資源簡介

(共33張PPT)
第3節 比熱容
第1課時 認識比熱容
R·九年級上冊
學習目標
1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種屬性.
2.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象.
1.比熱容的概念：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的_______和升高的_______乘積之比，叫做這種物質的比熱容，它的符號是____，單位是___________，讀作_________________.比熱容反映了物體的_______本領，它是物質的一種特性，同種物質比熱容_______，不同的物質比熱容一般_______.
2. 水的比熱容比較_____，因而常用作_________；
也用熱水來取暖；水還能調節_______.
質量
溫度
c
大
冷卻劑
氣溫
J/（kg·℃）
焦每千克攝氏度
吸熱
相同
不同
下面播放中央電視臺一天的天氣預報的錄像片段，注意觀察我國各省內城市最高氣溫和最低氣溫，看看能不能從中發現什么規律。
為什么內陸的晝夜溫差比沿海地區大呢？
知識點1
認識比熱容
1. 探究水吸收的熱量跟哪些因素有關
（1）水吸收的熱量與水的質量有關，水的質量越大吸收熱量越多.
（2）水吸收的熱量與水溫升高多少有關，水溫升高越多吸收熱量越多.
2. 探究物體吸收的熱量與物質種類有關——比熱容
　　是不是只要物體的質量相等、升高的溫度相同，它們吸收的熱量就相等呢？或者說物體吸收熱量的多少是否還跟其他因素有關？
想一想
　　物體吸收熱量的多少還可能與物質的種類有關.
　　看看不同種類的物質，吸收熱量的性質是否相同。
做一做
　　（1）比什么？拿誰比？怎么比？
　　（2）怎么知道哪種物質吸收熱量多？
　　（3）要記錄哪些數據？
實驗準備
實驗設計
方案一：用相同質量的兩種物質（如食用油和水），讓它們升高相同的溫度，比較加熱時間.
設計記錄數據的表格.
表一
物質的種類 水 食用油或（沙子）
升高的溫度（℃）
加熱的時間（min）
方案二：用相同質量的兩種物質，給它們加熱相同時間，比較溫度升高的多少（實驗裝置上圖同樣適用）.設計記錄數據的表格.
表二
物質的種類 水 食用油或（沙子）
升高的溫度（℃）
加熱的時間（min）
實驗結果
　　等質量的水和食用油，升高相同溫度，水需要的加熱時間更長，水比食用油吸收熱量多。
　　由本次實驗可以看出，水和食用油吸收熱量的差異，是由它們的種類決定的。
水跟煤油的實驗
　　經過科學測定，發現一般情況下，不同的物質，在質量相等、升高溫度相同時，吸收的熱量不同。物質的這種性質，用物理量比熱容來表示。
　　一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。
　　比熱容用符號c 表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號是J/(kg · ℃)。
什么是比熱容
3. 比熱容是物質的屬性
　　比熱容是反映物質自身性質的物理量（即是物質的屬性），物質種類不同，比熱容一般不同.
　　同樣的日照條件，海水的溫度和沙灘不一樣。白天，海水涼，沙灘燙腳。傍晚，沙灘涼了下來，海水卻還暖暖的，這是為什么呢？
因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱比沙子的比熱容大，所以海水升溫比沙子慢；沒有日照時，海水降溫比沙子慢。
來自大自然的疑問
　　水的比熱容是： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)
　　色拉油的比熱容是： c 油= 1.97×103 J/(kg·℃)
　　嘗試說出水的比熱容的物理意義：
　　1 kg水溫度升高或降低1 ℃吸收或放出的熱量是4.2×103 J。
知識點2
水的比熱容
“水的比熱容大”這一特點在人們的日常生活和生產中具有重要的意義。
生活·物理·社會
討論 ：
1、汽車發動機為何用水來冷卻？
2、冬天的散熱器（俗稱暖氣片）為何用熱水供暖？
水的比熱容大，在質量一定的條件下水升高相同溫度時，吸熱多，用水作冷卻劑效果好。
水的比熱容大，在質量一定的條件下水降低相同溫度時， 放出的熱量多，用熱水取暖效果好。
為什么同一緯度的海濱城市和沙漠地區的氣溫變化會如此大
由于海水的比熱容大，沙石比熱容小，海水與沙石比較，吸收或放出同樣的熱量，升高或降低的溫度較小， 白天在受太陽照射條件相同時， 海水的溫度變化要小些， 沿海地區比內陸地區溫升慢， 夜晚放熱， 沿海地區溫度降低也少。
海濱24℃－28℃
沙漠5℃－38℃
　　不考慮經濟成本，談一談暖氣用水好，還是用油好？
利用比熱容的知識解釋一些現象
　　想想這是為什么呢？
　　吐魯番夏天最高溫度大多在四十多攝氏度，居中國之首，而火焰山又是吐魯番最熱的地方，其表面溫度最高曾達到八十多攝氏度。但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度，空調都不用開 。
火焰山的溫度計
利用比熱容的知識解釋一些現象
　　昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周邊，現在滇池南北長約40千米，東西寬約8千米，總面積300平方千米，湖岸線長163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的氣候宜人，四季如春，這與滇池密切相關。你知道其中的緣故嗎？
利用比熱容的知識解釋一些現象
　　談起夏日海風，你可知道，在沿海地區陸地表面的氣溫比海面的氣溫晝夜變化顯著，白天和夜晚的風向往往是不同的，你知道白天風是從哪里吹向哪里？夜晚呢？
　　為什么？
利用比熱容的知識解釋一些現象
海陸風（用flash播放器）
　　鋼筋水泥都市，給我們的生活帶來方便的同時，也給我們帶來諸多不便，比如，炎炎夏季，都市氣溫往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，這就是熱島效應，應該如何應對呢？
種草種樹，增加水蒸氣蒸騰
修建人工湖，利用水的吸熱本領強，來調節氣溫。
利用比熱容的知識解釋一些現象
例 如圖是其中一個實驗小組畫出的冰熔化時溫度隨時間變化的圖象，請你利用圖象分析說明冰的比熱容小于水的比熱容（假定每分鐘受熱物質吸收熱量相等）
解析：由質量是物質本身的一種屬性，與狀態無關可知，冰化水后質量不變；
每分鐘受熱物質吸收熱量相等，根據冰和水吸收1 min相同的熱量溫度的變化判斷水和冰比熱容之間的關系.
答案：因為質量是物質本身的一種屬性，與狀態無關，所以冰化水后質量不變.
由圖象可知，加熱相同的時間（第1分鐘和第5分鐘）內兩者吸收的熱量相等.
因為相同質量的不同物質吸
收相同的熱量時，溫度變化小的
物質比熱容大，所以水溫度的變
化小，比熱容大.
A B D
A B C D
1.以下四種現象中，與水的比熱容有很大關系的是（ ）（多選）
　　A．汽車的發動機用循環流動的水來冷卻
　　B．生活中往往用熱水取暖
　　C．夏天灑水降溫
　　D．灘涂濕地溫差小
B
2.將質量、初溫分別相等的鐵塊和鋁塊（c 鐵　　一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。
　　比熱容用符號c 表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號是J/(kg · ℃)。
什么是比熱容
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
我國北方樓房中的“暖氣”用水作為介質，把燃料燃燒時產生的熱量帶到房屋中取暖.用水做輸運能量的介質有什么好處？生活中、各種產業中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況？
解：（1）由于水比其他液體的比熱容大，等質量的水對比煤油、酒精等其他常見液體而言，升高（或降低）相同的溫度，吸收（或放出）的熱量更多，用水作吸放熱介質有明顯的優勢.在同等條件下，用水作介質能從燃料處獲得更多的熱量，進入暖氣片時對外釋放的熱量也更多，所以用水作介質效果更好.（2）生活中往往利用水來取暖；汽車發動機用水作冷卻劑等等.
想想議議（見教材P13）
動手動腦學物理（見教材P14~15）
C
1.關于比熱容，下列說法中正確的是（ ）
A.比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關
B.物體的質量越大，它的比熱容越大
C.比熱容是物質自身的性質，與質量、吸收或放出的熱量均無關
解析：比熱容是物質的一種特性，大小與物質的種類、狀態有關，與物體的質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關.
2.相同質量的鋁和銅，吸收了相同的熱量，下列說法中正確的是（ ）
A.鋁上升的溫度較高
B.銅上升的溫度較高
C.鋁和銅上升的溫度相同
B
解析：相同質量的不同物質吸收相同多的熱量，比熱容越大溫度升高得越少，比熱容越小溫度升高得越多，查表比較銅和鋁的比熱容即可.
3.在烈日當空的海邊玩耍，你會發現沙子燙腳，而海水卻是涼涼的.這是為什么？
解：由于沙子的比熱容比水的小，在質量和吸熱相同時，沙子升溫快，水升溫慢，所以在烈日當空的海邊，沙子比水熱得多.(共19張PPT)
第3節 比熱容
第2課時 比熱容的應用
R·九年級上冊
學習目標
1.能根據比熱容，推導出熱量的計算公式.
2.能根據熱量的計算公式進行簡單的計算.
比熱容在數值上等于____________的某種物質溫度升高1℃所_______的熱量.物體在熱傳遞的過程中，吸收（或放出）熱量的多少與物質的_______、_______________
_____________、_________________三個因素有關系.
熱量的計算可以用公式Q = ______表示.物體吸收的熱量可以用公式Q吸 = _________表示；物體放出的 熱量可以用公式Q放 = _________表示.
單位質量
吸收
質量
種類（或比熱容）
cmΔt
cm(t-t0)
cm(t0-t)
改變的溫度（或升高、降低）
比熱容的單位是J/（kg·℃）
物質吸收（或放出）的熱量
與物質的質量、溫度和種類有關
能否利用一個公式具體地說明熱量、溫度、質量、比熱容之間的關系呢？
知識點
熱量的計算
水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃），表示什么意義呢？
質量為1kg的水，溫度升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量.
物理意義：
1kg
2kg
1℃
2kg
1℃
2℃
4.2×103J
2 × 4.2×103J
2 × 2 × 4.2×103J
質量
溫度變化
　　如果知道有mkg水，加熱前初始溫度為t0℃，加熱后溫度為t℃，那么它吸收了多少熱量呢？
想一想
　　下面我們一起來總結關于比熱容的熱量公式.
m
×
× 4.2×103J
（t - t0）
已知鋁的比熱容是0.88×103J/(kg·℃)，這表示質量是1kg的鋁塊溫度升高1℃時吸收的熱量是0.88 ×103J.計算：把質量為2kg、溫度為30℃的鋁塊加熱到100℃ ，鋁塊吸收的熱量是多少？
如果以Q吸代表物體吸收的熱量，c代表物質的比熱容，m代表物體的質量，t0和t分別是加熱前后物體的溫度；通過上面的計算，可以總結出一個由比熱容計算物體吸收熱量的公式：Q吸=_______________。
如果要計算物體降溫時放出的熱量，公式會有什么不同？
想想議議（教材P14）
m×（t - t0）×c
　　熱量的計算：
（1）升溫吸熱：Q吸=cm（t-t0）.
（2）降溫放熱：Q放=cm（t0-t）.
總結：
熱平衡
（1）概念：兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高.若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”.
（2）熱平衡方程：Q吸 = Q放.
熱量和熱平衡
（1）如果某物體的比熱容為c，質量為m，溫度變化為Δt，則物體吸收或放出的熱量為Q=cmΔt.
（2）此公式適用于物體溫度改變時，物體吸收或放出熱量的計算，對物態變化的過程不適用.
熱量和熱平衡問題的計算
（3）物體的溫度升高時吸收的熱量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0)；物體的溫度降低時放出的熱量Q放=cmΔt降=cm(t0-t)，Δt為物體溫度的變化值，即物體高溫值和低溫值之差.
（4）在熱傳遞過程中，當兩個物體之間只有熱傳遞而沒有熱量的損失時，根據熱平衡，則有Q吸=Q放.
熱量和熱平衡問題的計算
例1 某溫泉度假村利用地熱水作為房間洗浴用水，請計算：質量為100kg的地熱水，溫度從70℃降低到20℃，放出的熱量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
解：地熱水放出的熱量
Q放 = c水m(t0-t)
= 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)
= 2.1×107J.
例2 使20 g冰的溫度從-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少熱量？如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水供給的，需要多少克5℃的水？［冰的比熱容2.1×103 J/(kg·℃)］
解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的熱量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；
由題知，冰升高溫度吸收的熱量由水降溫放熱提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的質量
冰吸收的熱量Q吸，由水降溫放熱Q放提供，即Q吸=Q放
例3 在1標準大氣壓下，把一質量為500g的高溫物體投入質量為8kg、溫度為20℃的水中，如果物體放出的熱量是2.73×106J，不計熱量損失，則水的溫度會升高到________℃.
解析：解答本題的關鍵是根據熱量公式推出 ，且要分清“升高到”與“升高了”的區別.本題“升高到多少”即求水的末溫.
根據熱量公式Q = cmΔt，得水升高的溫度為：
由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在標準大氣壓下水沸騰后溫度會保持100℃，故水的末溫為100℃.
100
一個質量為250 g的鋼件，加熱到560 ℃，然后在空氣中自然冷卻，室溫為20 ℃，這個鋼件在冷卻過程中放出多少熱量
Q放 = cm(t0-t)
　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
鋼的比熱容為0.46×103 J/(kg·℃)
解：
　　熱量的計算：
（1）升溫吸熱：Q吸=cm（t-t0）.
（2）降溫放熱：Q放=cm（t0-t）.
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
4.質量為2kg的某種物質溫度從20℃升高到40℃時，吸收的熱量是1.88×104J，該物質的比熱容是多少？
解：由Q吸=cm（t-t0）得
（見教材P15 動手動腦學物理）
5.有一根燒紅的鐵釘，溫度是800℃，質量是1.5g.它的溫度降低到20℃，要放出多少熱量？
解：由Q吸=cm（t-t0）得
Q放= cm（t0－t）
= 0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800-20)℃
= 538.2J

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