第十三章第二节　科学探究 物质的比热容(第1课时)—2020秋九年级沪科版物理全册导学课件（20张）

第十二章　温度与物态变化
第二节　科学探究:物质的比热容
第1课时　比热容的认识
【导学园地】
Ⅰ.在实验探究过程中要注意应用控制变量法和转换法。
Ⅱ.比热容是物质的一种特性,它不随物质质量、体积、温度及吸放热而改变,但它随物质的状态而改变。
【知识梳理】
一、探究物质的吸热或放热规律Ⅰ
1.用同样的炉火分别加热温度相同的一大锅水和一小壶水,加热到相同温度,
　　　　 　　用的时间长。?
2.把一壶水烧热和烧开,　　　　　 　需要吸收更多的热量。?
3.同种物质温度升高时,吸收的热量跟物体的　　 　　和升高的　　　有关。?
二、物质的比热容Ⅱ
1.物理学规定,比热容的大小等于　 　　　的某种物质在温度升高(或降低)时吸收
(或放出)的　　　 　与它的　　　　和升高(或降低)温度的　　　　之比。?
2.单位:　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
3.属性:比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般　　　　。?
4.水的比热容:　　　 　,其物理意义是_________________________
____________________________________________________。?
加热一大锅水
一壶水烧开
质量
温度
一定质量
热量
质量
乘积
不同
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
4.2×103 J/(kg·℃)
质量为1 kg的水,温度升高
1 ℃时吸收的热量是4.2×103 J
知识点一:探究物质的吸热规律
【典题1】(2020昆明期中节选)为了比较水和食用油的吸热能力,物理兴趣小组用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。
(1)在实验过程中通过比较　　 　　(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来判断水和食用油吸热的多少。?
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给　　　加热更长的时间,此过程中水吸收的热量　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。?
(3)实验中发现食用油的温度比水的温度升高得　　　　(选填“快”或“慢”),这表明　　　　吸热本领更强。
加热时间
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
50
20
6
45
食用油
50
20
6
68
水
大于
快
水
规律总结
把握四个实验考点,正确解答实验探究题:
(1)在实验中,通过比较质量相同的不同物质在吸收相同的热量时温度升高的多少来比较不同物质的吸热能力。温度升高得多,说明吸热能力弱;温度升高得少,说明吸热能力强。(2)在实验时,要用相同的热源进行加热,以保证不同的物质吸收相同的热量。(3)本实验中运用了控制变量法及转换法。(控制变量法:控制不同的物质质量相同,吸收的热量相同;转换法:将不同物质的吸热能力转换为升高温度的多少的比较。)(4)在本实验中,还可以让质量相同的不同物质升高相同的温度,比较它们被加热的时间来比较不同物质的吸热能力,加热时间长,说明吸热能力强。
【变式1-1】如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。下面有关该实验的叙述正确的是(　　)
A.酒精灯里的酒精一定要控制体积相等
B.烧杯中的水和煤油一定要控制体积相等
C.需要控制酒精灯加热时间相等
D.水和煤油吸热多少是通过温度计示数来反映的
【变式1-2】在实验室中,同学们利用如图的装置进行“比较不同物质的吸热能力”的实验探究,在试管中装入等质量的水和沙子。
(1)小沐设计了如下的实验方案:用酒精灯加热,记录升高相同温度所需要的时间,再通过加热时间长短表示　　　　 　　　　　　　,从而判断物质的吸热能力。?
(2)小沐在实验中获得的实验数据如下表所示,由数据得出的实验结论是__________
_______________ ______________________。?
A
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}材料
升高10 ℃所需时间/s
升高15 ℃所需时间/s
水
120
190
沙子
80
125
水和沙子吸收热量的多少
质量相同的
水和沙子,升高相同温度时,水吸收的热量比沙子多,水比沙子的吸热能力强
知识点二:物质的比热容
【典题2】如图所示,北方家里的暖气片用水作循环物质,主要
是应用了水的比热容　　　　的性质,降低相同的温度时放出
　　　　(选填“较多”或“较少”)的热量,一杯水倒掉一半
它的比热容　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 ?
较大
规律总结
把握两点,正确理解比热容:
(1)比热容只与物质的种类和状态有关;(2)利用水的比热容大分析问题时,关键是搞清两个方面,一是比热容大的物质在相同条件下,吸收或放出相同的热量,温度变化小;二是在温度变化相同时,吸收或放出的热量多。
较多
不变
【变式2-1】关于比热容,下列说法中正确的是(　 )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容就越大
D.物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都没有关系
【变式2-2】(概念理解题)关于比热容的几种说法中正确的是(　　)
A.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,等于这种物质的比热容
B.比热容与热量有关,某种物质吸收或放出热量越多,比热容越大
C.沙石的比热容是0.92×103 J/(kg·℃),它表示沙石升高1 ℃吸收的热量是0.92×103 J
D.相同温度、相同质量的不同物质,比热容大的含的热量多
D
A
易错点:对比热容的理解
1.若将一瓶煤油倒去一半,则留下的一半(　　)
A.密度不变,比热容变为原来的一半
B.密度和比热容都不变
C.比热容不变,密度变为原来的一半
D.密度和比热容都变为原来的一半
2.小明阅读了下表,并经过分析得出了如下一些结论,其中不正确的是(　　)
A.冰的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)
B.液体物质的比热容都比固态物质的比热容大
C.通常沿海地区昼夜温差比内陆地区要小一些
D.同种物质在不同状态下,其比热容可能不同
易错提醒
物体可以不具有机械能,但物体一定具有内能;内能与机械能的大小没有必然的联系。
B
B
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}几种物质的比热容c/×103 J·(kg·℃)-1
水
煤油
干泥土
铅
冰
水银
铜
砂石
4.2
2.1
0.84
0.13
2.1
0.14
0.39
0.92
【基础巩固练】
1.在研究物体放出热量多少跟物质的种类是否有关的实验中,提供的材料:①0.1 kg的铜块;②0.1 kg的铝块;③0.2 kg的铜块;④0.3 kg的铝块。应选用的材料是( 　)
A.①与②
B.①与③
C.②与④
D.③与④
2.(2019保山期中)水具有比热容大的特点,下列现象中与此特点无关的是(　　)
A
B
3.如图是干旱地里的玉米,由于玉米植株内水的比例很高,有助于调节
玉米自身的温度,以免温度变化太快对玉米造成损害。这主要是因为
水的( 　)
A.凝固点较低 B.比热容较大
C.沸点较高 D.质量较小
4.(2019滨州中考)对质量和初温都相同的甲、乙两种物质,用相
同的加热器加热,它们温度随时间变化的图像如图所示,下列说法
正确的是(　　)
A.甲物质的沸点一定是80 ℃,乙物质的熔点一定是40 ℃
B.0~6 min甲比乙吸收的热量多
C.8~10 min甲和乙继续吸热,虽然温度各自保持不变,但甲和乙的内能都不断增加
D.甲的比热容大于乙的比热容
B
C
5.下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]
根据表中数据,下列判断正确的是( 　)
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
砂石
0.92×103
铜
0.39×103
C
6.用如图所示的两个相同装置,同时给质量相同的水和铁砂加热,升温较慢的物质是
　　　　,因为它的　　　　较大。?
7.人们用冷水冷却汽车发动机,用热水取暖,主要是因为水的　　　　较大。通常情况下,与同等质量的其他物质构成的物体相比,升高或降低相同温度,水吸收或放出的热量较　　　　(选填“多”或“少”)。?
水
比热容
比热容
多
8.(2019兰州中考)为了比较木和煤油吸热本领的大小,某同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中,分别装有水和煤油,用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。
(1)实验中应保证水和煤油的初温与　　　　(选填“质量”或“体积”)都相同。?
(2)实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间,水吸收的热量　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。?
(3)对水和煤油加热相同的时间后,可以观察到水升高的温度　　　　(选填“高于”
“等于”或“低于”)煤油升高的温度。?
(4)实验表明,　　　　(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。在物理学中,我们用
　　　　这一物理量来描述物质的这种特性。?
质量
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
水
煤油
等于
低于
水
比热容
9.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两支温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图所示。
(1)试管中加入的水和色拉油除初温相同外,还应保证　　　 　(选填“体积”或“质量”)相同。?
(2)实验中物质吸热的多少是通过　　　　　　来反映的。?
(3)由于没有直接测量比热容的仪器,因此这个实验是通过观察　　　　的变化来比较比热容的大小。?
质量
加热时间
温度
【核心素养练】
10.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
　

甲　　 乙
(1)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和　 　　　。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过　　 　　来判断的。?
(2)图甲中有一个明显的错误,应该?　 。?
停表(或秒表)
加热时间
质量相等而不是体积相等
(3)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表:
通过分析实验数据,能够得出的结论是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如下图是第1组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是　　　　(填序号)。?
A B C D?
质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}实验组别　　
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多)
C
(5)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1小组的加热时间明显偏长,其原因可能是_______________________
________________________________________________________________________。?
(6)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是_________
________________________________________________________________________。?
酒精灯的火焰大小不同
在相同时间内水和煤油吸收相同的热量(或避免两个酒精灯火焰大小不同)
(或第1小组的酒精灯火焰小)
1.(2018曲靖中考)在比较两种不同液体吸收相同热量后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,两种液体的质量要相等
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.(2018昆明中考)在探究“物质吸热规律”的实验中:
(1)取　　　　质量的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它们加热(如图所示)。加热时,上下缓慢地提拉搅拌器,这是为了水和煤油受热　　　　。?
B
相等
均匀
(2)实验中加热时间相同,水和煤油吸收的热量可以认为是相同的,假设加热时间1 min吸收的热量为Q,经过实验得到如表所示的两组数据。
从表中的数据可以得到:
①相同质量的水或煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是　　　　的;?
②相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是　　　　的。?
相同
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}液体名称
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
吸收的热量
水
200
20
27
1
Q
27
35
1
Q
35
42
1
Q
煤油
200
20
35
1
Q
35
51
1
Q
51
66
1
Q
不同
(3)由(2)中①②两个结论发现,不同物质吸热的本领大小不同,为了描述物质吸热本领大小,引入了一个物理量,它就是　　　　。?
(4)春城昆明之所以冬无严寒,夏无酷暑,一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作用,因为水的　　　　较大,当水吸收或放出相同的热量时,水的温度变化较小。?
比热容
比热容