資源簡介

(共19張PPT)
第2課時
比熱容的計算和應用
第十章 機械能、內能及其轉化
第三節 比 熱 容
炎熱夏季的一天傍晚，甲、乙兩人在湖邊游玩，為了納涼問題兩人發生激烈爭執，甲主張劃船到湖中去，乙則認為在岸上散步更涼爽，你認為誰的意見對？
能根據吸熱公式和放熱公式進行熱量計算。
02
知道水的比熱容較大，并能運用比熱容的知識解釋簡單的自然現象
01
學習目標
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，其地表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
沙子的比熱容較小，在吸放熱相同時，溫度變化較快。故而白天與晚上溫差較大。
利用比熱容解釋現象
談起夏日海風，你知道白天風是從哪里吹向哪里？夜晚呢？
水的比熱容比泥土沙石的大，白天太陽照射時，海面溫度上升得慢，陸地溫度上升得快，陸地上方的熱空氣上升，海面上的冷空氣補充，所以白天風從海面吹向陸地。
夜晚海面溫度下降較慢，陸地溫度下降較快，海面上的熱空氣上升，陸地上的冷空氣補充，所以夜晚風是從陸地吹向海面。
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
1.（多選）以下四種現象中，與水的比熱容有很大關系的是（ ）
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
ABD
練一練
2.如圖，水稻是喜溫作物，在每年三四月份育秧時，為了防止霜凍，傍晚常常在秧田里灌一些水過夜，第二天太陽升起后，再把秧田里的水放掉，你能解釋原因嗎？
夜晚降溫時，由于水比熱容較大，與其他物質相比，降低相同溫度，放出的熱量較多，對秧苗起了保溫作用。
1kg
2kg
1℃
2kg
1℃
2℃
4.2×103J
2 × 4.2×103J
2 × 2 × 4.2×103J
質量
溫度變化
吸收熱量
質量為1kg的水，溫度升高（或降低）1℃，要吸收（或放出）4.2×103J的熱量。
水的比熱容的物理意義：
比熱容的計算
Q吸= cm(t-t0)
如果知道有m kg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？
如果水放出熱量呢？
Q放= cm(t0-t)
要把2kg的水從20℃加熱到100℃，至少需供給多少熱量？
已知：c=4.2×103J/（kg·℃），m=2kg，t0=20℃，t=100℃。
求：Q吸。
解：Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（100℃-20℃）
=6.72×105J。
例題
解：
1．一個質量為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 【鋼的比熱容為0.46×103 J/(kg·℃) 】
Q放 = cm(t0-t)
　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J。
練一練
2．水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），初溫為30℃、質量為2kg的水吸收2.1×105J的熱量后溫度將升高到多少℃？
解：由Q吸＝cm△t 可知水吸熱后升高的溫度：
△t＝ ＝ ＝25℃，
由△t＝（t﹣t0）得水的末溫：
t＝△t+t0＝25℃+30℃＝55℃。
Q吸
cm
2.1×105J
4.2×103J/(kg·℃)×2kg
注意：升高的溫度△t和升高到的溫度t有區別
3．如圖是質量為100g的某物質溫度隨加熱時間的變化圖像，前10min它吸收的熱量是7.2×103J。求該物質的比熱容。
解：由圖像可知，該物質10min升高溫度：
△t＝50℃﹣20℃＝30℃，
由Q吸＝cm△t 得，該物質的比熱容：
c＝ ＝ ＝2.4×103J/（kg ℃）。
Q吸
m△t
7.2×103J
0.1kg×30℃
課堂小結
比熱容的應用和計算
比熱容的計算
其他物質比熱容的應用
比熱容的應用
水的比熱容的應用
公式
求熱量
求質量
求比熱容
1．水的比熱容是4.2×103J／(kg·℃)，將質量為4kg的水從20℃加熱到70℃需要吸收 J的熱量。如果將水倒掉一半，它的比熱容將為 J／(kg·℃) 。
8.4×105
4.2×103
隨堂練習
2．水的比熱容是煤油比熱容的兩倍，若水和煤油的質量之比為1﹕2，吸收的熱量之比為2﹕3，則水和煤油升高的溫度之比為( )
A．3﹕2 B．2﹕3 C．4﹕3 D．3﹕4
B
3．將質量、初溫分別相等的鐵塊和鋁塊（c 鐵A．鐵塊和鋁塊吸收的熱量一樣多　
B．鋁塊比鐵塊吸收的熱量多
C．鐵塊比鋁塊吸收的熱量多　
D．條件不足，無法確定
B
4．小剛在家拿一個金屬球玩耍時，突然想知道這是什么金屬。現已測出該金屬球的質量為100g，當它溫度升高了50℃時需吸收2.3×103J的熱量，你能否幫小剛得出這種金屬的比熱容是多少？通過查表可知是哪種金屬？
解：由Q＝cm△t得金屬的比熱容：
c＝ ＝ ＝0.46×103J/（kg ℃）
根據表格可查出與鐵的比熱容相同，可能是鐵。
Q吸
m△t
2.3×103J
0.1kg×50℃(共24張PPT)
第1課時
比熱容
第十章 機械能、內能及其轉化
第三節 比 熱 容
在非洲的撒哈拉大沙漠里，午后的氣溫常升到50℃以上，地表氣溫更是能夠達到70℃－80℃，在鐵鍬上打上一個生雞蛋，不到5分鐘就能煎熟。但是到了夜晚卻很涼爽，氣溫常會降到20℃以下!你知道這是為什么嗎？
觀察與思考
了解比熱容的物理意義，知道比熱容的概念和單位。
02
能通過實驗探究得出不同物質的吸熱能力不同。
01
03
知道比熱容是物質的一種屬性，會查比熱容表，了解一些常見物質比熱容的大小關系
學習目標
知道導熱性的概念，認識到導熱性是物質的一種屬性
04
1．燒開一壺水與燒開半壺水需要的熱量一樣多嗎？
物體吸收熱量的多少與哪些因素有關呢？
2．將一壺水燒開與燒成溫水吸收的熱量一樣多嗎？
質量和升高的溫度
比較不同物質的吸熱情況
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？
物體吸收熱量的多少是否還跟其他因素有關？
物體吸收熱量的多少還可能與物質的種類有關。
猜想與假設
比什么？拿誰比？怎么比？
怎么知道哪種物質吸收熱量多？
要記錄哪些數據？
設計實驗
實驗裝置：
相同規格加熱器
溫度計
實驗方案一：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。
數據記錄表格（方案一）
物質的種類 水 食用油或（沙子） 升高的溫度（℃）
加熱的時間（min）
進行實驗
等質量的水和食用油，升高相同溫度，水比食用油吸收熱量多（水需要的加熱時間更長）。
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。
分析現象：
實驗方案二：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）。
數據記錄表格（方案二）
物質的種類 水 食用油或（沙子） 加熱的時間（min）
升高的溫度（℃）
等質量的水和食用油，吸收相同的熱量（加熱相同的時間），水溫度變化小，食用油溫度變化大。
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。
分析現象：
演示：探究不同物質吸熱能力
一定質量的某種物質，溫度升高（或降低）的過程中所吸收（或放出的熱量，與物質的質量和溫度變化量乘積的比，叫作這種物質的比熱容。
定 義
符 號
單 位
c
焦每千克攝氏度，J/(kg·℃) （常用單位）
比熱容是反映物質自身性質的物理量，數值上等于單位質量的某種物質溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量。
比熱容
特 性
焦每千克開，J/(kg·K) （國際單位制中）
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。
認識比熱容
c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)
比熱容表
水 4.2×103 煤油 2.1×103 玻璃 0.84×103 銅 0.39×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 干泥土 0.84×103 水銀 0.14×103
冰 2.1×103 鋁 0.88×103 鋼鐵 0.46×103 鉛 0.13×103
單位：J/(kg·K)
常溫常壓下一些常見物質的比熱容
關于比熱容，下面幾種認識對不對？
A．1 kg砂石，溫度升高1 ℃，大概要吸收920 J的熱量
B．液體的比熱容都比固體大
C．同一種物質，比熱容是相同的
D．比熱容是物質的特性之一，可以用來鑒別物質
例題
如圖裝置，用鐵夾將溫度傳感器、兩個試管固定在鐵架臺上，兩試管裝有質量相同的不同液體，溫度傳感器的探頭部分與試管內的液體良好接觸，傳感器通過數據采集線與計算機相連接，在計算機上得到的實驗圖像如圖所示，下列說法正確的是（ 　　）
A．加熱t1時間，甲吸收熱量多
B．甲的比熱容大
C．甲、乙升高相同的溫度，甲吸收熱量多
D．吸收相同的熱量，甲升溫比乙多
D
練一練
C
如圖是用相同的加熱裝置對a、b兩種物質加熱時（不計熱量損失），它們的溫度隨時間變化的圖像。下列對圖像的分析正確的是（　　）
A．t1～t2時間內物質a的溫度不變，內能不變
B．溫度從T1升高到T2時，a物質吸收的熱量比b多
C．若a、b質量相等，則a的比熱容小于b的比熱容
D．若a、b是同種物質，則a的質量大于b的質量
物質傳導熱量的性能稱為導熱性
定 義
導熱性是物質的一種屬性。
導熱性
特 性
常見物質的導熱性
應用
1.若需要大量吸熱或放熱，需要使用導熱性好的材料，如冬季供暖用的“暖氣片”，要使用金屬材料；
2.用來保溫的材料，需要選擇導熱性差一些的物質，如泡沫塑料。
課堂小結
比熱容
比熱容
實驗結論
探究物質
吸熱能力
實驗過程
物理意義
定義
單位
特性
導熱性
1．燒杯中裝有酒精，現用去一半，則下列物理量中，發生改變的是（ ）
A．質量 B．密度
C．比熱容 D．沸點
A
隨堂練習
2．冰變成水的過程中，下列說法正確的是（　　）
A．內能不變 B．比熱容變大
C．內能由零逐漸增大 D．一定是熱傳遞改變了內能
B
3．如圖1所示，用相同規格的電加熱器給初溫均為60℃的甲、乙液體加熱（m甲＞m乙）至沸騰。若液體吸收的熱量等于電加熱器放出的熱量，這兩種液體的溫度﹣加熱時間的圖線如圖2所示。則下列說法正確的是（　　）
A．甲液體的比熱容比乙液體的小
B．甲液體第90s的內能等于第120s的內能
C．液體的沸點與質量有關
D．加熱到3min，甲液體吸收熱量更多
A
圖1
圖2

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