人教版九年级全册第3节 比热容教学ppt课件

第13.3节《比热容》教案

【教学目标】

知识与技能

1.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。

2.尝试用比热容知识解释简单的自然现象。

3.能根据吸热公式Q吸 =cm（t-t）和放热公式Q放= cm（to一t）进行简单的热量计算。

过程与方法

1.通过探究，比较不同物质的吸热情况。

2.利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差等问题。

情感、态度与价值观

1.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋、想办法，解决问题的能力。

2.提高学生关心人类赖以生存的自然环境的意识。

【教学重难点】

比热容的概念；根据吸热和放热公式进行简单的热量计算。

理解比热容概念并能利用它解释有关现象。

【导入新课】

[课件展示]

利用多媒体展示中央电视台天气预报的截图。

[提出问题]

图中显示的地区，昼夜温差有什么规律？为什么？

回答预设：内陆地区的温差比沿海地区的温差大。

要揭开问题的神秘面纱，让我们走进对物质比热容的探究。

【推进新课】

（一）比较不同物质的吸热能力

[生活体验]

（1）烧开一壶水与半壶水，一壶水吸收的热量多还是半壶水吸收的热量多？

（2）将--壶水烧开与烧成温水.烧成开水吸收的热量多还是烧成温水吸收的热量多？

[探究问题]

根据生活经验我们可以知道，物体吸收热量的多少与物体的质量、物体升高的温度有关。

对于不同的物质，例如一种是水、另一种是食用油，如果它们的质量相同，温度升高一样时，它们吸收的热量是否相同呢？

[探究实验]

实验器材：铁架台、电加热器、水、食用油烧杯、温度计、细线停表、天平。

实验步骤：

1.利用天平和烧杯量取相同质量的水和食用油，根据实验要求安装实验器材。

2.用相同的电加热器同时对水和食用油加热，观察温度计的示数，将实验数据填入下表：

说明：同时对质量相同的不同物质加热，相同时间内水和食用油吸收的热量认为相等。教师巡回指导，及时发现问题，给予解决。

实验结论：质量相同的水和食用油升高相同的温度，水吸收的热量比食用油吸收得多。

[归纳总结]

质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，说明物体吸收热量的多少还与物质的种类有关。

（设计意图：通过合作探究，让学生体验科学探究的乐趣，培养学生的主动探究能力和创新精神。）

（二）比热容

[建构概念]

如何科学地表示不同物质在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同的这种特性呢？物理学中引人了比热容这个物理量。

引入概念：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。

物理意义：比热容是反映物质自身性质的物理量，数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。

符号单位：比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（kg.℃）。

[课件展示]

利用多媒体展示一些物质的比热容

问题：

（1）哪种物质的比热容最大？

（2）每种物质都有它的比热容，水与冰的比热容是否相同？

（3）分析比热容表，可以找出哪些规律？

答案点拨：

（1）水的比热容最大，等于4.2X 10J/（kg.C）。

（2）水与冰的比热容不相同。

（3）不同的物质的比热容一般是不相等的，但也可能相等，物质的比热容与物质的状态有关。

[重点强调]

比热容是物质的一-种属性，比热容与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度、位置等因素无关。

[知识应用]

（1）为什么用水作“冷却剂”冷却汽车的发动机？

（2）为什么用水作“热源”在暖气管道中循环？

答案点拨：

（1）汽车发动机在工作时发热很多，常用循环流动的水来吸热作为冷却剂，水的比热容大，质量与升高温度相同时，水吸收的热量较多。

（2）在北方生活中往往用热水取暖，让热水缓缓流过散热器，因为水的比热容较大，质量与降低温度相同时，水放出的热量较多。

（设计意图：培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，从“物理走向社会”。）

（三）热量的计算

例1.某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水，请计算：质量为100kg的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］

解：地热水放出的热量

Q放=c水m(t0-t)

       = 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)

       = 2.1×107J.  

例2.使20 g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·℃)］

[易错警示]

“升高到”是表示物体的末温，“升高了”是指温度的变化量。

[反馈练习]

把质量是100g的铁块放在火炉里相当长的时间后，取出来立即投人到盛有200g水的杯子里，水的温度由20℃升高到66℃，不计杯子吸热和散失到空气中的热量，求炉火的温度。

（设计意图：强化练习，加深对热量公式的理解，培养学生运用物理知识解决实际生活中问题的能力。）

【课堂小结】

【课堂检测】

1．水的比热容是煤油的2倍。如图所示，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，同时对两试管加热，下面四图中的哪一图线能反映该实验情况（　　）

A． B． 

C． D．

【解析】AB、用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，放在同一只烧杯的水中加热，相同时间内两种液体吸收的热量相同，故A、B图象均错误；

CD、由于水的比热容较大，在质量相同、加热时间相同（即吸收的热量相同）时，水升高的温度较小，故C选项正确，D选项错误。

故选：C。

2．根据表所提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（　　）

A．煤油比酒精的比热容大 

B．同种物质在不同状态下的比热容相同 

C．质量相等的铜块和砂石，吸收相等的热量，砂石的末温比铜块的末温高 

D．质量相等的铜块和铝块都降低1℃，铝块比铜块放出的热量多

【解析】A、由表格可知，煤油比酒精的比热容小，故A错误；

B、比热容的大小与物质的状态有关，水和冰的比热容不同，故B错误；

C、根据吸热公式Q＝cm△t可知，质量相等的铜块和砂石，吸收相等的热量，砂石的变化温度小于铜块的变化温度，但不清楚它们的初温，故无法判断末温，故C错误；

D、质量相等的铝块和铜块，降低相同的温度，由于铝的比热容比铜的比热容大，根据吸热公式Q＝cm△t可判断，铝块放出的热量多，故D正确。

故选：D。

3．质量和初温相同的甲、乙两种固体，用相同的方法对它们进行加热，根据记录的数据画出了如图所示的温度时间变化图线、则下列有关说法中正确的是（　　）

A．甲、乙两种固体都是晶体，且甲的比热容比乙的比热容大 

B．只有甲是晶体，且甲的比热容小于乙的比热容 

C．只有乙是晶体，且甲的比热容大于乙的比热容 

D．只有乙是晶体、且甲的比热容小于乙的比热容

【解析】（1）加热一段时间后，由图可知曲线趋于水平状的乙固体吸热不升温，说明它已经处于熔化状态，而甲还不断吸热升温，由此可知乙固体是在一定的温度下熔化，它是晶体。

（2）甲和乙相比，在加热相同的时间后，即吸收相同热量时，乙温度升高的度数比甲液体温度升高的度数少；

根据c＝可知，在质量相等、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得慢，它的比热容就大；

因甲的温度升高的慢，所以，甲的比热容大。

故选：C。

4．在生活中水有多种用途，这些用途的背后也包含着许多物理原理，以下水的作用与运用原理都正确的是（　　）

A．气温骤降时，果农给没有成熟的橘子喷水﹣水的凝固吸热，防止橘子冻伤 

B．汽车装有水箱作为散热器帮助气缸降温﹣水的比热容比较大，可以吸收较多的热量

C．炎热的夏天，在地上洒水可以降低室内气温﹣水的液化吸热，带走空气的热量 

D．寒冷地区，岩石裂隙中的水结冰后会使岩石崩裂﹣水结冰密度变大，体积膨胀

【解析】A、气温骤降时，果农给没有成熟的橘子喷水，水凝固成冰放出热量，使橘子的温度不会降得太低，能避免橘子被冻坏，故A错误；

B、因为水的比热容较大，在相同条件下水能带走较多的热量，所以汽车发动机用水做冷却剂，故B正确；

C、炎热的夏天在地上洒水，利用水汽化时能吸收大量热量来降低温度，故C错误；

D、水结冰后质量不变，密度变小，由ρ＝可知，体积变大，故会使岩石崩裂，故D错误。

故选：B。

5．甲、乙两物体吸收相等热量后，甲物体的温度变化量大。如甲物体的比热容为c甲，质量为m甲，乙物体比热容为c乙，质量是m乙，则下列说法中，一定错误的是（　　）

A．若m甲＝m乙，则c甲＜c乙 B．若c甲＝c乙，则m甲＜m乙 

C．若m甲＞m乙，则c甲＞c乙 D．若c甲＜c乙，则m甲＜m乙

【解析】甲物体吸收的热量Q甲＝c甲m甲△t甲，乙物体吸收的热量Q乙＝c乙m乙△t乙，

由题知，甲、乙两物体吸收相等的热量，即：Q甲＝Q乙，

则：c甲m甲△t甲＝c乙m乙△t乙，

因为甲物体的温度变化量大，即△t甲＞△t乙，

所以c甲m甲＜c乙m乙，

变形可得＜，

A、若m甲＝m乙，由上式可知＞1，则c甲＜c乙，故A正确；

B、若c甲＝c乙，由上式可知＜1，则m甲＜m乙，故B正确；

C、若m甲＞m乙，由上式可知＞＞1，则c甲＜c乙，故C一定错误；

D、因为c甲m甲＜c乙m乙，若c甲＜c乙，则有3种可能，即m甲＝m乙，或m甲＜m乙，或m甲＞m乙，故D可能正确。

故选：C。

6．由Q＝cm（t﹣t0）得c＝，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（　　）

A．若质量增大一倍，则比热容减小一半 

B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍 

C．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 

D．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关

【解析】比热容是物质本身的一种特性，在状态和物质种类一定时，比热容大小与物体吸放热的多少、温度变化大小、质量的多少都没有关系，故ABC错误，D正确。

故选：D。

7．质量相等的两金属块A和B长时间放在沸水中，将它们从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中．不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度，两杯水吸收的热量Q甲　＜　Q乙，两金属块比热容cA　＜　cB（均选填“＞”“＜”或“＝”）

【解析】当甲、乙两杯水的温度不再升高时，达到热平衡，金属块的末温等于水的末温，因为此时甲杯水的温度低于乙杯水的温度，所以金属块A的末温比金属块B的末温低；

两金属块使水温升高，甲杯水的温度低于乙杯水的温度，则甲杯水升高的温度小，而两杯水的质量相同，由Q吸＝cm△t可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的热量少，即Q甲＜Q乙；

两金属块都从沸水中取出、初温t相同，

对于金属块A来说有：cAmA（t﹣tA）＝c水m水（tA﹣t水初）…①

对于金属块B来说有：cBmB（t﹣tB）＝c水m水（tB﹣t水初）…②

因水的质量相同，且mA＝mB，

则①÷②得：＝，

因tA＜tB，则tA﹣t水初＜tB﹣t水初，故cA（t﹣tA）＜cB（t﹣tB），

由于t﹣tA＞t﹣tB，所以cA＜cB。

故答案为：＜；＜。

8．一位美国科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用。“乙醇汽油”的开发和利用，给人类开发新的能源带来一种新的途径。乙醇燃烧的过程是　化学　能转化为热能的过程。理论上，完全燃烧28g乙醇可以产生8.4×105J的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1标准大气压下，可以将　2.5　kg、20℃的水加热到沸腾[水的比热容：4.2×103J/（kg•℃）]，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点　减少环境污染　。

【解析】（1）乙醇燃烧时把化学能转化为热能；

在1标准大气压下，水的沸点为100℃，

由Q＝cm（t﹣t0）可得，加热水的质量：

m＝＝＝2.5kg；

（2）使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处：可以降低一氧化碳、碳氢化合物等污染物排放，减少环境污染；还可以节省常规能源。

故答案为：化学；2.5；减少环境污染。

9．在冬天，为了使室内保持一定温度，暖气片每小时需放出6.3×106J的热量，若流入暖气片的水温是80℃，流出的水温是65℃，求每天（全天供暖）需要有多少千克80℃的热水流过暖气片？水的比热容为：4.2×103J/（kg•℃）

【解析】由Q放＝cm（t0﹣t）可得，每小时需要热水的质量：

m＝＝＝100kg，

则每天需要热水的质量：

m总＝24m＝24×100kg＝2400kg。

答：每天需要有2400kg80℃的热水流过暖气片。

【课后反思】