13.2科学探究：物质的比热容 2024—2025学年沪科版九年级全一册物理

烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？ 物体吸收热量的多少与质量和升高的温度有关 烧开一壶水需要的热量多 把一壶水烧开需要的热量多 将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗？ 思考讨论: 生活体验 一、物质的吸热能力 提出问题:物体吸收(放出）的热量除了与物质的质量和温度变化有关外，还可能与什么有关？ 沙子和水吸收热量一样，温度高低不一样？ 说明： 物体吸（放）热能力与质量、温度变化和物质种类有关 制定计划与设计实验 实验探究 探究水和食用油的吸热能力 质量相等的食用油和水 相同的容器 同一个电磁炉 用温度计测量温度变化 如果加热方法完全相同，可以认为：相同时间物质吸收的热量相同。 吸热多少转化为加热时间 此实验采用了哪些实验方法？ 实验方法： 控制变量法 转换法 控制质量、加热条件相同 物质吸收热量多少用加热时间的长短来表示 实验数据分析： 实 验次 数 液 体 种 类 质 量 （g) 初 温 (℃) 末 温 (℃) 温度差(℃) 加 热 时 间 (min) 1 水 500 21.9 53.5 31.6 2 2 食用油 500 22.1 108.4 86.3 2 3 水 500 21.9 43.5 约22 53 4 食用油 500 22.1 43.6 约22 32 (1)由实验1、2的数据可知： (2)由实验3、4的数据可知： 质量相同的水和食用油，升高相同的温度， 吸收的热量多。 质量相同的水和食用油，吸收相同的热量时， 升高的温度快。 水 食用油 1.相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 。 2.相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 。 初步结论： 不同物质的吸热能力不同 相同 不同 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？ 一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量Q 与它的质量m 和升高的温度∆t 乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c 表示。 1、定义： 2、公式： 3、单位： 焦耳每千克摄氏度 比热容是反映物质自身性质的物理量， 数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。 表示物质吸热能力的物理量 符号：J/(kg·℃) 二、比热容: 4、物理意义： 水的比热容为C水=4.2x103J/(kg·℃) 质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量为4.2x103J 发现什么规律？ （2）比热容的大小还反映了物质改变温度的难易程度。 （1）比热容的大小反映了物质吸、放热的能力。 （3）比热容是物质的一种特性。它的大小与物质的种类、状态有关； 与物体的质量、形状、吸放热的多少、温度的高低等无关。 利用物质的这种特性可以鉴别物质。 物理与生活： 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，海水降温也比沙子慢。 新疆位于祖国西北角，深居亚洲大陆的腹地中心，远离海洋，周围都有高大的山脉，阻挡着海洋暖湿气流的进入，形成了新疆境内的干燥的大陆性气候。这种气候的特点就是干旱少雨多风沙，夏热冬寒，昼夜温差大。 物理与生活： 新疆地区有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜." 你知道其中的原因吗？ 1.(A·4分)在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中,需要控制某些变量,以下做法多余的是 (　　) A.取相同质量的水和煤油 B.采用完全相同的加热方式 C.盛放水和煤油的容器相同 D.采用酒精灯加热时,酒精灯里所加的酒精量相同 2.(C·4分)同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”,利用如图所示的实验装置进行实验,并记录数据如表所示,请你根据表中的数据回答下列问题: 若使水和食用油升高相同温度,哪种物质需要的加热时间更长 (　　) A.食用油　　　　　B.水 3.(B·4分)关于比热容,下列说法中正确的是 (　　) A.一杯水的比热容比一桶水的比热容小 B.比热容越大的物质吸收热量越多 C.比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容 D.物质的比热容与物质的种类、吸收的热量、升高的温度、物质的质量均无关 课堂自测： 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 水的温度/oC 20 22 24 26 28 30 32 34 食用油温度/oC 20 24 28 32 36 40 44 48 D B C 4.(C·4分)一块冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃),物理意义是质量为1 kg的冰,温度升高1 ℃吸收的热量是　 　　　,若熔化掉一半后,剩余的冰的比热容将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。  5.(·4分)质量为10 kg的某物质温度从20 ℃升高到30 ℃时,吸收的热量是4.7×104 J,那么该物质的比热容是　 　　J/(kg·℃)。若将该物质用去5 kg,则剩下部分的比热容是　 　　J/(kg·℃)。  2.1x103J 不变 0.47x103 0.47x103 1.关于水比热容较大特性的应用 （1）用来取暖或散热 相同条件下，水比其他物质吸热（放热）更多 m、 相同 Q=Cm 应用举例：取暖器与散热器中均用水作为工作物质 （2）用来调节气候 相同条件下，水比其他物质温度变化缓慢（温差小） 应用举例：沿海地区温差小，内陆地区温差大；城市中心区建人工湖 m、Q 相同 三、比热容的应用： 2.利用比热容计算热量 关于公式的说明： Q=Cm Q吸=Cm(t2-t1) Q放=Cm(t1-t2) （1）.公式中质量m的单位必须是kg; （2）.公式中的 表示温度变化量 （升高的温度或降低的温度）; （3）.公式中的比热容C反映物质的特性， 与质量m、热量Q、温度变化 均无关; 注意 升高到t℃ 降低到t℃ 末温：t末=t℃ 升高了t℃ 降低了t℃ 温度差：Δt=t℃ 公式应用 50kg 20℃ 50℃ 4.2×103J·(kg·℃) 例1.某家庭用热水器烧水时，使 的水由 升高到 ，要吸收________J的热量．[c水= ] 例2：质量为 ，温度为 的水，当吸收了 的热量后，温度将升高到多少摄氏度？（1标准大气压） 2Kg 65℃ 3.36×105J [c水= ] 4.2×103J·(kg·℃) 6.3x106 课堂小结 课堂自测： 1.(A·3分)深秋(气温零上),为保护田里秧苗不被冻坏,傍晚时需要向田里多灌些水,这是因为水的　　 　　。  2.(A·3分)夏天,人们喜欢到海边度假。白天,海风拂面,带来丝丝凉意,夜间却不会很凉。而沙漠的夏天昼夜温差可达50 ℃。对这种现象的解释,正确的是 (　　) A.太阳照射沙漠地区的时间较长 B.海边有风而沙漠地区可能没有 C.太阳直射沙漠地区,斜射海边 D.海水的比热容比沙石的比热容大 3.(B·3分)一杯质量为2 kg,初温为25 ℃的水,吸热后温度升高了50 ℃,所吸收的热量为　　　　J。  4.(C·3分)质量为0.5 kg的水,吸收了8.4×104 J的热量后,温度升高到60 ℃,则水原来的温度是　　　　℃[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]。  5.(C·4分)水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),将4 kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是 　　　　J/(kg·℃);初温为30 ℃、质量为2 kg的水吸收2.1×105 J的热量后温度将升高到　　　　℃。  比热容较大 D 4.2x105 20 4.2x103 55 6.(C·4分)已知某铝件加工之前的温度是25 ℃,加工之后的温度是100 ℃,若要让质量为2 kg的铝件加工后温度冷却到加工前的温度,则该铝件需要放出多少热量。 [c铝=0.88×103J/(kg·℃)] Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$