九年级物理上册《第3节 比热容》教学课件

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第十三章 内能 第3节 比热容 人教 版 九年级 物理 上册 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？ 来自大自然的疑问 1 ． 认识不同物质的吸热能力不同， 了解 比热容 的概念，知道 比热容 是物质的一种特性。 2. 尝试用比热容解释简单的自然现象 ； 能根据比热容进行简单的 热量计算 。 【举例讨论】 结论 : 物体吸收的热量与 质量 、 温度变化 有关。 4 物体吸收热量的多少与哪些因素有关？ 1. 用同样的炉火分别烧一大锅水和一小杯水，加热到相同的温度，谁加热的时间长？谁吸收的热量多？ 2 . 把一壶水烧热和烧开，哪种情况需要吸收更多的热量？ 【思考】 知识点 1 比热容 物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外 , 还可能与其他的什么因素有关 ? 猜一猜 不同物质 , 当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量相同吗 ? 如何进行 实验验证 ？ 还可能与 物质种类 有关。 1. 要研究这个问题 , 必须保持 ______ 和 _ ________ 相同，而使 __________ 不同。 2. 取两个 ________ 的烧杯盛放质量相同的两种液体 ( 水和煤油 ), 用 _______ 的两个电热器给它们加热，使它们升高相同的温度 , 看它们所用时间的长短。 质量 升高的温度 物质种类 相同 相同 实验设计 实验现象：质量相同的水和煤油， 升高相同的温度 ， 煤油 需要加热的时间短 质量相同的水和煤油，升高相同的温度，吸收的热量不同 水的吸热能力强 探究物质的吸热能力 点击图片播放 方法总结 实验中，使 相同质量 的水和煤油 升高相同的温度 ，来比较所需时间的长短 ，从而得出它们吸热能力的高低。 —— 控制变量法 在此实验中用 加热时间 表示水和煤油吸热的多少。 —— 转换法 实验表明： 不同物质的吸热能力不同。怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？ 比热容 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 。 单位 : 读作：焦每千克摄氏度 J / （ kg·℃ ） 公式 ： c : 比热容 Q ：吸收或放出的热量 m : 质量 △ t : 改变的温度 说明： 单位质量的某种物质，温度 降低 1℃ 所放出的热量，与它温度 升高 1 ℃ 所吸收的 热量相等 ，数值上也等于它的 比热容 。 单位： J 单位： kg 单位： ℃ 分析比热容表，可以找出哪些结论？ 物质 比热容 c /[J/（kg · ℃ ） ] 物质 比热容 c /[J/ （ kg · ℃ ） ] 水 4.2×10 3 沙石 0.92×10 3 酒精 2.4×10 3 铝 0.88×10 3 煤油 2.1×10 3 干泥土 0.84×10 3 蓖麻油 1.8×10 3 铁、钢 0.46×10 3 冰 2.1×10 3 铜 0.39×10 3 空气 1.0×10 3 水银 0.14×10 3 【结论】 比热容是物质的一种属性， 每种物质 都有自己的比热容； 01 02 水的比热容 最大 ； 03 不同种物质的比热容 一般不同 ； 04 物质的比热容还 与物质的状态有关 。 水的比热容是 4.2×10 3 J / （ kg·℃ ） 物理意义： 质量为 1kg 水，温度升高（或降低） 1℃ 吸收（或放出）的热量是 4.2×10 3 J 。 水的比热容是沙石的 4 倍多，质量相同的水和沙石，要使它们上升同样的温度，水会 吸收更多的热量 ；如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙石 小得多 。 生活 · 物理 · 社会 夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙石的比热容较小，吸收同样的热量，温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大。 为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，夜围火炉吃西瓜”的现象？ 沙漠地区多沙石，沙石的 比热容小 ， 夜间温度降低较快 ，而午间在阳光照射下，沙石吸热后 温度升高较快。 暖气为何用水做介质取暖？ 汽车发动机为何用水来冷却？ 水的比热容大，在质量一定的条件下水降低（升高）相同的温度时， 放热（吸热）多 ，用水作散热剂（冷却剂）效果好。 钢筋水泥都市，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带来诸多不便，比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高 3 ℃ ～ 5 ℃，这就是 热岛效应 ，应该如何应对呢 ？ 例 由 ，关于同一种物质的比热容 c ，下列说法中正确的是（　　） A．若吸收的热量增大到原来的 2 倍，则比热容增大到原来的 2 倍 B．若质量增大到原来的 2 倍，则比热容变为原来的一半 C．无论质量多大，比热容都一样 D．若加热前后的温度差增大到原来的 2 倍，则比热容增大到原来的 2 倍 C 例 下列 实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（　　） A．让热水流过散热器供暖 B．用循环水冷却汽车发动机 C．沿海地区昼夜温差较小 D．夏天在房间内洒水降温 D 连接中考 例 沿海地区 昼夜之间的温差，与同纬度内陆地区昼夜之间的温差不同，如 下 列出的是：201 8 年6月某日同纬度的沿海某城市和内 陆 某城市的气温情况，请判断甲是 ______ 城市（选填“沿海”或“内陆”），你的依据是 。 沿海 沿海城市昼夜温差小 2018 年 6 月某日 城市甲 晴 22 ～ 30℃ 城市乙 晴 19 ～ 37℃ 知道了水的比热容是 4.2×10 3 J/(kg· ℃ ) ，你能根据它的物理意义计算出 0.4 kg 的水，温度从 20 ℃升高到 70 ℃，需要吸收的热量吗？ 吸收的热量： Q =4.2×10 3 J/(kg· ℃ )×0.4 kg×(70 ℃ -20 ℃ ) =8.4×10 4 J 知识点 2 热量的计算 Q 吸 = cm ( t - t 0 ) Q 放 = cm ( t 0 - t ) 热量 = 比热容 × 质量×改变的温度 t 0 表示初温 t 表示末温 Q = cm △ t 【例题】 一个质量为1.5kg的钢刀，加热到440℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，求： （1）这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ （2）若把这些热量给35℃、1kg的水加热，水温升高到多少摄氏度？（标准气压下）[已知钢的比热容为0.46×10 3 J/（kg•℃），水的比热容为4.2×10 3 J/（kg•℃）] 【分析】 （1）知道钢刀的质量、比热容、初温和末温，利用 Q = cm △ t 求放出的热量； （2）由题知，水吸收的热量为钢刀放出的热量，再利用 Q 吸 = cm △ t， 求水升高的温度，进而求出末温，注意水沸腾时吸收热量、温度不变。 解： （1）钢刀放出的热量： Q 放 = c 钢 m 钢 △ t 钢 =0.46× 10 3 J/（kg•℃）×1.5kg×（440℃-20℃） =2.898×10 5 J ； （2）由题知，水吸收的热量 Q 吸 = Q 放 =2.898×10 5 J， 由 Q 吸 = cm △ t 得： △ t ═ =69℃， t =△ t 水 + t 0 =69℃+35℃=104℃， 因为一个标准大气压下水的沸点是100℃，所以 水温升高到100℃。 1 . 根据 表中的数据，下列判断正确的是（　　） A．阳光照射下，干泥 土 比湿泥土升温慢 B．因为水的比热容较 大 ，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 C．同种物质状态改变，比热容不变 D．质量相同的铝块和铜块升高相同的温度，铝块 吸收 的 热量多 一些物质的比热容[J/（kg•℃）] 水 4.2×10 3 干泥土 0.84×10 3 冰 2.1×10 3 铜 0.39×10 3 沙石 0.92×10 3 铝 0.88×10 3 D 基础巩固题 2 . 经常 下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（　　） A．水的比热容小，吸热后温度升高得快 B．油的比热容小，吸热后温度升高得快 C．在相同的时间内，水吸收的热量较多 D．在相同的时间内，油吸收的热量较多 B 基础巩固题 3 . 质量 之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，升高的温度之比为6：5，则甲、乙的比热容之比为 ________ 。 7：4 基础巩固题 4 . 用 同一酒精灯分别 给质量 相等 的 甲 、乙两种物质加热， 根据 测量 数 据 绘制如图所示图象，由 图可知： 甲 物质的温度比乙物质的温度 升高 ______ （选填“快”或“慢”），甲物质的比热容 _________ （选填“大于”或“小于”）乙物质的比热容。 快 小于 基础巩固题 小明用电热水壶来加热水，将2kg的水温度从20℃加热到100 ℃ 。 试问：（1）此过程中水需吸收多少热量。 （2）已知该热水壶每分钟可以产生1.68×10 5 J的热量，若不计热量损失，要将2kg的水温度从20℃加热到100℃，需要多长时间。 能力提升题 解： （1）水吸收的热量： Q 吸 = cm （ t - t 0 ）=4.2×10 3 J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃） = 6.72×10 5 J ； （2）不计热量损失，则电热水壶产生的总热量： Q = Q 吸 =6.72×10 5 J， 水壶每分钟可以产生1.68×10 5 J的热量， 则加热时间： t = = 4（分） 。 能力提升题 作业 内容 教材作业 完成课后 “ 动手动脑学物理 ” 练习 自主安排 配套练习册练习