13.3 比热容- 2024-2025学年人教版初中物理九年级全一册

人教版 9年级 上 13.3 比热容 第十三章 内能 新课导入 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？ 新课导入 根据生活经验回答∶ （1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的时间一样长吗? 它们吸收的热量一样多吗? （2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗? （3）水升温时吸收热量的多少可能跟哪些因素有关呢? （4）做饭时烧水与加热同样多的油哪个更快呢? 知识探索 知识点一 物体的吸热能力 比较不同物质吸热的情况 1.研究不同物质（水和食用油）在质量相同、升高温度相同时，吸收热量（加热时间）是否相等。 (1)比什么？拿谁比？怎么比？ (2)怎么知道哪种物质吸收热量多？ (3)要记录哪些数据？ 实验目的 实验准备 2.研究不同物质（水和食用油）在质量相同、吸收热量（加热时间）相同时，升高的温度是否相等。 知识探索 比较不同物质吸热的情况 (1)使质量相同的不同物质升高相同的温度，看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。 (1)转换法：利用加热时间的长短或升高温度的多少来反映物体吸热的多少。 比较不同物质吸热能力的方法 实验方法 (2)控制变量法：控制物质的质量、升高的温度或加热时间相同。 (2)使质量相同的不同物质加热相同的时间，看升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。 知识探索 比较不同物质吸热的情况 天平、停表、2个相同规格的温度计、2个相同规格的电加热器、 2个相同规格的烧杯、适量的水和油…… 实验器材 进行实验 知识探索 比较不同物质吸热的情况 实验数据 实验现象 加热时间/s 0 20 40 60 80 …… 温度/℃ 水 40 43 46 49 51 …… 食用油 40 45 50 56 61 …… 1.加热相同时间（吸收的热量相同） 水升高的温度 < 食用油升高的温度 2.升高相同的温度 水加热的时间 > 食用油加热的时间 即水吸收的热量更多 知识探索 比较不同物质吸热的情况 实验结论 不同物质的吸热本领是不同的 质量一定的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多。 质量一定的水和食用油，吸收相同的热量，煤油升高的温度比水高。 水的吸热本领比食用油的吸热本领强 小试身手 在“比较不同物质吸热情况”的实验中,实验装置如图所示。 加热时间/ min 0 1 2 3 4 甲的温度/ ℃ 20 27 34 41 48 乙的温度/ ℃ 20 35 50 65 80 (1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:停表和　　　　 。 (2)实验中应选用规格　　　　(选填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且　　　　(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。 (3)分析下表中实验数据可知,此实验是通过比较_________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力强弱的,　　　　(选填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。 (4)该实验用到的研究方法有:转换法和 　　　 　。 天平 相同 质量 温度变化 甲 控制变量法 知识探索 如何科学地比较不同物质的吸热能力呢？ 经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。 知识点二 比热容 知识探索 比热容 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。 c（英文小写） 单位： ①国际单位  焦/(千克·开)  J/(kg·K) ②常用单位  焦/(千克·℃)  J/(kg·℃) 符号： 知识探索 定义式： Q吸——吸收的热量—单位：焦耳（J） m——质量—单位：千克（kg） △t——升高的温度—单位：摄氏度（℃） c——比热容—单位：焦耳每千克摄氏度【 J/kg·（℃） 】 比热容 知识探索 ①比热容是物质的特性。比热反映了物质的吸放热本领，比热越大，不容易升温，也不容易降温。 ②不同种类的物质比热容一般不同 ③比热容与物质的种类有关 ④比热容与物态有关： c水=4.2×       J/(kg·℃) c冰=2.1×       J/(kg·℃) ⑤水的比热： c水= 4.2 ×103 J/(kg ·℃) 物理意义是： 1千克的水每升高(降低) 1℃，吸收(放出)热量4.2× 103 J c与Q、m、△t无关 比热容 知识探索 物质 比热容 c/[J·(kg·℃)－1] 物质 比热容 c/[J·(kg·℃)－1] 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103 煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 色拉油 1.97×103 水银 0.14×103 沙石 约0.92×103 铅 0.13×103 比热容 小试身手 D 知识探索 比热容的应用 考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？ 因为水的比热容比油大，根据Q=cm△t，质量一定的条件下降低相同的温度，水放出的热量更多。 知识探索 沙漠地区“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃瓜”为什么？ 白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。 比热容的应用 知识探索 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，你能解释原因吗？ 因为水的比热容大，傍晚温度低水放热降温缓慢,不至于引发冻害 比热容的应用 知识探索 吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。 想想这是为什么呢？ 吐鲁番属于沙漠地区，因为砂石的比热容比较小，容易升温也容易降温。 比热容的应用 知识探索 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。 中午，沙子很烫而海水很凉。 傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。 比热容的应用 知识探索 因为水的比热容大，不容易升温也不容易降温 昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？ 比热容的应用 知识探索 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？ 种草种树，增加水蒸气蒸腾 修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。 比热容的应用 小试身手 下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(　　) A.让热水流过散热器供暖 B.用循环水冷却汽车发动机 C.沿海地区昼夜温差较小 D.夏天在房间内洒水降温 D 小试身手 如图所示,我国北方有些地区冬季供暖用的“暖气”，用水做循环物质，主要是应用了水的比热容_______的性质，在降低相同的温度时能放出　　 (选填“较多”或“较少”)的热量。 较大 较多 知识探索 知识点三 热量的计算 铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)，表示什么意义呢？ 质量是1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J。 物理意义： 1kg 1℃ 0.88×103J 质量变化 温度变化 吸收热量 2kg 1℃ 0.88×103J×2kg×1℃=1.76×103J 2kg 70℃ 0.88×103J×2kg×70℃=1.232×105J 知识探索 知识点三 热量的计算 热量的计算公式： Q吸：吸收的热量 m：物体质量 t0：物体初温度 吸收的热量=比热容×质量×温度变化量 Q吸= cm(t - t0) Q放= cm( t0 - t ) 把质量为m kg、温度为t0 ℃的铝块加热到t ℃，铝块吸收的热量是多少？ Q=cm△t Q放：放出的热量 t：物体末温度 小试身手 插上水稻秧苗的秧田都要蓄上一定的水,使其具有一定的“保温”功能。若一秧田所蓄水的质量为4×103 kg，如果水温升高2 ℃，则水吸收的热量为　　　　　J。若这些热量被同等质量的干泥土吸收，则干泥土升高的温度是　　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)，c泥土=0.84×103 J/(kg·℃)]  3.36×107 10 小试身手 质量为0.5 kg的水温度升高20 ℃时，求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103 J/(kg· ℃)] 小试身手 有一根烧红的铁钉,质量是2 g，放出920 J的热量后，温度降低到20 ℃，求铁钉的初温。[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)] 课堂总结 比 热 容 比较不同物质 吸热的情况 实验方法 转换法 控制变量法 实验结论： 不同物质的吸热本领是不同的 比热容 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。 单位： J/(kg·K)、 J/(kg·℃) 定义式： Q=cm△t 水的比热： c水= 4.2 ×       J/(kg ·℃) 应用 暖气中的循环物质是水 汽车发动机冷却物质是水 农业上可保护秧苗不致冻坏 对气候的影响： 沿海昼夜温差小，内陆昼夜温差大 随堂检测 1.比热容的单位是　　　　　　，读作　　　　　　　　　，水的比热容是　　　　　　　　，它表示的物理意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　__。热水的比热容　　　冷水的比热容。1 kg水的比热容______　3 kg水的比热容。(后两空均选填“大于”“小于”或“等于”)  J/(kg·℃) 焦每千克摄氏度 4.2×103 J/(kg·℃) 质量为1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J 等于 等于 随堂检测 2.在“比较不同物质吸热的情况”实验中，所使用的实验器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、停表、等质量的液体甲和乙，装置如图所示。 (1)实验中选用规格相同的两个电加热器的目的是 ;比较“不同物质的吸热能力”可以比较“相同质量的不同物质_________　的温度所吸收热量的多少”。 (2)实验时给初温相同的甲、乙两种液体加热1 min后停止加热，两种液体都未沸腾，最终液体乙的温度高一些。实验结果表明：　　　　　　的吸热能力更强。 使液体在相同时间内吸收的热量相同 升高相同 液体甲 随堂检测 3.比热容是反映物质　　　　 本领的物理量，进一步理解为它是反映物质吸(放)热后温度变化大小的物理量，相同质量的不同物质比热容越　　　　，吸收(放出)相同热量时温度变化越小。 吸、放热 大 随堂检测 4.由下表所示的比热容可知，质量相等的煤油和水，升高相同的温度，　　　　吸收的热量多；质量相等的铝块和铜块，放出相同的热量，　　　　降低的温度多。 比热容c/ [J·(kg·℃)-1] 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 水 4.2×103 铜 0.39×103 水 铜块 $$