13.2科学探究：物质的比热容 知识梳理 -2023-2024学年沪科版物理九年级全一册

13.2科学探究：物质的比热容 第1课时　探究物质的比热容 知识点1　探究物质吸热或放热规律 提出问题 不同的物质，在质量相等、升高的温度也相等时，吸收的热量是不是一样呢 猜想与假设 吸收的热量可能不同 设计与 进行实验 (1)取相同质量的水和煤油盛入如图所示的两个相同的容器中，按图安装好实验器材。 (2)记录加热前液体的初温度t1，预先设定好加热的末温度t2。 (3)实验热源用酒精灯，调整两只酒精灯的灯芯，使两者的火焰基本相同。开始预热，记下开始加热的时刻，加热的同时上下拉动搅拌器。 (4)当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热时间t，对另一种液体作同样的观察、操作和记录。 　 收集数据，将实验数据填入下表： 液体 名称 液体质 量m/g 液体初 温t1/℃ 液体末 温t2/℃ 升高的 温度 (t2－t1)/℃ 加热时 间t/min 水 煤油 实验结论 相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相同 实验 注意 事项 (1)实验中物质吸收热量的多少是通过时间来体现的 (2)温度计的作用是测量液体温度。在测量时，一定要注意不能使温度计的玻璃泡与容器底部、侧壁接触 (3)搅拌器的作用是通过搅拌使容器中液体受热均匀，切不可用温度计替代搅拌器来使用 说明 (1)各组实验数据可能有较大的差异。原因之一是实验中所使用的酒精灯在相同的时间内供给的热量有差异，因此，实际上研究对象在单位时间内吸收的热量并不完全相等；原因之二是实验中有热量损失。 (2)实验探究中应用了转换法，把水吸热多少转化为加热时间的长短，同时实验过程中还用到控制变量法，控制水和煤油的质量和初温相等。 (3)实验时调整两个酒精灯的灯芯，使两灯的火焰基本相同，目的是保证相同加热时间内两种液体吸收的热量相同。 (4)进行多次实验的目的是寻找普遍规律，避免实验的偶然性，不是减小实验误差。 知识点2　比热容 1．物理学规定：比热容的大小等于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。比热容用符号c表示。 2．国际单位：J/(kg·℃)。 3．比热容是物质的一种特性 (1)比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。对于这一物理量可以从两个方面去理解： 物质的吸热本领 物质的温度 改变的难易程度 具体 说明 比热容大表示吸热本领大 比热容大表示温度难改变 比热容小表示吸热本领小 比热容小表示温度容易改变 解释 相等质量的不同物质升高相同的温度，比热容越大，吸收的热量越多；比热容越小，吸收的热量越少 相等质量的不同物质吸收相等的热量，比热容越大，温度升高得越少；比热容越小，温度升高得越多 应用 汽车的发动机用水做冷却剂 沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大 (2)比热容只决定于物质本身，反映了物质吸热(或放热)的本领大小，与物质的质量、吸收或放出热量的多少、温度的高低、形状、位置等都没有关系。但是，物质的比热容与物质的状态有关。如水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，而冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。 (3)在其他条件相同时，质量相同的同种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量，与温度降低1 ℃所放出的热量是相同的。 说明 (1)由于每一种物质都有自己的比热容，所以利用物质的这种特性可以鉴别物质。 (2)比热容的大小还反映了物质温度改变的难易程度。质量相同的两种物质制成的两个物体，吸收(或放出)相同的热量时，比热容大的物质制成的物体温度改变要小一些。可见，物质的比热容越大，用其制成的物体的温度越不容易改变。 第2课时　热量的计算 知识点1　有关水的比热容的应用 1．冬天，北方地区用水作为暖气设备的工作介质，汽车发动机用水作为冷却剂都是因为水的比热容较大。 　 2．因为水的比热容较大，所以沙漠地区的昼夜温差较大，沿海地区的昼夜温差较小。 知识点2　热量的计算 1．吸热公式：Q吸＝cm(t2－t1)，其中c表示物质的比热容，m表示物质的质量，t1表示物质的初温，t2表示吸热后的末温，“t2－t1”表示升高的温度，有时用Δt表示，此时吸热公式可写成Q吸＝cmΔt。 2．放热公式：Q放＝cm(t1－t2)，其中c、m、t1的含义不变，t2表示放热后的末温，“t1－t2”表示降低的温度，有时用Δt表示，此时放热公式可写成Q放＝cmΔt。 3．热量计算的一般式：Q＝cmΔt，Δt表示温度的变化量，可见，物质吸收或放出热量的多少由物质的质量、物质的比热容和物质的温度的变化量这三个量决定，跟物质的温度的高低无关。 说明 (1)推导式c＝只能用来计算物质的比热容，不能