2018-2019学年九年级物理上册 第十二章 内能与热机 12.3 研究物质的比热容教学课件 （新

教学课件物理九年级上册粤教沪科版第十二章内能与热机12.3研究物质的比热容开动脑筋：在上一节课里我们知道：1kg水温度升高（或降低）1℃需要吸收（或放出）的热量是4.2×103J；那么，1kg砂石温度升高（或降低）1℃需要吸收（或放出）的热量也是4.2×103J吗？我们还是先从一个奇妙的自然现象开始探究吧！５－３８℃２４－２８℃在同一纬度的同一天，某一沿海地区和某沙漠地区的昼夜气温变化情况如下图：为什么在同一天内，同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会有如此大的差异呢?一、探究物体的吸、放热性能活动1：探究水和砂石的吸、放热性能海滨地区的主要物质是什么？沙漠地区的主要物质是什么？猜想与假设海滨地区日温差小，沙漠地区日温差大，可能是由于什么原因造成的？可能由于海滨中的水吸热时升温慢，放热时降温慢；沙漠中的砂石吸热时升温快，放热时降温快造成的。制定计划与设计实验（1）选水和砂石为研究对象来做这个实验时，水和砂石的哪些量应该相同？（2）若用相同的酒精灯对水和砂石加热，水和砂石吸收热量的多少通过什么来判断？有什么要求？质量相同酒精灯的火焰大小要相同规格相同初温相同加热的时间（3）对装水和砂石的烧杯规格有什么要求？为什么？（4）实验需要测量哪些量？需要哪些器材？升高的温度水和砂石的质量加热的时间（5）应该按照怎样的步骤进行实验？天平、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、停表、水、砂石、玻璃棒①按如图组装器材；②用天平分别称出100g的水和砂石，分别倒入两个烧杯中；③记录水和砂石开始时的温度；④用相同的酒精灯对水和砂石加热，记录在加热1min、2min、3min…时水和砂石各自升高的温度。加热的时间t／min升高的温度△t∕℃物质12345…水砂石（6）设计记录表格进行实验与收集证据实验指导：加热时，使用玻璃棒不断搅拌。目的是：使沙子和水受热均匀。加热的时间t／min升高的温度△t∕℃物质12345…水5101621.527.5砂石716263851实验数据记录分析与论证与得出结论（1）吸收相同热量时，谁升温更快？砂石（2）如果要使水和砂石升高相同的温度，谁需要的时间更长？水这说明：质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量是不同的。为了反映不同物质的吸热（或放热）本领是不同的，我们引入了一个新的物理量——比热容。质量相等的不同物质，降低相同的温度时，放出的热量也是不相等的。实验表明：物体温度升高时吸收的热量，不仅跟质量及升高的温度有关，还跟物质的种类有关。评估与交流（1）水和砂石谁的吸热能力强？(2）如何科学地比较不同物质的这种特性呢？若“相同质量”都取1Kg，即单位质量，升高（或降低）相同的温度都取1℃，那么，1Kg不同物质，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量相等吗？怎样表示比热容这个物理量呢？二、什么是比热容不相等因此，单位质量某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量就反映了这种物质吸、放热的性能。定义：物理学中，把单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。读作“焦每千克摄氏度”比热容的单位：J/（kg·℃）水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），它表示的物理意义是什么？1kg的水温度升高1℃需要吸收4.2×103J的热量水4.2×103砂石0.92×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×103分析比热容表，可以找出哪些规律？J/(kg·℃)你发现的规律？④水的比热容最大。③不同的物质比热容可能相等；即：对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等均无关，它仅与物质的种类和状态有关。因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。①物质的比热容与物质的种类有关，不同物质的比热容一般是不同的；②物质的比热容还与物质的状态有关，与质量、温度、吸收或放出的热量无关；显然，物质的比热容是物质的一种特性。想一想：还有哪些物理量的大小取决于物质的种类？密度热值水4.2×103砂石0.92×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×103继续阅读比热容表，比较水和砂石的比热容，回答下列问题：2.1kg的水和沙石温度降低1℃，水和沙石放出的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？3.1kg的水和沙石温度升高1℃，水和沙石吸收的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？1.水的比热容是沙石的多少倍？4.1kg的水和沙石吸收4.2×103J的热量，升高的温度分别为多大？沙石升高的温度是水的多少倍？约4.6倍4.2×103J、0.92×103J约4.6倍约4.6倍4.2×103J、0.92×103J1℃、4.6℃约4.6倍“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中有哪些重要的应用呢？1、用冷水冷却物体(冷却剂)2、热水供暖——汽车发动机用冷水来冷却水的比热容大，在质量一定的条件下升高相同温度时，水吸热多，用水作冷却剂效果好。——冬天的散热器用热水取暖水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时,放出热量多，用热水取暖效果好。生活·物理·社会因为水的比热容大，白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。3、调节气候——沿海地区昼夜温差变化不大海滨２４－２８℃沙漠５－３８℃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?从比热容表可以看出,各种物质,水的比热容最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小,白天在受太阳照射条件相同时,海水的温度变化要小些,沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚放热,沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。同理,在一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。沙子很烫而海水很凉沙子变凉而海水却很温暖中午傍晚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的比热容大，所以海水升温比沙子慢，海水很凉沙子很烫；没有日照时，海水降温比沙子慢，海水很温暖沙子变凉。为什么同一地方的海水和沙子在同一时刻的温度不一样？新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”，你现在能说出它的道理吗？这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。4.2×103J4.2×103J×54.2×103J×5×10已知：c水=4.2×103J/(kg•℃)问题：5千克的水温度升高10℃,要吸收多少热量?三、热量的计算逻辑推理：即：1kg1℃5kg1℃5kg10℃温度变化△t质量m物质比热容cＱ吸=cｍ△t=cm（t-t0）Ｑ放=cm△t=cｍ（t0-t）初温末温则：根据比热容的物理意义和影响物体吸热多少的因素，物体吸收热量的计算公式可归纳为：同理，物体放出热量的计算公式可归纳为：求:Q放解:Q放=cm（t0-t）=0.88×103J/(kg·℃)×0.5kg×（100℃-15℃）=3.74×104J答：铝块放出的热量3.74×104J.已知：m=500g=0.5kg，c=0.88×103J/(kg·℃)，t0=100℃，t=15℃例1：500克的铝块，温度由100℃降低到15℃，放出了多少热量？例2：质量为1kg的铁块，温度从40℃升高到50℃需要吸收多少热量。（c铁=0.46×103Ｊ／(kg·℃)）答:铁块需要吸收4.6×103Ｊ热量求：Ｑ吸=？已知：m=1kg,t0=40℃,t=50℃，c铁=0.46×103Ｊ／(kg·℃)解：Ｑ吸=cm(t-t0)=0.46×103Ｊ／(kg·℃)×1kg×（50－40）℃=4.6×103Ｊ例3、质量是100克的煤油，吸收了6.3×103Ｊ的热后温度升高到5０℃，求煤油的初温是多少℃？（c煤油=2.1×103Ｊ／(kg·℃)）答:煤油的初温是20℃已知：t=50℃，m=100g=0.1kg，Ｑ吸=6.3×103Ｊc煤油=2.1×103Ｊ／(kg·℃)∴t0=t-△t=50℃-30℃=20℃求：t0=？解：由Ｑ吸=cm△t得：△t=——=——————————————Ｑ吸cm6.3×103Ｊ2.1×103Ｊ／(kg·℃)×0.1kg=30℃∵△t=t-t0巩固练习1.下列说法正确的是（）A.物体温度越高，比热容越大B.物体的质量越大，比热容越小C.物体吸收的热量越多，比热容越大D.物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关D2.下列物质的比热容发生改变的是（）A.一杯水倒掉半杯B.水凝固成冰C.0℃的水变成4℃的水D.将铁块锉成铁球B本节小结一、影响物体吸热（或放热）多少的因素：①物体的质量；②温度变化量；③物质的种类二、比热容2、水的比热容大在生活、生产中的应用1、定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号c表示，单位：J/（kg·℃）①用冷水冷却物体②热水供暖③调节气候三、热量的计算Ｑ吸=cｍ△t=Cm（t-t0）Ｑ放=cｍ△t=cm（t0-t）