14.2 物质的比热容 课件 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

该初中物理课件聚焦“物质的比热容”，通过夏季石块与木头、傍晚海水与沙子的温度差异现象导入，衔接内能、热量等前序知识，引导学生从生活现象探究物质吸热能力差异，搭建从生活到物理概念的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，设计“水和食用油吸热能力”实验，运用控制变量法和转换法，结合实验视频辅助，培养学生科学思维与探究能力。通过水的比热容大解释气候调节、农业防冻等实例，强化物理观念与社会责任。小结系统梳理概念公式，练习贴近生活，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

null物质的比热容 第2节 第十四章内能与热机 (沪科版)九年级 全 01 课标解读 02 学习目标 03 激趣导入 04 新知探究 05 实验探究 06 观察思考 07 归纳总结 11 课堂小结 10 练习与应用 09 分析讨论 08 想一想 12 作业布置 课标解读 1.能通过实验了解比热容的概念和定义式,会进行简单的吸、放热计算。 2.能运用比热容解释相关的自然现象、解决简单的实际问题。 3.能大致了解常见物质的比热容,有将比热容知识应用于生活实际的意识。 学习目标 1.物理观念:了解比热容的概念和定义式,会进行简单的吸、放热计算。 2.科学思维:能将比热容与吸收或放出的热量联系起来,并能运用其解释身边的自然现象。 3.科学探究:参与 “探究不同物质吸热能力” 的实验,能根据实验数据分析不同物质的吸热差异,得出实验结论。 4.科学态度与责任:认识比热容知识在生产生活中的应用(如农业防冻、发动机冷却),体会物理与社会的密切联系。 重点:1.比热容的概念及物理意义; 2.探究不同物质吸热能力的实验,会进行简单的吸、放热计算。 难点:探究不同物质吸热能力的实验,掌握控制变量法的应用以及实验数据分析。 学习目标 激趣导入 在炎热的夏季,大家有没有发现一个现象,同样是放在室外的被太阳暴晒后的石块和木头,摸起来石头烫得不敢碰,而木头却相对温和呢? 激趣导入 傍晚的时候,为什么海水边很凉爽,而岸边的沙子却还很烫? 这背后隐藏的秘密,其实就是今天我们要探究的主角——比热容。 新知探究 一、探究物质吸热或放热规律 1.影响物体吸收热量的因素 (1)同种物质吸收的热量,与物质的质量、升高的温度等因素有关。 如图,水壶里的水越多,升高的温度越高,需要吸收的热量就越多。 新知探究 (2)在质量和升高温度相同的情况下,不同物质吸收的热量一般不同。 影响物体吸收热量的因素:质量、温度和物质的种类。 那么,我们如何比较物体温度变化时所吸收(或放出)的热量呢? 实验探究 2.探究物质吸热或放热规律 探究不同物质的吸热能力 (1)实验目的 探究质量相同的不同物质(水和食用油),在升高相同温度时,吸收热量的多少是否相同,比较水和食用油的吸热能力。 实验装置 (2)实验器材 相同的烧杯、相同规格的电加热器、天平、停表、温度计、水、食用油。 (3)实验方法 控制变量法、转换法 ①控制:水和食用油质量相同、升高温度相同、电加热器相同。 ②转换:用加热时间长短反映吸收热量多少。 实验探究 (4)实验步骤 ①在两个相同烧杯中装入质量相同的水和食用油。 ②用相同的电加热器同时加热。 ③使水和食用油加热相同时间,记录初末温度。 ④使水和食用油升高相同的温度,记录各自加热时间。 ⑤比较加热时间,判断吸热能力强弱。 实验探究 视频:比较不同物质的吸热能力 实验探究 观察思考 (5)数据记录以及现象分析 ①加热相同时间比较温度 液体名称 初温 t1/ 末温 t2/ 升高温度/ 加热时间 t/min 水 26.1 41.9 15.8 2 食用油 27.9 85.1 57.2 思考:根据记录的数据,说出实验现象,由此得到什么结论? 现象为加热相同时间(吸收相同热量),水升温较慢,说明水的吸热能力较强。 新知探究 ②升高相同温度比较加热时间 液体名称 升高温度/ 加热时间 t/s 水 26.0 76 食用油 39 现象:升高相同温度时,水需要的加热时间更长。 归纳总结 (6)实验结论 ①质量相同的不同物质,升高相同温度,吸收的热量不同。 ②水的吸热能力比食用油强。 ③加热时间越长,物质的吸热能力越强。 大量实验表明: 相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量通常相同;相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量通常不同。 二、物质的比热容 1.比热容的定义 物理学规定:比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。 2.单位 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 )。 新知探究 3.公式 新知探究 Q: 吸收的热量;m: 物体质量;t1: 物体初温度;t2: 物体末温度 (2)变形公式 ①吸热公式:Q吸=cm (t-t0) =cm t ②放热公式:Q放=cm (t0-t) =cm t (1)比热容的计算公式: 4.比热容的物理意义 比热容是物质的一种特性,反映物质吸收与放出热量的能力。 想一想:干泥土的比热容约为0.84 103 J/(kg ),其物理意义是什么? 参考答案:其物理意义是1 kg 的干泥土温度每升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量大约是 840 J。 想一想 5.一些常见物质的比热容[单位:J/(kg )] 新知探究 水 4.2 103 蓖麻油 1.8 103 铁、钢0.46 103 酒精 2.4 103 砂石 约0.92 103 铜 0.39 103 煤油 2.1 103 铝 0.88 103 汞 0.14 103 冰 2.1 103 干泥土 约0.84 103 铅 0.13 103 注意:比热容只与物体的种类和状态有关,而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。 思考2:观察表中数据,说一说表中哪种物质的比热容 最大?同种物质的比热容是一直不变的吗?你还有哪些发现? 参考答案:(1)水的比热容最大。 (2)同种物质的比热容不是一直不变的,比如水和冰的比热容不同。 (3)液体的比热容一般比固体大;不同物质的比热容一般不同;金属的比热容普遍较小。 观察思考 新知探究 6.水的比热容较大的应用 (1)利用水的比热容大来调节气候 在吸收或放出相同热量时,水的温度变化较小,使温度保持相对稳定,从而水库成为一个巨大的“天然空调”。 (2)利用水的比热容大来冷却或取暖 新知探究 用冷水冷却发动机示意图 用热水取暖示意图 水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,用水做冷却剂或取暖效果好。 交流讨论1:为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏,常常在傍晚往农田中灌水,白天再将水放出,你能解释原因吗? 交流讨论 参考答案:为了达到防冻的目的,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。 交流讨论2:沙漠地区昼夜温差较大,而沿海地区昼夜温差较小,是什么原因呢? 参考答案:砂石的比热容比海水的小,相同质量的砂石和海水吸收(或放出)相同的 热量时,砂石的温度变化比海水的大,所以沙漠地区昼夜温差很大,而沿 海地区昼夜温差不大。 交流讨论 例题:如图所示,电水壶中装有质量为 2 kg、温度为 20 的水。通电后将水加热到 100 ,水吸收的热量是多少? 新知探究 分析:根据物质比热容的定义式,可计算该物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量:Q 吸 = cm( t2 - t1)。已知水的质量、初温度和末温度,查表得到水的比热容,可求出水吸收的热量。 新知探究 解析:由题意可得,水的质量 m =2 kg,水的初温度t1 = 20 ,水的末温度 t2 = 100 , 水的比热容 c = 4.2 103 J/(kg )。 由公式 Q 吸 = cm( t2 - t1) 可计算水吸收的热量为: Q 吸 = 4.2 103 J/(kg ) 2 kg ( 100 - 20 ) = 6.72 105J 所以,水吸收的热量为 6.72 105 J。 思考讨论:从能量转化的角度看,用电水壶烧水,其发热装置供给的能量与水吸的热量哪个更大? 参考答案:用电水壶烧水时,发热装置供给的电能大于水吸收的热量。因为在电能转化为热能的过程中,除了部分热量被水吸收用于升温外,其他热量还会散失到壶体、空气等环境中,导致能量损耗。因此,水吸收的只是其中的一部分能量。 讨论交流 练习与应用 1.下列生活现象中,描述正确的是( ) A.为了快速升温,电暖器里的液体应选用水 B.地上洒水感觉凉快,是利用了水的比热容大 C.城市建设人工湖来缓解热岛效应,是因为水的比热容大 D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 C 练习与应用 2.在标准大气压下,水的沸点是100 ,某种牛奶的沸点是100.7 。加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,若观察到牛奶比水先沸腾。由此可以判断( ) A.牛奶的比热容大 B.水的比热容大 C.两者比热容一样大 D.都有可能 B 练习与应用 3.两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。从0到t0时间,下列说法中正确的是( ) A.甲吸收的热量大于乙吸收的热量 B.甲吸收的热量小于乙吸收的热量 C.甲的比热容大于乙的比热容 D.甲的比热容小于乙的比热容 C 温度 时间 甲液体 t0 乙液体 1.相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量通常相同; 相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量通常不同。 2.一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。 3.比热容的计算公式和变形公式: Q吸=cm (t-t0) =cm t; Q放=cm (t0-t) =cm t 课堂小结 作业布置 1.完成课后巩固练习 2.预习下一节内容 $