14.2 物质的比热容 教学课件-2025-2026学年沪科版（2024）物理九年级全一册

14.2 物质的比热容 夏季陆地气温高于海洋 猜想：不同种类的物质，吸收热量的本领可能不同。 中午海边沙子烫、海水凉 1．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哪些因素有关呢？ 2．将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗？ 质量和升高的温度 比较不同物质的吸热情况 是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等呢？ 物体吸收热量的多少还可能和什么因素有关？ 物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关。 猜想与假设 比什么？拿谁比？怎么比？ 怎么知道哪种物质吸收热量多？ 要记录哪些数据？ 设计实验 课程讲授 不同物质的吸、放热性能 提出问题： 不同物质（水和砂石），在质量相同、温度变化相等时，它们吸收或放出的热量也相等吗？ 实验： 取两个相同的烧杯，甲烧杯里装水，乙烧杯里装相同质量的砂石，它们的初温相等。用相同的酒精灯同时给它们加热相同的时间。观察二者温度的变化。 搅拌水和砂石时，要用手扶住烧杯；如果温度过高时，还要戴上隔热手套。 课程讲授 不同物质的吸、放热性能 课程讲授 不同物质的吸、放热性能 结论： 质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般是不相等的。 所以不同种类的物质吸、放热的能力不相同。 实验还表明： 一定质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相同。 课程讲授 不同物质的吸、放热性能 通过实验我们可以看出不同物质吸收相同的热量，升高的温度不同；我们通过日常生活还知道，升高（或降低）相同的温度，所吸收（或放出）的热量也不同，那么用什么方法来描述物质的这一特性呢？ 演示：探究不同物质吸热能力 知识点1 探究不同物质的吸、放热能力 探究归纳 质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；（质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同）。实验表明，不同种类的物质吸热的本领不同。 比热容 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. 焦/千克摄氏度 J /（kg·℃） 单位： 符号： c 公式： 物理意义：1kg的水升高1℃吸收热量为4.2×103J 比热容仅与物质的种类和状态有关。跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置、是否吸热等无关。 知识点4 水的比热容大的应用 应用比热容知识解释现象 （1）发动机用水冷却 水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。 知识点4 水的比热容大的应用 应用比热容知识解释现象 （2）冬季暖气用水做取暖介质 水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时， 放出的热量多，用热水取暖效果好。 知识点4 水的比热容大的应用 应用比热容知识解释现象 海滨24℃－28℃ 沙漠0℃－42℃ 同一天，相同纬度的沿海地区的昼夜温差比沙漠地区的小。 由于海水的比热容大，沙石比热容小，海水与沙石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小， 白天在受太阳照射条件相同时， 海水的温度变化要小些， 沿海地区比内陆地区温升慢， 夜晚放热， 沿海地区温度降低也少。 知识点4 水的比热容大的应用 （1）钢筋水泥都市，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，应该如何应对呢？ 种草种树，增加水蒸气蒸腾 修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。 3．利用比热容的知识解释一些现象 4.比热容的实质 （1）反映了物质吸热放热的本领； （2）物质对冷热反应的灵敏程度； 比热容越大，吸热或放热本领越强 比热容越小，对冷热反应越灵敏 5、比热容的意义： 例：C水=4.2×103 J/（kg ·℃）的意义是： 质量是1千克的水，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，是4.2×103J。 几种物质的比热容 [ J /（kg·℃）] 这些物质中，谁的比热容最大？ 6、比热容的应用： 求: 1.水和沙子的温度升高了多少？2.水和沙子的温度升高到多少摄氏度？ [例题1] 质量均为1千克，初温都是20℃的水和沙子，各吸收相同的热量8.4×104J C水=4.2×103 J/（kg ·℃） C沙=0.92×103 J/（kg ·℃） 7、热量的有关计算： 如果知道某物体的质量为ｍ,比热容为ｃ，温度的变化量为△t,根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为： 物体升温吸热时： 物体降温放热时： 根据公式 可知 Q吸=cm(t-t0) 区分物体温度升高了和升高到： 例：升高了70℃ 例：升高到50℃ 指温度变化量Δt = 70℃ 指末温是 t = 50℃ 公式推导： 讨论 ： （1）汽车发动机为何用水来冷却？ （2）冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？ 答：（1）这是因为水的比热大。与其它物质相比在升高相同温度时，水吸收的热量多，冷却效果好。 （2）这是因为水的比热大。与其它物质相比在降低相同温度时，水放出的热量多，供热效果好。 （3）为了保护秧苗不受冻，傍晚向秧田里多灌些水，这是为什么？ 答：这是因为水的比热比较大，夜间放出相同的热量时水的温度变化小，秧田的温度不致降低太多，秧苗就不致冻坏。 1、吸热公式： Q吸=cm(t-t0)或Q吸=cmΔt 2、放热公式： Q放=cm(t0-t)或Q放=cmΔt 公式中各物理量的含义 Q吸：物质吸收的热量 Q放：物质放出的热量 c: 物质的比热容 m：物体的质量 t0：物体原来的温度（初温） t：物体后来的温度（末温） Δt： 变化的温度 知识回顾 3. 各物理量的单位必须统一为国际单位制单位： Q→J、C →J/(kg·℃）、m →kg、Δt → ℃ 。 4. 审题时要注意“温度升高到····”和“温度升高了····”的区别。 “温度升高到”是指物体的末温，“升高了”是指物体温度的变化量。 随堂练习 A B D 1.以下四种现象中，与水的比热容有很大关系的是（ ） （多选） 　　A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却 　　B．生活中往往用热水取暖 　　C．夏天洒水降温 　　D．滩涂湿地温差小 关于比热容，下面几种认识对不对？ A．1 kg砂石，温度升高1 ℃，大概要吸收920 J的热量 B．液体的比热容都比固体大 C．同一种物质，比热容是相同的 D．比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质 4. 为比较两种液体的吸热能力，小军用图中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表： （1）实验中，用_____________间接反映液体吸收热量的多少。 （2）通过分析表中数据可知，________(填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理学上用____________这个物理量来描述物质的吸热能力。 液体1 比热容 加热时间 随堂练习 B 2.将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c 铁<c 铝）放在沸水中煮一段较长的时间，则它们吸收的热量（　 ） A．铁块和铝块吸收的热量一样多 B．铝块比铁块吸收的热量多 C．铁块比铝块吸收的热量多 D．条件不足，无法确定 1．水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J的热量。如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J／(kg·℃) 。 8.4×105 4.2×103 练 习 要把2kg的水从20℃加热到100℃，至少需供给多少热量？ 已知：c=4.2×103J/（kg·℃），m=2kg， t0=20℃，t=100℃。 求：Q吸。 解：Q吸=cm（t-t0） =4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃） =6.72×105J。 答：至少需要供给6.72×105J的热量。 例题 ①有完整的解和答 ②有原始公式 ③代入完整的数据（包括数字和单位） ④结果不能用分数表示 有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，质量是1.5g。它的温度降低到20 ℃，要放出多少热量?已知铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃) 已知： m=1.5g t初=800℃ 思考 t末=20℃ c =0.46×103J/(kg·℃) =1.5×10-3kg 求：铁钉放出的热量 Q放 =0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800℃-20℃) =538.2 J 答：铁钉放出538.2J的热量。 解： Q放 =cm△t 2．水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到多少℃？ 解：由Q吸＝cm△t 可知水吸热后升高的温度： △t＝ ＝ ＝25℃， 由△t＝（t﹣t0）得水的末温： t＝△t+t0＝25℃+30℃＝55℃。 Q吸 cm 2.1×105J 4.2×103J/(kg·℃)×2kg 注意：升高的温度△t和升高到的温度t有区别 例 题 如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图像如图所示，下列说法正确的是（ 　　） A．加热t1时间，甲吸收热量多 B．甲的比热容大 C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多 D．吸收相同的热量，甲升温比乙多 D C 如图是用相同的加热装置对a、b两种物质加热时（不计热量损失），它们的温度随时间变化的图像。下列对图像的分析正确的是（　　） A．t1～t2时间内物质a的温度不变，内能不变 B．温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b多 C．若a、b质量相等，则a的比热容小于b的比热容 D．若a、b是同种物质，则a的质量大于b的质量 练一练 100111021000101210101002100010021010010210000012100011121001111210011102 Lavf58.50.100 $