人教版（2024）九年级全册第3节 比热容公开课课件ppt

这是一份人教版（2024）九年级全册第3节 比热容公开课课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了这是为什么呢，学习目标，实验器材，实验目的，注意事项，实验操作，数据分析，实验结论，比热容，物理意义等内容，欢迎下载使用。

烈日下的中午，在水边玩耍时，脚踩在沙子上有什么感觉？踩在水中有什么感觉？
如果是傍晚，再去水边玩耍时，脚踩在沙子上和踩在水中又是什么感觉？
猜想：不同物质的吸热、和放热能力不同。
会用比热容解释一些生活现象，会进行简单的吸热、放热计算。
能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。
了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
烧杯、电加热器、天平、计时器、温度计、电源。
比较不同物质吸热的情况。
1.控制食用油和水的质量保持不变
2.使用完全相同的热源加热
完全相同热源，单位时间放出的热量相同。
用加热时间的长短表示吸收热量的多少
3.实验中还需要测量食用油和水升高的温度
用完全相同的电加热器，分别加热质量相等的食用油和水。
实验方案一：让食用油和水加热相同时间，比较温度升高的多少。
等质量的水和食用油，吸收相同的热量（加热相同的时间），食用油温度变化大。
实验方案二：让食用油和水升高相同的温度，比较加热时间。
等质量的水和食用油，升高相同的温度，水比食用油吸收热量多（水需要的加热时间更长）。
质量相等的食用油和水，吸收相同的热量，食用油升高的温度比水高；升高相同的温度，水吸收的热量多。
不同物质的吸热能力不同。
即：相同质量的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同
由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。
那么，怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？
用来比较物质的吸热能力的物理量。
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，用c表示。
数值上等于单位质量(1Kg)的某种物质在温度升高(或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量。
J/（kg·℃），读作：焦每千克摄氏度
m的单位：千克（kg）
∆t的单位：摄氏度（℃）
3.物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同。
1.不同物质的比热容一般不同，但如冰和煤油其比热容却相同。
比热容只跟物质种类、状态有关；与物质的质量、温度、吸收或放热的多少无关。
2.常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103J/（kg·℃）。其物理意义是：1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。
4.大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。
白天，海水吸收热量，由于海水比热容大，温度上升小。晚上，海水放出热量，由于海水比热容大，温度下降小。
白天，沙子吸收热量，由于沙子比热容小，温度上升大晚上，沙子放出热量，由于沙子比热容小，温度下降大
水的比热容是沙石的4倍多。质量相同的水和沙石，要使它们上升/下降相同的温度，水会吸收/放出更多的热量。
水比热容大在生产生活中的应用
由Q＝cmΔt可知：相同质量的水和其他液体相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，降温效果好，常用作为冷却剂。
由Q＝cmΔt可知：相同质量的水和其他液体相比，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，常用作为取暖调介质。
北方冬天楼房中的暖气用水作介质，通过热水缓缓流过暖气片，把燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。
1.比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
2.对于同一物质来说，比热容是一个固定值，它不随物体吸收（或放出）热量、质量的改变、温度的升高（或降低）而改变。
3.影响比热容的因素:物质的种类、物质的状态。
4.比热容的实质：（1）反映了物质吸热放热的本领，比热容越大，吸热或放热本领越强。（2）物质对冷热反应的灵敏程度，比热容越小，对冷热反应越灵敏。
例1 （2022·上海市张江集团中学八年级期末）下列各物理量中，表示物质特性的是（　　） A．比热容B．质量C．热量D．温度
【答案】A【详解】A．比热容是物质特有的一种特性，比热容大的物质吸热能力强，比热容小的吸热能力就弱，所以能够反应物质的吸热本领，其大小只与物质的种类和所处状态有关，故A符合题意；B．质量是指物体所含物质的多少，是物体的一个基本属性，不是物质特性，故B不符合题意；C．热量是物体在热传递过程中传递内能的多少，是一个过程量，不是物质的特性，故C不符合题意；D．两种不同的物质内能和温度很有可能是相等的，不是物质的特性，故D不符合题意。故选A。
1．（2021·河南驻马店·九年级期中）下列各种情况下，物质的比热容会发生变化的是（　　）A．水凝固成冰 B．一杯水倒去一半C．让水吸收更多的热量D．15℃的水变成45℃的水
【答案】A【详解】A．水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），冰的比热容是4.2×103J/（kg·℃），水凝固成冰，比热容发生了变化，故A符合题意；BCD．比热容是物质的特性，与物质的质量、吸收热量的多少、温度的变化均无关，故BCD不符合题意。故选A。
例2（2022·广东东莞·模拟预测）由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此（　　）A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地B．白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面C．白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
【答案】B【详解】水的比热容比泥土沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面。故ACD不符合题意，B符合题意。
2．（2021·北京·北师大实验中学九年级期中）学习了比热容的知识后，某物理课外兴趣小组绘制了如图所示的海陆风成因及流动情况示意图，其中正确的是（ ） A． B． C． D．
【答案】A【详解】AC、白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地土壤比热容比海水比热容小，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高，陆地上空气气压低于海洋表面气压，空气由海洋吹向陆地；故A正确，C错误；BD、夜间，由于陆地土壤比热容比海水比热容小，陆地降温比海洋快，海上气温高于陆地，陆地上空气压比海洋上空气压高，就出现与白天相反的风向空气由陆地吹向海洋；故BD错误．故选A．
例3 （2022·云南·丘北县天星乡中学九年级期末）将质量相同，材料不同的三块金属甲、乙、丙，加热到相同的温度后，放到上表面水平的长方体冰块上。经过一定时间后，冰块形状基本不再变化，最终观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容 （ ）A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．一样大
【答案】C【详解】金属块丙下方的冰块熔化快，说明金属块丙放出的热量多，甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的，根据公式Q放=cm(t-t0)可知，甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的，金属块丙放出的热量多，所以金属块丙的比热容比较大，故ABD不符合题意，C符合题意。
3．（2021·江苏镇江·九年级阶段练习）质量和初温都相等的铝块和铜块（c铝＞c铜），放出相等热量后，相互接触，则（　　）A．内能从铝块传向铜块B．内能从铜块传向铝块C．两者不发生热传递D．温度从铜块传向铝块
【答案】A【详解】已知c铝＞c铜，由可知，质量相等的铝块和铜块，放出相等热量后，铝的温度降低的少，而铝块和铜块的初温相等，因此铝的末温高于铜的末温，相互接触后，内能从温度高的物体传向温度低的物体，即内能从铝块传向铜块，故A正确。
烧开一壶水比烧热同一壶水，哪种需要吸收的热量更多？
烧开一壶水比烧开半壶水，哪种需要吸收的热量更多？
水吸收的热量与质量、升高的温度有什么关系？
根据比热容的计算公式:
可得吸收热量的计算公式:
可知物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成正比关系。
当物体放热时，同样可得放出热量的计算公式:
当不计热量损失 Q吸=Q放
例4　（2022·内蒙古通辽·中考真题）某太阳能热水器内装有100kg温度为20℃的水，阳光照射一天后，水温升高到90℃，热水器内的水吸收了___________J的热量，水的内能是通过___________的方式被改变的。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】 2.94×107 热传递【详解】水的质量m=100kg，温度变化量Δt=90℃-20℃=70℃，比热容C=4.2×103J/（kg·℃），水吸收的热量 ,改变内能的方式有做功和热传递，阳光照射属于热传递。
4.　（2022·湖南株洲·中考真题）如表格中的数据为水和煤油的比热容，这两种液体中______适合作为汽车发动机的冷却液。若要使壶中质量为2kg的水升高20℃，水需吸收______J热量，将壶中的水加热一段时间后水变少了，是因为水发生了______现象（填物态变化的名称）。
【答案】 水     1.68×105     汽化【详解】由表格数据可知，水的比热容大于煤油的比热容，相同质量的水和煤油相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以水适合作为汽车发动机的冷却液；水吸收的热量将壶中的水加热一段时间后，部分液态的水汽化变为气态的水蒸气导致壶中的水变少。
1.（2022·湖南益阳·九年级期末）关于比热容的下列说法中，正确的是（　　）A．同温度、同质量的不同物体，比热容小的物体含热量少B．同样条件下，比热容大的物质对调节温度有很好的作用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．冰和水属于同种物质，所以比热容相同
【答案】 B【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有的热量，故A错误；B．同样条件下，吸收或放出相同的热量时，比热容大的物质温度变化量小，对调节温度有很好的作用，故B正确；C．比热容是物质是一种属性，与物质吸收或放出的热量多少无关，故C错误；D．冰和水属于同种物质的不同状态，比热容不同，故D错误。故选B。
2.（2021·上海·新中初级中学八年级期末）把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水，足够长的时间后，三球的温度变化_______（选填：“相同”或“不相同”）。其中吸收热量最多的是_______球，吸收热量最少的是_______球。（已知c铝＞c铁＞c铜）
【答案】 相同     铝     铜【详解】把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时投入沸腾的水中，一段时间后，由于热传递，铁球、铝球和铜球的温度都等干水的沸点，三球温度变化相同。铝的比热容最大，铜球的比热容最小，由热量公式可知，质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球升高相同的温度，铝吸收的热量最多，铜球收的热量最少。
3.（2021·浙江·杭州市建兰中学九年级期中）在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中，需要控制一些变量，下列各控制内容，有必要的是A．加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B．盛放液体的容器要相同，两种液体的质量要相等C．两种液体的体积要完全相等D．两种液体的初温一定要相同
【答案】B【详解】A．酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故A不符合题意；B．实验中，两种液体的质量必须相等，符合控制变量法的要求，盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同，故B符合题意；C．液体的体积对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故C不符合题意；D．实验时需要测量两种液体升高温度的情况进行比较，但不一定要求两种液体的初温相同，故D不符合题意．
4.（2021·上海·新中初级中学八年级期末）将质量为2千克的水从20℃加热至70℃，求水吸收的热量Q。[c水=4.2×103焦/(千克·℃)]
【答案】4.2×105J【详解】解：由比热容的公式变形可得水吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J 答：水吸收的热量为4.2×105J。
5．（2022·湖南·株洲二中模拟预测）小明利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热的关系，操作如下：（1）在两烧杯中分别装入初始温度相同且 _____（选填“质量”或“体积”）相等的沙子和水；（2）用相同的酒精灯火焰加热，每隔相同的时间记录一次温度，实验中通过 _____的方式使液体内能增大（选填“做功”或“热传递”），其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 _____℃；（3）实验中，是通过比较 _____来间接反映沙子和水吸收热量的多少；（4）根据实验数据，小明作出了水和沙子的温度随时间变化的图像，由图丙可知，水的温度随时间变化的图像是 _____（选填“a”或“b”），沙子的比热容为 _____J/（kg•℃）。已知[ ]
【答案】质量     热传递     37     加热时间     a     2.1×103【详解】（1）研究沙子和水的温度变化与吸热的关系，要控制质量相同，故在两烧杯中分别装入初温度相同且质量相等的沙子和水。（2）燃料燃烧放出的热量，通过热传递的方式使物体的内能增大。某时刻的温度如图乙所示，温度计分度值为1℃，其示数为37℃。（3）根据转换法，实验中，是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量的。（4）根据实验数据，小明画出了水和沙子的温度随时间变化的图像，升高相同的温度，水加热时间长，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是a。由绘制出的两种物质温度随时间变化的关系图像，升高30℃，b用时3min，a用时6min，根据在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成成正比，沙子的比热容为
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
3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
4.特性：比热容是物质的一种属性，用字母c表示
2.实验结论：相同质量的不同物质升高相同的温度，吸收热量不同。
1.物理意义：表示物质吸热能力的物理量
吸收热量的计算公式:
放出热量的计算公式: