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課題 13.3 比熱容
人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)
制作 高文超
教學(xué)目標(biāo)
1.物理觀念：
（1）了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。
（2）會(huì)查比熱容表，了解一些常見(jiàn)物質(zhì)的比熱容，嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。
（3）會(huì)進(jìn)行物體吸熱、放熱的簡(jiǎn)單計(jì)算。
2.科學(xué)思維：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)，建立比熱容概念。
教學(xué)目標(biāo)
3.科學(xué)探究：
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，建立比熱容的概念。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
（1）能運(yùn)用比熱容說(shuō)明說(shuō)明為什么沙漠中晝夜溫差比海邊大。
（2）利用比熱容的知識(shí)解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象，加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系，有利用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的意識(shí)。
教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)重點(diǎn)
比熱容概念和應(yīng)用，以及熱量的計(jì)算。
教學(xué)難點(diǎn)
比熱容概念的建立。
新知導(dǎo)入
烈日炎炎的夏季，白天沙灘的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽。
新知導(dǎo)入
烈日炎炎的夏季，白天沙灘的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽。
新知導(dǎo)入
傍晚太陽(yáng)西落，沙子很快涼下來(lái)，但海水仍然暖暖的。
新知導(dǎo)入
同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣？
新知講解
實(shí)驗(yàn) 比較不同物質(zhì)吸熱的情況
加熱質(zhì)量相同的水和食用油，使它們升高相同的溫度。比較它們吸收熱量的多少，看看這兩種物質(zhì)的吸熱情況是否存在差異。
可以使用的器材有：相同規(guī)格的電加熱器、玻璃杯、溫度計(jì)······
一、比熱容
新知講解
一、比熱容
實(shí)驗(yàn) 比較不同物質(zhì)吸熱的情況
新知講解
實(shí)驗(yàn) 比較不同物質(zhì)吸熱的情況
如圖所示，利用電加熱器來(lái)加熱水和食用油。電加熱器每秒放出的熱量是一定的，當(dāng)它們浸沒(méi)在液體中時(shí)，可以認(rèn)為液體每秒吸收的熱量相同。
一、比熱容
新知講解
實(shí)驗(yàn) 比較不同物質(zhì)吸熱的情況
請(qǐng)思考怎樣得到相同質(zhì)量的水和油、怎樣比較水和油吸收熱量的多少。設(shè)計(jì)表格，記錄分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
一、比熱容
新知講解
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)
取質(zhì)量相等的水和食用油，用功率相同電加熱器來(lái)加熱水和食用油。用秒表記錄它們升高相同的溫度的加熱時(shí)間。
一、比熱容
物質(zhì) 升高5℃加熱時(shí)間/s 升高10℃加熱時(shí)間/s 升高15℃加熱時(shí)間/s
水
食用油
126
60
252
120
378
180
新知講解
分析論證
一、比熱容
物質(zhì) 升高5℃加熱時(shí)間/s 升高10℃加熱時(shí)間/s 升高15℃加熱時(shí)間/s
水
食用油
126
60
252
120
378
180
不同物質(zhì)，在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時(shí)，吸收的熱量不同。
新知講解
一、比熱容
不同物質(zhì)，在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時(shí)，吸收的熱量不同。
怎樣表示不同物質(zhì)這種性質(zhì)上的差別呢？物理學(xué)引入比熱容這個(gè)物理量。一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積的比，叫做這種物質(zhì)的比熱容（ specific heat capacity）。比熱容用符號(hào)c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg·℃)。
新知講解
一、比熱容
單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1℃所放出的熱量，與它溫度升高1℃所吸收的熱量相等。數(shù)值上也等于它的比熱容。
比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同物質(zhì)，比熱容一般不同。
水的比熱容是4.2╳103J/(kg·℃)，表示質(zhì)量為1kg的水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是4.2 ╳103J 。
新知講解
小資料 一些物質(zhì)的比熱容
物質(zhì) 比熱容 c/[J (kg ℃)-1] 物質(zhì) 比熱容 c/[J (kg ℃)-1]
水 4.2╳103 鋁 0.88╳103
酒精 2.4╳103 干泥土 約0.84╳103
煤油 2.1╳103 鐵、鋼 0.46╳103
冰 2.1╳103 銅 0.39╳103
色拉油 1.97╳103 水銀 0.14╳103
砂石 約0.92╳103 鉛 0.13╳103
新知講解
一、比熱容
比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同物質(zhì)，比熱容一般不同。
水的比熱容是4.2╳103J/(kg·℃)，表示質(zhì)量為1kg的水溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是4.2 ╳103J 。
冰的比熱容是2.1 ╳103J/(kg·℃)，表示質(zhì)量為1kg的冰溫度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量是2.1 ╳103J 。
同種物質(zhì)的狀態(tài)不同，比熱容一般不同。
新知講解
一、比熱容
質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時(shí)，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化小。因此，比熱容較大的物質(zhì)對(duì)調(diào)節(jié)溫度有很好的作用。從表中可以看出，水的比熱容較大。當(dāng)環(huán)境溫度變化比較快的時(shí)候，水的溫度變化相對(duì)較慢。生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物造成嚴(yán)重的損害。
新知講解
一、比熱容
質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時(shí)，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化小。因此，比熱容較大的物質(zhì)對(duì)調(diào)節(jié)溫度有很好的作用。從表中可以看出，水的比熱容較大。當(dāng)環(huán)境溫度變化比較快的時(shí)候，水的溫度變化相對(duì)較慢。生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物造成嚴(yán)重的損害。
新知講解
一、比熱容
水的比熱容是砂石的4倍多。質(zhì)量相等的水和砂石，要使它們上升相同的溫度，水會(huì)吸收更多的熱量；如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比砂石小得多。
新知講解
水的比熱容較大
夏天，陽(yáng)光照在海上，盡管海水吸收了許多熱量，但是由于水的比熱容較大，所以海水的溫度變化不大，海邊的氣溫變化也不大。
新知講解
水的比熱容較大
夏天，陽(yáng)光照在沙漠上，由于砂石的比熱容較小，所以沙漠的晝夜溫度差很大。
新知講解
我國(guó)北方樓房中的“暖氣” 用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒產(chǎn)生的熱量帶到房中取暖。用水作運(yùn)輸能量的介質(zhì)有什么好處？生產(chǎn)、生活中，還有沒(méi)有用水加熱或散熱的情況？
想想議議
新知講解
用水作運(yùn)輸能量的介質(zhì)有什么好處？
質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時(shí)，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化小。水的比熱容較大對(duì)調(diào)節(jié)溫度有很好的作用。
想想議議
新知講解
用水作運(yùn)輸能量的介質(zhì)有什么好處？生產(chǎn)、生活中，還有沒(méi)有用水加熱或散熱的情況？
質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時(shí)，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化小。水的比熱容較大對(duì)調(diào)節(jié)溫度有很好的作用。
想想議議
新知講解
用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容
不同物質(zhì)吸熱的差異還可以圖所示的實(shí)驗(yàn)很快比較出來(lái)。
擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)
比熱容實(shí)驗(yàn)裝置
新知講解
用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容
用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質(zhì)量相同的水喝色拉油的兩個(gè)試管固定在鐵架臺(tái)上，溫度傳感器的探頭部分要與試管內(nèi)的水或色拉油良好接觸，兩只溫度傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)采集線與計(jì)算機(jī)相連接。
擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)
比熱容實(shí)驗(yàn)裝置
新知講解
用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容
在計(jì)算機(jī)上打開(kāi)與此儀器配套的專(zhuān)用軟件，點(diǎn)擊“開(kāi)始記錄”，同時(shí)打開(kāi)紅外加熱器開(kāi)個(gè)，對(duì)盛有水和油的試管加熱，計(jì)算機(jī)上可以得到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)圖線。
擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)
比熱容實(shí)驗(yàn)裝置
新知講解
比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量。如果知道一種物質(zhì)的比熱容，再知道這種物質(zhì)的質(zhì)量和溫度升高的度數(shù)，就能計(jì)算它吸收的熱量。
二、熱量的計(jì)算
新知講解
已知鋁的比熱容是0.88╳103J/(kg·℃),這表示質(zhì)量是1kg的鋁塊溫度升高1℃所吸收的熱量是0.88╳103J。計(jì)算：把質(zhì)量為2kg、溫度為30℃的鋁塊加熱到100℃,鋁塊吸收的熱量是多少？
想想議議
新知講解
1kg的鋁塊溫度升高1℃吸收的熱量是
0.88╳103J。
2kg的鋁塊溫度升高1℃吸收的熱量是
0.88╳103╳2J。
2kg的鋁塊溫度升高（100-20）℃吸收的熱量是0.88╳103 ╳ 2 ╳ （100-20）J。
熱量=0.88╳103J/(kg·℃) ╳ 2kg ╳(100-20)℃
吸收的熱量=比熱容╳質(zhì)量╳升高的溫度
想想議議
新知講解
吸收的熱量=比熱容╳質(zhì)量╳升高的溫度
如果Q吸代表物體吸收的熱量，c代表物質(zhì)的比熱容，m 代表物體的質(zhì)量，t0和t 分別是加熱前后物體的溫度。
Q吸=cm（t-t0） ， Q放=cm（t0-t）
想想議議
新知講解
例題1：質(zhì)量是2kg的某種物質(zhì)溫度從20℃升高到40℃吸收的熱量是1.84╳104J，該物質(zhì)的比熱容是多少？
解：物質(zhì)的比熱容
==0.46╳103J/(kg ℃)
新知講解
例題2：有一根燒紅的鐵釘，溫度是800℃，質(zhì)量是1.5g 。它的的降低到20℃，要吸收多少熱量？
解：鐵釘放出的熱量Q放=cm(t0-t)
=0.46╳103J/(kg ℃) ╳1.5╳10-3kg╳(800℃-20℃)
=538.2J
課堂練習(xí)
1.下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A. 質(zhì)量相等，升高的溫度相同時(shí)，不同物質(zhì)吸收的熱量相同
B.質(zhì)量相等，升高的溫度相同時(shí)，不同物質(zhì)吸收的熱量不同
C.質(zhì)量相等的水和砂石，升高的溫度相同時(shí)，水吸收的熱量多
D.質(zhì)量相等水和干泥土，吸收相同的熱量時(shí)，水升高的溫度小
A
課堂練習(xí)
2.水的比熱容是4.2╳103J/（kg ℃）,下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.1kg水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2╳103J/（kg ℃）
B. 1kg水溫度升高1℃吸收的熱量是4.2╳103J
C. 1kg水溫度降低1℃吸收的熱量是4.2╳103J
D. 質(zhì)量為1kg的物質(zhì)溫度降低1℃放出的熱量是4.2╳103J，此物質(zhì)一定是水
B
課堂練習(xí)
3.烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，海水卻很涼爽；傍晚，沙子很涼了，但海水卻仍然暖暖的。同樣的日照條件，沙子和海水的溫度不一樣的原因是 ( )
A．沙子的密度比海水的密度大
B．沙子的比熱容比海水的比熱容大
C．沙子的比熱容比海水的比熱容小
D．沙子的質(zhì)量比海水小
C
課堂練習(xí)
4.關(guān)于比熱容，下列說(shuō)法正確的是( )
A．比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關(guān)
B．物質(zhì)的質(zhì)量越大，它的比熱容大
C. 比熱容是物質(zhì)自身性質(zhì)，與質(zhì)量、吸收或放出的熱量均無(wú)關(guān)
D．比熱容跟質(zhì)量、吸收的熱量和升高的溫度有關(guān)
C
課堂練習(xí)
5. 下列不是利用水的比熱容大的性質(zhì)的是（ ）
A.熱水袋中裝熱水取暖
B.夏天出汗扇扇子涼爽
C.早稻育秧苗時(shí)傍晚向秧田灌水防凍
D.沿海地區(qū)氣溫變化比內(nèi)陸地區(qū)變化小
B
課堂總結(jié)
1.一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積的比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容用符號(hào)c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg·℃)。單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1℃所放出的熱量，與它溫度升高1℃所吸收的熱量相等。數(shù)值上也等于它的比熱容。
2.質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時(shí)，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化小。水的比熱容較大。海邊的氣溫變化小，沙漠地區(qū)晝夜溫差大。
3.熱量的計(jì)算：Q吸=cm（t-t0）， Q放=cm（t0-t）
板書(shū)設(shè)計(jì)
1.一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積的比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。比熱容用符號(hào)c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg·℃)。單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1℃所放出的熱量，與它溫度升高1℃所吸收的熱量相等。數(shù)值上也等于它的比熱容。
2.質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當(dāng)吸收或放出同樣熱量時(shí)，比熱容較大的物質(zhì)溫度變化小。水的比熱容較大。海邊的氣溫變化小，沙漠地區(qū)晝夜溫差大。
3.熱量的計(jì)算：Q吸=cm（t-t0）， Q放=cm（t0-t）
作業(yè)布置
1.課堂作業(yè)P14-15.T4
2.家庭作業(yè)P14-15.T1、T2、T3、T5。
謝謝
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