12.3 物质的比热容 2021-2022学年苏科版九年级物理上册 教案

教学内容
12.3
物质的比热容
教学目标
知道物质的比热容的概念、物理意义；记住水的比热容比较大，是4.2×103J/（㎏·℃）；
能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题；
重点
知道物质的比热容的概念、物理意义，记住水的比热容比较大
难点
物质的比热容的概念、物理意义
教学过程
【要点梳理】
问题：夏日中午，沙子很烫而海水很凉，为什么？
原因：太阳对海水和沙子加热相同，它们升温不同。
猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快。
要点一
、探究比较不同物质的吸热能力
1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?
2、对于不同的物质，当物体的质量和升高的温度都相同时，吸收的热量相等吗？
设计实验（控制变量法）
1.如何使水和沙子温度升高？
2.如何比较水和沙子哪个升温更快？可以有几种方法？
如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同。
试验方法一：
相同质量的沙子和水，在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察两者升高的温度是否相同。--------温度变化大的升温快
试验方法二：
相同质量的沙子和水，观察两者升高相同的温度所需要的时间（吸收热量）是否相同。
--------时间短的的升温快
试验装置：
方法一实验数据：
项目质量/
kg初始温度
/
℃加热时间30s温度/
℃加热时间60s温度/
℃水0.1193746沙子0.1197198
实验结论：
等质量的沙子和水在加热相同时间的情况下，沙子比水升温
快
。
方法二实验数据：
项目质量/
kg温度升高10℃需加热时间/s温度升高20℃需加热时间/s水0.12040沙子0.1510
实验结论：
沙子和水升高相同温度，沙子比水需要的时间
少
。
推理：质量相等的沙子和水，在升高相同的温度时，吸收的热量
不同
。
质量相等的不同物质，升高同样的温度，吸收的热量不同。
怎样表示物质的这种特性?
要点二、比热容
单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫作这种物质的比热容。符号c，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/(㎏·℃）。
要点诠释：
1、比热容是物质本身的一种性质，跟物质种类、物质状态有关;跟温度、质量、热量等变化无关。
　　（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。
　　（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。
　
2、水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：
　　（1）由于水的比热容较大，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，我们用水作为冷却剂和取暖用。
　　（2）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，海水的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，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。
一些物质的比热容
［J/(kg
·
℃)］
水4.2×103铝0.88×103酒精2.4×103干水泥0.84×103煤油、冰2.1×103铁、钢0.46×103蓖麻油1.8×103铜0.39×103砂石0.92×103水银0.14×103
水的比热容大，能从发动机吸收更多的热量。
物质的比热容跟密度相似,也是物质的物理属性之一。可以用比热容来鉴别物质的种类。
相同质量的物质比热容大的，吸热能力大，但温度变化慢。
要点三、热量的计
1、吸热公式：Q吸=cm(t-t0)
　　式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。
　　2、放热公式：Q放=cm(t0-t)
　　式中（t0-t）表示物体温度的降低量。
要点诠释：
物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。
【典型例题】
类型一、比热容
1.
从《理化考试手册》提供的物质比热容信息中知道水的比热容是4.2×10
3
J／(kg℃).关于水的比热容，以下说法正确的是(
)
A
.
1kg
水在l℃时的热量是4.2×10
3
J
B
.1kg
水每升高
1℃
放出的热量是4.2×10
3
J
C
.
1kg
水每升高
1℃
吸收的热量是4.2×10
3
J
D
.1kg
水每降低
1℃
吸收的热量是4.2×10
3
J
2．小华用如图实验装置探究水和煤油比热容的大小.在两个相同的烧杯中加入初温相同和
相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表：
加热时间/min01234温度/℃煤油2022242628水2021222324
（1）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体
.
（2）分析实验数据可知，水的比热容
煤油的比热容.（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是
.
A．夏天在教室洒水，感到凉爽
B．金属勺装有塑料手柄
C．沙漠地区昼夜温差较大
3、炎热的夏天，小玥与家人到青岛度假，她站在沙滩上脚感到烫，而当他站在海水中时脚却感到凉，这主要是因为水和沙子具有不同的（　　）
A．热量
B．热值
C．内能
D．比热容
4.当严寒即将来临时，为了预防果实结冰，果农会用水喷洒果树．请你解释这种做法的道理：
．
举一反三：
【变式】生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害．主要是因为水的（　　）
A．质量较小
B．凝固点较低
C．沸点较高
D．比热容较大
类型二、热量的计算
5、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
举一反三：
【变式】
蓄水量为1吨的太阳能热水器现在装满了30℃的水，经过光照后升高了20℃，则水吸收的热量是_________J。[c水=4.2×103
J/（kg·℃）]
6、用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______________(填“相同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块和铅块，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为______________；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了______________J的热。(c铜=3.9×102J/(kg·℃)，c铅=1.3×102J/(kg·℃
))
举一反三：
【变式】质量和初温都相等的铜和铝(c铜＜c铝)，放出相等的热量后相互接触，热量(
)
　　A.一定从铜传给铝
　　B.一定从铝传给铜
　　C.不会发生热传递
　D.不能确定是否发生热传递
7．下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（　　）
几种物质的比热容/[J?（kg?℃）﹣1]水4.2×103铁0.46×103酒精2.4×103铜0.39×103煤油2.1×103干泥土0.54×103冰2.1×103水银0.14×103
A．一杯水比一桶煤油的比热容小
B．液体的比热容一定比固体的比热容大
C．水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂
D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关
举一反三：
【变式】小明家里的电热水器里装有50kg、20℃的水，通电后将水加热到70℃，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg?℃）。
求：（1）电热水器里水的体积
（2）水吸收的热量。