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(共19张PPT)
第十三章 内能
九上物理 RJ
第2课时
第1节 热量 比热容
学习目标
2.利用热量的计算公式，进行简单的计算。
1.能根据比热容概念，推导出热量的计算公式。
知识回顾
为了表示不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同的这种性质，物理学中引入了比热容这个物理量。
问题：如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高的温度，能计算它吸收的热量吗？
它在数值上等于1 kg的某种物质温度升高1 ℃所吸收的热量。
新知探究
知识点1 热量的计算
沙子的比热容约为0.92×103 J/( kg ℃)，这表示质量是1 kg的沙子温度升高1 ℃时吸收的热量约为0.92×103 J。把质量是2 kg、温度为20 ℃的沙子加热到30 ℃，沙子吸收的热量约为多少
利用这些热量给质量是2 kg、温度为20 ℃的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度
想想议议
新知探究
知识点1 热量的计算
质量是1 kg的沙子温度升高1 ℃时吸收的热量约为0.92×103 J。
2 kg
1 ℃
0.92×103 J
2 kg
10 ℃
0.92×103 J×2
质量 改变
升高的温度 再改变
×2
×10
吸收的热量 改变
吸收的热量 再改变
沙子吸收的热量约为：
0.92×103 J/( kg ℃)
×2 kg
×(30 ℃－20 ℃)
＝1.84×104 J
新知探究
知识点1 热量的计算
水的温度会上升到大约：
1.84×104 J
4.2×103 J/( kg ℃)
＋20 ℃
＝22.2 ℃
×2 kg
类似的方法可以得出：
利用这些热量给质量是2 kg、温度为20 ℃的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度
新知探究
知识点1 热量的计算
1.物体吸收热量的公式：
Q吸＝cm(t－t0)
2.物体放出热量的公式：
Q放＝cm(t0－t)
物理量 符号
物体吸收的热量 Q吸
物质的比热容 c
物体的质量 m
物体初状态的温度 t0
物体末状态的温度 t
则沙子吸收的热量为：
＝0.92×103 J/( kg ℃)
×2 kg
×(30 ℃－20 ℃)
＝1.84×104 J
Q吸＝cm(t－t0)
例1.某太阳能热水器中装有质量为50 kg的水，水温为25 ℃，在阳光的照射下，该热水器中水的温度升高了45 ℃，求水吸收的热量是多少。[c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)]
典型例题
分析：
若用Δt表示温度的变化量，则物体吸热和放热可以统一使用公式：Q吸＝cmΔt或Q放＝cmΔt。
解答：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×45 ℃
＝9.45×106 J
温度的变化量
练习1.有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，质量是1.5 g。当温度降低到20 ℃时，它放出了多少热量
练习巩固
解析：
查比热容表可知铁的比热容为c = 0.46×103 J/(kg·℃)，所以它放出的热量为：
Q放＝cm(t0－t)
＝0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10﹣3 kg×(800 ℃－20 ℃)
＝538.2 J
注意单位要统一
在解题、审题的过程中，要注意文字叙述中“升高到、降低到”对应的是物体的末温（t末）；而“升高、升高了、降低、降低了”对应的是温度的改变量（Δt）。
新知探究
知识点1 热量的计算
c＝
Q吸
m(t－t0)
3.比热容的定义公式：
Q吸＝cm(t－t0)
说明：比热容是反映物质自身性质的物理量，它的大小跟物体吸收或放出的热量及物体的质量无关。不同的物质，比热容一般不同。
例2.一质量为500 g的金属块，吸收8800 J的热量后，由30 ℃升高到50 ℃，求该金属块的比热容。这是哪种金属？
物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
铝 0.88×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
水银 0.14×103
铅 0.13×103
解析：该金属的比热容：
查表可知这种金属是铝。
典型例题
c＝
Q吸
m(t－t0)
＝
8800 J
500×10﹣3 kg×(50 ℃－30 ℃)
＝0.88×103 J/(kg·℃)
知识梳理
1. 各物理量的单位必须统一；
运用热量计算公式进行计算时应注意的问题
2. 物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、物体的质量和温度的变化量三个因素都有关系，注意这里指的是温度的变化量，而不是物体的温度。
物理量 物体吸收的热量 物质的比热容 物体的质量 物体初状态的温度 物体末状态的温度
符号 Q吸 c m t0 t
单位 J J/( kg ℃) kg ℃ ℃
2. 热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放
知识梳理
练习巩固
练习2.在一个标准大气压下，把一高温物体投入质量为10 kg、温度为20 ℃的水中，若物体放出的热量是3.5×106 J，不计热量损失，则水的温度会升高到____℃。［c水=4.2×103 J/(kg·℃)］
解析：
根据热量公式Q吸=cmΔt，而Q吸=Q放，水升高的温度为：
Δt= =83.3 ℃
由于t0+Δt=20 ℃+83.3 ℃=103.3 ℃＞100℃，在标准大气压下水沸腾后温度会保持100 ℃，所以水的末温为100 ℃。
100
热量 比热容
Q＝cmΔt
热量的计算
课堂小结
c＝
Q吸
m(t－t0)
比热容
科学·技术·社会·环境
地球的温室效应
随堂练习
1.相同质量的铝块和铜块，吸收了相同的热量，哪个的温度上升得较高 说说你的推断过程。
解析：
因为 Q吸＝cmΔt，
所以 Δt＝
Q吸
cm
可知： Q吸和m相同时，若c越小，则Δt越大，查表知道c铜＜c铝，故铜块的温度上升得较高。
随堂练习
2.质量为2 kg的某种物质，当温度从20 ℃升到40 ℃时，吸收的热量是1.88×104 J。该物质的比热容是多少
解析：该物质的比热容：
c＝
Q吸
m(t－t0)
＝
1.88×104 J
2 kg×(40 ℃－20 ℃)
＝0.47×103 J/(kg·℃)
3.小惠要用热水加热一袋250 g的牛奶，为了使这袋牛奶的温度由10 ℃升高到40 ℃，不计热量损失她至少要用70 ℃的热水多少千克？
[c水 = 4.2103 J/(kg·℃)，c牛奶 = 2.5×103 J/(kg·℃) ]
解析：在此过程中，牛奶吸收的热量
Q吸 = c牛奶m牛奶(t末－t初牛奶）= 2.5×103 J/(kg·℃) ×0.25 kg×（40℃10℃）
= 18750 J
不计热量损失，有 Q吸 = Q放，由Q放=c水m水(t初水－t末）可得
= = = 0.149 kg
随堂练习(共25张PPT)
第十三章 内能
九上物理 RJ
第1课时
第1节 热量 比热容
课堂导入
火山爆发时，炽热的岩浆携带着大量与热有关的能量，那么覆盖火山的皑皑白雪是不是与岩浆一样，也具有与热有关的能量 在本章，我们将尝试从能量角度对热现象的性质进行描述并寻找规律。
3.通过探究实验掌握控制变量法，了解转换法的应用。
2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
1.知道热量的概念及单位。
4.能用比热容解释简单的自然现象，感受物理和生活的密切关系。
学习目标
课堂导入
在学习物态变化时，我们常说物体吸热或放热，例如在烧水的时候，水会吸热，我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢
烧水
热传递
新知探究
知识点1 热量
热量的单位是焦耳，符号为J。
热量：
在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量 (quantity of heat)。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
高温物体（火焰）
低温物体（水壶和水）
放出热量
吸收热量
Q
符 号
新知探究
知识点1 热量
烧开一壶水和半壶水，哪个需要的热量多？
水吸收热量的多少与它的质量有关。
把一壶水烧开和烧成温水，哪个需要的热量多？
水吸收热量的多少与它升高的温度有关。
结论：
水的质量越大，温度升得越高，它吸收的
热量就越多。
别的物质也是这样。
新知探究
知识点2 比较不同物质的吸热能力
演示
比较不同物质吸收热量的情况
问题：不同的物质，例如水和食用油，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢
物质的种类
猜想：不同物质吸收热量的情况一般不同。
新知探究
知识点2 比较不同物质的吸热能力
本实验需要先选定两种不同物质，比如水和食用油，让它们质量相等且升高相同的温度，再比较它们吸收热量的多少。
实验思路
学生电源、规格相同的电加热器、水、食用油、烧杯、温度计、细线、秒表、天平等。
实验器材
控制变量法
相同的电加热器加热的时间
转换法
新知探究
知识点2 比较不同物质的吸热能力
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度 (t1－t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录表
新知探究
知识点2 比较不同物质的吸热能力
视
频
新知探究
知识点2 比较不同物质的吸热能力
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度 (t1－t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录表
200
200
28
54
26
8
29
55
26
4
升高的温度相同时，加热水需要的时间长些。
质量相同的水和食用油，升高的温度相同时，水吸收的热量比食用油多。
新知探究
知识点2 比较不同物质的吸热能力
实验结论
大量实验表明，不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？
新知探究
知识点3 比热容
1.定义：
2.单位：
3.物理意义：
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容(specific heat capacity )。
c
焦每千克摄氏度，符号是 “J/( kg ℃)”。
表示不同物质的吸热（放热）本领。
新知探究
知识点3 比热容
比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。
新知探究
知识点3 比热容
l kg的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上都等于它的比热容。
水的比热容是4.2×103 J /(kg·℃)
表示质量为1kg的水，在温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
新知探究
知识点3 比热容
（1）质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较小。
比热容大的物质对调节温度有较强的作用。
水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候，水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
4.应用：
新知探究
知识点3 比热容
思考：为什么海边昼夜温差变化比沙漠小
水的比热容是沙子的4倍多。如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙子小得多。
夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙子的比热容较小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大。
新知探究
知识点3 比热容
我国北方楼房中的暖气用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中。用水作为输送热量的介质有什么好处
生产生活中，还有没有用水来加热或散热的情况
想想议议
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高（或降低）相同温度时， 吸收（或放出）的热量多，用水作为介质效果好。
新知探究
知识点3 比热容
（2）质量相同的不同物质，要使它们上升同样的温度时，比热容较大的物质吸收的热量较多。
比热容大的物质适宜作为加热和散热的介质。
4.应用：
用冷水冷却发动机
因为水的比热容较大，冷水升温，需要吸收更多的热量，起到冷却效果。
因为水的比热容较大，水降温，需要放出更多的热量，达到防冻效果。
傍晚往秧苗田里灌水
例1.关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的质量越大，它的比热容越大
C.密度越大的物体，比热容越大
D.比热容是物体自身的性质，与质量、吸（放）热情况无关
典型例题
解析：
比热容是物质的一种特性，它的大小与物质的种类和物质的状态有关。而与其形状、质量、温度高低、吸（或放）热多少、放置地点如何无关。比热容与密度也无关。
D
新知探究
知识点3 比热容
拓展实验
用传感器比较不同物质的比热容
视
频
热量 比热容
定义
在热传递过程中，传递的热的多少；单位：J
比热容
热量
课堂小结
单位
物理意义
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。
J/( kg ℃)
不同物质的吸热本领
随堂练习
1.下列事例能说明物质吸收的热量与物质种类有关的是（ ）
A.质量相等的水，温度升高5℃，它们吸收的热量相等
B.质量相等的水和煤油，温度都升高5℃，水吸收的热量比煤油多
C.质量相等的水，温度分别升高10℃和5℃，它们吸收的热量不相等
D.质量不相等的水，温度都升高10℃，它们吸收的热量不相等
B
解析：要探究物质吸收的热量与物质种类有关，应比较不同的物质在质量、升高的温度相同的情况下吸收热量的关系。（控制变量法）
与物质的种类、物质升高的温度及物质的质量有关
2.用冷水冷却汽车发动机，主要是利用水的（ ）
A．比热容大
B．密度大
C．凝固点低
D．沸点高
随堂练习
解析：因为水的比热容较大，冷水升温，需要吸收更多的热量，起到很好的冷却效果。
A
随堂练习
3.“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析，与沿海地区相比，新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么。
解析：
新疆沙漠地区的砂石多，白天太阳照射，砂石吸收热量，由于砂石的比热容小，因此温度变化大，气温升得很高；晚上，砂石放出热量，砂石的比热容小，温度变化大，气温降得很低，故会出现早晚冷、中午热的现象。

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