资源简介

初中物理鲁科版（五四学制）（2024）九年级上册
第十二章 内能与热机
第3节 比热容
1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2.通过探究实验掌握控制变量法，了解转换法的应用。
3.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。
4.会进行简单的吸热、放热计算。
夏日炎炎，人们在海滩玩耍时，常会有这种感觉：中午时海滩上的沙子烫脚，而海水却凉凉的；到了晚上，沙子凉了，海水却是暖的。这是为什么?
知识点一：比热容
烧水时，水吸收的热量的多少跟哪些因素有关？有怎样的关系？请用你的生活经验来支持你的观点。
?①物体吸收（放出）的热量与物质的质量有关。
②物体吸收（放出）的热量与物质的温度变化有关。
烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多。
将一壶水烧开（沸腾）与加热成温水需要的热量多。
对于同种物体来说，质量越大、升高温度越高吸收的热就越多。那对于不同物质，质量相等，升高相同的温度，吸收的热量相同吗？
比较不同物质吸收热量的情况
如图所示，利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可以认为液体每秒吸收的热量相同。比较水和食用油，哪个吸收的热量多？
控制变量法
如何知道哪种物质吸热比较多？
升高相同的温度，比较加热时间
转换法
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}物质
质量m/g
初温t0/℃
末温t0/℃
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
水
100
19
50
31
1min34s
食用油
100
19
50
31
1min5.6s
实验表明：质量相等的水和食用油，升高的温度相同时，水吸收的热量比食用油多。
保证加热相同时间，物质吸收的热量相同。电加热器加热时稳定，而酒精灯会受到火焰大小的影响，不能保证在相同时间内放热相同。
还可以通过比较加热相同时间升高的温度。实验步骤与前面实验类似，记录数据不同，也要采用控制变量法。
实验中，为何采用相同规格的电加热器和烧杯？为什么用加热器加热而不用酒精灯加热？
还可以采用什么方法来比较物质吸热能力？
不同物质在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，即不同物质的吸热能力不同。
怎样表示物质的这种特性?
比热容
1.定义：某种物质吸收（或放出）的热量与其质量和温度变化量乘积之比，叫做这种物质的比热容。
2.符号：c
3.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。
4.定义式：c=?????????????
?
说明：1kg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。
一些物质的比热容
{69CF1AB2-1976-4502-BF36-3FF5EA218861}物质
比热容
c/[J/（kg·℃）]
物质
比热容
c/[J/（kg·℃）]
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
约2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
蓖麻油
1.8×103
水银
0.14×103
沙子
约0.92×103
铅
0.13×103
比热容是反应物质自身性质的物理量，不同的物质，比热容一般不同。
（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。
5.应用：
（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。
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
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？
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。
用传感器比较不同物质的比热容
知识点二 ：热量的计算
比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和温度升高的度数，就能计算它吸收的热量。
?
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} Q吸：物质吸收的热量；
Q放：物质放出的热量；
c ：物质的比热容；
m ：物体的质量；
t0 ：物体的初温；
t ：物体的末温；
Δt： 变化的温度 ，Δt＝t－t0 或 Δt＝t0－t
物体吸收热量计算公式:
物体放出热量计算公式:
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
某家用电热水器（如图）水箱内盛有50kg水。已知水的初温为 20℃，加热一段时间后，水的温度升高到60℃，这个过程中水吸收了多少热量?
分析：
水吸收热量的计算公式为Q吸=cm(t-t0)，我们应首先从比热容表格中查出水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，用水的初温和末温算出水升高的温度t-t0，即可求出电热水器中水吸收的热量。
解答：
水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×(60℃-20℃)
=8.4×106J
反思：
在进行吸热或放热计算时，要注意区分初温t0、末温t、升高或降低的温度Δt，防止计算时数值代入错误
比热容
热量的计算
定义：某种物质吸收（或放出）的热量与其质量和温度变化量乘积之比，叫做这种物质的比热容。
单位：J/( kg?℃)
物理意义：不同物质的吸热本领
比热容
比热容的应用
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
比热容的定义式：c＝?????????????
?
1.下列说法中正确的是（ ）。
A. 一杯水倒去一半，它的比热容减为原来的一半
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. 质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
D
2.由Q＝cm（t-to），同一种物质的比热容c，列说法正确的是（ ）
A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
B．若质量增大一倍，则比热容减至一半
C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍
D．无论质量多大，比热容都一样
D
3.一个钢件，加热到560 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为20 ℃，在冷却过程中放出6.21×104 J热量，这个钢件的质量为多少g?（钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)
解：由Q放 = cm(t0-t1)得：
　 ????=?????????????=6.21×104?J?????.46×103?J/(kg·℃)×(560?℃?20?℃)
=0.25kg
=250g
答：这个钢件的质量为250g

展开更多......

收起↑