10.3 比热容- 2025-2026学年物理北师大版（2024）九年级上册

第3节 比热容 第十章 机械能、内能及其转化 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。同样的日照条件，为什么海水和沙子的温度不一样？ 新课导入 1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，会用比热容解释生活中的相关现象。 2.通过比较不同物质吸热情况的实验，体会控制变量法在实验中的作用。 3. 会进行简单的吸热、放热计算。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动：请根据生活经验完成下面问题。 如图是一个500ml的烧杯，加热一烧杯水沸腾的时间比半杯水时间长；加热一烧杯水至100摄氏度比加热同样一烧杯水至80摄氏度的时间长。思考：烧水时，水吸收的热量与哪些因素有关？ 任务一 同种物质吸收的热量 水吸收热量的多少跟质量、升高的温度有关，对于同一种物质，质量越大，升高的温度越多，则它吸收的热量越多。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 任务二 比较不同物质吸热的情况 活动1：请阅读教材P15-16页内容，回答下列问题。 问题：请提出一个具有探究价值的问题，并作出猜想和假设。 提出问题： 水和食用油吸热能力是否一样？ 猜想和假设：水的吸热能力与食用油的吸热能力不相同。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 实验器材 ①规格相同的电加热器；②烧杯 ③温度计各两个；④天平 ⑤停表一个；⑥水 ⑦食用油若干。 活动2：请你选用合适的仪器和设计实验方案来验证你的实验猜想和假设。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 1.实验方法 （1）实验时，需要控制水和食用油的质量和升高的温度相同，这是利用了控制变量法。 （2）实验中，通过比较加热时间来比较水和食用油吸收热量的多少，这是利用了转化法。 实验方案设计 （1）在两个烧杯中分别装入质量和初温相同的水和食用油。 （2）用相同的加热器对水和食用油加热，使它们升高相同的温度，记录各自所用的加热时间。 （3）将实验数据记录到表格中。 2.实验过程 物质 质量m/g 初温t0/℃ 末温t0/℃ 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min 水 食用油 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动3：观看下面的实验视频，仔细观察相关实验操作并与你设计的实验方案就行比较，如果需要优化实验设计先优化再进行实验操作。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动4：请分析你得到的实验数据，归纳总结得出相关结论。 物质 质量m/g 初温t0/℃ 末温t0/℃ 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min 水 100 15 25 10 4 食用油 100 15 25 10 2 例：某次实验数据记录表 实验结论 不同物质在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，即不同物质的吸热能力不同。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题1：实验中，为何采用相同规格的电加热器和烧杯？为什么用加热器加热而不用酒精灯加热？ 保证加热相同时间，物质吸收的热量相同。电加热器加热时稳定，而酒精灯会受到火焰大小的影响，不能保证在相同时间内放热相同。 活动5：实验后请同学们对下面的问题进行交流。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题2：我们还学过哪些采用控制变量法的实验？ 1.探究琴弦发声的音调与弦粗细、松紧、长短的关系； 2.探究影响力作用效果的因素； 3.探究影响压力作用效果的因素； 4.探究液体内部的压强； 5.探究影响浮力大小的因素； 6.探究影响液体蒸发快慢的因素； 7.探究滑动摩擦力与哪些因素有关…… 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题3：还可以采用什么方法来比较物质吸热能力？ 还可以通过比较加热相同时间比较升高的温度。 实验步骤与前面实验类似，记录数据不同，也要采用控制变量法。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 任务三 比热容 物理学中引入了比热容这个物理量。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。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。根据比热容的定义，写出比热容的定义式。 定义式：c=。其中c表示比热容、Q表示吸收的热量、m表示质量、Δt表示升高的温度。 比热容是反映物质自身的物理量，不同物质比热容不同。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动1：我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，汽车发动机用水冷却。下列是一些物质的比热容数据。 物质 比热容c[J/(kg·℃)] 物质 比热容c[J/(kg·℃)] 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103 煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 色拉油 1.97×103 水银 0.14×103 沙石 约0.92×103 铅 0.13×103 常温常压下一些常见物质的比热容 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题1：学习了比热容的定义后。思考：为什么楼房取暖和汽车发动机冷却都用水？ 两种不同的物质质量相同，当吸收或放出相同热量时，比热容较大的物质温度变化较小，对调节温度有很好的作用。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 问题2：请对表中水和沙子的比热容进行对比，再交流讨论下列现象并给出相关解释。 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。同样的日照条件，为什么海水和沙子的温度不一样？ 质量相等的水和沙子，照射相同的时间，吸收相同的热量，由于水的比热容比沙子的比热容大，根据公式Q＝cmΔt可知，水的温度变化较小，沙子的温度变化比较大，所以白天沙子烫脚海水凉爽，傍晚放出相同的热量时，同样，水的温度变化较小，沙子的温度变化比较大，所以，傍晚沙子很快凉了下来，海水却仍然暖暖的。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 水的比热比较大,在吸收或放出相同的热量时,沙石温度变化得快.白天,内陆气温上升较快,海边的温度相对较低,热空气上升,冷空气过来补充,就形成了风,所以白天风是从海洋吹向陆地,夜晚海洋的水温度下降的慢,所以风是从内陆吹向海洋的。 问题3：对流是夏季海岸形成微风的原因。风有时吹向海岸，有时吹向陆地。请用比热容的知识分析白天和夜间会形成什么样的风。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动2：请根据比热容的定义式，对下面的例题进行计算。 例：知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃)，根据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从20 ℃升高到70 ℃，需要吸收多少热量？ Q=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃) =8.4×104 J 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动3：阅读课本P17-18页的内容，了解导热性的概念，回答下面问题。 问题：导热性好的物质，吸热快，散热也快；同样导热性不好的物质，吸热慢，散热也慢。导热性的这个特点在我们的生活中有哪些应用？请你举例说明。 炒菜用导热性好的铁锅，而锅柄用导热性差的塑料或木头；保温材料用导热性差的泡沫塑料。 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 活动小结 一、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。 2.定义式：c=。 3.比热容是反映物质自身的物理量，不同物质比热容不同。 二、热量的计算 1.Q=cmΔt 三、物质的导热性 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 1.下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断止确的是（ ） A.不同物质的比热容一定不同 B.物质的物态发生变化，比热容不变 C.质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多 D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多 C 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2x103 2.1X103 2. 1xl03 0.88x103 0.39x103 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 2.把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时，水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 8.4×104 小于 98 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 3.有一根烧红的铁钉，质量是2 g，放出920 J 的热量后，温度降低到20 ℃，求铁钉的初温。［c 铁=0.46×103 J/（kg·℃）］ 解：铁钉温度降低 Δt== 铁钉的初温t0=t+1000℃=1020℃ 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 比热容 总结：请画出本节内容的思维导图 实验：比较不同物质吸热情况 比热容 热量的计算：Q=cmΔt 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。 2.定义式：c= 3.比热容是反映物质自身的物理量，不同物质比热容不同。 求质量：m=。 求比热容：c= 求变化的温度：Δt=。 同种物质吸收的热量与质量和升高的温度有关 物质的导热性 活动探究 课堂总结 学习目标 当堂检测 Lavf58.51.100 $$