13.3 比热容 2023-2024学年人教版物理九年级全一册

第3节 比热容 第十三章 内能 导入新课 让我们思考下,同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢? 导入新课 再让我们来想一下,炎热夏季的一天傍晚,甲、乙同学两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对? 1.通过学习,认识不同物质的吸热能力不同,了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。 2.通过学习,掌握用比热容解释简单的自然现象;能根据比热容进行简单的热量计算。 学习目标 讲授新知 一、比较不同物质的吸热本领 让我们思考下:烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗?将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗? 讲授新知 1.比较不同物质的吸热本领 由以上思考我们想到:物体吸收热量的多少与质量和升高的温度有关。 那么,物质吸收(或放出)热量的多少,除了与物质的质量和升高的温度有关外,还可能与什么有关?可能与物质的种类有关么? 讲授新知 1.比较不同物质的吸热本领 接下来让我们来进行实验探究,实验目的:比较不同物质吸热的情况。 实验器材:烧杯、电加热器、天平、钟表、温度计、搅拌器。 实验方案:取等质量的水和煤油,使其升高相同的温度,比较加热的时间(吸收热量的多少)。 讲授新知 1.比较不同物质的吸热本领 进行实验及收集数据:取一定质量的水和煤油装入两容器中,安装好实验器材;记录液体加热前的温度t1;给电加热器通电,使两液体的温度均升到t2,记录加热时间。 得出实验结论:质量相同的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量是不相同的。 讲授新知 1.比较不同物质的吸热本领 所以,物体吸收热量的多少不仅与质量和升高的温度有关,还与物体的种类有关。 实验方法总结:使相同质量的水和煤油升高相同的温度,来比较所需时间的长短,从而得出它们吸热能力的高低,这是控制变量法。用加热时间表示水和煤油吸热的多少,这是转换法。 讲授新知 二、比热容 实验表明:不同物质的吸热能力不同。怎样表示不同物质这种性质上的差别呢? 讲授新知 1.比热容 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。 比热容符号位c,单位为焦耳每千克摄氏度,J/(kg·℃)。 比热容是反映物质自身性质的物理量,数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。 讲授新知 1.比热容 比热容是物质的一种特性,只与物体的种类和状态有关,而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。 单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,与它温度升高1℃所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。 一些常见物质的比热容如下。 讲授新知 1.比热容 比热容是物质的一种属性,每种物质都有自己的比热容。 讲授新知 1.比热容 水的比热容最大。 不同种物质的比热容一般不同。 物质的比热容还与物质的状态有关。 水的比热容4.2×103J /(kg·℃)的含义: 1kg水每升高(降低)1℃需吸收(放出)热量为4.2× 103J 。 讲授新知 1.比热容 水的比热容是沙石的4倍多,质量相同的水和沙石,要使它们上升同样的温度,水会吸收更多的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。 讲授新知 三、比热容相关现象及应用 想象一下,夏天中午,我们在水边玩耍的时候,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什么感觉?为什么有不同的感觉?因为砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下,砂石的比热容小,温度变化大;海水的比热容大,温度变化小。故感觉砂石烫,海水不那么烫。 讲授新知 1.比热容相关现象及应用 钢筋水泥都市,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便,比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3 ℃ ~ 5 ℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢? 讲授新知 1.比热容相关现象及应用 思考下,我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水做输运能量的介质有什么好处? 讲授新知 1.比热容相关现象及应用 水的比较容大,等质量的水和其他物质相比,吸收同样的热量,水的温度升得慢,吸热或制冷效果好;降低同样的温度,水放出的热量比较多,取暖效果较好。 汽车的发动机需要冷却,人们选择用水给发动机冷却,这是为什么? 讲授新知 1.比热容相关现象及应用 水的比热容大,在质量一定的条件下水升高一定温度吸热很多,用水做冷却剂效果好。 我们都知道,水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?为了防止霜冻,夜晚降温时,由于水比热容较大,放出一定热量时,温度降低得少,对秧苗起了保温作用。 讲授新知 1.比热容相关现象及应用