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第3节 比热容
第十二章 内能与热机
鲁科版（五四学制）（2024）九年级上册同步课件
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。
知识点一：比热容
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的时间一样长吗？为什么？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
同种物质的质量越大、温度升得越高，吸收的热量就越多。
不同的物质，也是如此吗？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？
不一样长；所需要的热量不一样多。
不一样多。
思考
食用油、水、规格相同的电加热器、温度计、烧杯、托盘天平、砝码、秒表
实验器材
加热相同质量的食用油和水，每隔2分钟测量并记录它们的温度。
实验器材
控制变量法
实验：比较不同物质的吸热能力
时间/min 0 2 4 6 8 10
食用油的温度/℃ 20 29 43 55 66 74
水的温度/℃ 20 28 35 43 48 54
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。
油温升高了26℃，加热时间4分钟
水温升高了26℃，加热时间8分钟
水和食用油吸收热量的多少通过加热时间来反映
转换法
实验分析
实验结论
　　质量和初温相等的油和水加热相同时间时，吸收的热量相同，但____升高的温度更高。
　　如果把质量和初温相等油和水加热到相同的温度，则____所需的时间更长。由此可知，升高相同温度时，_____吸收的热量更多。
　　这说明：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般______（选填“相同”或“不同”）。
油
水
水
不同
分析归纳
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？
比热容
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量（Q）与它的质量（m）和升高的温度（ t）乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号 c 表示。
1．定义：
2．定义式：c=
（符号 c 表示比热容）
焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
3．单位：
比热容
4．物理意义：
　　单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量，或温度降低1 ℃所放出的热量，在数值上等于它的比热容。
水的比热容的物理意义：
　 　1 kg的水温度升高（或降低）1 ℃，吸收（或放出）的热量是4.2×103 J。
水的比热容是 c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 。
一些物质的比热容
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。
判断下列几种关于比热容认知的正误。
（1）1 kg沙石，温度升高1 ℃，大概要吸收920 J的热量。
（2）液体的比热容都比固体的比热容大。
（3）同一种物质，比热容是相同的。
（4）比热容是物质的特性之一，可以用来鉴别物质。
正确
错误，冰的比热容比蓖麻油的比热容大
错误，水和冰的比热容不同
正确，比热容是物质的特性之一
为什么在同样的太阳照射下，沙子和海水的温度变化如此不同呢？
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，但是海水的比热容比沙子大，所以海水升温比沙子慢；因此白天海水温度低，沙子温度高。
火焰山，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。
火焰山的温度计
沙子的比热容较小，在吸放热时，温度变化较大。故而白天与晚上温差较大。
这是为什么呢？
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。
拓展实验：用传感器比较不同物质的比热容
知识点二：热量的计算
根据比热容公式
1.物体温度升高时，所吸收的热量为：
2.物体温度降低时，所放出的热量为：
t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。
c=
Q吸＝cmΔt=cm (t-t0)
Q放=cmΔt＝cm (t0-t)
3.各物理量单位的选择
根据公式 Q=cm (t-t0) = cmΔt
m 表示物质的质量，单位：
Δt 表示改变的温度，单位：
c 表示物质比热容，单位：
Q 表示吸收或放出的热量，单位：
kg
℃
J/（kg·℃）
J
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
4.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
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.关于物质的比热容，下列说法中正确的是(　　)
A.比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关　
B.同种物质质量越大比热容就越大　　　　　　
C.因为水的比热容较大所以比较适合作冷却剂　
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
C
2.为了比较两种不同液体的吸热性能，用如图所示的两套完全相同的装置进行实验，下列说法正确的是（ ）
A.实验要保证两种液体的体积相同
B.实验中，若升高的温度相同，则加热时间长
的液体比热容较大
C.实验中，若加热时间相同，则温度升高较多的液体比热容较大
D.实验中，两种液体吸收热量的多少可以通过液体升高的温度比较
B
3.使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103 J/(kg·℃)］
解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量：
Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；
由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即
Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃－0℃=5℃，
需要水的质量
m水＝＝

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