初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）三、物质的比热容教课ppt课件

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探究不同物质的吸热能力比热容热量的计算水的比热容大的应用
1. 概念 物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q 表示。2. 单位 焦耳（J）。3. 说明 热量可以用来量度物体内能改变的多少。物体吸收（或放出）多少焦的热量，内能就增加（或减少）多少焦。例如，水结冰的过程，温度不变，根据水结冰放出热量，可以判断水结冰内能减少；如果水结冰放出热量800 J，内能就减少800J。
深度理解热量是物体间转移的能量，不是物体具有的能量。可以说物体吸收(放出)多少热量，不能说物体具有(含有)多少热量。
[无锡滨湖区期末]关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（ ）A. 高温物体的内能可以比低温物体的内能小B. 热传递时，高温物体将温度传递给低温物体C. 相同温度下，等质量的水比冰含有的热量多D. 物体内能增加，一定从外界吸收热量
考向： 温度、内能、热量的辨析
解析：物体的内能与多种因素有关，则高温物体的内能可以比低温物体的内能小，故A 正确；热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，或从物体的高温部分传递到低温部分，而不是传递温度，B 错误；热量是过程量，不能说含有热量，C 错误；物体温度升高，内能增加，可能是通过从外界吸收热量也可能是外界物体对它做功达到的，D 错误。
探究不同物质吸热升温的现象
实验设计：将质量均为5 0 g 的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温，即为此时沙子和水的温度。如图1 甲所示，用红外灯均匀照射两个瓷盘4 min 后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。
如图乙所示是在红外线照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片。仪器显示，此时沙子的温度为55 . 4 ℃，水的温度为30 . 7 ℃。
实验要点用同一红外灯均匀照射两个瓷盘，目的是控制相同时间内沙子和水吸收的热量相同。
实验思考 为什么用同一红外灯均匀照射两个瓷盘？分析论证：质量、初温相同的沙子和水，加热相同的时间，沙子的温度高于水的温度，沙子升高的温度多，即沙子比水升温快。
发散思考 上述实验用的是“加热相同时间，比较温度上升的快慢”的方法，还可以用什么方法来比较它们吸热升温的快慢？质量、初温相同的沙子和水，假如升高相同的温度，对水加热的时间长，即水吸收的热量多。实验结论：不同物质在质量相等、升高温度相同的条件下，吸收的热量不相等。
发散结果也可运用“升高相同温度，比较加热的时间”的方法来比较它们吸热升温的快慢，加热时间短的吸热升温快。
[南京玄武区校级月考]为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入A、B 两种液体，并且用相同的装置加热，如图2 甲所示。
解题秘方：探究不同物质的吸热能力实验，利用控制变量法分析实验，主要指抓住几个相等：被加热物质的初温相等、质量相等、加热时间相等或升高的温度相等；利用转换法分析实验，要理解由于加热方式一样，物质在单位时间内吸收的热量一样，才可以用“加热时间”表示物质吸收热量的多少。
（1）实验中，应该向两个烧杯中加入_______（填“质量”和“体积”）相同的两种不同液体。实验需要的测量器材除图中所示温度计以外还需要_______ 。
解析：（1）比较不同物质的吸热能力，要控制不同物质的质量相同，则应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。实验过程中，需要利用秒表测量加热时间。
（2）该实验中相同的加热方式表示___________________，实验中______________（填“温度计的示数”或“加热时间”）反映A、B液体吸热的多少。
解析：（2）相同的加热方式，则在相同的加热时间内吸收的热量相同，所以，实验中物质吸热的多少是通过观察加热时间确定的。
（3）根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40 ℃时，A 增加的内能_______（填“＞”“=”或“＜”）B 增加的内能；若使两者吸收相同的热量，则温度变化较大的是_______（填“A”或“B”）。
解析：（3）两温度计示数都升高到40℃时，B 加热时间长，B 吸热多，A 增加的内能小于B 增加的内能，吸热能力较强的是B。若使两者吸收相同的热量，即加热相同时间，则温度变化较大的是A。
（4）如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用_______（填“A”或“B”）效果比较好。
解析：（4）B 的吸热能力强，在质量和升高的温度相同时，B 吸热多，如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用B 效果比较好。
1. 物理意义 表示不同物质吸热能力的物理量，比热容越大，吸热能力越强，温度越不容易变化．2. 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，叫作比热容．
→吸收(或放出)的热量
→升高(或降低)的温度
深度思考 比热容随着物体的热量、质量、温度的改变而改变吗？
深度理解比热容是物质的一种属性. 它和密度一样与定义式中的物理量没有必然联系.“质量和升高(或降低) 的温度相同时，比热容与吸收(或放出) 的热量成正比”“吸收(或放出) 的热量和质量相同时，比热容与升高(或降低)的温度成反比”等都是错误的说法.
阅读表格：一些物质的比热容[J/(kg·℃ )]
分析思考 从上面表格中发现了什么？
分析结果不同物质的比热容一般不同；水的比热容最大；同种物质不同状态的比热容不同，例如冰和水；不同物质的比热容可能相同，例如煤油和冰.
5. 水的比热容及应用(1)大小：c水=4.2×103 J/(kg·℃)．(2)物理意义：表示质量1 千克的水温度升高(或降低)1 摄氏度，需要吸收(或放出)的热量为4.2×103 焦．(3)水的比热容较大的应用：①散热剂和冷却剂；②冬天，人们常在热水袋中装入热水来取暖；③调节气候等.
考向： 比热容概念的理解
下列说法正确的是( )A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小B. 水和沙石放出相等热量，水的温度降低得较多C. 水的比热容表示水的温度升高1 ℃吸收的热量是4.2×103 JD. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
1. 热量的计算公式(1)温度升高时，吸收热量 Q吸=cm(t－t0).(2)温度降低时，释放热量 Q放=cm(t0－t).上面公式比热容c 的单位为J /（k g·℃），初温t0和末温t 的单位为℃，吸收的热量Q吸和放出的热量Q放的单位为J，质量m 的单位为k g 。
易错提醒与温度有关的用词“升高”“升高了”不同于“升高到”；质量的单位不是kg 的要换算成kg.
深度思考 吸收热量的公式和放出热量的公式的不同点在哪儿？为什么有这样的不同？
深度理解吸热的物体末温t高于初温t0. 放热的物体末温t 低于初温t0. 个性化的公式，计算不会出现负数.
淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5 kg 的金属块加热到440 ℃ ，然后放在室温为20 ℃ 的空气中自然冷却，求：[ 已知该金属的比热容为0.5×103 J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）]（1）金属块在冷却过程中放出的热量。（2）若把这些热量全部用于给20 ℃ 、1.5 kg 的水加热，在标准大气压下水温升高到多少摄氏度。
解题秘方：利用Q=cmΔt 计算热量时，质量的单位换算成k g ，还要注意“升高”“升高了”“降低”“降低了”与“升高到”“降低到”的区别。
解：：（1）金属块放出的热量Q放=c金属m金属Δt金属= 0.5×103 J/（k g·℃×1.5kg×（440 ℃-20℃）= 3.15×105J。（2）水吸收的热量Q吸=Q放= 3.15×105J，根据Q吸=cmΔt，有3.15×105J=4.2×103J/（kg·℃）×1.5 kg×Δt，解得：Δt= 50 ℃。水的末温t= Δt+ t0= 50℃+20℃=70℃。