1.3比热容(课件)-2025-2026学年教科版九年级物理上册

第3节 比热容 第1章 内能 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 学习目标 课时讲解 1 课时流程 2 物质的吸热性能 比热容 热量的计算 知识点 物质的吸热性能 知1－讲 感悟新知 1 实验目的 比较不同物质的吸热情况。 实验器材 烧杯2 只、电加热器2 套、温度计(或温度传感器)2 只、秒表1 只、水2 0 0 g、油2 0 0 g、铁架台1 套。 知1－讲 感悟新知 进行实验 (1)在两只相同的烧杯中分别加入质量相等的水和油(煤油或食用油)如图1 所示。 知1－讲 感悟新知 (2)用规格相同的电加热器加热，用温度计(或温度传感器)测量它们的温度变化。每隔20 s 观察一次水和油的温度变化，记录数据并填入表格。 知1－讲 感悟新知 设计实验表格 加热时间/s 0 20 40 60 80 100 … 温度/℃ 水 … 油 … 知1－讲 感悟新知 分析论证 利用数学上的描点法，在坐标图上以加热时间为横轴，温度为纵轴，画出温度随加热时间的图像，如图2 所示。 知1－讲 感悟新知 实验结论 物体吸收热量的多少，不仅与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。 知1－讲 感悟新知 方法详解 ◆转换法：实验中给不同物质加热用的是相同的电加热器，由于电加热器相同时间释放的热量相同，实验中通过加热时间来反映物质的吸热多少。 ◆控制变量法：实验控制两物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较两物质的吸热情况。 感悟新知 知1－练 小华同学分别给水和食用油加热(如图3)，以探究水和食用油的吸热性能。 例 1 10 感悟新知 知1－练 (1)本实验除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有秒表和_______。 天平 解析：实验中要取相同质量的液体，所以还需用天平称取相同质量的液体。 11 感悟新知 知1－练 (2)比较不同物质的吸热性能，通常有如下两种方案： 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较升高的温度； 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。 12 感悟新知 知1－练 下表是小华记录的部分实验数据。 液体名称液体 质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min 水 200 28 98 20 食用油 200 28 98 10 13 感悟新知 知1－练 ①分析表中信息可知小华采用的是方案______ (填“一”或“二”)； ② 分析表中数据，可得出的结论是不同物质，质量相同，_______________，吸收的热量不同。 二 解析：分析表中数据，质量相同，升高相同的温度比较所用加热时间，故小华采用的是方案二。分析表中数据，可得出结论：不同物质，质量相同，升高相同的温度，吸收的热量不同。 升高相同的温度 14 感悟新知 知1－练 (3)质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但在实验过程中有两小组的同学在交流实验数据时发现；其中一个小组的加热时间明显偏长，其原因可能是___________________________________。 该小组所用加热器和其他小组规格不同 15 感悟新知 知1－练 解析：使质量相同的水升高相同的温度，吸收的热量相同。若加热器规格相同，则加热时间应该相同。但两小组的同学在交流实验数据时发现：其中一个小组的加热时间明显偏长，其原因可能是该小组所用加热器和其他小组规格不同。 16 感悟新知 知1－练 延伸拓展 1.实验中用温度计测量液体的温度，要注意用温度计测量液体温度的正确方法。 2.实验的基本方案及分析： 比较不同物质的吸热性能有两种方法，本题选用了控制两种物质的质量和升高的温度相同，通过比较加热时间的长短来比较两物质的吸热性能的方法。由实验结果可知，升高相同的温度，水的加热时间长，即水吸收的热量多，说明水的吸热性能强。 17 感悟新知 知1－练 延伸拓展 实验中的两种物质为水和食用油，均为液体。若为固体(如沙子)和水进行对比，由于对流，水的上方温度上升要比沙子快，所以在给沙子加热时，就要不停地搅拌，这样操作就复杂一些。 18 知识点 比热容 知2－讲 感悟新知 2 1. 物理意义 用来描述不同物质的吸热性能。 2. 定义 如果质量为m 的某种物质从外界吸收的热量为Q，温度升高了Δt，则即是这种物质的比热容，用符号c 表示。 比值定义法 知2－讲 感悟新知 3. 定义式 4. 比热容的单位 J/(kg•℃)。 知2－讲 感悟新知 5. 比热容是物质本身的一种特性 (1)比热容既不随物体质量的变化而变化，又不随物体吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化。 (2)不同的物质比热容一般不同，在同一状态下同种物质的比热容相同。比热容反映了不同物质吸、放热本领的强弱，利用物质的这种特性可以鉴别物质的种类。 知2－讲 感悟新知 (3)对于同种物质，比热容还与物质的状态有关，同种物质在不同状态下，比热容一般不同。例如，水的比热容是4.2 ×103 J(/ kg•℃)，而冰的比热容是2.1 ×103 J(/ kg•℃)。 知2－讲 感悟新知 6. 水的比热容及其应用 (1)水的比热容及其物理意义 水的比热容较大，是4 .2 ×103 J/(kg·℃)，其物理意义是质量为1 kg 的水温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4 .2×103 J。它的显著特点是吸收(或放出)相同的热量时，温度变化幅度较小；升高(或降低)相同的温度时，吸收(或放出)的热量较多。 知2－讲 感悟新知 (2)水的比热容大的应用 ①调节气候。沙漠地区和沿海地区相比，昼夜温差大，这是因为沙石、泥土等物质的比热容比较小。种植花草树木，能有效地改善气候。 ②用水作为冷却剂或取暖物质。 知2－讲 感悟新知 知识链接 用比值定义法定义的物理量有密度、速度和压强等。一般情况下，比值定义法的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的本质属性，它不随定义所用的物理量的改变而改变。 知2－讲 感悟新知 方法点拨 运用公式法理解水的比热容大的三种应用： 应用 分析 调节 气温 由公式Δt=可知，相同质量的水和沙石相比， 吸收相同的热量，水升高的温度小， 所以沿海地区的温度变化小 致冷 由公式Q=cmΔt可知，相同质量的水和其他液体相比，升高相同的温度， 水吸收的热量多，降温效果好 散热 由公式Q=cmΔt可知，相同质量的水和其他液体相比，降低相同的温度， 水放出的热量多，取暖效果好 感悟新知 知2－练 下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃ )]，根据表中 数据和生活现象，下列判断中正确的是( ) 例2 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 感悟新知 知2－练 A. 不同种类的物质，比热容一定不同 B. 比热容与物质的状态无关 C. 质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块的末温更低 D. 沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较大 感悟新知 知2－练 解析：煤油和冰是不同的物质，但它们的比热容相同，A 错误；物质的比热容与物质的状态有关，如水和冰的比热容不同，B 错误；由Q吸=cm(t-t0)知，质量、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容小，铜块的末温更高，C 错误；沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，由Q吸=cm(t-t0)可知，沿海地区昼夜温差小，故D 正确。 答案：D 感悟新知 知2－练 易错提醒 通常对比热容会有如下错误认识： 1.物质的比热容与吸热或放热的多少、质量的多少和升高(或降低)的温度有关。 2.不同的物质比热容一定不同。 3.同种物质的比热容总是保持不变，认为状态变化时，物质的比热容也一定不变。 30 知识点 热量的计算 知3－讲 感悟新知 3 1. 热量的计算公式及变形式 待求量 计算公式 特别说明 热量 Q=cmΔt c 为物质的比热容，c 的单位是J/(kg·℃ )； m为物体的质量，m的单位是kg； Δt 为升高或降低的温度，Δt 的单位是℃； Q 为物体吸收或放出的热量，Q 的单位是J 比热容 c= 质量 m= 升高(或降低)的温度 Δt= 知3－讲 感悟新知 2. 计算物体初温和末温的方法 (1)已知初温求末温：先由Δt=求出物体升高(或降低)的温度，再由t= t0+Δt(或t = t0 -Δt)来求末温。 (2)已知末温求初温的方法同上。 知3－讲 感悟新知 特别提醒 进行热量计算时注意以下四个问题： 1.注意公式中各物理量的单位。 2.公式只适合于物质状态不变时的吸热升温或放热降温。 3.注意比热容的单位：不可去掉分母的括号写成“J/kg·℃”。 4. 注意认真审题：“ 升高”“升高了”不同于“高到”。“升高”和“升高了”是指温度的变化量，即Δt；“升高到”是指末温，即t。 感悟新知 知3－练 [中考·上海] 5 kg 的水温度由40 ℃下降到20 ℃，放出 的热量Q 放为多少？[c=4.2×103 J/(kg·℃ )] 例 3 解：放出的热量Q放=cm(t0 –t)=4 .2×103 J/( kg·℃ )× 5 kg×(40 ℃ -20 ℃)=4.2×105J。 34 感悟新知 知3－练 [中考·泸州]人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、 煤的放热本领不同，是因为它们的________(填“热值”“热量”或“温度”)不同，完全燃烧0.28 m3 的天然气可放出________J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让________ kg 的水温度升高20 ℃。［已知天然气热值q=3.0×107 J/m3，水的比热容c=4.2×103 J/(kg·℃)］ 热值 例4 8 .4×106 100 35 感悟新知 知3－练 解析：干木柴和煤的放热本领不同，是因为它们的热值不同；完全燃烧0.28 m3 的天然气放出的热量Q=qV=3.0×107 J/m3×0.28 m3=8.4×10 6 J；水的质量 m===100 kg。 36 感悟新知 知3－练 应用小结 热量计算公式的应用小结： ◆计算物体的初温(或末温)时，尽量分步解答，即先求升高(或降低)的温度，再求初温(或末温)。 ◆公式Q=cmΔt 中，只要知道其中任意的三个量，就可以求出另外一个未知量。这个公式可以用来计算的物理量有吸收或放出的热量、升高或降低的温度、物体的质量、物质的比热容。 37 比热容 水的比热容 大的应用 比热容 定义 物理意义 热量的计算 $$