物理人教版九年级全一册第十三章第三节比热容课件 (共54张PPT)

(共54张PPT)
课前测评：
2、下列现象应用哪种方式改变物体的内能？
（1）钻木取火
_________
（2）冰块熔化
_________
（3）打气时，气筒壁会发热
_________
（4）很冷时，我们会对手呵气
_________
（5）感觉手很冷时，我们会搓搓手
________
做功
热传递
热传递
做功
做功
1、改变物体内能的方法有_________和_________
做功
热传递
思考：
一般来说,物体吸热温度怎样变化?物体放热呢?
中午
同一时刻，为什么海水和沙子的温度不一样？
海水很凉
沙子很烫
傍晚
沙子变凉了
海水很暖和
第三节
比热容
1、用同样的炉火分别烧一壶水和半壶水，加热到相同的温度，谁加热的时间长？谁吸收的热量多？
2、把一壶20
℃水分别加热到50℃和加热到100℃，哪次吸热多？
烧水时，水吸收的热量与水的质量有什么关系？与水温升高的多少有什么关系？请你用生活中观察到的现象来说明。
请你思考
烧开一壶水比烧开半壶水吸收热量多
把一壶水烧开比烧成温水吸收热量多
水在温度升高时吸收热量多少，跟水的质量有关，跟升高的温度有关
。
可见，对于同一种物质，物体的质量越大，温度升高的度数越高，吸收的热______
结论：
思考：
对于不同的物质，例如：一种是水，另一种是食用油，如何比较它们吸热能力的差异呢？
越多
同一种物质，吸收热量的多少跟物体的质量和升高的温度都有关系。
1.该实验需要控制哪些条件相同？
2.如何得到质量相同的水和煤油？
3.如何测量温度升高的度数？
4.怎样比较水和煤油吸收热量的多少？
5.实验采用什么物理研究方法？
实验探究：
比较不同物质吸热的情况
在做实验之前，需要思考几个问题：
比较不同物质吸热能力的方法：
1、升高的温度相同比较加热的时间，加热时间越长物质的吸热能力越强。
2、加热的时间相同比较升高的温度，升高的温度越高物质的吸热能力越弱。
液体
质量
初温
加热
时间
末温
水
40g
20℃
6min
65℃
煤油
40g
20℃
5min
65℃
表中数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度时所吸收的热量________。
不同
归纳结论
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
怎样表示物质的这种性质?
一、比热容
2.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这种物质的比热容。用符号C表示。
3.公式：
mΔt
Q
=
C=
m（t-t0）
Q
1.意义：比热容是表示物质吸热能力的物理量。
符号的意义及单位：
Q--热量--焦耳（J）
m--质量--千克（kg）
t--末温度--摄氏度（0C）
t0--初温度--摄氏度（0C）
Δt--温度差--摄氏度（0C）
C--比热容--
4．单位：
J/（kg·0C）
读作“焦每千克摄氏度”
说明：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,数值上都等于它的比热容。
5.变形公式：
Q吸=cm(t-t0)=cmΔt
Q放=cm(t0-t)=cmΔt
水的比热容是4.2×103J
/（kg·℃）
表示：1kg水，温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J
或者是：1kg水，温度降低1℃放出的热量是4.2×103J
6.单位意义：1千克某种物质温度升高（或降低）1
?C
，吸收（或放出）的热量是多少焦耳。
7.比热容是物质的一种特性
（1）不同物质的比热容一般不
同；一般来说，液体比热容较大，固体比热容较小，水的比热容最大。
（2）同一物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同状态下的比热容不相同。
（3）同一物质的比热容一般不随质量、形状、温度、位置而变化。它仅与物质的种类和状态有关
注：物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。
1.一滴水和一盆水的比热容谁大？
答：一样大。因为水的比热容是物质的性质之一，不随质量的改变而改变。
2.把一根铁丝截为长短不同的两段，哪段铁
丝的比热容大些？
答：比热容一样大。
课堂检测：
8、比热容的实质
（1）反映了物质吸热或放热能力的强弱；
比热容越大，物质吸热或放热能力越强。
（2）反映了物质吸热或放热时温度变化的快慢；
Δt=
mc
Q
Q
=
cmΔt
说明：1、单位质量的某种物质，温度降低（或升高）1℃所放出（或吸收）的热量，数值上等于它的比热容。
2、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。因此，比热容大的物质对调节环境温度有很好的作用。
比热容越大，物质吸热或放热时温度变化的越快。
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
讨论
：
1、汽车发动机为何用水来冷却？
2、冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？
生活·物理·社会
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。
水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时,
放出的热量多，用热水作散热剂效果好。
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，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
水稻育秧
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。
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?
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升温慢,
夜晚放热,
沿海地区降温慢。
中
午
沙子变凉了
而海水却很温暖。
傍
晚
沙子很烫
而海水很凉
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。
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！
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。
海洋为何对气候具有调节作用？
我们生活在大海边，一天的气温变化小，而内陆的气温变化大，这是为什么？
　　答：这是因为大海里的水的比热容大，在同样的阳光照射下，不容易升温，也不容易降温，温度变化小。
据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一定影响：夏天比原来下降2℃左右，而冬天比原来升高2℃左右，为什么？
　　答：这是因为库区里的水的比热容大，夏天不容易升温，冬天也不容易降温，温度变化小。
二、热量的计算
一、比热容
1.意义：比热容是表示物质吸热能力的物理量。
2.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这
种物质的比热容。用符号C表示。
二、计算公式
1、Ｑ=Cｍ△t
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
cm
Δt=
Q
2、
mΔt
Q
3、C=
CΔt
Q
4、m=
符号的意义及单位：
Q----热量----J
m----质量----kg
t----末温度----0C
t0----初温度----0C
Δt---温度差---0C
C---比热容---J/（Kg·℃）
3、比热容单位：
J/（Kg·℃）
读作“焦每千克摄氏度”
单位意义：1千克某种物质温度升高（或降低）
1
?C
，吸收（或放出）的热量是多少焦耳。
1）由公式Ｑ=Cｍ△t可知质量相同的水和其他物质，升高（或降低）相同的温度，水吸收（或放出）的热量较多。这就是我们用水做冷却剂或散热剂的原因；
2）由公式Δt=Q/(cm)可知质量相同的水和其他物质，吸收（或放出）相同的热量，水的温度变化较小，这一点有利于调节气温。
三、水的比热容最大，其应用有两方面：
13.3比热容
比较不同物质吸热能力的方法：
1、升高的温度相同比较加热的时间，加热时间越长物质的吸热能力越强。
2、加热的时间相同比较升高的温度，升高温度越高物质的吸热能力越弱。
通过加热时间的长短来判断物体吸热的多少
1、Ｑ=Cｍ△t
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
cm
Δt=
Q
2、
mΔt
Q
C=
3、
CΔt
Q
m=
4、
计算公式
符号的意义及单位：
Q----热量----J
m----质量----kg
t----末温度----0C
t0----初温度----0C
Δt----温度差----0C
C---比热容---J/（Kg·℃）
m=
ρv
m
ρ
v=
m
v
ρ=
G=mg
1L=
103mL
1m3=
103dm3=106cm3
1L=
1dm3=10-3m3
1mL=
1cm3=10-6m3
W=
FS
W
F
S
=
W
S
F
=
W
t
P
=
W=
Pt
W
P
t
=
W
t
P
=
=
FS
t
=
F
V
=
f
V
F
S
P
=
F=
PS
F
P
S
=
使用公式注意点：
Ａ、各物理量必须使用国际单位
Ｂ、公式适用于物态不发生变化时
Ｃ、注意名词“升高了t℃”和“升高到t℃”
a.升高、升高了、升高的、上升、上升了、上升的温度是
△t升
b.降低、降低了、降低的、下降、下降了、下降的温度是△t降：
末温与温度变化的区别举例：
1、给20
0C的水加热使其温度升高到50
0C，式中水的初温为t0=20
0C，末温为t=50
0C，升高的温度为t-t0=500C—20
0C=30
0C
;
2、若给20
0C的水加热使其温度升高50
0C，式中水的初温t0=20
0C,温度变化为t-t0
=500C，则末温t=t0+50
0C=70
0C，
所以在解题时，一定要弄清已知的温度是末温，还是温度的变化。对升高了、升高到、降低了、降低到等关键字眼一定要严格加以区分，才能避免不必要的失分。
例1．质量是10千克的冰，温度由-20℃升高到0℃，冰吸收多少热量？
解:t=
0℃
t0=
-20℃
m=10kg
c=2.1×103J/（kg·℃
）
Q吸=cm(t-t0)
　
=2.1×103J/（Kg·℃）
×10kg×[0-(-20)]℃
　　
=4.2×105J
答：冰吸收的热量是4.2×105焦耳
例2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？
Q放=cm?t
=4.2╳103J/(kg.℃)
╳2kg
╳60℃
=5.04╳105J
答：水放出了5.04╳105J热量
解：m=2kg
?t=
60℃
c=
4.2×103J/（kg·℃）
例3．质量为2千克，温度为20℃的水，吸收8.4
×
104
J的热量的，温度升高了多少摄氏度？
解:Q吸=8.4×104J
m=2kg
c=
4.2×103J/（kg·℃）
△t=
Q吸/
cm
=
8.4×104J
/[4.2×103J/（kg·℃）×
2kg]
=10℃
答：温度升高了10摄氏度。　
例4．质量为2千克，温度为20℃的水，吸收1.68
×
105
J的热量后，温度升高到多少摄氏度?
解:Q吸=
1.68
×
105J
t0=
20℃
m=2kg
c=
4.2×103J/（kg·℃）
△t=
Q吸/
cm
=
1.68
×
105J
/[4.2×103J/（kg·℃）
×
2kg]
=20℃
因为△t
=t-t0
所以t=
△t
+
t0
=20℃
+20℃
=
40℃
答：
　　
例5．温度为20℃的水，吸收1.68
×
105
J的热量，温度升高到60℃,水的质量是多少千克?
解:Q吸=
1.68
×
105
J
t0=
20℃
t=
60℃
C=
4.2×103J/（kg·℃）
m=
Q吸/
C（t-t0）
=
1.68
×
105
J
/[4.2×103（kg·℃）×(60
℃
-20
℃)]
=1kg　
答:　
例6.把质量为200g的某种金属块加热到98
℃，然后投入到12
℃的80g水里，混合后的温度为18
℃，求这个金属块的比热容。
解：m1=200g=0.2kg
t01=98
℃
t02=12
℃
m2=80g=0.08kg
t=18
℃
c2=
4.2×103J/（kg·℃）
水吸热
Q吸=c2m2(t-t02)
=4.2╳103J/(kg.℃)
╳0.08kg
╳(18℃－12℃）
=2.016╳103J
金属块放热
Q放=Q吸=2.016╳103J
C1=
Q放/m1(t01-t)
=2.016╳103J/0.2kg
╳(98℃－18℃）
=0.13
╳
103J/(kg.℃)
答：这个金属块的比热容是0.13
╳
103J/(kg.℃)
。
在热传递的过程中，如果不计热量损失，低温物体吸收热量Q吸等于高温物体放出的热量Q放。即：
Q吸=Q放
例7、质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水在一个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少热量？
解：铝壶吸热
Q吸1=c1m1(t-t0)
=0.88╳103J/(kg.℃)
╳1kg
╳(100℃－25℃）
=6.6╳104J
水吸热
Q吸2=c2m2(t-t0)
=4.2╳103J/(kg.℃)
╳3kg
╳(100℃－25℃）
=9.45╳105J
Q吸=
Q吸1＋
Q吸2=
6.6╳104J＋9.45╳105J
=1.011╳106J
答：壶和水共吸收了1.011╳106J的热量。
作业
1、质量是2Kg的水，温度从50℃降低到30℃，能够放出多少热量？
2、使40g
0℃的冰温度降低到-10℃，能放出
多少热量？如果这些热量用来给水加热，可使
多少g
5℃的水温度升高10℃？
3、0.8Kg的冰吸收8.4×103J的热量后，温度
变为-
4℃，求冰的初温。
4、质量是1kg的金属壶中盛有5kg的水，它们的温度从60℃升高到100℃，总共吸收了875200J热量。求：该金属的比热容。
1.煤油的比热容是2.1×103J/(Kg·℃)，它表示
。
2.关于水的比热容，下列说法中正确的是(
)
A.1千克水在1℃时的热量是4200J
B.1千克水每升高1℃放出的热量是4200J
C.1千克水每升高1℃吸收的热量是4200J
D.1千克水每降低1℃吸收的热量是4200J
1千克煤油温度升高1℃时，需吸热2100J
C
基础知识
3.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
基础知识
4.下列物质的比热容发生改变的（
）
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
基础知识
5.下列说法正确的是(
)
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
B.吸收热量多的物质,比热一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度
6.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水(
)
A.密度大
B.比热容大
C.温度高
D.热膨胀大
D
B
7、小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（　　）
A.汽车发动机用水来冷却效果好　　　
B.液体的比热容都比固体大
C.同种物质在不同状态下比热容值不同　
D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多
几种物质的比热容（J/kg·℃）
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铜
0.39×103
冰
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铅
0.13×103
B
8、烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（
）
A.质量
B.密度
C.比热容
D.沸点
A
9、新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”
反映了当地昼夜的温差较
（大/小），从比热容角度来看，这是由于
。
大
砂石的比热容较小
　1.夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大．下列现象不能反映了水的这一特性的是(
)
　　A．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质
　　B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水
　　C．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质
　　D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧
苗冻坏
B
能力提高
3.若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要吸收
___________J的热量．
2.水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃升高50℃需要吸收
J热量．如果将水倒掉一半，它的比热容将为
J／(kg·℃)
8.4×105
4.2×103
6.3×105
4、在标准大气压下，质量为1kg、温度为20℃的水吸收了3.78×105
J的热量后，温度为（
）
A.80℃
B.90
℃
C.100
℃
D.110
℃
c
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，其温度随时间变化的图线如图6所示，由图线可以看出(
)
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．开始加热时，甲和乙的比热容为零
B
6、500g的水，温度从60
℃降低到20
℃时，水减少的内能？
已知：m=500g=0.5kg,t1=60
℃,t2=20
℃
求：Q放
解：根据公式Ｑ放=Cｍ（t1-t2）得
Ｑ放=Cｍ（t1-t2）
=
4.2×103J/(kg?℃)
×0.5kg
×(60
℃-20
℃)
=8.4×104J
因为
水温度降低，内能减少，放出热量
所以水减少的内能为8.4×104J
7、有一种太阳能热水器，水箱的容积为160L，装满水后，若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少？
解：
水的质量m=ρV=1.0×103kg/m3×0.16m3=160kg
水吸收的热量为
Ｑ吸=Cｍ（t-t。）
=
4.2×103J/(kg?℃)×160kg×(70
℃-20
℃)
=3.36×107J
6、焊锡合金是由铅和锡以适合的比例配制成，现要制成比热容为0.17×103J/Kg℃
的焊锡条。试求铅、锡的质量之比。
解：由题意知，
Q合=
Q铅+Q锡
给焊锡条加热时就相当于同时给铅和锡加热，故等号两边的温度变化量相同。
即
C合（m铅+
m锡）=
C铅m铅+
C锡m锡
答案：5：4
再见
1、取100g某种液体，测得它的温度是20℃，把80g的铁块加热到100℃后投进液体里，测得混合后的温度为32℃，请鉴别是什么液体。
2、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。
3、质量为2千克的水，吸收1.68
×
105
J的热量后，温度升高到40
℃，这些水原来的温度是多少摄氏度?
解:Q吸=
1.68
×
105J
t=
40℃
m=2kg
c=
4.2×103J/（kg·℃）
△t=
Q吸/
cm
=
1.68
×
105J
/[4.2×103J/（kg·℃）
×
2kg]
=20℃
△t
=t-t0
t0=
t-△t
=40℃
-20℃
=
20℃
答：