12.3比热容.（课件）----2025-2026学年北师大版（北京）物理九年级全一冊

12.3 比热容 第十二章 内能及其应用 北师课改版 9年级 炎炎夏日，同样的日照条件下， 为什么沙子热得烫脚，海水却很清凉？ 思考： 沙子烫脚 海水凉爽 新课导入 烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,但海水却仍然暖暖的。 提出问题:同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样? 2 同样日照条件 吸收相同的热量 沙子热 海水凉 沙子升高的温度多 　　不同物质吸收相同的热量，升高的温度相同吗？ 思考一下 沙子烫脚 海水凉爽 海水升高的温度少 新课导入 3 知识点一 比热容 1. 探究物质吸热升温时需要吸收的热量与水升高温度的关系 自变量：水升高的温度 测量仪器：数字温度计 因变量：水需要吸收的热量 如何测量：加热时间 控制变量：水的质量 测量仪器：天平 知识探索 水放在双层电加热杯里加热，由于加热装置每秒释放的热量相同，可以认力水吸收的热量与加热时间成正比，这样就可以用加热时间反映水吸收热量的多少。这种方法叫做转换法。 4 知识点一 比热容 探究归纳： 水吸热升温时，所需要吸收的热量与升高的温度成________关系 正比 水的初温t0/℃ 20 20 20 20 20 20 水的末温t/℃ 30 40 50 60 70 80 水升高的温度Δt/℃ 10 20 30 40 50 60 加热的时间/s 150 300 450 600 750 900 1. 探究物质吸热升温时需要吸收的热量与水升高温度的关系 知识探索 5 知识点一 比热容 探究归纳： 水吸热升温时，所需要吸收的热量与质量成________关系。 正比 2. 探究水吸热升温时所需要吸收的热量与类的质量的关系 知识探索 6 知识点一 比热容 3. 探究不同物质的吸热能力 【实验器材】 烧杯、电加热器、天平、电子计时器、数字温度计、电源。 【实验目的】 比较不同物质吸热的情况。 知识探索 7 知识点一 比热容 【注意事项】 ①控制食用油和水的质量保持不变 ②使用完全相同的热源加热 控制变量 完全相同热源，单位时间放出的热量相同。 用加热时间的长短表示吸收热量的多少 ③实验中还需要测量食用油和水升高的温度 初温和末温 转换法 知识探索 8 知识点一 比热容 【实验方案】 　　用完全相同的电加热器，分别加热质量相等的食用油和水，每隔相同的时间，测量并记录他们的温度。 【实验视频】 知识探索 9 知识点一 比热容 该实验用装置常见的有两种，如图所示，两种装置对比，哪种更好一些，为什么？ 甲装置更好一些，甲装置中散热集中，可以控制水与煤油在相同的加热时间内吸收的热量基本相等；乙装置中两酒精灯在相同的时间放出的热量被水吸收的量很难控制相同，误差大一些。 甲 乙 知识探索 10 知识点一 比热容 【实验数据】 加热时间/min 0 1 2 3 4 食用油的温度/℃ 30 31.4 33.1 35 37.1 水的温度/℃ 30 30.6 31.3 32.2 33.4 ∆ 表示变化，t 表示温度，∆t 表示升高的温度 ∆t=t末-t初 质量相等的食用油和水，加热相同的时间，水升高的温度少。 知识探索 11 知识点一 比热容 升高的温度/℃ 加热时间/min 食用油 5 3 水 5 4 加热时间/min 1 2 3 4 食用油的温度/℃ 31.4 33.1 35 37.1 水的温度/℃ 30.6 31.3 32.2 35 质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水的加热时间长。 代表水吸收的热量多 知识探索 12 知识点一 比热容 【实验结论】 质量相等的食用油和水，吸收相同的热量，水升高的温度少。 质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水吸收的热量多。 不同物质的吸热能力不同。 即：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同 相同质量的不同物质吸收相同的热量升高的温度不同 知识探索 13 知识点一 比热容 2.判断物质吸热能力强弱的方法 ①不同物质加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力强； ②不同物质升高相同的温度，通过比较加热时间长短来 判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强。 若加热时间和升高温度都不同，则如何比较不同物质的吸热能力？ 思考一下 知识探索 14 知识点一 比热容 3.比热容 ①物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 ②定义：某种物质温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量，与其质量和温度变化量乘积的比，叫做这种物质的比热容。 ③定义式：比热容 知识探索 15 知识点一 比热容 ④表达式： Q 的单位：焦耳（J） m 的单位：千克（kg） ∆t 的单位：摄氏度（℃） ⑤单位：J/（kg·℃）， 　读作：焦每千克摄氏度 如：水的比热容是：4.2×103J/（kg·℃）。表示的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J. c = Q m∆t 知识探索 16 知识点一 比热容 ⑧实验证明：比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越 不容易升温，也不容易降温。 ⑦实验证明：比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 ⑥实验证明：单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量，也等于这种物质的比热容。 知识探索 17 知识点一 比热容 通过表格可以发现什么？ 物质 比热容/ [103J/kg·℃)] 物质 比热容/ [103J/kg·℃)] 物质 比热容/ [103J/kg·℃)] 水 4.2 冰 2.1 干泥土 0.84 酒精 2.4 橄榄油 1.7 铁、钢 0.46 木材 2.4 沙石 0.92 铜 0.39 煤油 2.1 铝 0.88 水银 0.14 知识探索 18 知识点一 比热容 通过表格可以发现： （1）不同物质的比热容一般不同，如：（冰和煤油），其比热容相同。 （2）常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103J/（kg·℃）。 （3）物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同。 （4）大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。 影响比热容 有关因素：物质种类、状态。 无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。 影响比热容 有关因素：物质种类、状态。 无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。 知识探索 水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示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。 19 知识点一 比热容 4.热量的计算 注意文字叙述中： 升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃) 对应的是温度的改变量,而升高到t(℃)、降低到t(℃) 对应的是物体的末温。 根据比热容公式：c ①物体温度升高时，所吸收的热量为： 　　　　Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt ②物体温度降低时，所放出的热量为： 　　　　Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 知识探索 20 知识点一 比热容 5. 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。若放出的热量没有损失， 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 知识探索 21 知识点一 比热容 【例题1】小华在天津的家中用电热水壶烧水，将质量为2kg的水从20℃加热到70℃。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求水吸收的热量。 解：水吸收的热量为 Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J 答：水吸收的热量为4.2×105J。 知识探索 22 知识点一 比热容 变式1．小华在家中用电热水壶烧水，将水从20℃加热到70℃，水吸收了4.2×105J的热量。已知水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求水的质量。 解：水质量为 m 答：水吸收的热量为。 知识探索 23 知识点一 比热容 变式2．小华在家中用电热水壶加热2kg的某种液体，将水从20℃加热到70℃，水吸收了4.2×105J的热量，求水的比热容。 解：水质量为 4.2×103J/（kg•℃） 答：水吸收的热量为4.2×103J/（kg•℃）。 知识探索 24 知识点一 比热容 知识回顾 同种物质的质量与体积成正比 不同物质的质量与体积的比值不同 密度：反应不同物质的不同性质 知识探索 25 知识点一 比热容 倾斜程度越大，比热容越大 密度: m与V成正比 不同物质比值不同 ρ Q与m∆t成正比 不同物质比值不同， c 比热容: 知识探索 26 知识点二 水的比热容的特点及其应用 1.水的比热容大--在生产生活中的应用 调节气温(水的温度难改变) 冷却或取暖（水的吸热、放热本领强） 由公式Q=cm△t变形为△t= 可知,一定质量的水与比热容小的物质相比,吸收(或放出)相同热量时,水的温度变化小,有利于调节气温 由Q=cm△t可知,一定质量的水 与比热容小的物质相比,升高(或 比,降低)相同温度时,水吸热(或放 时,热)多,用水作为冷却剂或取暖 调介质效果更好 知识探索 27 知识点二 水的比热容的特点及其应用 ①调节气温 白天，海水吸收热量，由于海水比热容大，温度上升小。 晚上，海水放出热量，由于海水比热容大，温度下降小。 白天，沙子吸收热量，由于沙子比热容小，温度上升大。 晚上，沙子放出热量，由于沙子比热容小，温度下降大。 沿海地区温差小 沙漠地区温差大 知识探索 28 知识点二 水的比热容的特点及其应用 ②调节气温 晚上吹陆风 白天吹海风 知识探索 29 知识点二 水的比热容的特点及其应用 ③调节气温 钢筋水泥都市，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？ 知识探索 30 知识点二 水的比热容的特点及其应用 冷却或取暖 我国北方楼房中的暖气用水作介质，把燃烧时产生的热量带到房屋中取暖热水缓缓流过暖气片，暖气片放出热量，使得房屋变得温暖。 知识探索 31 知识点二 水的比热容的特点及其应用 冷却或取暖 汽车用水做冷却液 打铁匠用水冷却烧红的铁 用水热奶 知识探索 32 知识点二 水的比热容的特点及其应用 【水的比热容大】在生产生活中的现象 调节气温（水的温度难改变） 冷却或取暖（水的吸热、放热本领强） 沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大（特别是沙漠地区） 汽车发动机的冷却系统中要用水。 海陆风形成的原因：白天吹海风、晚上吹陆风。 冬季暖水袋中的水，“暖气”设备用水做介质 热岛效应（增大人工湖，植树） 水稻育苗时，傍晚灌水，早上放水 知识探索 33 1．甲、乙两种物体质量相同而比热容不同，当它们升高相同温度时，则（　　） A．比热容小的吸收热量多 B．比热容大的吸收热量多 C．初温低的吸收热量多 D．甲、乙吸收的热量一样多 练一练 B 知识探索 2．用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）加热：如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．都加热时间t，B吸收热量比A吸收热量多 B．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 C．A的比热容与B的比热容之比为2：1 D．A的比热容与B的比热容之比为2：3 C 知识探索 3．下列各种情况下比热容会发生变化的是（　　） A．一杯水倒去一半 B．水凝结成冰 C．一块铁加工成铁屑 D．15℃的水变成45℃的水 B 知识探索 4．小明同学用如图所示的器材，比较水和食用油的吸热能力。 （1）为了科学地比较水和食用油的吸热能力，小明选择的方法是：加热　 　（选填“体积”或“质量”）相同的水和食用油，使它们　　 　　 　（选填“升高相同的温度”或“末温相同”），比较它们吸收热量多少。 这用到的物理研究方法是 　 　。（2）因无法直接测量水和食用油吸收的热量，小明选择两个规格相同的电加热器，通过比较 　 　（选填“升高的温度”或“加热时间的长短”）来间接地得出水和食用油吸收热量的关系，这里用到的物理研究方法是 　 　。 质量 升高相同的温度 控制变量法 加热时间的长短 转换法 知识探索 5．1标准大气压下，将一壶体积为2L，温度为20℃的水，加热到70℃。已知ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃）。 求： （1）在加热过程中，壶内水的比热容是否会发生变化？ （2）水升高的温度。 （3）水吸收的热量， （4）接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温。 知识探索 解： （1）在加热过程中，壶内水的温度升高，比热容不变； （2）水升高的温度： 　　　Δt＝t﹣t0＝70℃﹣20℃＝50℃； （3）水的体积V水＝2L＝2dm3＝0.002m3， 其质量：m水＝ρ水V水＝1×103kg/m3×0.002m3＝2kg， 水吸收的热量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃＝4.2×105J； （4）根据热量公式Q吸=cmΔt，水升高的温度为： Δt= =40 ℃ 水的末温t′＝t+Δt′＝70℃+40℃＝110℃＞100℃因为在1标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水的末温为100℃。 知识探索 比热容 热量的 计算 ①影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。 ②吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt ③放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 比热容 ①物质的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。 ②物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 ③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，叫这种物质的比热容。 ④公式： C ⑤单位：J/（kg·℃） ⑥比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 课堂总结 $$