初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第二节 物质的比热容优质课件ppt

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第二节 物质的比热容优质课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了提出问题，热量和热平衡，求Q吸，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念知道物质温度变化所吸放热的多少跟哪些因素有关。科学思维能进行有关物质的比热容、温度变化或吸放热等简单计算问题。科学态度与责任培养学生根据物质比热容特点应用于实际生活、生产与社会的责任。
上节课通过实验探究了不同的物质的吸热能力，知道可以用比热容来表示物质的吸热或放热能力大小。
那么我们该如何来认识和理解比热容？怎样来计算物质在热传递过程中吸收或放出热量的多少呢？
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
1.汽车发动机为何用水来冷却？
2.冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，用水做冷却剂或取暖效果好。
人们培育秧苗时，为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏，常常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出。因为，在夜间温度下降时水放出的热量较多，从而达到防冻的目的。
沙漠地带昼夜温差很大，而沿海地区昼夜温差不大，这是什么原因？
由于海水比热容比砂石大，海水与砂石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小，白天在受太阳照射条件相同时，海水的温度变化要小些，所以沿海地区比内陆地区温升慢，夜晚放热，沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。同理，在一年之中夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
水的比热容是多少？物理意义是什么？
知道了物质的比热容相当于知道了什么？
相当于知道了1㎏的这种物质温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量。
如果物体的质量不是1㎏，升高或降低的温度不是1℃，那么物体吸收或放出的热量该怎样计算呢？
　　根据物质比热容的定义可计算出该物体在温度变化过程中吸收（或放出的热量）： （1）升温吸热：Q吸=cm（t2-t1）； （2）降温放热：Q放=cm（t1-t2）。
热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。 （2）热平衡方程：Q吸 = Q放。
（1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的热量为Q=cmΔt。 （2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用。
热量和热平衡问题的计算
（3）物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0)；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm(t0-t)，Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差。（4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸=Q放。
例题*：要把2kg的水从20℃加热到100℃，至少需供给多少热量？
已知：c=4.2×103J/(kg·℃)，m=2kg，t1=20℃，t2=100℃。
解：Q吸=cm(t2－t1)
= 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃－20℃)
= 6.72×105J。
答：至少需供给6.72×105J的热量。
例题：使20g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103J/(kg·℃)］
解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的质量：
例题：在1标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到____℃。
解析：解答本题的关键是根据热量公式推出 ，且要分清“升高到”与“升高了”的区别。本题“升高到多少”即求水的末温。根据热量公式Q = cmΔt，得水升高的温度为：由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃，故水的末温为100℃。
1.比热容是物质的一种________，其计算公式是___________。
2.一壶水由20℃升高到30℃，吸收的热量为Q1，由80℃升高到90℃，吸收的热量为Q2，则（ ）A.Q1＜Q2 B. Q1=Q2 C.Q1＞Q2 D.无法比较
3.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入_____（填“质量”或“体积”）和初温都相同的水和煤油；（2）用相同的两个电加热器分别对水和煤油加热，根据实验数据绘出水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图所示，由图像可知加热5min，Q水 （填“＞”“＜”或“=”）Q油，煤油的比热容是 J/（kg·℃）。［已知c水=4.2×103J/（kg·℃）］
4.将一质量为1.5kg的匀质金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却，该金属块在冷却过程中放出的热量为 J； 若把这些热量全部用来给初温为21℃、质量为1kg的水加热，在标准大气压下，水温将升高 ℃ 。 [c 金属块=0.56×10³J/(kg·℃),c 水=4.2×10³J/(kg·℃)]
知识点1 常见物质的比热容及其应用
1. 下表是一些物质的比热容，从表中得出的下列说法中正确的是( )
A. 比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容大小一定不同B. 液态物质的比热容比固态物质的比热容大C. 体温计内测温液体选用汞的一个原因是汞的比热容较小D. 上表中相同质量的不同物质吸收相同的热量，水升高的温度较高
2. 三组同学同时用相同的加热设备给冰加热，至冰完全熔化成水后一段时间。他们根据各自记录的数据，在相同的坐标纸上绘制出加热全过程图线如图甲、乙、丙所示。老师看过后，根据“加热器每分钟放出的热量相等，各组热损失无明显差异”这一条件，认定其中有一组同学绘制的图线正确。如果你是老师，你会做出何种评价？请说出你的理由。
5. ［2024·武汉］下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A. 汽车发动机用水作冷却剂B. 人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住D. 生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度
【点拨】因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，A不符合题意；游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷，是由于身体表面的水汽化吸热，与“水的比热容较大”这个特性无关，B符合题意；因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和砂石比较，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，使得海边昼夜的温差小，C不符合题意；
因为水的比热容大，相同 质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度，D不符合题意。故选B。
6. 在沿海地区，白天的风通常从海上吹向陆地，而晚上的风通常从陆地吹向大海，这叫海陆风。陆风和海风通常在炎热晴朗的天气产生，这是由于陆地和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气形成对流。下列图中与说明相符合的是( )
A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④