13.3 比热容 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十三章 内能 第三节 比 热 容 学习目标 1.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。 2.了解比热容的概念;知道比热容是物质的一种特性。 3.应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题。 4.会进行简单的热量计算。 情境导入 想一想:物体吸收热量的多少跟哪些因素有关? 1.分别把一壶水和半壶水烧开,哪个吸热多? 2. 把一壶20 水加热到50 和加热到100 ,哪次吸热多? 质量越大,吸收的热量越多 升温越大,吸收的热量越多 同一种物质,吸收的热量跟物体的质量和升高的温度都有关系。 探究新知 猜一猜:对于不同的物质,当物体的质量和升高的温度都相同时,吸收的热量相等吗? 探 究 (1)要研究这个问题,必须保持_ 和_ 相同._不同. (2)取两个_的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和煤油),用_的两个电热器给它们加热使它们升高相同的温度,看它们所用的时间的长短. 质量 升高的温度 物质 相同 相同 (3)探究方法: 控制变量法和转换法 探究新知 【实验目的】比较不同物质的吸热情况 【猜想与假设】不同物质的吸热能力不同 【实验器材】 【实验步骤】 (1)用天平称取100 g水和100 g食用油,分别装入相同的烧杯中。 (2)用温度计测量水和食用油的初温,均为26 。 探究不同物体吸热的影响因素 探究新知 (3)把两个规格相同的加热器放入两烧杯中,接通电源开始加热,同时计时。 (4)分别记录两种物质的温度达到46 、66 所用的时间。 【实验数据】 液体 质量m/g 初温t0/ 末温t/ 升高的温度(t-t0)/ 加热时间t/min 水 500g 20 煤油 500g 20 30 30 10 10 2min 4min 探究新知 【实验数据】 【实验分析】 质量相同的水和食用油,升高相同的温度,水加热的时间较长,说明水吸收的热量较多。 吸收相同的热量,煤油升高的温度比水的多. 液体 质量m/g 初温t0/ 末温t/ 升高的温度(t-t0)/ 加热时间t/min 水 500g 20 煤油 500g 20 30 30 10 10 2min 4min 探究新知 结论:物体吸收热量的多少与物质的种类有关。 不同物质吸热本领的强弱不同。 物理学中用比热容来表示物体吸热本领的强弱 比较物质吸热能力的另一种方法:质量相等的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同。升高温度低的,吸热能力强;升高温度高的,吸热能力弱。 探究新知 (4)比热容反映了物质吸热放热本领的强弱。 (1)比热容的定义: 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. (3)比热容的单位: 焦耳/(千克 摄氏度) J/(Kg. ) 符号:c 比热容 (2)比热容的公式: (5)水的比热容为:_其物理意义: _. 4.2X103J/(kg. ) 1千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为4.2X103焦耳 探究新知 分析比热容表归纳: 比热容是反应自身性质的物理量,不同物质的比热容一般不同。 同种物质、不同状态时比热容不同。 一般情况下,液态物质的比热容比固态物质的比热容大。 水的比热容最大。 用水冷却发动机 比热容的应用 用热水取暖 农村在培育秧苗时,为使秧苗夜间不致受冻,傍晚要往田里灌水,早晨再把水放出去。 探究新知 答:这是因为在同样受热和冷却,即吸热放热相同时,水的比热容大,温度变化小;砂石的比热容小,温度变化大。 沿海地区及我国东南部白天和晚上的气温变化_,而在沙漠地区及我国西北部昼夜气温变化_.为什么? 不大 较大 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热比沙子的比热大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。 解释现象 探究新知 物体吸收的热量与 、 、 成正比。 热量的计算 1千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为 焦。 5千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为 焦。 5千克的水在温度从5摄氏度升到10摄氏度时所吸收的热量为 焦。 4.2 103 5 1 4.2 103 1 1 4.2 103 5 (10-5) 物质的种类 质量 升高的温度 探究新知 热量的计算 探究新知 热量=比热容 质量 (变化后的温度—变化前的温度) Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t) 如果加热前后温度的变化量用 t表示,则 Q=c m t 热平衡方程: Q吸=Q放 1:使4千克的水温度从65 降低到15 ,求需放出多少热量? Q吸=cm(t0-t) =4.2X103J/(kg. ) 4kg (65 - 15 ) =8.4 105J 答:需放出8.4 105J热量。 解 c=4.2X103J/(kg. ) m=4kg t=15 t0=65 例题 探究新知 例题 探究新知 2:某同学将一杯质量是200g、温度是5 的冷水倒入一杯质量是100g、温度是85 的热水中,混合后的水温度最高是多少?(若没有热量损失) 解:设混合后的水温为t, 根据 Q放= Q吸 和 Q=Cm t 得 解得 t = 31.7 Cm1(t01-t)= Cm2(t-t02) m1(t01-t)= m2(t-t02) 0.1kg (85 -t)= 0.2kg (t-5 ) (1)比热容的定义 (2)比热容的单位: 焦耳/(千克 摄氏度)J/(Kg ) (3)比热容是物质的一种特性.它可以用来鉴别物质 (4)热量计算: Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t) 课堂小结 1.关于比热,下列说法正确的是( ) A.物体的比热容跟温度有关 B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关 C.物体的比热容是物质本身的一种特性 D.物体的质量越大它的比热容越大 C 课堂小结 2.下列说法正确的是( ) A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一 B.吸收热量多的物质,比热一定大 C.高温物体放出的热量一定多 D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度 D 课堂小结 3.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水( ) A.密度大 B.比热容大 C.温度高 D.热膨胀大 B 4.质量相同的铜和铝,吸收了相同的热量,C铜<C铝,下列说法中正确的是:( ) A.铝上升的温度较高 B.铜上升的温度较高 C.铝和铜上升的温度相同 D.不能确定 B 课堂小结 第一节课内容. $$