初中九年级物理比热容基础知识讲解

比热容（基础）【学习目标】1、知道物质的比热容的概念、物理意义；2、记住水的比热容比较大，是4.2×103J/（㎏·℃）；3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题；4、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验；5、能够利用吸热、放热公式进行相关计算。【要点梳理】要点一、探究比较不同物质的吸热能力1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?2、猜想与假设以水为例：水吸热的多少，与水的质量，水的温度升高有关，不同物质，质量相同，温度升高相同吸热是否相同呢?总结：物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。3、制定计划与设计实验温馨提示：注意控制变量法的使用，取质量相同,初温相同的水和煤油，升高相同的温度,看吸热是否相同。(以加热时间的多少来看吸热的多少)4、进行实验与收集证据物质种类质量m/kg初温t/℃末温t/℃温度变化△t/℃加热时间T/min水水煤油煤油5、分析与论证：相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸热是相同的；相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸热是不同的。6、评估、交流与合作7、分析误差的原因要点二、比热容（高清课堂《比热容、热量的计算》一、比热容）一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫做物质的比热容。符号c，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/(㎏·℃）。要点诠释：1、比热容是物质本身的一种性质（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。2、水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。要点三、热量的计算（高清课堂《比热容、热量的计算》二、热量的计算）1、吸热公式：Q吸=cm(t-t0)式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。2、放热公式：Q放=cm(t0-t)式中（t0-t）表示物体温度的降低量。要点诠释：物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。【典型例题】类型一、比热容1、（2015•江西模拟）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是。A．采用完全相同的加热方式B．酒精灯里所加酒精量相同C．取相同质量的水和另一种液体D．盛放水和另一种液体的容器相同（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是℃，这表明实验时的大气压强（选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力（选填“相同”或“不同”）。【答案】（1）B；（2）97；小于；（3）不同【解析】（1）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B选项多余。（2）在图中，水的沸点为97℃；因为沸点低于100℃，所以实验时的大气压小于一个标准大气压。（3）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同。【总结升华】比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验。此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力。举一反三：【变式】（高清课堂《比热容、热量的计算》例2）用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图反映的是温度随时间变化的图象，从图中可以看出（）A．甲的比热容大B．乙的比热容大C．它们的比热容一样大D．无法判断热量的计算【答案】B2、（2016•新都区一模）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【思路点拨】物质的比热容是物质本身的一种特性；根据比热容概念，即可判断。【答案】B【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关；水凝结成冰，物质状态发生改变，比热容也因此改变，故选B。【总结升华】本题考查比热容的定义和应用，比热容是中考的一个必考知识点。举一反三：【变式】铝的比热容是0.88×103J/（kg•℃），由此可知（）A．单位质量的铝温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103JB．1kg的铝温度升高l℃时吸收的热量是0.88×103J/（kg•℃）C．1kg的铝温度降低1℃时放出的热量是0.88×103JD．1kg的铝温度升高到1℃时吸收的热量是0.88×103J【答案】C类型二、热量的计算3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]【思路点拨】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。【答案与解析】Q吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（40－20）℃=4.2×105J【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。举一反三：【变式】质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？【答案】4.2×105J【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物体升高温度t-t0=50℃，而原来的温度30℃在本题中无实际意义。4、（2015•安庆模拟）用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，绘制它们的温度随时间变化的图象，如图乙所示。（1）如果A、B两种液体的质量相同，则液体的比热容较大；（2）如果A、B为同种液体，则液体的质量较大。A.aB.bC.cD.d【思路点拨】用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，则吸收热量相同，根据吸热公式Q=cm△t进行分析。【答案】（1）B；（2）B【解析】从图中可以看出，在相同的条件下，A温度升高得快，变化大。所以如果A、B两种液体的质量相同，则B液体的比热容较大；如果A、B为同种液体，则升温快的质量小，升温慢的质量大，即B液体的质量较大。【总结升华】本题考查学生对比热容概念的理解和学生的读图能力。