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第十三章　內能與熱機
第二節 科學探究：物質的比熱容
九年級全一冊 滬科版
第1課時　比熱容
第2課時　比熱容的應用和計算
學習目標
1.通過實驗探究，比較不同物質的吸熱能力。
2.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種屬性。
3.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象，感受物理知識與生活的密切聯系。
第1課時　比熱容
學習導入
思考
鴛鴦鍋中哪個鍋先煮開？
學習探究
物體吸收熱量多少與哪些因素有關？
提出問題
猜想
1. 一壺水和半壺水都從20℃燒開，誰吸熱多？
2. 把一壺水燒開和燒成溫水，誰吸熱多？
探究：影響物體吸熱因素
質量
溫度的變化
不同物質的吸熱本領是否相同？
探究
質量
溫度的變化
物質的種類
控制變量法
水和煤油
相同（天平）
相同（溫度計示數的變化）
如何知道物質吸熱的多少？
思考
加熱時間
吸收熱量
反映
轉換法
完全相同的酒精燈（熱源）
測量工具：秒表
天平:質量相同的水和煤油
溫度計:升高相同的溫度
完全相同的酒精燈,秒表:吸收熱量的多少
實驗器材
攪拌器：使物質受熱均勻
等質量的水和煤油，升高相同溫度，水需要的加熱時間更長，水比煤油吸收熱量多。
實驗結論1
物體吸收的熱量Q與質量m、 溫度變化 t 、物質種類有關。
實驗結論2
K
【思考】
如何科學地比較不同物質的吸熱本領呢？
【方法】
質量相等、升溫相同的相同物質、吸收熱量相同
質量相等、升溫相同的不同物質、吸收熱量不同
質量、升溫相同時比吸收的熱量。
【討論】
比較下表中哪杯液體的吸熱本領更大？
物質 質量 升溫 吸熱
A 4 kg 5 ℃ 6.3x104 J
B 2 kg 5 ℃ 2.1x104 J
C 2 kg 10 ℃ 8.4x104 J
1kg
1℃
Q/m
1.575x104
1.05x104
Q/(m△t)
3.15x103
2.1x103
4.2x103
Q/△t
4.2x103
8.4x103
水 4.2×103 砂石 0.92×103
酒精 2.4×103 鋁 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 鐵、鋼 0.46×103
冰 2.1×103 銅 0.39×103
空氣 1.0×103 水銀 0.14×103
比熱容
大量實驗證明單位質量的不同物質，溫度升高（或降低）1℃時，一般都具有吸放熱量不同的性質。
這種特性反映了不同物質的容納熱的本領。為了比較各種物質的這種性質，而引入比熱容。
2.物理意義：反映物質吸熱能力（本領）的強弱
物質的比熱容越大，吸熱能力越強，溫度越不容易改變
1.定義：單位質量的某種物質，溫度升高（或降低）1℃時，吸收（或放出）的熱量叫做這種物質的比熱容。
Q：吸收(或放出）的熱量（ J ）
m：物體的質量
t ：溫度的變化量
（kg）
（℃）
3.公式：
吸熱溫度升高 t=(t末 -t初) 放熱溫度降低 t=(t初 –t末)
4.單位:
J／(kg ·℃)
焦耳每千克攝氏度
算一算：
已知水 m=2 kg， t =10℃，Q=8.4×104 J 求c
變形公式
水 4.2×103 砂石 0.92×103
酒精 2.4×103 鋁 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 鐵、鋼 0.46×103
冰 2.1×103 銅 0.39×103
空氣 1.0×103 水銀 0.14×103
物質的比熱容表 J/(kg · ℃)
1kg的水，溫度升高(或降低) 1 ℃，吸收(或放出)熱量是4.2×103 J
比熱容是物質的一種特性，它只與物質的 ， 有關，與 ， ， 無關。
種類
狀態
Q
m
t
一滴水和一桶水的比熱容誰大？
燒紅鐵塊和常溫的鐵鍋，誰的比熱容大？
一杯冷水和一杯熱水的比熱容誰大？
思考
0 ℃ 10 g 的冰和0 ℃ 10 g 水的比熱容一樣嗎？
生活應用
為什么用冷水冷卻發動機，用熱水取暖？
比熱容的生活應用
水的比熱容大，可以吸收或放出更多的熱量
質量相同的沙子和水用相同的酒精燈加熱相同的時間，為什么水升高
的溫度小一些？
A.相同的時間，沙子溫度升得高，說明沙子吸收熱量多。
B.相同的時間，水吸收熱量多。
C.沙子吸熱后升溫快，說明沙子比熱容較_____。
D.水吸熱后升溫慢，說明水的比熱容較_______。
小
大
因為水和沙子的 不同， 的比熱容較大，白天同一日照條件下，海水比沙子溫度的變化更 ；晚上的時候，氣溫下降，水和沙子放出同樣的熱量，水的溫度下降地 ，因此海水晝夜溫差較 。
比熱容
水
低
更慢
海水很涼
沙子很燙
海水暖和
沙子變涼
中午
夜晚
小
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？
白天，海面比陸地的溫度更 ，氣壓更 ，風會從氣壓更高的 吹向氣壓更低的 ；夜晚，海面比陸地的溫度更 ，氣壓更 ，風會從氣壓更高的 吹向氣壓更低的 。
思考
低
高
海邊
陸地
高
低
陸地
海邊
水稻是喜溫植物，春季育秧時，為了防止霜凍，傍晚時常常在秧田里面 （灌水/放水），這是因為夜晚溫度低，水放出熱量時候降溫更 （快/慢）；第二天太陽升起后，再將秧田
（灌水/放水），這是因為白天泥土地升溫 。
生活應用
灌水
慢
放水
快
　　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。
水對氣候有調節作用
課堂小結
比熱容
（1）定義、單位
（2）比熱容的單位，數量級——103表示。
（3）比熱容是物質的一種特性.比熱容與物質的種類和狀態有關。
（4）水的比熱容較大。記?。篶水=4.2×103 J/（kg·℃）
（5）應用: 用熱水取暖。 用水冷卻汽車的發動機。 農村在培育秧苗時，為保證秧苗夜間不被凍壞，傍晚要往秧田里灌水。
課堂練習
1、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
2、下列說法正確的是 （ ）
A.物體溫度越高，比熱容越大
B.物體吸收的熱量越多，比熱容越大
C.比熱容是物質的一種屬性，只與物質的種類和狀態有關
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。
C
3、甲物體的比熱容大于乙物體的比熱容，若（ ）
A.甲、乙質量相等，則甲吸收的熱量一定多
B.甲、乙吸收的熱量相等，則乙升高的溫度一定多
C.甲、乙質量相等，它們升高的溫度相同，則甲吸收的熱量一定少
D.甲、乙質量相等，它們放出的熱量也相等，則甲降低的溫度一
定少
D
燒杯號 液體 質量（g） 初溫（℃） 末溫（℃） 加熱時間（分）
1 甲 300 20 30 6
2 乙 300 20 25 6
3 乙 300 20 30 9
4、在探究物質吸熱能力的時候，得到如上表格：
（1）對比______兩組可知，質量相同，升高溫度也相同時，_________吸收熱量更多,由數據可知，____吸熱能力強。
（2）對比1、2兩組數據，我們通過比較__________來反映物質吸熱的多少，說明吸收的熱量__ ___（選填“甲更多”“乙更多”“一樣多”）。這時，我們可以通過比較____________來研究甲和乙吸熱能力的差異。由數據可知，_____吸熱能力較強。
1、3
乙
乙
加熱時間
升高的溫度
乙
一樣多
（4）通過實驗可得，物質吸熱的多少與物質的種類__________。（選填“有關”或“無關”），吸收熱量的多少還與_________和____________有關。因此實驗時，要用到_____________法。
（3）實驗中，用__________來反映物質吸熱多少，這_________法。
加熱時間
有關
轉換
質量
升高的溫度
控制變量
燒杯號 液體 質量（g） 初溫（℃） 末溫（℃） 加熱時間（分）
1 甲 300 20 30 6
2 乙 300 20 25 6
3 乙 300 20 30 9
5、水的比熱容較大在工農業生產和日常生活中有廣泛的應用。下列做法，與此特點無關的是（　　）
A．暖氣設備用熱水供暖
B．汽車發動機用水冷卻
C．在地面上灑水來納涼
D．往稻田里灌水防秧苗凍壞
C
學習目標
1.會進行簡單的吸、放熱計算。
第2課時　比熱容的應用和計算
學習探究
比熱容的計算公式:
Q :吸收的熱量
m :物體質量
t1 :物體初溫度
t2 :物體末溫度
根據物質比熱容的定義可以計算出物體在溫度變化過程中吸收(或放出)的熱量。
熱量的計算
熱量公式的推導
Ｑ=ｃｍ t
計算比熱容
計算質量
計算溫度差
吸收熱量的計算
為研究物質的吸熱性能，同學分別對質量都為500g、初溫都為20℃的水和煤油加熱，結果水溫升高了40℃。[不考慮熱量損失，已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），c煤油＝2.1×103J/（kg ℃），煤油的沸點為150℃]
求：（1）水吸收的熱量；
（2）若水吸收的熱量全部被煤油吸收，煤油升高到的溫度。
放出熱量的計算
如圖所示，某房間一段時間內循環流動的水質量為1000 kg，進水溫度為55 ℃，出水溫度為40 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求這段時間里：
（1）水降低的溫度Δt ；
（2）水向外界放出的熱量Q 。
利用吸放熱相等計算
一個質量為4.2 g的燒紅的鐵釘，溫度為600 ℃，若它的溫度降低到100 ℃，釋放的熱量為多少？若這些熱量全部用于加熱100 g常溫的水，則一個標準大氣壓下的水溫將升高多少？
[已知鐵的比熱容為 0.46×103J/（kg ℃），水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃）]

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