13.2科学探究：物质的比热容-2022-2023学年九年级物理全一册典中点·课时夺冠（沪科版）

沪科版九年级 第十三章《内能与热机》 13.2科学探究：物质的比热容 【知识梳理】 一、探究物质吸热规律实验 1.实验思路： ①加热相同质量的水和煤油，加热相同时间（使它们吸收相同的热量），比较升高的温度； ②加热相同质量的水和煤油，使它们升高相同的温度，比较加热所用的时间（比较吸收的热量）。 2.实验方法 ①控制变量法：液体质量、初温和加热器规格都完全相同。 加热器规格相同——相同时间放出的热量相同——相同时间内两种物质吸收的热量相同。 ②转换法：加热相同时间，升高的温度越多，吸热能力越弱； 升高相同的温度，加热时间越长，吸热能力越强。 3.实验结论：水的吸热能力比煤油吸热能力强。 二、比热容基本概念 1．定义：一定质量的一物质，在温度升高（或降低）时，所吸收（或放出）的热量与该物质的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，称做这种物质的比热容(比热)，用符号c表示。其单位是焦耳每千克每摄氏度[J /(kg·℃)]。 2．对比热容的理解 （1）实质：表示吸热（放热）本领的强弱 比热容越大，吸热（放热）本领越强，自身温度变化越小 比热容越小，吸热（放热）本领越弱，自身温度变化越大 （2）比热容只取决于物质本身，它反映了物质吸热（放热）的本领，与物质的质量、温度、吸收（放出）的热量无关。它只与物质的种类，状态有关。 3.公式 单位J/(kg·℃) 读作：焦每千克摄氏度 （其中△表示“变化量”，表示过程中温度的变化量） 三、比热容的计算 （1）简单计算 在平时的计算中，物质的比热容一般是已知量，要求我们通过物质的比热容去求吸收（放出）的热量、升高（降低）的温度、初温（末温）或者物质的质量。 公式变形如下： 吸热时 （） 放热时 （） 根据可求初温或者末温。 求质量 四、比热容知识的应用 1.水的比热容大：并不是所有物质中水的比热容是最大的，而是在我们日常生活中接触到的物质中水的比热容大。利用水的这一特性，通常用它来作冷却剂，培育水稻。 2.海陆风 由于海面与陆地比热容不同，白天在相同光照情况下陆地温度高，海面温度低，陆地热空气上升，海风由大海吹向陆地；夜晚散热时海面温度降低较少，陆地温度降低较多，海面温度高，热空气上升，风由陆地吹向海面。 3.沙漠地区温差大 沙漠地区比热容小，白天有阳光照射温度高，夜晚散热温度低。 （早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜） 【易错点】 根据 可求初温或者末温。在求液体升高的温度时要注意液体是否达到沸点，例如水在标准大气压下的沸点是100℃。达到沸点后，液体温度不再升高。 【规律总结】 （1）由热量的计算公式可知，物体温度改变时吸收或放出的热量只由物质的比热容、物体的质量和物体温度的变化量这三个因素决定，而与物体的初温、末温的高低无关。 （2）应用热量公式时，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱用。“升高”“升高了”和“降低”“降低了”均指的是温度的改变量；而“升高到”和“降低到”则指的是物体的末温。 （3）虽然我们可以用来计算物质的比热容，但这仅是一个比值关系，并不代表比热容是由热量、质量和变化的温度来决定。比热容的大小与物体的质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少没有关系。不同物质的比热容一般不同。比热容是由物质的种类及状态决定的。 【典例分析】 （2022·湖北宜昌·中考真题）小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【思路小结】 解答比热容类计算题，要仔细分析题目中已知了哪些物理量，要求什么物理量，然后选择合适的公式求解，在计算过程中还要特别要注意质量单位。 【夺冠训练】 一、单选题 1．（2022·湖北恩施·中考真题）夏季，混凝土护栏被太阳晒得很热，池塘中太阳下的水却不很热，主要原因是（　　）【】 A．水不吸热 B．混凝土初温高 C．水的比热容大 D．混凝土放热 2．（2022·安徽宣城·九年级期末）下列事例与“水的比热容大”无关的是（　　） A．生物体内水的比例很高，免受温度骤变损害 B．北方冬天室内“暖气”用水作为介质取暖 C．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温 D．汽车发动机用水作冷却液 3．（2022·安徽宣城·九年级期末）初温相同，质量相等的水和煤油（c煤油＜c水），用功率相同的电加热器加热相同时间后，以下说法正确的是（　　） A．水吸收的热量多 B．煤油吸收的热量多 C．水的末温高 D．煤油的末温高 4．（2022·上海市延安初级中学八年级期中）甲、乙两个物体吸收相同热量后，甲升高的温度比乙多，以下判断中正确的是（　　） A．若m甲＝m乙