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第十二章 内能与热机
12.3 物质的比热容
沪粤版 九年级 物理（上）
导入新课
为什么用冷水冷却发动机而用热水来取暖呢？为什么不用酒精或煤油作工作物质呢？
质量相同、温度变化相同的情况，水吸收或放出的热量多些，所以用水来取暖冷却发动机。学完这节课你就会明白这个道理。
知识板块一 不同物质的吸热、放热性能
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
5℃－38℃
24℃－28℃
探究物质的吸、放热本领
如图，两杯质量不同，但温度相同的两杯水升高相同的温度，哪杯水吸收的热量多？
说明:物体吸收(放出)的热量与________ 有关.
（一）猜想
质量
如图，两杯质量相等的１００ °C的水，甲杯从 １００ °C降到１０ °C ，乙杯从１００ °C降到５０ °C ，哪杯水放出的热量多？
说明:物体吸收(放出)的热量与______________有关.
升高的温度
1、如何使水和煤油温度升高？
　酒精灯
选用哪个装置作为热源
　热得快
1.如何使水和砂石温度升高？
2.研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：
质量相同
升高的温度相同
加热的热源要相同
实验与探究
方案一：取等质量的水和砂石，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：取等质量的水和砂石，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
我们就选你
你打算用哪种方法验证猜想？
实验数据
水和砂石的起始温度为_______℃.
加热时间t/min 1 2 3 4 5 …
水的温度t /℃ 22 27 33 38.5 44.5
砂石的温度t /℃ 23 32 42 54 67
16
质量相等的沙和水升高相同温度时，水比沙需要的时间_____（长/短），
升高相同温度时水比沙吸收的热量____（多/少）。
由此可以得出：
质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般是不相等的。实验还表明，一定质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。
长
多
实验结论：
液体 质量 m/g 初温 t0/℃ 末温 t/℃ 升高的温度 (t-t0)/℃ 加热时间
t/min
水 100g 20℃
煤油 100g 20℃
结论：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量多。
由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。
物体吸收的热量不仅与物体的质量、物体温度的变化有关还与物质的种类有关。
问题：如何科学地比较不同物质的这种特性呢？
单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量就反映了这种物质吸、放热本领，用物理量比热容来表示。
小结
5.一些常见物质的比热容
关于比热容，下面几种认识对不对？
（１）1 kg砂石，温度升高1 ℃，大约要吸收920 J的热量。
（２）液体的比热容都比固体大。
（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 。
物 质 比热容 c/[J·( kg·℃) －1]
水 4.2×103
酒 精 2.4×103
煤 油 2.1×103
冰 2.1×103
砂 石 0.92×103
物 质 比热容 c/[J·( kg·℃) －1]
铝 0.88×103
干泥土 0.84×103
铁、钢 0.46×103
铜 0.39×103
铅 0.13×103
利用比热容知识解释现象：
（1）为什么沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大？
查比热容表中可以知道，水的比热容比较大，而砂石和干泥土的比热容比水的要小得多。在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化比砂石、干泥土小，这就使沿海地区的气温变化不像内陆沙漠地区的气温变化那样显著。
比热容
比热容与哪些因素有关？
从表格中的数据可以看出，不同物质的比热容一般不同；相同物质，不同状态时，比热容的大小不相等。
比热容
比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，而与物质的质量、温度的高低、吸热的多少无关。
中午，我们在水边玩耍的时候，脚踩在沙子上有什么感觉？踩在水中有什么感觉？为什么有不同的感觉？
观察与思考
砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下，砂石的比热容小，温度变化大；海水的比热容大，温度变化小。故感觉砂石烫，海水不那么烫。
如图，人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是为什么？
水的比较容大，等质量的水和其他物质相比，吸收同样的热量，水的温度升得慢，制冷效果好；降低同样的温度，水放出的热量比较多，取暖效果较好。
观察与思考
热量的计算
根据比热容表，查一查，算一算。
(1)1 kg水温度升高1 ℃需吸收多少热量？
(2)2 kg水温度升高1 ℃需吸收多少热量？
(3)2 kg水温度升高2 ℃需吸收多少热量？
(4)从你的计算过程中，你能总结出物质吸(放)热的计算公式吗？
Q吸= cm(t2－t1)；Q放 =cm(t1 －t2)
热量的计算
有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，质量是1.5 g，温度降低到20 ℃，放出多少热量？[铁的比热容为0.46× 103 J/(kg·℃)]
解：Q放=cm(t1－t2)=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10-3 kg×(800 ℃ －20 ℃)=538.2 J。
课堂评价
1.下列各种情况下，比热容会发生变化的是 (　　)
A.一杯水倒去一半
B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑
D.15 ℃的水变成45 ℃的水
B
2.将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙，加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后，观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容(　　)
A.甲最大
B.乙最大
C.丙最大
D.一样大
C
3.水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收_________J 的热量。如果将水倒掉一半，它的比热容为_________J／(kg·℃) 。
8.4×105
4.2×103
4.小黄同学为了研究物质的比热容，取质量相等的甲、乙两种液体，用同样的电热器同时加热(不计热损失)。过一段时间后，发现甲液体升高的温度比乙液体大，由此判断甲、乙两物质的比热容的大小关系是 c甲________c乙。
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