12.3　物质的比热容（教学课件）-初中物理沪粤版（2024）九年级上册

沪粤版九年级上册第十二章　内能与热机物质的比热容12.3学习目标西部之旅新疆地区有句谚语：“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。你知道其中的原因吗？1.活动：探究水和砂石的吸热、放热性能一、不同物质的吸热、放热性能(1)实验器材(2)实验过程把水和砂石分别放入烧杯中，用同一盏酒精灯对它们分别加热，同时搅拌砂石和水，使它们受热均匀。观察在相同的加热时间(如1 min)内，它们温度的变化，并记下升高的温度。(3)实验数据记录表格：水和砂石的起始温度为　　　　℃。数据分析：(4)实验结论：质量相等的水和砂石，在相同加热时间(吸收相同热量)时，升高的温度_____(选填“相同”或“不同”)。不同2.大量实验表明，质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般是 (选填“相等”或“不相等”)的，这表明物体温度升高时吸收的热量与物质的种类有关。单位质量的某种物质温度降低1 ℃所放出的热量和它温度升高1 ℃所吸收的热量 (选填“相等”或“不相等”)。不相等相等若用完全相同的电加热源，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？ 水的吸热能力强学以致用　(2024·百色平果市期末)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”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，这种研究方法叫做　 　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，两物质质量相同，升高相同的温度，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。大于牛奶解析　分析表格数据可知，相同质量的牛奶、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。 比热容1 kgcJ/(kg·℃)焦每千克摄氏度二、比热容思考：如果物质温度降低，放出热量，比热容的表达式应该怎么写呢？ 4.阅读教材第35页表12－3－2“一些常见物质的比热容”，回答下面的问题：(1)比热容是反映物质 的物理量；(2) 不同，比热容一般不同；(3)比热容和物质的状态 关；(4)水的比热容是：c水＝ J/(kg·℃)。自身吸、放热性能物质种类有4.2×1035.水的比热容(1)特点：水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些；在变化相同的温度时，水能吸收或放出更多热量。(2)现象及应用①白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海地区比内陆地区温度降低少。正因如此，在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。②水比热容大的特点，在生产、生活中也经常被利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？因为海水与沙子受光照时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水温度变化量小于沙子。为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的昼夜温差差别如此大？水的比热容比沙子大，白天吸收相同的热量或夜晚放出相同的热量，水的温度变化量小于沙子的温度变化量，所以同一纬度的海滨城市和沙漠地区的昼夜温差差别很大。思考：在日常生活中，既可以用水来取暖，也可以用水来降温，你能说明是什么原因吗？答案　水的吸放热本领强，可以用水作为散热剂。水的温度难改变，可以用来作为冷却剂。学以致用　1.冬天，社区户外工作人员常用热水袋进行取暖。热水袋的内部液体主要是水，这是利用了水的(　　)A.比热容大B.温度高C.沸点高D.凝固点低A2.煤油的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)，一桶煤油的质量是15 kg，倒出一半后，桶内剩余煤油的质量是　 kg，比热容是　　　 　 J/(kg·℃)。 7.52.1×103 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： ；物体降温时放出的热量 。 Q吸ct1mt2Q吸＝cm(t2－t1)Q放＝cm(t1－ t2)三、热量的计算例题　质量为2 kg的砂石，温度从10 ℃升高到20 ℃，吸收了多少热量？砂石的比热容c砂＝0.92×103 J/(kg·℃)解：由热量计算公式得Q吸＝c砂m(t2－t1)＝0.92×103 J/(kg·℃)×2 kg×(20 ℃－10 ℃)＝1.84×104 J。1.(2024·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。2.(2024·济南长清区期中改编)初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，常常傍晚往农田里灌水，白天再将水放出。原因是(　　)A.水的温度比泥土的温度低B.水的质量比泥土的质量大C.水的密度比泥土的密度小D.水的比热容比泥土的比热容大D3.(2024·湖南月考)同学们从地理学中了解到温带海洋性气候与温带大陆性气候有较大差异，气温上的差异尤为明显，从图表中可发现月平均温差较大的是温带大陆性气候，从物理学角度考虑造成两种气候差异的根本原因是　　　　　　　　　　　；生活中应用此原理的实例有__________________________________。不同物质的比热容不同北方楼房中的“暖气”用水作为介质解析　由于温带海洋性气候地区靠近海洋，受海洋的影响大，海洋中的水具有较大的比热容，能够调节周围地区的气温，使得温差较小。而温带大陆性气候地区主要以砂石等物质为主，这些物质的比热容较小，因此温差较大。从物理学角度来看，造成这种气候差异的根本原因是不同物质的比热容不同。生活中应用此原理的实例有很多，比如北方楼房中的“暖气”用水作为介质来传递热量。这是因为水的比热容大，能够存储更多的热量，并且在放出热量时温度变化不大，从而保持室内温度的稳定。4.(2024·汕头期中)质量为10 kg的水温度从50 ℃降低到30 ℃放出的热量，全部被冰吸收，冰的温度升高了10 ℃[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，c冰＝2.1×103 J/(kg·℃)]，求：(1)水放出的热量；解：水放出的热量：Q放＝c水m水(t1－t2)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(50 ℃－30 ℃)＝8.4×105 J；(2)冰的质量。 城市热岛效应是由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象，最显著的特征之一就是城市气温比郊区气温高的现象，该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。热岛效应