13.3 《比热容》课件2021—2022学年人教版九年级物理全一册（43张）

第十三章 内能
13.3 比热容
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
学习目标
课时讲解
1
课时流程
2
比较不同物质的吸热能力
比热容
热量计算
水的比热容大的应用
感悟新知
知识点
比较不同物质吸热的情况
1
探究物质的吸热本领
(1)比什么？拿谁比？怎么比？
(2)怎么知道哪种物质吸收热量多？
(3)要记录哪些数据？
实验准备
实验目的
感悟新知
1. 设计实验
比较不同物质吸热的情况，可以采用以下两种方法
（1） 使质量相同的不同物质升高相同的温度，看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。
（2） 将质量相同的不同物质加热相同的时间，看升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。
教材中采用此方法。
感悟新知
2. 实验器材
相同的两电加热器、两个烧杯、两支温度计、天平、停表，质量相等的水和食用油（最好初温也相同）。
3. 实验需测量的物理量
（1）用温度计测量水和食用油的初温t0 与末温t；
（2）用天平量取质量相同的水和食用油；
（3）用停表测量加热水和食用油的时间。
工作相同时间产生的热量相同。
感悟新知
4. 设计实验表格
物质
初温
t0 /℃
末温
t/℃
升高的温度
Δt/℃
加热时间/min
水
食用油
感悟新知
5. 分析与论证
相同质量的水和食用油，升高相同的温度，水加热的时间长，即水吸收的热量多。
6. 实验结论
相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
7. 实验方法
转换法和控制变量法。
感悟新知
方法详解：
转换法：实验中给不同物质加热用的是相同的电加热器(或相同的酒精灯)，由于加热工具相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这种方法属于转换法。
感悟新知
控制变量法：实验若采用方法(1)，则控制两种物质的质量相同、升高的温度相同，只有物质种类这一个变量不同，通过加热时间来比较物质的吸热能力；若采用方法(2)，则控制两物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较两物质的吸热能力。
感悟新知
[中考·武汉] 如图1 所示是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。两个相同的烧杯中分别装有质量相等的食用油和水。
例1
感悟新知
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内_________________________。
（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和____________。
吸收的热量相同
可以更好地保证相同时间内提供的热量相同
电加热器
注意用温度计测量液体温度的正确方法
感悟新知
（3）图2 中能合理反映该实验结果的图象是______ （填 “甲”“乙”或“丙”）。
乙
感悟新知
解题秘方：解答实验型题目可以采用从一般到特殊的思维模式。
（1）由控制变量法的基本要求分析选用相同电加热器的目的。
（2）按正确使用温度计的要求填充。
（3）由已有的探究结论判断水和食用油温度随时间变化的图象。
感悟新知
解析：（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同。
（2）为准确测量液体的温度，温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触，实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器。
（3）相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时（加热时间相同），由于水的吸热能力强，水的温度变化小，图象乙与实验结果相符。
感悟新知
在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制出如图3 所示的图象。（不计热量损失）
感悟新知
（1）实验时，选用初温和_________ （填“体积”或“质量”）相等的甲、乙两种液体。
（2） 加热20 min， 甲吸收的热量 ________（填“大于”“小于”或“等于”）乙吸收的热量。
（3） 甲液体的比热容_________（填 “大于”“小于”或“等于”）乙液体的比热容。
质量
等于
小于
感悟新知
点拨：(1)要探究不同液体的吸热本领，选用初温相同、质量相同的不同液体；(2)相同的电加热器加热相同时间，电加热器放出的热量相等，甲、乙吸收的热量相等；(3)甲和乙相比，在达到相同温度时，乙需要加热的时间更长，说明乙吸收的热量更多，因此甲液体的比热容小于乙液体的比热容。
感悟新知
知识点
比热容
2
①汽车发动机的冷却系统为什么要用水？
②北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水？
③为什么夏天住在海边不觉得热，冬天不觉得冷？
④为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温
差却比较大？
感悟新知
①因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。
②一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。
③夏天，太阳照到海面上，海水在升温过程中吸收大量的热，所以不觉得热；冬天，海水由于外界温度太低而要放出大量的热，使气温不至于降得太低，所以不觉得冷。
④沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石的大，白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大；而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。
感悟新知
1. 物理意义 表示不同物质的吸热能力。
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，叫做这种物质的比热容。
3. 定义式
吸收或放出的热量
升高或降低的温度
比热容 质量
c = ?????????????????
?
感悟新知
知识链接：
比值定义法：所谓比值定义法，就是用两个(或多个)基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比如①密度；②速度；③压强；④功率等。
感悟新知
4. 单位 焦每千克摄氏度，符号是“J/（kg·℃）”。
5. 理解要点
（1）比热容是用比值定义法定义的物理量。
（2）比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容不随吸收或放出热量的多少、质量、温度升高（或降低）等而改变，但是状态改变，其比热容会改变。
一般地，比值定义法的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的本质属性，它不随定义所用的物理量的大小而改变。
感悟新知
D
例2
[中考·巴中] 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. 若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
D. 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
?
感悟新知
解题秘方：对于物理概念的理解类问题，一般结合有关概念的特点进行综合判断。
解析：c=????????（?????????????）?是比热容的计算式，而不是比热容的决定式。比热容与物质的种类和状态有关，与物体吸热或放热的多少、温度高低及温度改变量、质量大小无关。
?
感悟新知
2-1. 下列关于比热容的说法错误的是（ ）
A. 水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），意义是1 kg 的水温度升高1 ℃，吸收的热量是4.2×103 J
B. 水的比热容与冰的比热容不同，说明比热容与物质的状态有关
C. 不同的物质，比热容一般不同
D. 物体的质量越大，比热容越小
D
感悟新知
点拨：水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，其物理意义是1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃，需要吸收(或放出)的热量是4.2×103 J，故A正确；比热容是物质的一种特性，只跟物质的种类和状态有关，跟物体的质量等无关；物质种类或状态不同，比热容一般不同，故B、C正确，D错误。
感悟新知
知识点
热量的计算
3
知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃)，你能根
据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从20 ℃
升高到70 ℃，需要吸收的热量吗？
吸收的热量
　　=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃)
　　=8.4×104 J
感悟新知
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
Q吸= cm(t1-t0)
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
Q放= cm(t0-t1)
感悟新知
1. 热量计算公式及变形式
待求量
计算公式
特别说明
热量
Q=cmΔt
c 为物质的比热容
c 的单位是J/（kg·℃）
m 为物体的质量
m 的单位是kg
Δt 为升高或降低的温度
Δt 的单位是℃
Q 为物体吸收或放出的热量
Q 的单位是J
比热容
c=????????????????
质量
????=????????????????
升高（或降低）的温度
????????=????????????
感悟新知
“升高”和“升高了”是指温度的变化量，即Δt。
“升高到”是指末温，即t。
2. 计算物体初温和末温的方法
（1） 已知初温求末温：先由????????=????????????求出物体升高（或降低）的温度，再由t =t0+Δt（或t =t0-Δt）来求末温。
（2）已知末温求初温的方法同上。
?
感悟新知
特别提醒：
进行热量计算时注意以下四个问题：
1.注意公式中各物理量的单位。
2.公式只适用于物质状态不变时的吸热升温或放热降温。
3.注意比热容的单位：不可去掉括号而写成“J/kg·℃”。
4. 注意认真审题：“升高”“升高了”不同于“升高到”
感悟新知
[中考·庆阳]水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）， 1 kg 水温度从50 ℃降低到20 ℃，放出的热量是（ ）
A. 4.2×103 J B. 8.4×104 J
C. 1.26×105 J D. 2.1×105 J
C
例3
感悟新知
解题秘方：公式法的运用技巧是先找出求对应物理量所需的已知条件，再将已知条件代入到公式中求对应的问题。注意各物理量对应的单位。
解析：水放出的热量Q放=cmΔt=4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（50 ℃ -20 ℃）=1.26×105 J。
感悟新知
有一根烧红的铁钉，质量是2 g，放出920 J 的热量后，温度降低到20 ℃，求铁钉的初温。［c 铁=0.46×103 J/（kg·℃）］
例4
解：铁钉温度降低
Δt=????放????铁???? =?????????????????????.????????×?????????????????/（????????·℃）×????×?????????????????????? =1 000 ℃，
铁钉的初温t0=t+Δt=20 ℃ +1 000 ℃ =1 020 ℃。
?
感悟新知
解题秘方：求物体的末温（或初温），一般先求出Δt，再求其末温（或初温）。直接利用公式或变形式时，要注意公式中各对应物理量的单位。
感悟新知
3-1.[中考· 天津]小华在天津的家中用电热水壶烧水，将质量为2 kg 的水从20 ℃加热到70 ℃。已知水的比热容 c水=4.2×103 J/（kg·℃），求水吸收的热量。
解：水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃) ×2 kg×(70 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J。
感悟新知
4-1.[中考·长沙]水稻是喜温作物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻。当气温降低时，水能放出较多的热量；如果某秧田中水的温度降低了2 ℃， 放出了3.36×107 J 的热量，则该秧田内水的质量为_______ kg。［已知c水=4.2×103 J（/ kg·℃）
4 000
感悟新知
课堂小结
比热容
定义
比热容
定义
水的比热容大的应用
物理意义
课堂小结
比热容
1. 探究不同物质吸热能力的方法：控制变量法。实验中要保证所比较的不同物质的质量和初温相同，还要用相同的加热工具，保证让不同物质在相同时间内吸收的热量相同。
课堂小结
比热容
2. 实验方案：
(1)比较两种物质吸收相同的热量后升高的温度，温
度升高小的，吸热能力强；
(2)让两种物质升高相同的温度，比较它们吸收的热
量，吸收热量多的吸热能力强。
课堂小结
比热容
3. 运用公式时应注意的问题：
(1)物体吸热升温时，Δt＝t－t0；
物体放热降温时，Δt＝t0－t。
(2)运用上述公式进行计算时，一定要注意物理量的一
一对应，且统一各个物理量的单位。
课堂小结
比热容
(3)比热容的单位不可去掉分母的括号而写成“J/kg·℃”。
(4)“升高”“升高了”不同于“升高到”。“升高”和“升高
了”是温度的变化量，即Δt；“升高到”是末温，即t。