【苏科版】九上物理 12.3 物质的比热容（课件+内嵌式视频）

物质的比热容CHUZHONGWULI第十二章 机械能和内能 物理第3节苏科版 物理 九年级 上册热传递过程中吸收放出的热量 比热容三、物质的比热容1导入新课①你去过大海边吗？烈日下的中午，当你在水中游泳上岸时，脚踩在沙子上有什么感觉？与在水中的感觉有什么不同？ ②而到了傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的。同样的太阳照射下，为什么沙子和水的温度不同？②比较下面两图，看一看两地的气温情况，发现什么规律？ 为什么沙漠地区比沿海地区的昼夜温差大？温度差为6℃ 温度差为16℃ 吐鲁番市这天白天的温度达到37℃，夜间温度降到21℃ 。 上海市这天白天的最高温度33℃，夜间的最低温度为27℃。2学习新课提出问题初夏，小明和小华去海边游玩。中午，他们赤脚走在海边的沙滩上，觉得沙子很烫；当他们跳进海水中时，却觉得海水较凉。同样都是在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不一样呢?可能是沙子和水吸收相同热量时升高的温度不相同，沙子吸热升温比水快的缘故.猜想与假设实验设计探究不同物质吸热升温的情况①如果沙子和水的质量不相等，会不会对实验结果有影响？有影响。可以控制沙子和水的质量相等.②如何控制沙子和水吸收的热量相同？可以用相同酒精灯对沙子和水加热相同的时间.1. 研究方法——控制变量法、转换法转换法用加热时间替代吸收的热量。使用易拉罐：易拉罐的导热性好。1. 将质量相等的沙子和水分别装入易拉罐中，测量并记录沙子和水的初温。天平测量温度计实验与记录2. 把装有沙子的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热，用玻璃棒不断进行搅拌，每隔1min测量记录一次温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据记入表格。3. 把装有水的易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热，用玻璃棒不断进行搅拌，每隔1min测量记录一次温度，一段时间后，撤去酒精灯，将数据记入表格。1818242130243627搅拌的目的：使沙子和水受热均匀。分析与结论沙子水根据实验数据，在坐标系中画出沙子和水温度随时间变化的图像.1. 质量相等的沙子和水，哪一个升温快?你是怎么得到这一结论的? 沙子升温快，加热时间相同时，升高的温度高。或两者升高相同的温度时，沙子所用时间短。 2. 质量相等的沙子和水升高相同的温度，哪一个吸收的热量多?你是怎么得到这一结论的? 水。升高相同的温度，加热时间长，吸收的热量多。分析图像，并讨论: 不同物质在质量_______，升高温度_______的条件下，吸收的热量____________。水相等相同不相等换用其他的不同物质进行实验，得到的结果是类似的.实验结论：质量相等的沙子和水升高相同的温度，____吸收的热量多。视频演示——《探究不同物质的吸热能力》 1. 比热容 物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。符号：c二、比热容（specific heat）在数值上，比热容的大小等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 3. 比热容是物质的一种物理属性；是反映物质吸放热本领的物理量；比热容大，吸(放)热能力强。从上表中你可发现什么规律？4. 常见物质的比热容[J/（Kg·℃）] ③水的比热容最大，约是砂石的4.5倍。 ②同种物质在不同状态时，比热容值不同。 ①不同种物质，比热容值一般不同。【例题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B符合题意，ACD不符合题意。B【例题2】如图甲所示为“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华用两个相同的容器（用虚线框表示）分别装入质量相等的 A、B 两种液体，用相同的装置加热。 ①从实验效果考虑，本实验选择_______（烧杯/易拉罐）作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是_________。 因为易拉罐比烧杯易传热，且在传热过程中吸热比烧杯少，所以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好. 实验中用玻璃棒不断搅拌容器中的液体，目的是使液体各处受热均匀。易拉罐使液体各处受热均匀②两种液体吸收的热量可通过_______________(液体升高的温度/加热时间)比较.③根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，___吸收的热量多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，___升温较高(A/B)。②用相同的装置对两种液体加热，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间的长短来比较，加热时间长，液体吸热多.③分析图像可知，质量相等的 A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热的时间较长，吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在加热相同时间(即吸收相同热量)时，B升温较高。加热时间AB三、水的比热容比较大的应用 由上可知，水的比热容比较大。所以在生活、生产中有着广泛的应用，对气候的变化影响也比较大。水比热容大的应用及现象主要分三个方面：①用热水取暖；②用冷水冷却发动机；③影响气温；例如沿海地区的昼夜温差较小。水的比热容 4.2×103J/(kg·℃)　①不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？②汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处?③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。 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。　　 ①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 。 四、利用比热容知识解释一些现象　　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”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：③体温计中为什么用水银作测温介质? 用水可以吗?水银的比热容 0.14×103焦/(千克·℃)实验表明，在吸热或放热过程中，质量越大、比热容越大、温度的变化越大，物体吸收或放出的热量就越多。1. 热传递过程中吸收或放出的热量设物体的质量为m，初温度为t0，末温度为t。当温度升高时，物体吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)当温度降低时，物体放出的热量 Q放=cm(t0-t)【例题1】初温为20℃，质量为5kg的一壶水温度升高到100℃ ，需要吸收多少热量？分析：已知水的质量，查表可知水的比热容，利用相关公式计算即可。解：水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0) =4.2×103J/（kg∙℃）×5kg×（100-20）℃ =1.68×106J答：水要吸收1.68×106J的热量。海陆风的成因在沿海地区，白天的风通常从大海吹向陆地，而晚上的风却从陆地吹向大海，这种风叫“海陆风”。海陆风是怎么形成的呢?海风和陆风通常在炎热、晴朗的天气产生。由于陆地和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成了对流。海陆风的成因陆风 如图所示，夜晚，陆地比大海降温快，海面的热空气上升，地面附近的冷空气就会来补充，于是冷的空气沿地面吹向大海，形成陆风。3课堂总结①物质的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。物质的比热容比热容②物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。③定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与 它的质量和升高温度的乘积之比，叫做比热容。⑤单位：J/(kg·℃)。  ⑥比热容是物质的一种物理属性。热量的计算影响吸放热多少的因素：物质种类、质量、升高的温度。计算公式①吸热公式：②放热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔtQ放=cm (t0-t) ＝cmΔt视频——《课堂总结》4WHAT•WHY•WOW 1. 任选两种物质，将它们放在太阳光下，看看哪种物质升温快。想一想，影响升温快慢的因素有哪些?在物体质量和受热面积一定的条件下，吸热升温快的物质一般比热容小。在太阳光照射下，影响物体升温快慢的因素有物体的质量、受热面积、物体的颜色等. 结论①不正确。因为在太阳光照射下，干泥土和湿泥土吸热情况基本相同，但由于湿泥土含水量大，其比热容比干泥土大，因此升温较慢。结论②正确。水和冰的比热容不相等，但它们是同一种物质。结论③正确。虽然比热容是物质的一种物理属性，但不同物质的比热容有可能近似相等。例如，煤油和冰的比热容相等、钢和铁的比热容也相等。2. 小明在阅读p.45“一些物质的比热容”表格后，得出了如下结论： ①在太阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢； ②同种物质升高相同温度，吸收的热量不一定相等； ③不同物质的比热容有可能大致相等.你是否同意他的观点?为什么?3. 如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。你能说说用水冷却的优点吗?水的比热容大，当其循环通过汽车发动机时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，从而达到较好的冷却效果。4. 质量为10 kg、温度为20℃的水，吸收1.26×106J热量后，温度将升高到多少摄氏度?    5. 某同学在烧杯中装入500g水，测得水的温度为20℃，然后用酒精灯给水加热，直至水温上升到70℃。①在上述过程中，水的内能增加了多少?②有同学认为，水吸收的热量就等于酒精燃烧所放出的热量。你认为对吗?请说明理由. ①1.05×105 J. ②不对。水吸收的热量要小于酒精燃烧所放出的热量，因为在给水加热的过程中，不可避免会有热量损失。Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg∙℃）×0.5kg×（70-20）℃=1.05×105J6.“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国西北沙漠地区日温差较大的生动写照。请用学过的知识解释这一现象。 沙漠地区地表以沙石为主，沙石的比热容小，在太阳光下升温快；而当没有太阳光照射时，降温也快。夜间降温后的冰冷地表从空气中吸热，使气温降低；中午时分，在太阳照射下地表急剧升温，并向空气放热，导致气温升高。从而出现一天中早晨气温很低、中午气温很高的气候现象。5课堂练习1. 对于同一物态的某种物质，（ ）A．比热容跟热量成正比B．比热容跟质量成反比C．比热容跟温度变化量成反比D．吸收或放出的热量跟质量和温度变化量的乘积之比是个定值。D 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；吸收或放出的热量跟质量和温度变化量的乘积之比即为比热容： 2. 下列说法正确的是 （ ） A、一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的一半； B、吸收热量多的物质，比热容一定大； C、高温物体放出的热量一定多； D、质量相等的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度.D 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；所以A、B错误。 根据 Q=cm (t0-t) ＝cmΔt 可知：质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，因为煤油的比热容小于水的比热容，所以煤油升高的温度大于水升高的温度. 选项D正确。 3. 在农业生产中，为了保护秧苗夜间不致受冻，傍晚时要向秧田里多灌些水。这是因为水的 ( ) A、密度大 B、比热容大 C、温度高 D、热膨胀大B为了保护秧苗夜间不致受冻，傍晚时要向秧田里多灌些水。这是因为水的比热容大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多。 4. 以下四种现象中，与水的比热容无关系的是（ ）　 　 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C夏天洒水降温 ，是利用了水蒸发吸热的原理，与水的比热容无关。 5. 下列说法中，能反映物体放出热量多少跟物质种类有关的是　（ ）A. 相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同B. 相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同C. 不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同D. 不同质量的不同物质，降低不同的温度，放出的热量一定不同 B 根据控制变量法可知：要反映物体放出热量多少跟物质种类有关，应该控制物质的质量相同，降低的温度相同，物质种类不同，所以选B。6. 两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，下列说法中正确的是（　　）A．比热容大的物质升高温度较小 B．比热容小的物质升高温度较小 C．比热容大的物质升高温度较大 D．升高温度相同，与比热容大小无关A 根据Q=cmΔt可知：吸收的热量Q与质量m相同，比热容C越大，则△t越小。 7．将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c铁