13.1 热量 比热容 课件-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第1节 热量 比热容 第十三章 内能 物理九年级全一册 •人教版 学习目标 01 02 03 04 物理观念 了解比热容概念及单位，知道其是物质的属性，会查比热容表并了解常见物质比热容大小关系，明确热量概念及单位，掌握热量的计算。 科学思维 通过实验探究物质吸放热情况以建立比热容概念，并了解物理学中常用的比值定义法这一科学方法。 科学探究 通过科学探究，体会控制变量法和转换法在实验过程中的应用，学会分析和处理实验数据，总结发现物理规律。 科学态度与责任 在学生体验科学探究过程中激发主动学习兴趣，借演示实验培养其乐于观察、勤学好问的科学态度，鼓励查找资料以养成自主学习习惯。 重点难点 教学重点 教学重点 了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 能用比热容解释简单的自然现象，感受物理和生活的密切关系。 课堂导入 请同学们思考为什么沿海一天的温度变化小， 然而沙漠一天的温度变化大？ 海滨24℃－28℃ 沙漠5℃－38℃ 课堂导入 思考：怎么知道水吸收和放出的热有多少呢？ 沸腾 热 液化 热 放 吸 物态变化 1.定义： 在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 2.单位： 焦耳，简称焦，符号：J。 一、热量 思考：影响吸收热量多少的因素有哪些？ 一、热量 烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？ 同种物质吸收热量的多少与质量和升高的温度有关 将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗？ 烧开一壶水需要的热量多 把一壶水烧开需要的热量多 比较不同物质的吸热情况 结论：同种物质吸收热量与质量、温度变化量有关 油 水 疑问：不同物质吸收的热量又该如何比较呢？ 探究：将相同质量的水和食用油加热，使它们升高相同温度，需要的热量一样多吗？ 想一想：如何提出一个探究性问题 食用油 水 探究：将相同质量的水和食用油加热，使它们升高相同温度，需要的热量一样多吗？ 1.如何得到质量相同的水和食用油？ 3.如何测量温度升高的度数？ 4.怎样比较水和食用油吸收热量的多少？ 5.实验采用什么物理研究方法？ 完全相同的热源（规格相同的电加热器），相同时间放出的热量相同。 食用油和水在相同时间吸收的热量也相同。 用加热时间的长短表示吸收热量的多少 转换法 初温和末温 比较不同物质的吸热情况 质量相等的水与食用油油 温度计2支 秒表 电加热器2个 电加热器 煤油 水 秒表 温度计 实验器材： 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。 比较不同物质的吸热情况 【实验操作】 用完全相同的电加热器，分别加热质量相等的食用油和水。 比较不同物质的吸热情况 液体 质量 初温 加热 时间 末温 水 480g 20℃ 53s 42℃ 油 480g 20℃ 32s 42℃ 现象：质量相等的食用油和水，升高相同的温度， 。 代表水吸收的热量多 水的加热时间长 观察与思考：谁吸收的热量更多？这一数据说明了什么？ （1）不同物质的吸热能力 。 不同 （2） 的吸热能力更强。 水 比较不同物质的吸热情况 液体 质量 初温 加热 时间 末温 水 480g 20℃ 53s 42℃ 油 480g 20℃ 32s 42℃ 比较不同物质的吸热情况 设疑： 如果水和油加热相同的时间，谁升高的温度多呢？ 如果设计实验验证？会用到什么实验方法？ 控制变量法和转换法 【实验操作】 用完全相同的电加热器，分别加热质量相等的食用油和水。 比较不同物质的吸热情况 比较不同物质的吸热情况 质量相同的水和油吸收相同的热量时，_____升温更慢，____吸热能力更强。 观察与发现： 水 水 比较不同物质的吸热情况 方案一：相同质量的水和食用油加热，升高相同温度，比较加热时间 结论：加热时间长的吸热能力强（比热容大） 方案一：相同质量的水和油吸收相同的热量，比较升温的快慢 结论：升温慢的吸热能力强（比热容大） 比较不同物质的吸热情况 【注意】(1)若我们用水和煤油做实验，我们要保证它们的质量、初温相同； 控制变量法 (2)用加热时间的长短表示吸收热量的多少； (3)用相同的加热装置，加热相同的时间，我们认为它们吸收的热量相同，加热时间长的吸收的热量多； 转换法 比较不同物质的吸热情况 1千克的水，温度升高1℃，需要吸收4.2×103焦的热量。 水与煤油，哪一种物质吸热的能力更强？ 思考：质量和升高温度都不相同的情况下，如何比较它们的吸热能力？ 3千克的煤油，温度升高2℃，需要吸收12.6×103焦的热量。 我们来看看物理学家通过实验获取的数据： 比较不同物质的吸热情况 液体 质量 m（千克） 升高的温度 △t（℃） 吸收的热量 Q（焦） 水 1 1 4.2×103 煤油 3 2 12.6×103 J/(kg·℃) 4.2×103 2.1×103 水吸热能力比煤油强 结论 比较物质吸热的能力可比较 我们可以计算出1kg煤油温度升高 1℃时吸收的热量，即可进行比较： =2.1×103J/(kg·℃) 比热容 二、比热容 2.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。 4.单位：焦/（千克 ·摄氏度） 符号：J/(kg · ℃) 1.物理意义：反映物质吸热能力强弱的物理量 读作：焦耳每千克摄氏度 3.公式： （也可以反映不同物质温度改变的难易程度，吸热能力强的比热容大） 二、比热容 你都发现了什么？ 二、比热容 5.比热容特点： （1）不同物质，比热容一般不 同。 （2）同种物质不同状态下，比热容一般不同。 （3）比热容是反映物质自身性质的物理量，与物质的种类、状态有关。 6.水的比热容最大(c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 物理意义：1 kg水温度升高（或降低）1 ℃吸收（或放出）的热量是4.2×103 J。 二、比热容 ①沿海地区比内陆地区，昼夜温差小； 7.水的比热大的应用 ②热水袋用热水作供暖剂； ③用冷水作发动机的冷却剂； 【注意】夏天，在教室里洒水，是利用了蒸发（汽化）吸热 二、比热容 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也相同，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，海水降温比沙子慢。 　　城市内有大量的钢筋水泥建筑，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带来诸多不便。比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3℃～5℃，这就是热岛效应，你能够解释其中的道理吗？ ②城市的“热岛效应” 种草种树。绿地能吸收太阳辐射，园林植物，通过蒸腾作用，不断地从环境中吸收热量，降低环境空气的温度。 修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。 ②解决“热岛效应”的一些方法： 如图，水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？ 水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。 白天，在太阳照射下，陆地升温快，气温高，空气膨胀上升，近地面气压降低，所以在近地面，海洋的气压比陆地气压高，风是从海洋吹向陆地，形成“海陆风”。 Ⅰ. 海陆风的形成 Ⅱ.陆海风的形成 而夜晚，陆地降温快，海洋温度高，海洋气流上升，陆地空气流向海洋，风就从陆地吹向海上，形成“陆海风” 。 Ⅲ. 海陆风和陆海风的形成对比 一、比热容 夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大。下列现象中不能反映水的这一特性的是（　　） A．北方供暖系统用水循环散热 B．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 C．在发烧病人的额头上擦冷水降温 D．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 练习：利用比热容解释生活中的现象 C 三、热量的计算 m∆t Q c＝ 放热降温 吸热升温 Q放＝cm∆t＝cm(t0－t) Q吸＝cm∆t＝cm(t－t0) 如果用Q吸表示吸收的热量，c表示比热容，用m表示物质的质量，t0和t分别代表物体初、末状态的温度，用t表示物体后来的温度，则 三、热量的计算 质量为10kg的水的温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？ 解：Q吸=cm ∆t ＝4.2 × 103J/(kg·℃) ×10kg × （65℃-25℃） ＝1.68 × 106J 水吸收了1.68 × 106J热量 例1. 三、热量的计算 例2 沙子的比热容约为0.92×103J／(kg·°C) ，这表示质量是1kg的沙子温度升高1°C时吸收的热量约为0.92×103J。把质量是2kg、温度为20°C 的沙子加热到30°C，沙子吸收的热量约为多少？利用这些热量给质量是2kg、温度为20°C 的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度？ 解 ： Q吸=cm ∆t= 0.92×103J/（kg·°C）×2kg×10°C＝1.84×104J cm Q吸 ∆t＝ ＝ 1.84×104J 0.92×103J/（kg·°C）×2kg ≈ 2°C 小结 比热容 热量 比热容 热量的计算 定义：在热传递过程中，传递的热的多少 叫作热量。 影响热量的因素：不同物质 ， 在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。 物理意义：物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。 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。 公式： 单位：J/（kg·℃） 比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。 吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt 放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 课堂练习 1. 比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容，查表可知，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）表示______________ _________________________________________。一桶水倒掉一半后，剩下的水的比热容____（选填“变大”“不变”或“变小”）。 不变 1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）4.2×103J的热量 课堂练习 2.下列现象中，没有利用“水的比热容较大”这个特点的是（　　） A．夏天在地面上洒水，人感到凉快 B．用热水袋捂手，可以保暖较长时间 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 D．汽车发动机用水作冷却剂 A 科学·技术·社会·环境 地球的温室效应 　　太阳通过执辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。 　　地表受热后，也会通过热辐射向外传递热量 。 地球表面大气层中的二氧化碳 等气体会吸收这种向外的执辐射 ，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平。这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生过量的二氧化碳。另外，人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。过度的温室效应是近年来全球气候变暖的重要原因。 　　如果地球表面的温度过高，将会导致两极的冰川融化，使得海平面上升，有些沿海城市面临建筑被淹和海水侵蚀等严重问题，大片良田盐碱化。温度的升高还会影呴全球气候 ， 使得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区干旱少雨，土地变成了荒漠。以“温室效应”等为关键词在因特网上进行搜索，了解我国为应对温室效应所采取的措施 。 探究新知 谢谢聆听 播放结束 $$