沪粤版九年级物理上册课件：12.3研究物质的比热容（共18张PPT）

(共18张PPT)
第十二章
内能与热机
研究物质的比热容
学习目标
1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，是反映物质的吸、放热性能的
物理量，知道比热容的单位是J/(kg．℃)以及比热容单位的读法、含义。
2．尝试用比热容的概念解释有关的简单现象。知道水的比热容较大。
3．通过实验探究，认识“质量相同的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量不相同”这一特点，会运用控制变量法设计和进行实验。
核心考点：有关热量的计算。
课前预习
1.在研究不同物质的吸热或放热性能的实验过程中，采
用了
方法，控制物体的质量、物体的温度变化量不变，研究吸收热量的多少与物质种类的关系.
2．水的比热容为
，表示的物理意义是：质量为
的水，温度每升高
或降低
所吸收（或放出）的热量是
J．
3．水的比热容为
，其单位读作：
；与桂林市相比，沿海城市钦州的昼夜温差较小，这主要是由于水的比热容
（填“大”或“小”）.
4．水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容是
J／(kg·℃)；初温为20℃、质量为lkg的水吸收2.1×105J热量后温度将升高到
℃.
控制变量
1kg
1℃
1℃
4.2×103
焦耳每千克摄氏度
大
4.2×103
70
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课堂精讲
知识点1.探究物质的吸、放热性能
（1）实验装置及方法
如下图所示，用天平量取相同质量的砂石和水放置于相同的烧杯中，用相同的酒精灯进行加热，观察在相同的时间内，它们温度升高的情况．
（2）分析与论证
质量相等的砂石和水吸收相同的热量，砂石的温度比水的温度升高的高，要使质量相等砂石和水升高相同的温度，就要对水加热更长的时间．
可见，质量相等的不同物质在升高相同的温度时，吸收的热量是不相等的．
实验操作中的注意事项
(1)用相同的酒精灯的目的是在相同的时间内对外供热相等．
(2)要求两个烧杯规格相同的目的是在加热的过程中，烧杯吸收的热量相等，
以上两点决定了在相同的时间内，质量相等的砂石和水吸收相等的热量，通过观察砂石和水的温度升高的情况，来探究砂石和水的吸热性能．这种研究方法叫做控制变量法.
【例1】为研究物质的某种特性，小明选取水、煤油两种物质做实验，下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据．
请你根据表格中的内容进行分析：
(1)可初步得出的结论是(答出两点即可)：
①
；
②
．
(2)为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是：
.
【练习1】为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如下图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：
(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质
．
(2)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量
(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量．
(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，
(选填“沙子”或“水”)升高的温度更高．
(4)实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是
.
吸收的热量
大于
沙子
水的导热性能好
知识点2比热容
(1)定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容.
(2)物理意义:表示物质的吸热本领，比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容.同种物质的比热容是一定的，不随物体吸收或放出热量的多少、质量、升高或降低的温度而改变.不同物质的比热容一般不同，同种物质的比热容和状态有关，如水和冰的比热容就不一样.
(3)单位:焦每千克摄氏度，符号是J／(kg·℃).
(4)比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同，同种物质的比热容相同，
其物理意义可以从两个角度去理解:
对于同一种物质，比热容还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不相同的。如：水的比热容是4.2×103
J/(kg．℃)，而冰的比热容是2.1×103
J/(kg．℃)。
(5)如何正确理解水的比热容的特点及其物理意义
水的比热容较大，这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义，主要表现在两个方面：由于水的比热容较大，那么一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，因此可用水作为冷却剂或取暖。作为冷却剂时，是让水吸收带走更多的
热量；用来取暖时，是让水放出更多的热量供人们使用。另一方面，由于水的比热容较大，
一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水在温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海地区气温不至降得太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。
【例2】由Q=cm（t﹣t0）得c=
，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（
）
A．若质量增大一倍，则比热容减小一半　
B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍　
C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关
D．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍
【练习2】关于比热容，下列说法正确的是（
）
A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的质量越大，它的比热容越大
C．通常密度大的物体比热容大
D．比热容是由物质自身性质决定的
D
知识点3.热量的计算
从比热容的定义，很容易得出计算热量的公式：
其中Q代表物体吸收或放出的热量，c代表比热容，
代表物体温度的变化量，若用
Q吸
代表物体吸收的热
量，
Q放
代表物体放出的热量，
t0代表物体原来的温度（初温），t代表物体后来的温度（末温），
则有：
在利用公式进行计算时，需要注意以下四点：
①正确理解公式中各量的物理意义.
②同一公式中各物理量的单位务必统一到国际单位制中来.
△t
③公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(放热)的计算.如果过程中存在着物态变化，不能使用这两个公式，例如冰熔化为水需吸热，此时冰的温度(或冰水混合物的温度)没有变化，但需要从外界吸收热量.
④注意文字叙述中升高t℃
、升高了t℃
、降低t℃
、降低了
t℃对应的是温度的改变量，而升高到t℃
、降低到t℃
对应的是物体的末温.
【例3】用两个相同的“热得快”，分別给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图象如图所示．根据图象可知，甲液体的比热容
（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容．如果乙液体是水，那么质量为500g，初温为20℃的水吸收1.89×105J的热量后，它的温升高
了
℃[气压为一标准大气压，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
【练习3】为节能环保，绵阳市的出租车统一采用天然气做燃料，天然气的热值是4.2×107J/kg，一乘客在平直的公路上“打的”行驶了40km，消耗天然气2.1kg，这些天然气完全燃烧放出的热量是
J，若这些热量全部用于加热400kg的水，则可以使这些水从20℃升高到
℃．[C水=4.2×103J/（kg?℃）]．
8.82×107
72.5
随堂检测
1.
关于比热的概念，下列说法错误的是（
）
A．单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热　
B．单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热　
C．某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关　
D．各种物质都有自己的比热，它是物质的特性之一
2相同质量的水和煤油吸收相同的热量后，煤油升高的温度较多，这是因为煤油的（
）
　A．比热容较小
B．比热容较大
C．密度较小
D．密度较大
C
A
3.
用相同的加热装置给质量相等的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随时间的变化如表．由数据比较两种液体的比热容（
）
A
4.
烈日炎炎的夏季，中午海滩上的沙子热得烫脚，海水却非常凉爽，这是因为水的比热
容
（选填“大于”、“等于”或“小于”）沙子的比热容．质量为2kg的水温度升高10℃时，吸收的热量
是
J．
[（c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
5.
我市部分公交车已使用天然气来代替燃油．天然气是一种清洁燃料.某公交车在一段时间内消耗了420g天然气，若这些天然气完全燃烧，可放出热
量
J，这些热量可使质量为
kg的水由20℃升高到100℃．[天然气的热值为4.4×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）]．
大于
8.4×104
1.848×107
55