資源簡介

(共23張PPT)
第5節 物體的內能
（第2課時）
浙教版 九年級上
教材解析
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
⑥通過實驗了解比熱容，嘗試用比熱容解釋有關自然現象。
知道用熱量來量度熱傳遞過程中的內能變化；
熱量的多少可以通過公式Q＝cmΔt來計算。
創設情境
同一時刻，海水和砂子溫度不同
汽車發動機常用水做冷卻劑
海洋與陸地有不同的溫度，形成了風
我們知道，不同的物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量不同。
這些現象和用途與比熱容有關。
探究實踐
科學上用比熱容來反映物質的吸熱能力。
建立比熱容的簡易模型：
紅墨水類比”熱量“;
小”容“器類比”比熱容“小的物質，大”容“器類比等質量比熱容“大的物質。
一杯紅墨水倒入小容器，液面標記，類比溫度升高值 t1;
t1
t2
將小容器中紅墨水全部大容器，液面標記，類比溫度升高值 t2;
“容納”相同“熱量”，比熱容小的升溫高
探究實踐
大容器中液面標記上升到與小容器液面相同，類比溫度升高相同。
紅墨水類比”熱量“;
小”容“器類比”比熱容“小的物質，大”容“器類比等質量比熱容“大的物質。
建立比熱容的簡易模型：
t1
t2
t1
t2
大容器中再倒入紅墨水
大容器容納”熱量“的能力比小容器強。
探究實踐
t1
t2
t1
t2
大容器中再倒入紅墨水
1kg的“小容器”物質升溫1℃，容納熱量少
1kg的“大容器”物質升溫1℃，容納熱量多
比熱容
單位質量的某種物質，溫度升高 1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容。
比熱容用符號c表示；單位是焦 /（千克·℃），讀作焦每千克攝氏度。
探究實踐
單位質量的某種物質，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，數值上也等于它的比熱容。
溫度升高 1℃
吸收熱量
溫度降低 1℃
放出熱量
能從圖中獲得什么信息？
水的比熱容為4.2×103焦 /（千克·℃），說出其含義。
1kg的水，溫度降低 1℃所放出的熱量為4.2×103焦。
1kg的水，溫度升高 1℃所吸收的熱量為4.2×103焦。
探究實踐
不同物質的比熱容一般不同；
同種物質的不同狀態，比熱一般不同；
相同狀態的同種物質，比熱容相同的。
讀表，可以獲得哪些信息？
水的比熱容較大。
比熱容是物質的一種特性。
探究實踐
在同樣的陽光照射的條件下，一天之內內陸地區的氣溫變化比沿海地區大。你能解釋嗎？
在質量和吸收或放出的熱量相同的條件下，水的溫度的變化比砂石要小得多。
沿海地區水多，內陸地區砂石多；
水的比熱容比砂石大得多。
白天，水升高的溫度比砂石要小得多。
晚上，水降低的溫度比砂石也要小得多。
思考與討論
探究實踐
（1）汽車發動機為何用水來冷卻？
用水作制冷劑或作為取暖劑。
1.“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。
因為水的比熱容較大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，冷卻效果好，所以汽車發動機的冷卻劑選用水。
水的比熱容大，與同質量的其他液體相比，在降低相同的溫度時，水放出的熱量多。
利用比熱容可以解釋一些實際問題
（2）冬天的散熱器（俗稱暖氣片）為何用熱水供暖？
探究實踐
2.新疆有句諺語：“早穿皮襖午穿紗， 懷抱火爐吃西瓜”你能說出它的道理！
我國新疆某些地區都是沙漠或沙石，缺水。沙石的比熱容遠遠小于水的比熱容，所以沙石吸收同樣多的熱量溫度升高的快，故中午溫度很高；
同樣，沙石放出同樣多的熱量溫度降低的也很快，故夜晚和早上溫度很低，需穿皮襖。
探究實踐
3.海陸風的形成
晚上陸風
白天海風
水的比熱容比沙石泥土的比熱容大得多，在白 天相同的日照條件下，水升高的溫度比沙石泥土的小，所以海面的空氣溫度比陸地上空的空氣溫度低，密度大，所以風會從海洋吹向陸地，形成海風。
在晚上，水和沙石泥土放出相同的熱量時，水的降低的溫度比沙石泥土降得慢，所以海面上空的空氣溫度比陸地上空的溫度高，密度小，所以風會從陸地吹向海面，形成陸風。
探究實踐
在熱傳遞過程中，如何計算物體所吸收的熱量的多少呢？
我們可以利用物質的比熱容來計算某種物質在熱傳遞過程中吸收的熱量。
水的比熱容是 4.2×103 焦 /（千克·℃）：
1千克的水在溫度升高1 ℃時所吸收的熱量為
2千克的水在溫度升高1 ℃時所吸收的熱量為
2千克的水在溫度升高50 ℃時所吸收的熱量為
吸收的熱量=4.2×103 J/(kg·℃) × 2kg × 50℃
吸收的熱量=
4.2×103 J
4.2×103 J×2
4.2×103 J×2×50
比熱容
質量
升高的溫度
×
×
探究實踐
吸收的熱量=
比熱容
質量
(末溫-初溫）
×
×
C：表示物質的比熱
m：表示物質的質量
t0 ：表示物體加熱前的溫度
Q：表示物質吸收的熱量
t ：表示物體加熱后的溫度
得到由比熱容來計算熱量的公式：
Q吸=cm(t-t0)
(t-t0)是溫度差，可用 t表示，可得到公式：
Q吸=cm t
探究實踐
思考與討論
1.如果要計算物體降溫時放出的熱量，熱量計算公式會有什么不同？
Q放=cm(t0-t)
Q放=cm t
3.熱傳遞過程中吸收的熱量與放出的熱量有什么關系？
跟c、m、 t有關，跟溫度的高低（t0或t的高低）無關。
降低溫度時，放出熱量，
初溫t0大于末溫t
2.熱傳遞過程中吸收的熱量或放出的熱量，跟哪些因素有關？
Q放=Q吸
探究實踐
【例1】加熱一塊質量為5千克的鐵塊，溫度從10℃升高到200 ℃，鐵塊要吸收多少熱量？
解：
Q吸 =
c m（t - t0）
=
0.46×103 焦/（千克·℃）
×5 千克
×（200℃ - 10℃）
=
4.37×105 焦
答：鐵塊吸收的熱量是4.37×105 焦。
思路：明確已知量和待求量→公式→代入→結果
注意：吸收熱量的多少與溫度變化值有關，與溫度高低無關。
“升高”、“升高了”是“溫度變化值 t”；
“升高到”是“末溫t”。
“降低”、“降低了”是“溫度變化值 t”；
“降低到”是“末溫t”。
探究實踐
［例 2］ 質量為 2 千克的砂石和水，它們都吸收了 7.36×104 焦的熱量，升高的溫度各是多少？
思路：明確已知量和待求量→公式變形→代入→結果。
由Q吸=cm(t-t0)=cm t可得：
t=
Q吸
cm
t砂=
Q吸
c砂m砂
=
7.36×104J
0.92×103J/(kg·℃）×2kg
=40℃
t水=
Q吸
c水m水
=
7.36×104J
4.2×103J/(kg·℃）×2kg
≈8.8℃
課堂小結
比熱容
定義、物理意義
單位： J/（kg·℃）
應用：解釋一些現象，例如：在同樣的陽光照射的條件下，一天之內內陸, 地區的氣溫變化比沿海地區大
熱量
吸（放）熱計算公式：Q吸＝cm（t－t0）；
Q放＝cm（t0－t）
熱平衡： Q放=Q吸
遷移應用
1.下列說法正確的是（ ）
A.物體溫度越高，比熱容越大
B.物體的質量越大，比熱容越小
C.物體吸收的熱量越多，比熱容越大
D.物質的比熱容跟物體的質量大小，溫度變化的多少以及物體吸
收熱量的多少都無關。
D
2.下列物質的比熱容發生改變的是（ ）
A.一杯水倒掉半杯
B.水凝固成冰
C.0℃的水變成4 ℃的水
D.將鐵塊銼成鐵球
B
遷移應用
3.質量為200g的沸水（100℃），溫度降低了60℃，水放出了多少熱量？
解：Q放=cm Δt
＝4.2 × 103J/(kg·℃) ×0 . 2kg × 60℃
＝5. 4 × 104J
答：水放出了5.04 × 104J的熱量。
水的內能變化了多少？
水的內能減少了5.04 × 104J。
板書設計
第5節 物體的內能（第2課時）
比熱容
定義、物理意義
單位： J/（kg·℃）
應用：水的比熱容較大[4.2×103J/（kg·℃）]，溫度變化慢
熱量
計算公式：Q＝cmΔt 。 與溫度變化有關
熱平衡： Q放=Q吸
1kg的某種物質，溫度升高 1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容。
反映物質的吸熱能力
謝謝
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第5節 物體的內能（第2課時）
考試這樣考
題型一　比熱容的概念
1.關于比熱容的概念,下列說法錯誤的是 (　 　)
A.單位質量的某種物質,溫度升高1 ℃所吸收的熱量,叫作這種物質的比熱容
B.單位質量的某種物質,溫度降低1 ℃所放出的熱量,叫作這種物質的比熱容
C.某種物質吸收或放出的熱量越多,比熱容也越大,比熱容與熱量有關
D.各種物質都有自己的比熱容,它是物質的特性之一
題型二　比熱容的特性及應用
角度1：水比熱容大的利用
2.水的比熱容較大,如圖所示現象中與此特點無關的是 (　　)
角度2：利用比熱容解釋
3.根據表中的數據是一些物質的比熱容/[J·(kg·℃)-1],判斷下列說法正確的是 (　　)
水 4.2×103 鋁 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 銅 0.39×103
A.不同物質的比熱容不可能相同
B.在陽光照射下，干泥土比濕泥土升溫慢
C.因為水的比熱容較大，所以沿海地區比內陸地區晝夜溫差大
D.質量相等的鋁塊和銅塊升高相同的溫度，鋁塊吸收的熱量多
角度3：關于比熱容的圖像
4.如圖所示的是質量相等的兩物質在加熱過程中溫度隨時間變化的圖象。下列關于甲、乙兩
種物質的說法中正確的是（　　）
A.甲物質的比熱容比較大 B.乙物質的比熱容比較大
C.甲、乙兩種物質的比熱容一樣大 D.無法確定
類型三 熱量是內能轉移的量度
角度1：熱量的簡單計算
5.小林將質量為2 kg的水從28 ℃加熱至沸騰時測得水溫為98 ℃,水吸收的熱量是　　J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] ，內能 (填增加或減少）了 J。
6.質量為200 g的沙子,吸收9.2×103 J的熱量后,溫度升高了50 ℃,則沙子的比熱容為
　　　　J/(kg·℃),其物理意義是　 　。
角度2：利用圖像、表分析計算
7.在探究“物質的放熱能力與哪些因素有關”時，分別用質量
均為1kg的水和某種液體進行對比實驗，并用圖像對實驗數
據進行了處理，如圖所示，實驗過程中，水和某種液體在相
同時間內放出的熱量相等，分析圖像可以得出 （選填
“甲”或“乙”）物質是某種液體，水在0~15min內放出的
熱量為 J。某種液體的比熱容為 J/（kg·℃）。
類型四 學科綜合
8.小明麗同學對冰加熱，他將冰熔化成水直至沸騰的過程，繪制成如圖所示的溫度隨時間
變化的圖象，下列分析正確的是（ ）
A.水沸騰時溫度不變，說明沸騰過程不需要吸熱
B.冰熔化時溫度不變，內能不變
C.冰的升溫比水快，說明冰的比熱容比水小
D.圖中DE段表示冰的熔化過程
類型五 拓展創新
9.[改編]如圖所示是焦耳測定熱功當量的實驗裝置，在與外界很好地隔熱的量熱器中裝有
水，當重物Р與重物P'下落時，帶動量熱器中的葉片轉動。
（1）水的溫度變化情況是 ，原因是 。
（2）若重物P、P'的質量均為7kg,水的質量為3.5kg，重物
連續從2m高處落下20次，不考慮傳給量熱器和外界
的熱量，則水吸收多少熱量？
（3）若水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),則水的溫度上升
多少攝氏度？(g=9.8N/kg)
能力提升訓練
1.將質量相同的甲、乙、丙三塊金屬加熱到相同的溫度后，放到上表面平整的冰塊上。經過
一定時間后，冰塊形狀基本不再變化時的情形如圖所示。則三
塊金屬的比熱 容c甲、c乙、c丙大小相比（　?。?br/>A.c甲最大 B.c乙最大 C.c丙最大 D.c甲=c乙=c丙
2.沿海地區晝夜之間的溫差，與同緯度內陸地區晝夜之間的溫差不同，圖列出的是:2024年
6月某日同緯度的沿海某城市和內陸陸某城市的氣溫情況，請
判斷甲是 城市(選填“沿海”或“內陸”)，你的依據
是 。
3.當今太陽能熱水器的應用已經非常普遍了,如圖所示。已知某太
陽能熱水器在冬季有效日照時段里,能將8 ℃、100 L水加熱到38 ℃。[水的比熱容為
4.2×103 J/(kg·℃),水的密度為1.0×103 kg/m3]
（1）太陽能熱水器將太陽能轉化為　　　　能。
（2）在此過程中,水吸收了多少熱量
（3）若此期間太陽輻射到熱水器的熱量為4.2×107 J,則該熱水器
的效率是多少
參考答案
考試這樣考
1.C 2.B 3.D 4.B
5.5.88×105 增加 5.88×105
6.6.0.92×103　 1 kg沙子溫度升高(或降低)1 ℃,吸收(或放出)的熱量是0.92×103 J
7. 乙 8.4×104 2.1×103
8.C
9.（1）升高 葉片對水做功，水的內能增加 （2）5488J (3)0.37℃
能力提升訓練
1.C 2.沿海 沿海城市晝夜溫差小
3.(1)內（2）1.26×107 J（3）30%
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第5節 物體的內能（第2課時）
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
⑥通過實驗了解比熱容，嘗試用比熱容解釋有關自然現象。
【教學目標】
1.科學觀念:理解比熱容，知道計算熱量的公式。
2.科學思維:利用模型建立比熱容的概念；嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象；會進行物體吸、放熱的簡單計算。
3.探究實踐:比熱容的模型建立過程。
4.態度責任:體驗自然科學的價值，體驗知識來源于實踐而又應用于實踐的辯證關系。
【教學思路】本課時是由“比熱容”和“熱量的計算”兩部分組成的。本課時通過模型理解物質的比熱容。比熱容的概念本身比較抽象，所以課本先是從生活現象提出不同物質吸熱能力不同，再利用比較不同物質吸熱情況的實驗，使學生認識到比熱容不同的物體，在吸熱或放熱時，對外溫度變化的表現不同，進而總結出比熱容的概念。從生活走向物理，從分析事實到抽象出概念，從而建立了比熱容的概念。為了再提升對這個概念內涵的理解，從物理走向應用，可以利用比熱容的知識解釋生活中的簡單現象。從比熱容的物理意義出發，利用數學推導出熱量的計算公式，利用公式進行簡單計算，有助于學生對比熱容的了解。
【教學過程】
教學環節 教學活動 設計意圖
創設情境，明確問題 我們知道，不同的物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量不同。（PPT圖片） 同一時刻，海水和砂子溫度不同； 海洋與陸地有不同的溫度，形成了風； 汽車發動機常用水做冷卻劑。 這些現象和用途與比熱容有關。 與后面用比熱容解釋呼應。
比熱容 [情景展示1]建立比熱容的簡易模型： 紅墨水類比”熱量“;小”容“器類比”比熱容“小的物質，大”容“器類比等質量比熱容“大的物質。 “容納”相同“熱量”，比熱容小的升溫高 大容器容納”熱量“的能力比小容器強。 [問題探究] 如何理解比熱容？ [思考交流] [歸納提升] 單位質量的某種物質，溫度升高 1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容。 比熱容用符號c表示；單位是焦 /（千克·℃），讀作焦每千克攝氏度。 [情景展示2] [問題探究] 從圖中模型，可知信息？ [思考交流] [歸納提升] 單位質量的某種物質，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，數值上也等于它的比熱容。 [問題探究] 讀物質的比熱容表，可以獲得哪些信息？ [思考交流] [歸納提升] 不同物質的比熱容一般不同；相同狀態的同種物質，比熱容相同的。同種物質的不同狀態，比熱一般不同；水的比熱容較大。比熱容是物質的一種特性。 [問題探究] 利用比熱容可以解釋一些實際問題 1.“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。（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？ 2.新疆有句諺語：“早穿皮襖午穿紗， 懷抱火爐吃西瓜”你能說出它的道理！ 3.海陸風的形成 [思考交流] [歸納提升]相同質量的不同物質，比熱容大的升溫慢，比熱容小的升溫快。 通過類比的方法建立內能概念，有利于理解。
熱量的計算 [問題探究] 在熱傳遞過程中，如何利用比熱容計算物體所吸收的熱量的多少呢？ [思考交流] [歸納提升]以 Q 表示物體吸收的熱量，c 表示物質的比熱容，m 表示物體質量， t0 表示物體加熱前的溫度，t 表示物體加熱后的溫度，公式：Q吸=cm(t-t0) [問題探究] 如果要計算物體降溫時放出的熱量，熱量計算公式會有什么不同？ [思考交流] [歸納提升]降低溫度時，放出熱量，初溫t0大于末溫t，公式： Q放=cm(t0-t) [知識應用] 【例1】加熱一塊質量為5千克的鐵塊，溫度從10℃升高到200 ℃，鐵塊要吸收多少熱量？ ［例 2］ 質量為 2 千克的砂石和水，它們都吸收了 7.36×104 焦的熱量，升高的溫度各是多少？ 解題要規范。
課堂小結
板書
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