13.3 比热容 -2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第3节 比热容 炎炎夏日,在同样的日照条件下,白天,海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽。傍晚,沙子很凉,海水却还暖暖的。为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样? 同样的日照条件 沙子热得烫脚 海水却很凉爽 吸收相同的热量 沙子升高温度多 海水升高温度少 不同物质,吸热能力相同吗? 生活实际: 分析: 提出问题: 不难发现:质量对研究的问题有影响。 应该是不同物质吸热能力不同,才导致在吸热相同时升高的温度不同 -控制质量相等 问题导入 不同物质,吸热能力相同吗? 提出问题: 作出猜想: 不同物质,吸热能力不相同。 控制食用油和水的质量相同、初温相同、吸收的热量相同 如何控制? 使用完全相同的热源,加热相同时间 实验:探究物体吸热能力 实验中,应控制哪些物理量不变? 实验器材: 玻璃杯、温度计、天平、 运用的物理方法: 1、控制变量法 2、转换法(加热时间的长短反映吸收热量的多少) 秒表、 相同规格的电加热器(使用相同电加热器的目的:使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量) 完全相同的热源,单位时间内放出的热量相同。 食用油和水在单位时间吸收的热量也相同。 实验方案: 质量相等的水和煤油,吸收相等的热量(加热相同的时间),比较温度的变化(温度变化小的吸热能力强)。 质量相等的水和煤油,使其升高相同的温度,比较吸收热量的多少(加热的时间,长的吸热能力强)。 方案一: 方案二: 用完全相同的电加热器,分别加热质量相等的食用油和水,每隔相同时间,测量并记录它们的温度。 实验过程: 加热时间/min 食用油的温度/ 水的温度/ 设计实验表格: 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 食用油的温度/ 30 31.4 33.1 35.0 37.1 39.5 水的温度/ 30 30.6 31.3 32.2 33.4 35.0 物质 加热时间/min 升高的温度/ 食用油 水 3 5 5 5 结论: 质量相等的食用油和水,升高相同的温度,水的加热时间长,吸热多。水和食用油吸收热量的差异,是由它们的种类决定的。 水的吸热能力强 不同物质的吸热能力不同,这是物质性质上的不同,物理学中用比热容来表示物质的吸热能力,从而反映物质自身性质上的不同,比热容大的吸热能力强。 比热容大的: 热的慢,凉的慢 一: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,叫做比热容。 符号: 实验证明: 单位质量的某种物质,温度降低1 所放出的热量,与它温度升高1 所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。 比热容既可以表示物体吸热能力,也可以表示物体放热能力。 表达式: (J) ( ) (kg) 单位J/(kg ) 读作: 焦每千克摄氏度 物理意义: 表示不同物质的吸收或放出热量的能力。比热容越大,越不容易升温或降温。 表示变化,t表示温度, 温度变化量(温度差)。 想想议议 表中是一些物质的比热容,请仔细观察,看看有什么规律。 1.不同物质,比热容一般不同。 2.大多数液态的比热容都大于固体的比热容,只有液态金属水银例外。 3.同一种物质,比热容不一定相同。(比热容与物质的状态有关) 含义是:1kg的水温度升高或降低1 吸收或放出的热量是4.2x103J 水的比热容4.2 103J/(kg ) 的含义是什么? c与Q、m、 t无关 4.比热是物质的特性。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。 练一练 将一桶水用掉一半,水的 比热容变吗? 密度变吗? 水的密度不变。 因为,密度是物质的基本性质。与质量和体积无关。 比热容是反映物质自身性质的物理量。 比热容的大小与吸收的热量、质量、升高的温度无关! -水的比热容不变(与质量无关) 将一壶水的温度升高10 ,与将同一壶水的温度升高20 相比,水的比热容变吗? -水的比热容不变(与升高的温度无关) 让一杯水放出1000J的热量,与让同一杯水放出2000J的热量相比,水的比热容变吗? -水的比热容不变(与吸收的热量无关) 不考虑经济成本,谈一谈暖气用水做介质好,还是用油好? 所以用水作为介质,可以达到较好的制暖效果。 汽车常用水作“冷却剂”,为什么? 所以用水作“冷却剂”,可以达到较好的冷却效果。 二、比热容的应用 -解释现象 Q= cm t 根据比热容公式: ,质量相等的物体,降低相同的温度,比热容大的物体,可以放出更多的热量。 根据比热容公式: ,质量相等的物体,升高相同的温度,比热容大的物体,可以吸收更多的热量。 Q= cm t 三、热量的计算 比热容: 吸收或放出的热量: 吸热升温: 放热降温: 表示