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第十三章　内能与热机
第二节 科学探究：物质的比热容
九年级全一册 沪科版
第1课时　比热容
第2课时　比热容的应用和计算
学习目标
1.通过实验探究，比较不同物质的吸热能力。
2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。
3.尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。
第1课时　比热容
学习导入
思考
鸳鸯锅中哪个锅先煮开？
学习探究
物体吸收热量多少与哪些因素有关？
提出问题
猜想
1. 一壶水和半壶水都从20℃烧开，谁吸热多？
2. 把一壶水烧开和烧成温水，谁吸热多？
探究：影响物体吸热因素
质量
温度的变化
不同物质的吸热本领是否相同？
探究
质量
温度的变化
物质的种类
控制变量法
水和煤油
相同（天平）
相同（温度计示数的变化）
如何知道物质吸热的多少？
思考
加热时间
吸收热量
反映
转换法
完全相同的酒精灯（热源）
测量工具：秒表
天平:质量相同的水和煤油
温度计:升高相同的温度
完全相同的酒精灯,秒表:吸收热量的多少
实验器材
搅拌器：使物质受热均匀
等质量的水和煤油，升高相同温度，水需要的加热时间更长，水比煤油吸收热量多。
实验结论1
物体吸收的热量Q与质量m、 温度变化 t 、物质种类有关。
实验结论2
K
【思考】
如何科学地比较不同物质的吸热本领呢？
【方法】
质量相等、升温相同的相同物质、吸收热量相同
质量相等、升温相同的不同物质、吸收热量不同
质量、升温相同时比吸收的热量。
【讨论】
比较下表中哪杯液体的吸热本领更大？
物质 质量 升温 吸热
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 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
空气 1.0×103 水银 0.14×103
比热容
大量实验证明单位质量的不同物质，温度升高（或降低）1℃时，一般都具有吸放热量不同的性质。
这种特性反映了不同物质的容纳热的本领。为了比较各种物质的这种性质，而引入比热容。
2.物理意义：反映物质吸热能力（本领）的强弱
物质的比热容越大，吸热能力越强，温度越不容易改变
1.定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
Q：吸收(或放出）的热量（ J ）
m：物体的质量
t ：温度的变化量
（kg）
（℃）
3.公式：
吸热温度升高 t=(t末 -t初) 放热温度降低 t=(t初 –t末)
4.单位:
J／(kg ·℃)
焦耳每千克摄氏度
算一算：
已知水 m=2 kg， t =10℃，Q=8.4×104 J 求c
变形公式
水 4.2×103 砂石 0.92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
空气 1.0×103 水银 0.14×103
物质的比热容表 J/(kg · ℃)
1kg的水，温度升高(或降低) 1 ℃，吸收(或放出)热量是4.2×103 J
比热容是物质的一种特性，它只与物质的 ， 有关，与 ， ， 无关。
种类
状态
Q
m
t
一滴水和一桶水的比热容谁大？
烧红铁块和常温的铁锅，谁的比热容大？
一杯冷水和一杯热水的比热容谁大？
思考
0 ℃ 10 g 的冰和0 ℃ 10 g 水的比热容一样吗？
生活应用
为什么用冷水冷却发动机，用热水取暖？
比热容的生活应用
水的比热容大，可以吸收或放出更多的热量
质量相同的沙子和水用相同的酒精灯加热相同的时间，为什么水升高
的温度小一些？
A.相同的时间，沙子温度升得高，说明沙子吸收热量多。
B.相同的时间，水吸收热量多。
C.沙子吸热后升温快，说明沙子比热容较_____。
D.水吸热后升温慢，说明水的比热容较_______。
小
大
因为水和沙子的 不同， 的比热容较大，白天同一日照条件下，海水比沙子温度的变化更 ；晚上的时候，气温下降，水和沙子放出同样的热量，水的温度下降地 ，因此海水昼夜温差较 。
比热容
水
低
更慢
海水很凉
沙子很烫
海水暖和
沙子变凉
中午
夜晚
小
你可知道，在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著，白天和夜晚的风向往往是不同的？
白天，海面比陆地的温度更 ，气压更 ，风会从气压更高的 吹向气压更低的 ；夜晚，海面比陆地的温度更 ，气压更 ，风会从气压更高的 吹向气压更低的 。
思考
低
高
海边
陆地
高
低
陆地
海边
水稻是喜温植物，春季育秧时，为了防止霜冻，傍晚时常常在秧田里面 （灌水/放水），这是因为夜晚温度低，水放出热量时候降温更 （快/慢）；第二天太阳升起后，再将秧田
（灌水/放水），这是因为白天泥土地升温 。
生活应用
灌水
慢
放水
快
　　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。
水对气候有调节作用
课堂小结
比热容
（1）定义、单位
（2）比热容的单位，数量级——103表示。
（3）比热容是物质的一种特性.比热容与物质的种类和状态有关。
（4）水的比热容较大。记住：c水=4.2×103 J/（kg·℃）
（5）应用: 用热水取暖。 用水冷却汽车的发动机。 农村在培育秧苗时，为保证秧苗夜间不被冻坏，傍晚要往秧田里灌水。
课堂练习
1、下列物质的比热容发生改变的是（ ）
A. 一杯水倒掉半杯
B. 水凝固成冰
C. 0℃的水变成4 ℃的水
D. 将铁块锉成铁球
B
2、下列说法正确的是 （ ）
A.物体温度越高，比热容越大
B.物体吸收的热量越多，比热容越大
C.比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关
D.物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物
体吸收热量的多少都无关。
C
3、甲物体的比热容大于乙物体的比热容，若（ ）
A.甲、乙质量相等，则甲吸收的热量一定多
B.甲、乙吸收的热量相等，则乙升高的温度一定多
C.甲、乙质量相等，它们升高的温度相同，则甲吸收的热量一定少
D.甲、乙质量相等，它们放出的热量也相等，则甲降低的温度一
定少
D
烧杯号 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（分）
1 甲 300 20 30 6
2 乙 300 20 25 6
3 乙 300 20 30 9
4、在探究物质吸热能力的时候，得到如上表格：
（1）对比______两组可知，质量相同，升高温度也相同时，_________吸收热量更多,由数据可知，____吸热能力强。
（2）对比1、2两组数据，我们通过比较__________来反映物质吸热的多少，说明吸收的热量__ ___（选填“甲更多”“乙更多”“一样多”）。这时，我们可以通过比较____________来研究甲和乙吸热能力的差异。由数据可知，_____吸热能力较强。
1、3
乙
乙
加热时间
升高的温度
乙
一样多
（4）通过实验可得，物质吸热的多少与物质的种类__________。（选填“有关”或“无关”），吸收热量的多少还与_________和____________有关。因此实验时，要用到_____________法。
（3）实验中，用__________来反映物质吸热多少，这_________法。
加热时间
有关
转换
质量
升高的温度
控制变量
烧杯号 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（分）
1 甲 300 20 30 6
2 乙 300 20 25 6
3 乙 300 20 30 9
5、水的比热容较大在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。下列做法，与此特点无关的是（　　）
A．暖气设备用热水供暖
B．汽车发动机用水冷却
C．在地面上洒水来纳凉
D．往稻田里灌水防秧苗冻坏
C
学习目标
1.会进行简单的吸、放热计算。
第2课时　比热容的应用和计算
学习探究
比热容的计算公式:
Q :吸收的热量
m :物体质量
t1 :物体初温度
t2 :物体末温度
根据物质比热容的定义可以计算出物体在温度变化过程中吸收(或放出)的热量。
热量的计算
热量公式的推导
Ｑ=ｃｍ t
计算比热容
计算质量
计算温度差
吸收热量的计算
为研究物质的吸热性能，同学分别对质量都为500g、初温都为20℃的水和煤油加热，结果水温升高了40℃。[不考虑热量损失，已知c水＝4.2×103J/（kg ℃），c煤油＝2.1×103J/（kg ℃），煤油的沸点为150℃]
求：（1）水吸收的热量；
（2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油升高到的温度。
放出热量的计算
如图所示，某房间一段时间内循环流动的水质量为1000 kg，进水温度为55 ℃，出水温度为40 ℃。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]求这段时间里：
（1）水降低的温度Δt ；
（2）水向外界放出的热量Q 。
利用吸放热相等计算
一个质量为4.2 g的烧红的铁钉，温度为600 ℃，若它的温度降低到100 ℃，释放的热量为多少？若这些热量全部用于加热100 g常温的水，则一个标准大气压下的水温将升高多少？
[已知铁的比热容为 0.46×103J/（kg ℃），水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]

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