人教版九年级物理全一册课件 第十三章 第三节 比热容（47张）

比热容
教学目标
了解比热容的概念，知道比热容是物质一种特性。
会进行简单的吸、放热计算。
通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。
尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。
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教学重点
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比热容的概念和应用、热量计算。
比热容的概念的建立。
教学难点
同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙滩烫脚；傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？
探究物质的吸热本领
同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？
做一做
用不同物质比一比
看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相同。
探究物质的吸热本领
实验目的：
研究不同物质（水和食用油）在质量相同、升高温度相同时，吸收热量（加热时间）是否相等。
实验器材：
相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计……
运用的物理方法:
控制变量法
????
相同的加热器
时间t同则Q同
使升高的温度△t相同，观察通电时间t
探究物质的吸热本领
液体
初温
末温
升高的温度
加热时间
食用油
21.9℃?
500g
500g
22.1℃?
43.5℃?
43.6℃?
约22℃?
约22℃?
53s?
32s?
结论:
质量一定的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多。
即Q不同，t长则Q多
t/s
质量
m/g
水
探究物质的吸热本领
????
????
实验目的：
研究不同物质（水和食用油）在质量相同、吸收热量（加热时间）相同时，升高的温度是否相等。
实验器材：
相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计……
运用的物理方法:
控制变量法
????
相同的加热器
时间t同则Q同
使Q 相同（通电t相同），观察升高的温度△t。
探究物质的吸热本领
液体
质量
初温
升高的温度
加热时间
水?
食用油
300g
300g
21.9℃
22.1℃
53.5℃
108.4℃
31.6℃
86.3℃
2min
2min
m/g
/℃
末温
t/℃
(t-
)/℃
t/min
结论:
质量一定的水和食用油，吸收相同的热量，煤油升高的温度比水高。
即Q相同
怎样探究不同物质的吸热能力？
探究不同物质的吸热能力
比热容定义、公式
????
????
????
????
一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。
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，叫做这种物质的比热容。
c（英文小写）
定义式：
单位：
①国际单位? 焦/(千克·开)? J/(kg·K)
②常用单位? 焦/(千克·℃)? J/(kg·℃)
符号：
比热容的定义、公式
????
????
????
????
??
注：
①比热是物质的特性。比热反映了物质的吸放热本领，比热越大，不容易升温，也不容易降温。
②不同种类的物质比热一般不同
③比热与物质的种类有关
④比热与物态有关：
c水=4.2×? ? ? ?J/(kg·℃) c冰=2.1×? ? ? ?J/(kg·℃)
⑤水的比热： 4.2 ×? ? ? ?J/(kg ·℃)
物理意义是：
一千克的水每升高(降低) 1℃，吸收(放出)热量4.2×? ? ? ?J
⑥热量公式：
Q=cm△t
c与Q、m、△t无关
一些物质的比热容
物质
水
酒精
煤油
冰
色拉油
沙石
比热容
c/
物质
比热容
c/
铝
干泥土
铁、钢
铜
水银
铅
关于比热容，下面几种认识对不对？
A．1 kg沙石，温度升高1 ℃，大概要吸收920 J的热量
B．液体的比热容都比固体大
C．同一种物质，比热容是相同的
D．比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质
=4.2×? ? ??J/(kg·℃)×0.4kg×(70℃-20℃)?
=8.4×? ? ??J
知道了水的比热容是4.2×J/(kg · ℃)，你能根据它的物理意义计算出0.4kg的水，温度从20℃升高到70℃，需要吸收的热量吗？
吸收的热量
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
提炼公式
有质量为4千克的水，温度从10℃升高到60℃，吸收了多少热量?
已知：m=4kg，? ?=10℃，t=60℃，
c=4.2×? ? ? J/（kg·℃），求：
解：? ? =cm（ t－
= 4.2×? ? ? J/（kg·℃）×4kg×(60-10) ℃ =8.4×? ? ? ?J
B
将质量、初温分别相等的铁块和铝块
A．铁块和铝块吸收的热量一样多　? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
B．铝块比铁块吸收的热量多　　? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
C．铁块比铝块吸收的热量多　 　　? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
D．条件不足，无法确定
（
）
放在沸水中煮一段? 较长的时间，则它们吸收的热量（
）
????
????
一个质量为250 g的钢件，加热到560 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为20 ℃，这个钢件在冷却过程中放出多少热量?
解：
钢的比热容为0.46×? ? ?J/(kg·℃)
?= cm
=0.46×? ? ? ?J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×? ? ? ?J
视频中用怎样的实验探究物质吸热性质的差异？
比热容的定义是什么？
比热容的定义
水的比热较大在生活中有什么应用？
比热容小的物质在生活中有什么应用？
比热容在生活中的应用
考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？
因为水的比热容比油大，根据Q=cm△t，质量一定的条件下降低相同的温度，水放出的热量更多。
????
实际生活中,汽车常用水来冷却,而不用其他物质,这是什么原因导致的?
答:水的比热容大,质量相同的水与其他物质比较,升高相同的温度,水能吸收更多热量。
沙漠地区“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃瓜”为什么？
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。
????
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，你能解释原因吗？
因为水的比热容大，傍晚温度低水放热降温缓慢,不至于引发冻害
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。
想想这是为什么呢？
吐鲁番属于沙漠地区，因为砂石的比热容比较小，容易升温也容易降温。
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。
中午，沙子很烫而海水很凉。
傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。
因为水的比热容大，不容易升温也不容易降温
昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？
海陆风的形成
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白天，地表受太阳辐射而升温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气柱因受热膨胀，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，就形成了低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了晚上，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，一般情况下海风较陆风强。
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谈起夏日海风，你可知道，在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著，白天和夜晚的风向往往是不同的，你知道白天风是从哪里吹向哪里？夜晚呢？为什么？
白天，地表受太阳辐射而升温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气柱因受热膨胀，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，就形成了低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了晚上，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，一般情况下海风较陆风强。
????
炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，这就是热岛效应，应该如何应对呢？
种草种树，增加水蒸气蒸腾
修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。
以下四种现象中，与水的比热容有很大关系的是（? ? ? ? ??）?
A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却? ?
B．生活中往往用热水取暖?
C．夏天洒水降温? ? ?
D．滩涂湿地温差小
A B D
A
B
C
D
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????
探究一:比较不同物质吸热情况
同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的情景如图13-3-1所示.
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（3)小组探讨:需要测量哪些物理量,需要哪些器材?
答:错误是没有控制水和沙子的质量相等、初温相同;不足是没有测量水和沙子温度的仪器。?
答:需要测量的物理量有质量、温度和时间.需要用到的器材有天平、温度计、停表。?
保证沙子和水吸收相同的热量。
(2)请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足
(1)在实验中,加热相同时间的目的是什么？　
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????
????
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(4)小组探讨:实验时,如何比较水和沙子的吸热能力?
设计方案:
①升高相同的温度,比较　 　? ? ? ? ? ,需要控制的物理量
是　 　和　 　.?
②加热相同的时间,比较　 　? ? ? ? ? ,需要控制的物理
量是　 　和　 　.?
(5)进行实验后将实验数据填入下表中.
加热的时间
质量
初温
升高的温度
质量
初温
实验
物质名称
质量
/g
加热时间
/min
初温
/°C
末温
/°C
吸收热量
(多或少)
1
2
水
沙子
A
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
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
??????
A
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
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
??
??
关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
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. 比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
???
???
相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，下列说法中正确的是（ ）
A.铝上升的温度较高
B.铜上升的温度较高
C.铝和铜上升的温度相同
在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这是为什么？
????
质量为2 kg 的某种物质温度从20 °C 升高到40 °C 时，吸收的热量是1.88×? ? ? ?J,该物质的比热容是多少？
????
有一根烧红的铁钉，温度是800 °C，质量是1.5g。它的温度降低到20 °C，要放出多少热量？
总结
????
????
????
????
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，叫做这种物质的比热容。
符号：
c（英文小写）
定义式：
单位：
①国际单位? ? 焦/(千克·开)? ?J/(kg·K)
②常用单位? ? 焦/(千克·℃)? ?J/(kg·℃)
总结
????
????
????
????
水的比热较大在生活中的应用
暖气中的循环物质是水
汽车发动机冷却物质是水
农业上可保护秧苗不致冻坏
对气候的影响：
沿海昼夜温差小，内陆昼夜温差大