13.2 科学探究：物质的比热容-【帮课堂】2022-2023学年九年级物理同步精品讲义（沪科版）

第十三章 内能与热机 课时13.2 科学探究：物质的比热容 ( 素养目标 ) · 物理观念 1.概念 比热容：一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出）的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。 2. 规律 物体吸收热量的多少与物体质量、温度变化量和物质种类有关。 · 科学思维 1. 为了比较不同物质的吸、放热能力而引入了比热容这个物理概念，利用了比值定义法。 2. 不考虑热量损失时，用加热时间反映物质 吸收热量的多少，这里用到了转换法的思想。 · 科学探究 通过猜想物体吸收（或放出)热量与哪些因素有关，运用控制变量法设计实验并进行实验，再对实验数据分析、归纳得出物质吸（放）热多少与物质类的定性关系。 · 科学态度与责任 通过实验探究物质吸热或放热的规律，经历比热容概念的建立过程，激发探究热情，体会物理学与生活的紧密联系。 题型汇总：物质比热容的特性、比热容及热量计算、物质吸热与放热规律、比热容的图像问题。 ( 知识梳理 ) · 比热容 1.比热容的定义 单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。 2．比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。 单位质量的物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等。数值上也等于它的比热容。 3.比热容的理解 比热容是物理的一种性质，它只与物质的种类有关，与物质的体积和质量等因素无关。即： （1）比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同 （2）同种物质状态不同时比热容不同 （3）液体的比热容一般比固体的比热容大 4．比热容的物理意义 如：水的比热是4.2×103 J/(kg·℃)。它表示1千克的水当温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是是4.2×103焦。 5.水比热容大的应用 水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。 夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。 · 公式理解。Q＝cmΔt 1．吸热公式及理解。 Q吸＝cm（t-t0） 用Δt升=(t-t 0)表示升高的温度可写成：Q吸＝cmΔt升 式中的Q吸是吸收的热量，单位是J；c是物质的比热；m是物质的质量，单位是kg；t0初温，t是末温，单位是℃。 2．放热公式的理解。 Q放＝cm（t0－t） 用Δt降=( t0－t)表示降低的温度可写成：Q放＝cmΔt降 ( 考点突破 ) 考点一 比热容的理解 1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ） A.物体的质量越大，它的比热容越大 B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C.比热容跟物体升高或降低的温度有关 D.比热容是物质自身的性质，与质量、吸收热量多少无关 【答案】D 【解析】比热容是物质的一种特性，是物质的基本特性之一，比热容的大小只与物质的种类和状态有关，而与物质吸收（放出）热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系，故D正确． 2.冰的比热容为2.1×103J/(kg⋅℃C)，其物理意义是________；若将2kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是________J/(kg⋅℃)；冰化水后它的比热容将________（选填“变大”“变小”或“不变”）． 【答案】质量为1kg的冰温度升高1℃需要吸收的热量是2100J,2.1×103,变大 【解析】1kg 的冰升高或降低1摄氏度吸收或放出2.1×103J的热量，若将2kg冰切掉一半，剩余的冰的比热容是不变的，仍为2.1×103J/(kg⋅℃)；水的比热容为4.2×103J/(kg⋅℃)，冰化水后它的比热容将变大． 考点二 水的比热容的特点及应用 3. 在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风．陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢 不同，从而使空气对流形成的．如图所示是海陆风形成的示意图，其中________图反映海风形成的时间是白天，海风多是从________吹向________（选填“海面”或“陆地”）．形成海陆风的根本原因是________. 【答案】乙,海面,陆地,水和土地的比热容不同 【解析】由于地面和海水的比热容不同，海水的比热容大于陆地的比热容，在同样太阳光的照射下，地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流，白天，地面比大海升温快，地面热空气密度较小，热空气上升，海面较冷的空气就会来补充，于是冷空气沿海面吹向陆地，形成海风，故甲图是陆风，乙图是海风。 4. 如图所示，水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻。隐 含的物理知识是，水的________较大，气温降低时，水能________（选填“放出”或“吸收”）较多的热量。 【答