13.3比热容 课件- 2024-2025学年人教版物理九年级全册

第13章 第3节 比热容 夏天午后，沙子很热，海水却非常凉，为什么？ 物质的吸热能力 1. 分别把一壶水和半壶水烧开，哪个吸热多？ 一壶水吸热多 结论：物体吸收热量的多少与物体的质量有关。 2. 分别把一壶水烧开和一壶水加热，哪个吸热多？ 一壶水烧开吸热多 由生活经验可知，水温升高越多吸收热量越多。 因此，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。 吸收的热量除了与物体质量和升高的温度有关外，与物质的种类有关吗？ 实验：比较不同物质的吸热本领 如何比较水和食用油的吸热情况呢? （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？ （4）实验方法是什么？ 实验猜想 一、探究：比较不同物质的吸热能力 思考： 1.要控制哪些量相同？ 2.比较不同物质吸热能力的方法有哪些？ 质量 初温 加热条件等 方法一：升高相同的温度，比较吸收热量的多少。 方法二：吸收相同的热量，比较升高温度的多少。 3.需要哪些测量器材？ 酒精灯、玻璃杯、温度计、学生电源、规格相同的电加热器、水、食用油、细线、停表、天平和搅拌器 器材分析： 规格相同的电加热器：控制相同时间内放出的热量相同。 天平：称出质量相同的水和食用油 搅拌器：使液体受热均匀 方案1: 取质量和初温相同的水和食用油，加热使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强； 方案2: 取质量和初温相同的水和食用油，加热相同的时间，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度。温度升高少的物质吸热本领强。 实验方法：控制变量法和转换法。 表格设计 方案1：取质量和初温相同的水和食用油，加热使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。 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 食用油 对应记录数据的表格 方案2：取质量和初温相同的水和食用油，加热相同的时间，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度。温度升高多的物质吸热本领弱。 对应记录数据的表格 液体 质量m(g) 初温t0（℃） 加热时间t/（min） 末温t（℃） 升高的温度(t-t0)/（℃） 水 食用油 ①质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多，水的吸热本领强。 实验结论 ②质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水的温度升高得少，水吸热本领强。 比热容 1.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。用符号c表示。 2.单位： 焦/(千克·摄氏度),读作焦每千克摄氏度，符号“J/(kg·℃)”。 3.物理意义： 比热容是表示不同物质的吸热（放热）本领的物理量。 单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量数值上等于这种物质的比热容。 例如，水的比热容是4.2×103 J /（kg·℃）。 代表质量为1kg的水，在温度升高（或降低）1℃时， 所吸收（或放出）的热量是4.2×103J。 比热容 常见物质的比热容 ①比热容是物质的一种性质，每种物质都有自己的比热容； ②常见物质中水的比热容最大； ③不同种物质的比热容一般不同（有些不同物质的比热容相近或相同）； ④比热容与物质的种类和状态有关。 关于比热容的理解 ⑤比热容是物质的一种性质，就像密度是物质的性质一样，同种物质的比热容是一定的，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。 （2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越小，温度容易改变。 比热容的实质： （1）反映了物质吸热放热的本领；比热容越大，吸热或放热本领越强； 比热容的应用 海滨24℃－32℃ 沙漠5℃－42℃ 为什么同海滨城市温差变化很小而同一纬度的沙漠地区的温差变化会如此大? 由于海水的比热容大，沙石比热容小，海水与沙石比较，海水吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小，白天在受太阳照射条件相同时，海水的温度变化要小些，沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚放热，沿海地区温度降低也小。 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。 讨论 ：1. 汽车发动机为何用水来冷却？ 水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。 2. 冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？ 水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时， 放出的热量多，用热水取暖效果好。 海陆风的形成 白天，地表受太阳辐射而升温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气柱因受热膨胀，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，就形成了低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了晚上，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，一般情况下海风较陆风强。 总结  ：水的比热较大在生活中的应用 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 注意：水的比热容较大的应用，此时的水应一直保持液态 1．下列事例中，利用了物质的比热容特性的是(　　) A．干燥的天气里，在卧室放一盆水加湿 B．发现人中暑时，在其额头上擦冷水降温 C．让热水循环流过散热器，给房间供热 D．北方的冬天，在菜窖里放水，防止菜被冻坏 C 1.用冷水冷却汽车发动机，主要是利用水的（ ） A．比热容大 B．密度大 C．凝固点低 D．沸点高 A 随堂小测 2. 如图所示是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置。 图中相同的烧杯所装水和食用油的体积 _____ 。 （选填“相同”或“不同”），用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量，观察和比较它们升高的温度，实验结果表明，质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，_________ 不同。 不同 吸收的热量 我们引入一个物理量_______来反映物质的这种吸热能力。在电加热过程中，电能转化为 。 比热容 内能 3. 关于比热容，下列说法正确的是（ 　　） A．物体吸收热量越多，比热容越大 B．物体的比热容与它的质量、温度、吸收或放出热量的多少无关 C．把一块铁块分成两块，大的那块的比热容大 D．物体的温度越高，比热容越大 B 比热容是物质的一种性质，每种物质都有自己的比热容； 热量的计算： （1）升温吸热：Q吸=cm（t-t0）； （2）降温放热：Q放=cm（t0-t）。 若用 Δt 表示温度变化量，则物体吸收或放出的热量为 Q=cmΔt. 1. 单位必须统一为国际单位制单位： Q→J、C→J/(kg·℃）、m →kg、Δt → ℃ 。 2. 物体吸收或放出热量的多少与温度的变化量有关系，而不是物体的温度。 注意： 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，若热量全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。 （2）热平衡方程：Q吸 = Q放（若放出的热量没有损失）。 1、将质量、初温分别相等的铁块和铝块（C铝＞C铁）放在沸水中煮较长一段时间，比较它们吸收热量的多少，则（　　） A．铁块比铝块吸收的热量多 B．铝块比铁块吸收的热量多 C．铁块和铝块吸收的热量一样多 D．条件不足，无法确定 B 由=cm△t可知m和△t相同，c越大，吸收的热量越多 2、 水和煤油吸收的热量相等，水和煤油的比热容之比是2：1，水升高的温度是煤油的3倍，则水和煤油的质量之比是（　　） A．3：2 B．2：3 C．1：6 D．6：1 C 由=cm△t可知，设=2=，又因为相同，分别求出水和煤油的热量，则就能求出质量比 3、 有一根烧红的铁钉，温度是800℃，质量是1.5g，它的温度降低到20℃，要放出多少热量？ 解：由Q吸=cm（t-t0）得 Q放= cm（t0-t） = 0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800-20)℃ = 538.2J $$