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 1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的特性 2.尝试用比热容解释简单的生产和生活中的现象； 3.能根据比热容的定义进行简单的热量计算。   学 习 目 标 13.3.1比较不同物质吸热的情况 【思考】 A.烧开一壶水与烧开半壶水相比较，哪种情况用的时间长？ B.把一壶水烧开和把这壶水烧成温水相比较，哪种情况用的时间长？ 1.烧水时间的长短反映了什么？ 2.哪些因素影响水吸收的热量？ 【思考】 热传递过程中，物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关系呢？ （吸收热量的多少） （质量） 一、探究同种物体吸热的影响因素 （升高的温度） 同种物质吸收的热量的多少，跟物质的质量以及升高的温度有关 。 【总结】 物体吸收热量除了跟物体的质量和升高的温度有关，可能还跟什么因素有关？ 1.利用什么方法来研究问题？ 2.如何控制相关变量？ 3.怎样反映物体吸收的热量？ 4.需要准备哪些测量仪器？ 课题 方案 【思考】 探究物体吸热与物质种类的关系 （控制变量法） （加热时间） （相同规格的加热器） （天平） （温度计） （转换法） （秒表） （1）用天平测量相同质量的水和食用油； （2）记录液体加热前的温度t1； （3）给电加热器通电，观察加热时间。记录液体的温度t2 加热时间／min ０ １ ２ ３ ４ ５ 食用油温度／℃ 20 27 35 45 56 65 水的温度／℃ 20 25 31 38 46 56 水、食用油、烧杯、电加热器、电源、天平、温度计和秒表 实验现象 实验步骤 实验表格 【实验器材】 质量相同的水和食用油，使它们升高相同温度时，水加热时间要长。 质量相等的不同物质，升高的温度相同时，吸收的热量 是不同的。 实验结论 比较不同物质吸热的情况 实验方案： 质量相等的水和煤油，吸收相等的热量（相同的加热时间），比较升高的温度的多少。 加热时间／min ０ １ ２ ３ ４ ５ 食用油温度／℃ 20 27 35 45 56 65 水的温度／℃ 20 25 31 38 46 56 除了可以质量相等的水和食用油，升高相同的温度比较水吸收的热量多少（相同的加热时间） 还有其他方法吗？ 水的吸热能力强。 （1）实验中应量取质量_______的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。 （2）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体。 （3）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据。 ①如使它们升高相同的温度，甲吸收的热量_______乙吸收的热量； ②如使它们加热相同的时间，甲吸收的热量_______乙吸收的热量， 甲液体升高的温度_______乙液体升高的温度。（上面三空均选填“等于”“小于”或“大于”） 由此可知：_______物质的吸热能力强，或者说它的比热容大。 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。 相同 大于 等于 小于 甲 小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。 （1）用温度计测量水的初温如图甲所示， 其读数为 _____℃。 （2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子_________________相同。 （3）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是_________________________。 18 吸收的热量 沙子受热不均匀 间 知识点一 探究物质的吸热能力 【例1】在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。 (1)实验中需要控制一些变量，应量取_______(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体，分别倒入______(选填“相同”或“不同”)的两个烧杯中，用____(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热，用____________表示吸收热量的多少。当它们吸收相同的热量时，通过比较______________来判断吸热能力的强弱。 质量 相同 相同 加热时间 升高的温度 (2)通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到58 ℃时，甲、乙两种液体吸收的热量Q甲____(选填“＞”“＝”或“＜”)Q乙。 ＜ 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 34 42 50 58 66 乙的温度/℃ 10 22 34 46 58 (3)分析实验数据可知，____物质的吸热能力更强。 甲 13.3.1比较不同物质吸热的情况 √ 13.3.2比热容 【公式】 Q：吸收或放出的热量。 单位：J m：物体的质量。 单位：kg ∆t：变化的温度。 单位：℃ 【单位】 J／(kg ·℃) 读作：焦耳每千克摄氏度 二、比热容 Q = c 【公式变形】 物质 质量 升温 吸热 A杯水 1kg 10 ℃ 4.2×104J B杯水 2kg 5 ℃ 4.2×104J 计算比较下表中哪杯水的比热容更大？ 【辨析】 比热容跟密度相似，也是物质的一种属性。 【思考】 【水的比热容】 4.2×103 J／(kg ·℃) 1 kg水温度升高1 ℃吸收4.2×103 J的热量。 【意义】 1 kg水温度降低1 ℃放出4.2×103 J的热量。 1.吸收的热量越多，比热容越大。 ( ) 3.物质的比热容与Q、m、∆t无关。( ) 【总结】 Q = c m ∆t 2.比热容越大，吸收的热量越多。 ( ) × × √ 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。也可能相同。 水和冰是同一种物质吗？ 它们比热容相同吗？ 同种物质，比热容一般相同，可能不同。受状态影响。 比热容大小和什么有关？ c 物质的种类和状态 与Q、m、 、 无关！！！！ 水的比热容物理意义： 1千克水的温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量是4.2x103J。 Q = c 常见物质中，比热容最大的是水。 看看 谁的比热容 最大？ 【致冷 供暖】 在这些过程中为什么都用水这种物质？ 发动机水冷系统 散热器热水供暖 【分析】 1.c水最大，吸收相同Q，∆t不会太大。 2.c水最大，∆t变化相同，放出Q更多。 三、比热容的应用 ？ 【气候调节】 谚语：早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。 沙石比热容 ，白天阳光照射 热，温度 升得 ，晚上 热，温度降得 ，日夜温差 。 反之，沿海地区，水比热容 ，故日夜温差 。 【成因】 想想这是哪个地方的谚语，为什么？ ？ 水比热容比沙石大，白天 热，岸上气温比 海面气温升的 ，使空气对流，近地面风从 吹 来。晚上 热，海面温度 ，风从 吹来。 【海陆风】 白天：海风 黑夜：陆风 【成因】 看图思考，分析形成原因。 ？ 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，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。 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？ 回扣课前提出的问题 不同物质比热容一般不同 常见物质中水的比热容最大，应用： 虽然有公式 水和冰是同种物质但它们的比热容不同（状态不同） 沿海内陆地区温差、暖气、发动机水冷 比热容是物质的一种特性 但比热容和质量温度热量无关 与种类和状态有关 c 根据比热容的概念，判断下列叙述正确的是（　　） A．20℃的水比80℃的水的比热容大 B．一杯水的比热容比半杯水的比热容大 C．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一 D．玻璃被打成碎片后比热容不变 D 关于比热容，下列说法中正确的是（ 　　 ） A．物质的比热容跟它的质量成反比 B．物质的比热容跟它吸收（或放出）的热量成正比 C．物质的比热容跟它的温度变化成反比 D．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 E．物体的比热容跟物体的温度有关 F．物体的比热容和组成物体的物质种类有关 G．物体的质量越大，它的比热容就越大 H ．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收的热量、温度变化无关 I ． 不同物质的比热容一定不同 J． 同种物质，状态不同，比热容可能不同 F H J c 夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（如图中箭头表示空气流动方向）合理的是（　　） D 13.3.2比热容 √ Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $$