。
①物质的比热容与物质的种类有关，不同物质的比热容一般是不同的；
②物质的比热容还与物质的状态有关，与质量、温度、吸收或放出的热量无关；
显然，物质的比热容是物质的一种特性。
想一想：
还有哪些物理量的大小取决于物质的种类？
密度
热值
继续阅读比热容表，比较水和砂石的比热容，回答下列问题：
水 4.2×103 砂石 0.92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
空气 1.0×103 水银 0.14×103
2.1kg的水和沙石温度降低1℃，水和沙石放出的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？
3.1kg的水和沙石温度升高1℃，水和沙石吸收的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？
1.水的比热容是沙石的多少倍？
4.1kg的水和沙石吸收4.2×103J的热量，升高的温度分别为多大？沙石升高的温度是水的多少倍？
约4.6倍
4.2×103J、 0.92×103J
约4.6倍
约4.6倍
4.2×103J、 0.92×103J
1℃、 4.6℃
约4.6倍
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中有哪些重要的应用呢？
1、用冷水冷却物体(冷却剂)
2、热水供暖
——汽车发动机用冷水来冷却
水的比热容大，在质量一定的条件下升高相同温度时，水吸热多，用水作冷却剂效果好。
——冬天的散热器用热水取暖
水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时, 放出热量多，用热水取暖效果好。
生活·物理·社会
因为水的比热容大，白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。
3、调节气候
——沿海地区昼夜温差变化不大
海滨２４－２８℃
沙漠５－３８℃
为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?
从比热容表可以看出,各种物质,水的比热容最大。这就意味着, 在同样受热或冷却的情况下, 水的温度变化要小些。
由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。
所以一天之中, 沿海地区温度变化小, 内陆地区温度变化大。同理, 在一年之中夏季内陆比沿海炎热, 冬季内陆比沿海寒冷。
沙子很烫而海水很凉
沙子变凉而海水却很温暖
中 午
傍晚
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，海水很凉沙子很烫；没有日照时，海水降温比沙子慢，海水很温暖沙子变凉。
为什么同一地方的海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，你现在能说出它的道理吗？
这是对沙漠气候的生动描述。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。
4.2×103J
4.2×103J×5
4.2×103J× 5× 10
已知：C水=4.2×103J/(kg?℃)?
问题：5千克的水温度升高10℃,要吸收多少热量?
三、热量的计算
逻辑推理：
即：
1kg
1℃
5kg
1℃
5kg
10℃
温度变化△t
质量m
物质种类C
Ｑ吸=Cｍ△t=Cm（t-t0）
Ｑ放=Cm△t =Cｍ（t。-t）
初温
末温
则：
根据比热容的物理意义和影响物体吸热多少的因素，物体吸收热量的计算公式可归纳为：
同理，物体放出热量的计算公式可归纳为：
求:Q放
解: Q放=Cm（t0-t）
= 0.88×103J/(kg·℃)×0.5kg×（100℃-15℃）
=3.74×104J
答：铝块放出的热量3.74×104J.
已知：m= 500g=0.5kg，c=0.88×103J/(kg·℃)，t0=100℃，t=15℃
例1：500克的铝块，温度由100℃降低到15℃，放出了多少热量？
例2：质量为1kg的铁块，温度从40℃升高到50℃ 需要吸收多少热量。（Ｃ铁=0.46×103Ｊ／(kg·℃ )）
答；铁块需要吸收4.6×103Ｊ热量
求： Ｑ吸=？
已知：m=1kg , t0 = 40℃ , t = 50℃ ，
　　　Ｃ铁=0.46×103Ｊ／(kg·℃ )
解：Ｑ吸=Cm(t - t0)
= 0.46×103Ｊ／(kg·℃)×1kg×（50－40）℃
=4.6×103Ｊ
例3、质量是100克的煤油，吸收了6.3×103Ｊ的热后温度升高到5０℃ ，求煤油的初温是多少℃？（Ｃ煤油=2.1×103Ｊ／(kg· ℃ )）　　
答；煤油的初温是20 ℃　
已知：t = 50℃ ，m=100g=0.1kg，Ｑ吸= 6.3×103Ｊ
Ｃ煤油=2.1×103Ｊ／(kg·℃ )
∴ t0= t- △t = 50℃ - 30 ℃ =20 ℃ 　
求：t0 =？
解：由Ｑ吸=Cm△t 得：
△t=—— = ——————————————
Ｑ吸
Cm
6.3×103Ｊ
2.1×103Ｊ／(kg·℃)×0.1kg
=30℃
∵ △t = t - t0
巩固练习：
1、下列说法正确的是 （ ）
A、物体温度越高，比热容越大
B、物体的质量越大，比热容越小
C、物体吸收的热量越多，比热容越大
D、物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。
D
2、下列物质的比热容发生改变的是 （ ）
A、一杯水倒掉半杯； B、水凝固成冰；
C、0℃的水变成4 ℃的水； D、将铁块锉成铁球
B
A、D
3、关于物质的比热容，下列说法正确的是
（ ）
A、比热容是物质的特性，它反映了物质吸热和放热能力的强弱；
B、温度、质量相同的不同物体，比热容大的物体含的热量多；
C、物体温度越高，质量越大，比热容就越大；
D、单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量也可以叫做该物质的比热容。
4、问：为了保护秧苗不受冻，傍晚向秧田里多灌些水，这是为什么？
答：这是因为水的比热容比较大，夜间放出一定的热量时，秧田里水的温度变化小，秧田的温度不致降低太多，秧苗就不致冻坏。
A B
5、分别用两个完全相同的热得快，同时给质量和初始温度都相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，谁的比热容大？
B
6、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图中a线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则图中温度与时间的关系图线正确的是 （ ）
A.a B.b C.c D.d
C
2:3
7、甲乙两物体比热容之比为1:3，质量之比为2:3，若两者吸收热量之比为2:5，则甲乙两物体升高的温度之比为多少？
8、甲乙两物体的质量之比为3:5，吸收相同热量后，乙升高的温度为甲的2/5，则甲乙的比热容之比为_______。
9:5
9、0.8Kg的冰吸收8.4×103J的热量后，温度变为-4℃，求冰的初温。
10、把200g铅加热到98℃，然后投入到温度为12℃的80g水里，混合后的温度为18℃，求铅块的比热容。
11、质量为100g的铁块，放在炉子上加热相当长的时间后取出，立即投入质量为250g，温度为20℃的水中，水的温度最后升高到60℃，求炉子的温度。
本节小结
一、影响物体吸热（或放热）多少的因素：
①物体的质量； ②温度变化量； ③物质的种类
二、比热容：
2、水的比热容大在生活、生产中的应用
1、定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号c表示，单位：J/（kg·℃）
①用冷水冷却物体
②热水供暖
③调节气候
三、热量的计算：
Ｑ吸=Cｍ△t=Cm（t-t0）
Ｑ放=Cｍ△t=Cm（t0-t）