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九年级物理全一册 人教版(2024) 第1节 第十三章 内能 热量 比热容 火山爆发时,炽热的岩浆携带着大量与热有关的能量,那么覆盖火山的皑皑白雪是不是与岩浆一样,也具有与热有关的能量?在本章,我们将尝试从能量角度对热现象的性质进行描述并寻找规律。 热量 阅读教材第2页,完成以下内容。 1.在过程中,传递的叫作热量。 2.热量的单位是,符号是。 3.1 g水温度升高1 时吸收的热量约为 J。 热传递 热的多少 焦耳 J 4.2 合作探究 烧水时,水吸收的热量的多少跟哪些因素有关?有怎样的关系?请用你的生活经验来支持你的观点。 ①物体吸收(放出)的热量与物质的质量有关。 ②物体吸收(放出)的热量与物质的温度变化有关。 烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多。 将一壶水烧开(沸腾)与加热成温水需要的热量多。 对于同种物体来说,质量越大、升高温度越高吸收的热就越多。物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关? 想一想 物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关. 吸收热量多少或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的大小。 二、比较不同物质的吸收热量的情况 利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油,使它们升高相同的温度。电加热器每秒放出的热量是一定的,当它浸没在液体中时,可以认为液体每秒吸收的热量相同。 【设计实验】 比较不同物质的吸热能力 【实验目的】 使用相同的热源,通过比较加热时间的长短,就可以反映物质吸收热量的多少。(转换法) 【方法】 二、比较不同物质的吸收热量的情况 用天平称出相同质量的水和食用油。 【实验过程】 观察温度计的示数,记下加热前水和食用油的初温t0。 同时接通两个电加热器的电源,对水和食用油加热。 当它们升高到相同的温度t时,停止加热,读出水和食用油到达温度t时需要的加热时间。 分析实验数据,并进行交流与讨论。 二、比较不同物质的吸收热量的情况 二、比较不同物质的吸收热量的情况 液体 质量m(g) 初温t0( ) 末温t1( ) 升高的温度 (t1-t0)/( ) 加热时间 t (min) 水 食用油 实验数据记录表 液体 质量m(g) 初温t0( ) 末温t1( ) 升高的温度 (t1-t0)/( ) 加热时间 t (min) 水 食用油 实验数据记录表 200 200 28 54 26 8 29 55 26 4 升高的温度相同时,加热水需要的时间长些。 思考:若用完全相同的电加热器,分别加热质量相等的食用油和水,加热相同的时间,比较两种物质的温度变化量,发现水的温度变化量比食用油的温度变化量小,那么哪种物质的吸热能力强? 答案 水的吸热能力强。 (百色平果市期末)小明同学为了比较不同物质的吸热情况,在两个相同的烧杯中分别装入牛奶、豆浆,用相同的酒精灯和温度计同时进行了如图所示的实验。 (1)本实验中,在烧杯中应装入(选填“质量” 学以致用 或“体积”)相同的牛奶和豆浆,通过比较(选填“加热时间”或“温度计示数的变化量”)来反映物质吸收热量的多少,这种研究方法叫作法。 质量 加热时间 转换 解析 根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的牛奶和豆浆分别倒入相同的烧杯中; 实验中,用相同规格的酒精灯加热牛奶和豆浆,使它们升高相同的温度,可以通过比较加热时间来比较它们吸收热量的多少,这种研究方法叫转换法; (2)本实验中,使牛奶、豆浆升高相同的温度,比较物质吸收热量的多少。分析表格数据可知,牛奶吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)豆浆吸收的热量,这表明的吸热能力强。 大于 牛奶 名称 质量/g 温度升高10 ,加热时间/s 温度升高20 ,加热时间/s 温度升高30 ,加热时间/s 牛奶 350 260 520 790 豆浆 350 220 440 670 解析 分析表格数据可知,牛奶、豆浆升高相同的温度,牛奶加热时间长,牛奶吸收的热量大于豆浆吸收的热量,这表明牛奶的吸热能力强。 不同的物质吸热能力不同,物质的这种性质,用物理量比热容来表示。 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。 符号、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 )。 认识比热容 三、比热容 一些物质的比热容 不同的物质,比热容一般不同。 三、比热容 水的比热容 含义: 质量为1kg的水,温度升高1 ,吸收的热量是4.2 103J。 质量为1kg的铝,温度升高1 ,吸收的热量是0.88 103J。 c水=4.2 103J/(kg ) 含义: 三、比热容 物理意义: 比热容是描述物质吸热(或放热)能力的物理量。 比热容越大的物质,吸热能力越强。 比热容越小的物质,吸热能力越弱。 三、比热容 理解: 比热容与密度一样,都是反映物质自身性质的物理量,跟质量、体积无关。不同的物质,比热容一般不同。 质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的物质升高的温度小。 质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量多。 质量相等的某种物质,温度降低1 所放出的热量,与它温度升高1 所吸收的热量相等。 拓展实验:用传感器比较不同物质的比热容 热量的计算 阅读教材第6页,完成以下内容。 1.沙子的比热容是0.92 103 J/(kg ),表示是1 kg的沙子 1 时约为0.92 103 J。那么2 kg沙子温度升高2 吸收的热量约为J。 2.计算物体吸收或放出的热量时,代表物体吸收的热量,代表物质的比热容,代表物体的质量,和分别代表物体初、末状态的温度,物体吸收热量的计算公式是:Q吸=;物体降温时放出的热量Q放=。 3.物体吸收热量或放出热量时,物体温度的变化量为 t=(温度升高)或 t=(温度降低)。 质量 温度升高 吸收的热量 3.68 103 Q吸 c m t0 cm(t-t0) cm(t0-t ) t-t0 t0- t t 合作探究 (简阳期中)关于比热容,下列说法中正确的是( ) A.物体的质量越大,它的比热容越大 B.同温度、同质量的不同物体,比热容大的物体含有的热量多 C.比热容与热量有关,某物质吸收或放出的热量越多,它的比热容就越大 D.比热容是物质的一种性质,所以比热容不会随物体温度的变化而变化 D 当堂评价 解析 比热容是物质的一种性质;物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关,故A、C错误,D正确; 热量是过程量,不能说含有,故B错误。 课堂总结 课堂练习 1、已知A、B两物体的比热容之比为2:5,当它们吸收的热量之比为5:1时,升高的温度相同,则A、B两物体的质量之比为. 25:2 课堂练习 2、质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙开高的温度由此可知( ) A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多 C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂 D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点 C 3.有一根烧红的铁钉,温度是800 ,质量是1.5 g。当温度降低到20 时,它放出了多少热量? 解析: 查比热容表可知铁的比热容为c = 0.46 103 J/(kg ),所以它放出的热量为: Q放=cm(t0-t) =0.46 103 J/(kg ) 1.5 10﹣3 kg (800 -20 ) =538.2 J 注意单位要统一 4.质量为2 kg的某种物质,当温度从20 升到40 时,吸收的热量是1.88 104 J。该物质的比热容是多少? 解:该物质的比热容: c= Q吸 m(t-t0) = 1.88 104 J 2 kg (40 -20 ) =0.47 103 J/(kg ) Lavf60.16.100 $