沪科版物理九年级13.2.1科学探究：物质的比热容.ppt

使相同质量的铜和铁升高相同温度，需要的热量相同吗？
铜块
铁块
使它们升高相同的 温度，吸收的热量 一样多吗？
实验探究
实验目的： 探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量
的多少是否相同。
设计实验与制定计划： 取质量相等的水和煤油，用相同的热源加热，采用控制
变量法，即在升高相同温度的情况下，比较加热时间的长短， 在加热相同时间的情况下，比较升高的温度大小。
解：水吸收的热量Q吸 = c水m水Δt =4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg ×(90℃－20℃)=2.94×104J。 铁钉放出的热量Q放=c铁m铁Δt=0.46×103J/(kg·℃) ×0.01kg ×(1000℃－25℃)=4.485×103J。
5.把100g、80℃的热水跟250g、10℃的冷水相混合，混合后 的温度为28℃，求热水放出的热量和冷水吸收的热量？
沪科版·九年级物理上册
比热容的计算及应用
复习导入
一、物体的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。
二、一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放 出）的热量与它的质量和升高（或降低）温度的乘积之比，叫 做这种物质的比热容，用符号c表示。
三、比热容反映了物质吸收或放出热量的能力。水的比热容最 大，为4.2×103J/(kg·℃)。
解：铁钉放出的热量 Q ＝c·m·Δt ＝ 0.46×103J/(kg·℃) ×0.02kg×(900℃－400℃) ＝4.6×103J
答：铁钉放出的热量是4.6×103J。
4.若100g水从20℃升温至90℃，要吸收多少热量？一根铁 钉的质量约10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃，会放出 多少热量？[c水=4.2×103J/(kg·℃)，c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]

生活中的经验
1、分别把一壶水和半壶水烧开，哪个吸热多？ 2、把一壶20 ℃水加热到50℃和加热到100℃， 哪次吸热多？
问：对于不同的物质，当物体的质量和升 高的温度都相同时，吸收的热量相等吗？
烧水时，水吸收的热量与哪些因素有关呢？
水的质量，水升高的温度
还跟什么因素有关呢？
来自大自然的疑问
同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。 白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来， 海水却还暖暖的，这是为什么呢？
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
一、比热容
1．探究物质的吸热本领
想一想 同样的日照情况下，为什么沙子和海水升高的
温度不同呢？是因为沙子和水是不同的物质么？
做一做 用不同物质比一比吧！ 看看不同种类的物质，吸收热量的性质是否相
同。
把相同质量的水和煤油从21℃加热到55℃， 所需时间相同吗？
谁的温度升高的快？
实验准备
（1）比什么？拿谁比？怎么比？ （2）怎么知道哪种物质吸收热量多？ （3）要记录哪些数据？
。2021年2月27日星期六2021/2/272021/2/272021/2/27

具体说明 解释
应用
物质的吸热本领
物质的温度 改变的难易程度
比热容大表示:吸热本领大
比热容大表示:温度难改变
比热容小表示:吸热本领小
比热容小表示:温度容易改变
相等质量的不同物质升高相同 相等质量的不同物质吸收相等
的温度,比热容越大,吸收的热量 的热量,比热容越大,温度升高得
越多;比热容越小,吸收的热量越 越少;比热容越小,温度升高得越
的时间,比较水和煤油
,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材
外,还需要的测量工具是
和
。
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案需要两次加热,存在耗时长等缺点,因此改
进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还
具有的优点是 。
(答出一个即可)
解析 (1)小红和小明做加热水和煤油的实验,如图甲所示,在组装器材时应按照从 下到上的顺序调节,即先调节A的高度,目的是确保使用酒精灯的外焰加热。(2)组 装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时 间,可以保证水和煤油吸收的热量相等,通过比较水和煤油升高的温度,可以比较水 和煤油吸热能力的大小。要完成该实验,除了要用温度计测量温度以外,还需要测 量的是加热时间和物体的质量,所以除图甲所示器材外,还需要的测量工具是停表 和天平。(3)改进方案并设计了图乙所示的装置,使用同一热源加热,与原方案相比, 除了能缩短实验时间,还可以保证加热时间相同,更重要的是可以确保相同时间内 两液体吸收的热量相等。
油分别加热,其温度随加热时间变化的关系如图13-2-3所示,则水在4 min内吸收热
量为
,油的比热容为
[水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)]。

？还有其他影响因素吗
白天在游泳池
凉快
热
晚上到游泳池
热 凉快
中午，沙子很烫而海水很凉。
海 水 却傍 还晚 很， 温沙 暖子 。变 凉 了 而
为什么海水和沙子在同一时刻的 温度不一样？
猜想：
可能是沙子吸热升温或 放热降温都比水快的缘故。
活动二：猜想
物体吸收热量的多少除了跟物体的 质量和温度的变化有关，还跟哪些因素 有关？
比热容与物质的状态有关
冰和水的比热容不同
3、有关比热容的计算：
如果知道某物体的质量为m,比热容为c， 温度变化为△t，则根据比热容的定义可计算 出该物体吸收或放出的热量：
Q=cm △ t
令：t1为物体初温，t2为物体末温 则，1）当物体吸热升温： △ t = t2-t1 2）当物体放热降温： △ t = t1-t2
a.取一定质量的水和煤油装入两容器中， 安装好实验器材。 b.记录液体加热前的温度t1。 c. 给电加热器通电一段时间后断电，同 时上下拉动搅拌棒，等温度平衡后记 录液体的温度t2
证据记录
液体名称
质量 m/g
初温 t 1 /℃
末温 t 2 /℃
升高的温 度 Δ t /℃
通电时间 T/s
水
煤油
相同质量的同种物质，升高相同温度， 吸收的热量是 ； 相同质量的不同种物质，升高相同温度， 吸收的热量是 ，
2、甲物体的比热容大于乙物体的比热容，若（
）
A．甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多 B．甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定 多 C．甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲 吸收的热量一定多 D．甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则 甲降低的温度一定多

• A 物质的比热容与它吸取的热量成正比。 • B 物质的比热容与它的质量成反比 • C 物质的比热容与它的温度变化量成反比 • D 比热容是物质的一个特性，与吸取热量
的多少无关。
比热容的大与小？
1. 电暖手宝为了使用的时 间更长，则里面应该选用 比热容较＿大＿＿的液体。
2. 电暖气为了使通电后升 温较快，则里面应该选用 比热容较＿小＿的液体。
课堂练习2：(20分)
• 下列不是利用水的比热容较大的是( B )
• A 冬天，供暖时用水做循环物质 • B 夏天，向室内洒水可以降温 • C 初春，夜间向稻田里灌水可以防止秧苗冻坏 • D 城市里修建人工湖可以美化环境，调节气温。
课堂练习3： (20分)
• 由热量计算公式Q=cm △t可得：
• 则下列说法正确的是：( D )
• 应首选____B_______。如
• 果B物质是水，[c水=4．2
• ×103J／(kg·℃)]则A物质
• 的比热容是__2_．__1__×__1_0_3_
• __J／(kg·℃)。
• ⑵质量相同的不同物质，比热容小的， 吸取相同的热量时升温快；放出相同 的热量时降温快。
例：质量和初温都相同的铜块与铁块 （铁的比热容大），吸取相同的热量 后，铜＿的温度高，若将它们放在一起，
答：至少供给 6.72×105J的热量。
变招1：2kg水从20℃加热，温度升高了 60℃，需要供给多少热量？ 升高到
已知：c=4.2×103J/(kg ·℃)，m=2kg，⊿t=60℃
求；Q吸
解：由Q=cm ⊿t得
2kg水吸取的热量为
Q吸=cm⊿t =4.2×103J/(kg ·℃)×2kg×60℃） =5.04×105J 答：至少供给 5.04×105J的热量。

利用比热容的知识解释一些现象
不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用 油好？
利用比热容的知识解释一些现象
昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周 边，现在滇池南北长约 40 千米，东西宽约 8 千米， 总面积 300 平方千米，湖岸线长 163.2 千米，最大水 深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季 如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？
A.密度大 B.比热容大 C.温度高 D.热膨胀大
5、沿海地区及我国东南部白天和晚上的气 不大 而在沙漠地区及我国西北部昼 温变化____, 较大 为什么？ 夜气温变化____. 答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热 或放热相同时，水的比热容大，温度变化 小；砂石的比热容小，温度变化大。
1、概括：物体吸收热量的多少 与哪些因素有关？
质量、升高的温度、 物质的种类
2、为了描述不同物质的吸热能力， 我们就引入比测定，发现一般情况下，不同的物质， 在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。 物质的这种性质，用物理量比热容来表示。 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。 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 ·℃)。
认识比热容
水的比热容是： c 水= 4.2×103 J/(kg ·℃) 色拉油的比热容是： c 油= 1.97×103 J/(kg· ℃) 尝试说出水的比热容的物理意义： 1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量 是4.2×103 J。
学会查物质的比热容表
1、不同物质，比热容一般是不相同的； 2、同种物质，状态不同比热容也不同； 3、比热容是物质的特性之一； 4、液体的比热容一般比固体的比热容大； 5、非金属的比热容一比金属的比热容大。

实验过程
①观察温度计的示数，记下加热前水和煤油的温度。 ②点燃酒精灯，对烧杯中的水和煤油加热4分钟左右，并用 玻璃棒搅拌。 ③先对温度高的液体停止加热，读出温度计的示数，继续 对温度低的液体加热，直到与另一液体的温度相同。 ④算出加热过程中水和食用油的温度各升高多少摄氏度。
实验：探究物质吸收的热量与物质种类的关系。
5.在研究”不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲乙 两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示。 (1)图B为某时刻的温度，其示 数为___3_9____℃。 (2)分析图C可知，吸收相同热量， ___乙____液体升温更高;____甲___液体更适合作汽车发动机的冷却液。
Q吸2=c2m2(t2-t1)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ╳3kg ╳(100℃－25℃） ＝9.45╳105J Q吸＝ Q吸1＋ Q吸2＝ 6.6╳104J＋9.45╳105J
＝1.011╳106J 答：壶和水共吸收了1.011╳106J的热量。
知识提高 热量和热平衡
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”.
J/（kg·℃） 读作：焦耳每千克摄氏度 比热容物理量的符号：C
比热容的计算公式（升温时）
C
Q m（t 2
-
t1）
Q:吸收的热量 m：物体质量 t1：物体初温 t2：物体末温
比热容的计算公式（降温时）
Q
C
m（t1
-
t
）
2
根据比热容的定义计算吸收（或放出）的热量

《物质的比热容》习题课
练一练：
1.下列物质的比热容发生改变的是（
A、一杯水倒掉半杯
B
）
B、水凝固成冰
C、0℃的水变成4 ℃的水
2、下列说法正确的是（
D、将铁块锉成铁球
D）
A、物体温度越高，比热容越大
B、物体的质量越大，比热容越小
C、物体吸收的热量越多，比热容越大
D、物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以 及物体吸收热量的多少都无关。
物质的比热容(第1课时)
为什么海水和沙子在同一时刻 的温度不一样呢?
1、烧杯应放 在石棉网上加 热,温度计的 玻璃泡不能接 触容器底部 2、实验过程 中要不断搅拌， 注意不要损坏 烧杯和温度计 3、实验小组 内的同学要互 相配合并及时 记下相关数据
实验中注意问题:
实验分析一：
实验现象： 质量相等的水和沙,加热相
Ｑ放＝cm(t0-t)
例题1:在20℃室温下,烧开一壶5Kg的水,大约需要吸收
多少热量? 已知：t0=20℃，t=100℃，m=5kg,c=4.2X103J/(kg.0C)
求：Q吸 解: Q吸=cm(t-t0) =4.2X103J/(kg.0C)X5kgX800C =1.68X106J Q吸 答：… c m(t t0 ) Q吸=cm(t-t0)
焦耳/(千克·℃)
J/(kg· ℃)
4、水的比热容是
3J／（kg· 4.2 × 10 ℃） ， _______________________
读作: 4.2× 103焦耳每千克摄氏度
物理意义： 1kg水每升高(降低)1℃需 吸收(放出)热量4.2× 103J
物质的比热容跟密度相似,也是物质的物 理属性之一.可以用比热容来鉴别物质。

方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的 温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。 两种方法在实验效果上是一致的。
3.实验结论：
质量相等的水和煤油升高相同温度时，水比煤油需要的时 间_长____（长/短），升高相同温度时水比沙煤油吸收的热 量_多___（多/少）。
这说明：
质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量 ____不__同____（相同/不同）。
一 水的比热容大的应用
观察与思考
水的比热较大在生活、生产中有哪些应用？ 1.利用水的比热容大来调节气候
“朝穿皮袄午披纱，怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚 气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗？
沙漠地区多砂石，而砂石的比热容较小。夜间砂石散热， 温度降低较多，因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石 吸热，温度上升很快，气温迅速上升。这样就出现了早、午气 温差别较大的奇特现象
（2）将质量相同的铜块和铁 块加热，升高相同的温度，需 要的热量一样多吗？ 物体温度升高的多少与哪些因素有关呢？ 质量和温度
观察与思考
物质吸收（或放出）热量的多少，除了与物质的质量和温 度变化有关外，还可能与什么有关？ 可能与物质的种类有关。
实验探究 一、探究物质的吸热或放热规律 1.设计实验 （1）将水和煤油放入两个相同 的容器，用同样的热源分别对它 们加热。
水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了 防止霜冻，夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热 量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。
二 热量的计算
观察与思考 比热容的计算公式:
根据物质比热容的定义可以计算出物体在温度变化过程中 吸收(或放出)的热量。
观察与思考
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℃。

例3、质量为500g，初温为-8℃的冰，温度升 高到-2℃ ，需吸取多少热量？
［Ｃ冰=2.1×103Ｊ／(kg·℃ )]
已知：
t1= -8℃ t2= -2℃
C冰 2.1103 J /(kg o C)
求： Q吸 ？
解: 冰需要吸取的热量
Q吸=c冰m(t2-t1)
=2.1X103J/(kg.0C)X0.5kgX[（-20C）-（ -80C）] =6.3X103J 答：冰需要吸取6.3X103J的热量。
ｍ：物体的质量
单位：kg
△t=t1-t2 降低的温度
单位：℃
例1.太阳能热水器内盛有 40k g 的水，在 阳光照射下，水的温度从 15o C升高 到 25oC，求水吸取的热量？
已知：
t1= 15℃ t2= 25℃
C水 4.2 103 J /(kg o C)
求： Q吸 ？
解：Q吸 cmt
4.2103 J /(kg ℃) 40kg (25o C 15℃）
c Q吸 mt
c Q放 mt
Q吸=cmΔt
m Q吸 ct
t Q吸 cm
Q放=cmΔt
m Q放 ct
t Q放 cm
t 2 t1 t t1 t 2 t
t 2 t1 - t t1 t 2 t
2.对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值, 跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、 位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
② 5千克水温度×5= 2.1×104J
③ 5千克水温度升高10℃，需要吸取多少热量？
2.1×104J×10=2.1× 105J
综合算式：
4.2×103J/(㎏℃)×5㎏×10℃=2.1×105J