12.3 物质的比热容-2022-2023学年九年级上册物理同步备课讲义（苏科版）

3 物质的比热容 [学习目标] 1. 知道物质的比热容的概念、物理意义； 2. 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； 3. 会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验； 4. 能够利用吸热、放热公式进行相关计算。 5. 探究不同物质吸热升温的现象； 一、比热容 1． 定义：单位质量的某种物质温度升高(降低)1 ℃时吸收(放出)的热量。 2． 物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。 3． 比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 4． 水的比热容为4.2×103 J(kg·℃)，表示：1 kg的水温度升高(降低)1 ℃吸收(放出)的热量为4.2×103 J。 二、探究物质的比热容 1． 在科学探究过程中要采用控制变量法，即让两种不同物质的质量相同，温度相同，升高的温度相同。 2． 在探究中应尽量保证让不同物质在相同的时间内吸收的热量相等，用加热时间的多少表示物质吸收热量的多少。 3． 在探究中应尽量避免热量的损失。 三、热量的计算 1． 热量的计算公式：用C表示物质的比热容，用m表示物体的质量，用t表示物体的末温，用t0表示物体的初温，则物体温度升高时，所吸收的热量Q吸=cm(t–t0) ：物体温度降低时，所放出的热量Q放=cm(t0–t)，若用Δt表示物体温度的变化，则上述两个公式可统一表示为Q＝cmΔt。 2． 应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容c的单位是J/(kg·℃)，质量m的单位是kg，温度的单位是℃，热量的单位是J。 3． 热量公式Q＝cmΔt适用于物体温度变化过程中，物体所吸收或放出热量的计算，物态变化过程中，物体所吸收或放出的热量不能用Q＝cmΔt计算。 4． 运用热量计算公式解题时要注意明确“初温”、“末温”、“温度升高到”、“温度升高了”、“温度降低到”、“温度降低了”的含义。 一、比较不同物质的吸热能力 1． 选用相同的电加热器(使物体单位时间吸收的热量相同)，为质量和初温相同的两种物质进行加热，记录加热时间和温度。 2． 加热相同的时间，比较温度的变化量，温度变化量越小说明吸热能力越强；变化相同的温度比较加热时间，用时越长，说明吸热能力越强。 二、比热容的含义 1． 在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。 2． 比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。 3． 水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 三、物质吸放热的简单计算 1． 热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 C—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 四、探究不同物质吸热升温现象 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． 猜想与假设 以水为例：水吸热的多少，与水的质量，水的温度升高有关，不同物质，质量相同，温度升高相同吸热是否相同呢? 　　总结：物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。 3． 原理：如果热源和加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物体吸收的热量相等； 4． 步骤： 1　 将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中，测量并记录沙子和水的初温； 2　 把装有沙子的的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热并不断的搅拌。每隔1min测量一次沙子的温度。一段时间后，撤去酒精灯。将数据填入表格； 3　 把装有水的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热并不断搅拌。每隔1min测量一次水的温度，并将数据填入表格。 5． 进行实验与收集证据 物质种类 质量m/kg 初温t/℃ 末温t/℃ 温度变化△t/℃ 加热时间T/min 水 水 煤油 煤油 6． 分析与论证： 相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸热是相同的； 　　相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸热是不同的。 7． 评估、交流与合作 8． 分析误差的原因 知识点一：比热容 【探究重点】 1． 比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 2． 同种物质