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第十三章 内能与热机
13.2 科学探究：物质的比热容
炎热夏天的傍晚,有两个小朋友在海边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到海中去,乙则认为在岸上散步更凉快,你认为谁的意见对
岸上散步凉快
划船到海中凉快
情景引入：观察、思考
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一 样多吗？
物体温度升高与哪些因素有关呢？
(2)将质量相同的铜块和铁块加热，升高相同的温度，需要的热量一样多吗？
情景引入：观察、思考
教材引入
一、探究物质吸热升温的特点
实验设计
1.实验中对煤油和水的质量有什么要求？
2.如何使物体吸热相同？
3.如何比较物体吸热多少？
4.如何比较水和煤油哪个升温更快？
加热时间相同升温高
升温相同加热时间短
吸热相同比升温
升温相同比吸热
（转化法）
加热方法、时间相同
看加热时间
如何通过实验来研究
根据猜想设计实验
1、温度计可不可以充当搅拌器？
2、搅拌器的作用？
不可以，因为温度计的玻璃泡非常薄，易破碎。
使液体均匀受热
3、实验中需要天平（或量筒和密度表），为什么？
取相同质量的水和煤油
实验注意事项
方案一：取等质量的水和煤油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。 （我的设计）
方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。 （教材的设计）
根据猜想设计实验
研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：
1、质量相同
2、加热的热源要相同
如果热源完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。
信息快递：
实验方法：控制变量法
设计思路：转换法
实验方法
1、取相同质量的水和煤油分别倒入两只
烧杯中，按图组装器材；
2、观察并记录加热前两液体的初温，分
别给两液体加热，记下加热的开始时
刻。每隔一段时间记录一次温度。
3、将用过的水和煤油倒入指定的器皿中，
整理仪器。
实验器材
酒精灯、烧杯、水、煤油、温度计、铁架台、石棉网、钟表、火柴
关注内容
相同的酒精度灯目的：
相同时间内放出相同的热量
实验步骤
实验探究
液体
体积
初温
加热
时间
末温
水
480mL
20℃
10min
50℃
煤油
600mL
20℃
5min
50℃
液体
体积
初温
加热
时间
末温
水
480mL
20℃
10min
50℃
煤油
600mL
20℃
10min
80℃
(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量_________。
(2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度________。
进行实验与收集证据
不同的
不同的
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是 。
相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热是 。
分析得出结论
相同的
不相同的
分析各组实验数据可能有较大的差异的原因并改进。
原因之一是实验中所使用的酒精灯在相同的时间内供给的热量有差异，因此，实际上研究对象在单位时间内吸收的热量并不完全相等；
原因之二是实验中有热量损失；
原因之三是所取液体各组之间有差异；
原因之四是各组温度计的准确程度不同；
原因之五是各组所用器材有差异等。
改进措施：
1、调整火焰尽可能的相同；
2、烧杯加盖，并在相同的环境下实验；
3、取液体时要用滴管尽可能的取相同；
4、温度计尽量使用同一规格；
5、实验器材选用同一规格。
反思评估
实验后的思考
1、水和煤油谁的吸热能力强？
2、如何科学地比较不同物质的这种特性？
实验后的思考,往往比实验本身更重要。
——牛顿
其实，就是采用比较单位质量、升高1℃ 的水和煤油 吸热的多少来比较它们的吸热能力。
比热容(C)──单位质量的某种物质温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物质的比热容．
比热容的单位 ：焦/(千克· 摄氏度)
J/（kg·℃）
读作：焦耳每千克摄氏度
比热容物理量的符号：C
二、物质的比热容
比热容的计算公式（升温时）
Q:吸收的热量
m：物体质量
t1：物体初温
t2：物体末温
比热容的计算公式（降温时）
4.2×103
2.1×104
2.1×105
Ｑ吸＝cm(t2-t1)
Ｑ放＝cm(t1-t2)
1kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为　 J
5kg的水，温度升高1℃，吸收的热量为 　 J
5kg的水，温度升高10℃，吸收的热量为 　　　　　J
5kg的水，温度降低10℃，放出的热量为 　　　　　J
2.1×105
吸收热量：
放出热量：
根据比热容的定义计算吸收（或放出）的热量
例．一个质量为250g的钢件，加热到560℃，然后
在空气中自然冷却，室温为20℃，这个钢件在冷却
过程中放出多少热量 钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解：Q放 = cm(t1-t2)
　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃)
=6.21×104 J
典型例题
比热容的实质
（1）反映了物质吸热放热的本领；
（2）物质对冷热反应的灵敏程度；
比热容越大，吸热或放热本领越强
比热容越小，对冷热反应越灵敏
水的比热容是___________
它的物理意义是:___________
__________________________
4.2×103J/(kg · ℃)
一千克的水温度每升
高(降低) 1℃,吸收(或放出)热量是4.2×103J
比热容是物质的一种特性，就像密度是物质的特性一样，同种物质的比热容是一定，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变。
比热容的物理意义：
不同物质的比热容
（1）哪种物质的比热容最大？
（2）每种物质都有它的比热容，水与冰的比热容是否相同？
（3）分析比热容表，可以找出哪些规律？
①大部分物质的比热容不同。
②同种物质不同状态时，比热容不同。
③上述物质中水的比热容最大。
④通常液体比热容比固体的大。
　　同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
三、比热容知识的应用
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
比热容的应用
讨论 ：
1、汽车发动机为何用水来冷却？
2、冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。
水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时， 放出的热量多，用热水取暖效果好。
为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大
由于海水的比热容大，沙石比热容小，海水与沙石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小， 白天在受太阳照射条件相同时， 海水的温度变化要小些， 沿海地区比内陆地区温升慢， 夜晚放热， 沿海地区温度降低也少。
海滨24℃－28℃
沙漠5℃－38℃
新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱
围着火炉吃西瓜”
请说出它的道理！
这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石 要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。
不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？
例1.利用比热容的知识解释一些现象
　　想想这是为什么呢？
　　吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。
火焰山的温度计
例2.利用比热容的知识解释一些现象
例3.昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。你知道其中的缘故吗？
1、关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.物体的比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大它的比热容越大
C
课堂练习
2、下列说法正确的是( )A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一B.吸收热量多的物质,比热容一定大C.高温物体放出的热量一定多D.质量相等的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度D3、在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水的( )A.密度大B.比热容大C.温度高D.热膨胀大B4、甲、乙两个物体的比热容之比为1：2，质量之比为2：1，它们吸收了相同的热量，升高温度之比为（　　）
A．4：1 B．1：1
C．1：2 D．1：4
B
5、铅块的质量是铜块质量的六倍，它们的比热容之比是1：3，如果它们吸收相同的热量，则它们升高温度之比是（　　）
A．1：6 B．2：1
C．6：1 D．1：2
D
6、质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到100℃，然后分别投入装有质量相同、初温都为0℃的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了10℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃．设两金属块比热容为cA和cB，则cA与cB的比值为（　　）
A．4：9 B．9：4
C．19：9 D．9：19
A
　　比热容──单位质量的某种物质温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物质的比热容．
　　比热容用符号c 表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg · ℃)。
什么是比热容
热量的计算：（1）升温吸热：Q吸=cm（t2-t1）.
（2）降温放热：Q放=cm（t1-t2）.
课堂小结

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