14.2 物质的比热容 课件 -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦物质的比热容，涵盖概念、特性及热量计算。通过沙滩与海水温度差异的情景导入，结合实验探究不同物质吸热情况，构建从现象到概念再到计算的学习支架，衔接热量与比热容知识。 其亮点是以科学探究为主线，实验设计运用控制变量法和转换法，培养科学思维，结合沿海与沙漠温差等实例解释自然现象强化物理观念。课堂小结系统梳理知识，帮助学生提升探究能力和知识应用，为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

第十四章 内能与热机 第2节 物质的比热容 引入新课： （1）烈日炎炎的夏季，白天沙滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽； （2）傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。 【交流讨论】 （1）同样的日照强度和时间，为什么沙子和海水的温度总是不一样？ （2）你能用科学的规律去解释其中的现象吗？ 【情景展示】 1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。会进行简单的吸、放热计算。 （物理观念） 2.通过分析物理事实到抽象概括比热容概念，提升学生科学推理能力。（科学思维） 3.通过比热容的实验，探究、实验、观察比较不同物质的吸热能力不同，体会控制变量的方法在实验中的作用。（科学探究） 3. 尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。（科学态度与责任） 学习目标： 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 【现象探究】烧水时，水会吸热，加热水的过程就是热传递的过程。在热传递的过程中，传递的热的多少叫做热量。 【思考讨论】 （1）烧开水时，烧开一壶水和烧开半壶水需要的热量哪个多？ （2）把一壶水烧到60℃和烧到100℃，哪个需要的热量多？ （3）烧水时，水吸收热量的多少可能跟哪些因素有关呢？有什么关系？ 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 【交流讨论】 （1）烧开一壶水比烧开半壶水吸收的热量多。 （2）烧成开水时，水吸收的热量多。 （3）烧水时，水吸收热量的多少可能跟水的质量、水升高的温度有关；同种物质质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多。 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 【实验探究】比较不同物质吸热的情况 【思考讨论】 对于不同的物质，例如水、沙子、煤油，如果它们的质量相同,温度升高的度数也一样，它们吸收的热量是否相同? 怎样比较不同物质的吸热能力呢? 请同学们使用桌上的实验器材,边讨论边合作设计实验方案. 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 【实验方案】 1.利用什么研究方法？ 2.如何控制相关变量？ 3.怎样反映物体吸收的热量？ 4.需要准备哪些测量仪器？ （控制变量法） （相同规格的加热器） （加热时间） （天平） （温度计） （转换法） （秒表） 方案1：选取质量相同的不同物质，让它们吸收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升高少的物质吸热本领强； 方案2：选取质量相同的不同物质，使它们升高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。 【思考交流】 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 【进行实验与收集数据】 （1）取质量相等的水与食用油各200g. （2）按照如图所示安装器材。观察温度计的示数，记下加热前水和食用油的温度. （3）接通电源，同时对烧杯中的水和食用油加热3～10min（根据实际情况而定）. （4）停止加热，同时读出两只温度计的示数，记下水和食用油的温度. （5）算出加热过程中水和食用油的温度各升高多少℃. 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 （6）处理实验数据1 液体 质量m/g 初温t0/℃ 末温 t1/℃ （t1-t0） /℃ 加热时间/min 吸收的热量 （加热时间） 食用油 200 29 55 26 4 少 水 200 28 54 26 8 多 【分析与论证】 现象：质量相等的水和食用油，升高的温度相同，食用油升高需要的加热时间更长。 结论：水和食用油吸热本领不一样. 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 （6）处理实验数据2 液体 质量m/g 加热时间/min 吸收的热量 （加热时间） 初温t0/℃ 末温 t1/℃ （t1-t0） /℃ 食用油 200 10 相等 20 74 54 水 200 10 相等 20 48 24 【分析与论证】 现象：质量相等的水和食用油吸收相同的热量，升高的温度不相同，食用油升高的温度比水的多。 结论：水和食用油吸热本领不一样. 任务一：热量 活动一：实验比较不同物质的吸热情况 【分析与论证】 （2）进一步分析：对质量相同的水和食用油加热，若使它们升高相同的温度，对水加热的时间要更长一些，表明相同质量的水和食用油升高相同的温度吸收的热量不同，水吸收的热量更多；对质量相同的水和食用油加热，若对它们加热相同时间，水的温度变化更少一些，表明相同质量的水和食用油吸收相同的热量，水的温度更稳定。 （3）换用其他物质进行实验，发现在质量相同、升高的温度相同时，不同物质吸收的热量也不同。 （4）实验结论： 质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度也不同。 实验说明不同种类的物质吸热本领不同。 任务一：比热容 活动二：认识比热容 1. 比热容 （1）物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 （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。 （3）定义式：比热容 C 任务一：比热容 活动二：认识比热容 （4）公式C中各物理量及其单位： Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J） m 表示物体的质量，单位是千克（kg） Δt 表示升高（或降低）的温度，单位是摄氏度（℃） 吸热时Δt =t末温- t0 放热时Δt=t0 – t末温 C 表示物质的比热容，单位是焦/（千克·℃），符号: J/(kg·℃) 任务一：比热容 活动二：认识比热容 （5）实验证明： 单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量，也等于这种物质的比热容。 （6）水的比热容是：4.2×103J/（kg·℃）。表示的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J. （7）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 ①同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类和状态有关。 ②比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。 任务一：比热容 活动二：认识比热容 常见物质的比热容[J/（kg·℃）] 水　4.2×103 色拉油　1.97×103 铁、钢　0.46×103 酒精　2.4×103 砂石　0.92×103 铜　　0.39×103 煤油　2.1×103 铝　　 0.88×103 水银 0.14×103 冰　2.1×103 干泥土 0.84×103 铅 　 0.13×103 从上表中你可发现什么规律 ？ ①水的比热容最大。同样条件下，吸热多或温度变化少。 ②同种物质在不同状态时。比热容值不同，如水与冰。 ③不同种物质，比热容值一般不同。如煤油与冰。 【思考交流】 ①哪种物质比热容最大？有什么科学含义？ ②同种物质的比热容是固定的吗？为什么？ ③不同种物质，比热容一定不同吗？为什么？ 任务一：比热容 活动二：认识比热容 2. 运用比热容知识解释有关现象 （1）为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小？ 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相同，但是海水的比热容比沙子大，所以海水升温比沙子慢；因此白天海水温度低，沙子温度高。 晚上没有光照时，海水和沙子放出相同热量时，海水降低的温度比沙子的小。所以海水温度高，沙子温度低。 任务一：比热容 活动二：认识比热容 （2）沙漠地带昼夜温差变化大的原因 吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开。这是为什么呢？ 砂石的比热容比较小，在吸收（或放出）相同的热量时，升高（或降低）的温度比其他物质的要大。 任务一：比热容 活动二：认识比热容 （3）冬天为什么用暖气水做“热源”？ 【分析】在北方生活中往往用热水取暖，让热水缓缓流过散热器，因为水的比热容较大，水的温度降低时，放出较多的热量。 （4）汽车为什么用水做“冷却剂”冷却汽车发动机？ 【分析】在汽车发动机在工作时发热很多，常用循环流动的水来吸热作为冷却剂，水的比热容大，质量与升高温度相同时，水吸收的热量较多。 课堂练习： 【评价练习1】下列事例能说明物质吸收的热量与物质种类有关的是（   ） A．质量相等的水，温度升高5℃，它们吸收的热量相等 B．质量相等的水和煤油，温度都升高5℃，水吸收的热量比煤油多 C．质量相等的水，温度分别升高10℃和5℃，它们吸收的热量不相等 D．质量不相等的水，温度都升高10℃，它们吸收的热量不相等 练一练 【解析】物质吸收热量的多少与物质的种类、物质升高的温度及物质的质量有关。要探究物质吸收的热量与物质种类有关，应比较不同的物质在质量、升高的温度相同的情况下吸收热量的关系，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 B 课堂练习： 【评价练习2】 练一练 小明探究不同物质吸热升温的属性，他设计如图所示的实验装置： ①实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过     来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）。 加热时间 解析： ①探究不同物质吸热升温的属性，由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少； 课堂练习： ②实验中除了水和煤油的质量相同，还有_____________必须相同.     ③他得到如下实验数据，分析表格中数据可以得出的初步结论是： 。 物质 质量m/kg 升高温度Δt/℃ 加热时间t/min 水 0.1 10 2 煤油 0.1 10 1 质量相等的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量不等. 加热方法 解析： ②要探究物质吸热升温的属性，根据控制变量法，要控制沙子和水的质量相等、吸收的热量相同，即加热方法应该相同。 ③分析表格中数据发现，质量相等的水与煤油，升高相同温度时，水加热时间长，水吸收的热量多，故可得出结论：质量相等的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量不等. 任务三：热量的计算 活动三：利用公式进行热量的计算 1. 热量的计算 根据比热容公式C （1）物体温度升高时，所吸收的热量为： Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，所放出的热量为： Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。 任务三：热量的计算 活动三：利用公式进行热量的计算 （3） 各物理量单位的选择 根据公式Q=cm (t-t0) = cm△tΔt m 表示物质的质量，单位：kg △t表示改变的温度，单位：℃ C 表示物质比热容，单位： J/（kg·℃） Q 表示吸收或放出的热量，单位：J 【例题1】（2024•虹口区二模）加热质量为2千克的铝块，铝块的温度升高了10℃。求：铝块吸收的热量Q吸。[c铝＝0.9×103焦/（千克•℃）] 解：铝块吸收的热量： Q吸＝c铝mΔt＝0.9×103J/（kg•℃）×2kg×10℃＝1.8×104J。 即铝块吸收的热量为1.8×104J。 任务三：热量的计算 活动三：利用公式进行热量的计算 任务三：热量的计算 活动三：利用公式进行热量的计算 【例题2】（2024•济南一模）为使每个学生喝上放心安全的直饮水，大部分学校购置了饮水机。某饮水机的出水温度在20～45℃之间，适合学生直接饮用。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），求该饮水机将35kg水由15℃加热至35℃需要吸收多少热量？ 解：Δt＝t2﹣t1＝35℃﹣15℃＝20℃， 水吸收的热量：Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×35kg×20℃＝2.94×106J； 即该饮水机将35kg水由15℃加热至35℃需要吸收 2.94×106J的热量。 任务三：热量的计算 活动三：利用公式进行热量的计算 【归纳总结】 应用热量公式解题应注意的几个问题  （1）质量的单位要用千克。 （2）注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词，一定要分清初温、末温，升高了、升高到（或降低了、降低到）的温度含义，要根据题意作出正确的判断。 （3）应用热量公式的条件是物质的状态不能改变，若不考虑这个因素，计算结果就会出现错误。 （4）这两个公式解题的一般步骤是：①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式；②明确要求的物理量；③根据所给已知条件求解。  课堂小结: ①物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 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，叫这种物质的比热容。 ③公式： C ④单位：J/（kg·℃） ⑤比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 热量 比热容 热量的 计算 ①影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。 ②吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt ③放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 比热容 热量 ①热传递过程中，传递的热的多少叫热量，单位是焦耳。 ②1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。 $