12.3物質(zhì)的比熱容 -2023-2024學(xué)年蘇科版物理九年級(jí)上學(xué)期

第三節(jié)物質(zhì)的比熱容第十二章機(jī)械能和內(nèi)能知識(shí)點(diǎn)探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象知1－講感悟新知1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)如圖1所示，將質(zhì)量相等的沙子和水分別裝入燒杯中，測(cè)量并記錄沙子和水的初溫.(2)用相同的酒精燈加熱并不斷攪拌，每隔1min測(cè)量并記錄一次沙子和水的溫度.知1－講感悟新知實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)(1)用兩個(gè)相同的酒精燈加熱，目的是控制相同時(shí)間內(nèi)沙子和水吸收的熱量相同.(2)不斷攪拌的目的是使沙子和水均勻受熱.知1－講感悟新知實(shí)驗(yàn)思考(1)用相同酒精燈加熱的目的是什么？(2)加熱過(guò)程中不斷攪拌的目的又是什么？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：加熱時(shí)間/min01234溫度/℃沙子20.024.529.033.538.0水20.021.022.023.024.0知1－講感悟新知分析論證：從表格中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，質(zhì)量、初溫相同的沙子和水，加熱相同的時(shí)間，沙子的溫度高于水的溫度，沙子升高的溫度多，即沙子比水升溫快.質(zhì)量、初溫相同的沙子和水，假如升高相同的溫度，對(duì)水加熱的時(shí)間長(zhǎng)，即水吸收的熱量多.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：不同物質(zhì)在質(zhì)量相等、升高溫度相同的條件下，吸收的熱量不相等.知1－講感悟新知發(fā)散思考上述實(shí)驗(yàn)用的是“加熱相同時(shí)間，比較溫度上升的快慢”的方法，還可以用什么方法來(lái)比較它們吸熱升溫的快慢？發(fā)散結(jié)果也可運(yùn)用“升高相同溫度，比較加熱的時(shí)間”的方法來(lái)比較它們吸熱升溫的快慢，加熱時(shí)間短的吸熱升溫快.知1－講感悟新知圖像論證：根據(jù)圖1所示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，描點(diǎn)畫(huà)出沙子和水的溫度和時(shí)間圖像(如圖2甲所示).提出問(wèn)題：結(jié)合圖2甲所示的坐標(biāo)圖像判斷，質(zhì)量相等的沙子和水，哪個(gè)升溫快？怎樣得出結(jié)論.知1－講感悟新知論證方法：(示例)沙子比水升溫快.如圖2乙在圖中取相同加熱時(shí)間4min,水升高(24－20)℃=4℃，沙子升高(38－20)℃=18℃，沙子升溫比水快.知1－講感悟新知科學(xué)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析論證，可直接由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律或結(jié)論.當(dāng)規(guī)律或結(jié)論比較隱蔽時(shí)，需要描點(diǎn)畫(huà)圖來(lái)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)圖像進(jìn)行分析和論證.知1－講感悟新知論證思考結(jié)合圖2甲所示的坐標(biāo)圖像判斷，質(zhì)量相等的沙子和水，升高相同的溫度，哪個(gè)吸收的熱量多？怎樣得出結(jié)論？知1－講感悟新知論證結(jié)果水比沙子吸收熱量多.如圖2丙在圖中取升高相同的溫度(24－20)℃=4℃，對(duì)沙子的加熱時(shí)間約1min，而對(duì)水的加熱時(shí)間約4min，即對(duì)水的加熱時(shí)間長(zhǎng)，水吸收的熱量多.感悟新知知1－練[中考·廣安]為了探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”，在兩個(gè)相同的容器中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示.例1感悟新知知1－練解題秘方：實(shí)驗(yàn)中選用相同加熱器，相同的時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同，液體吸收的熱量相同.吸熱能力越大的物質(zhì)貯熱本領(lǐng)越強(qiáng)，用其作為供暖物質(zhì)越好.感悟新知知1－練(1)實(shí)驗(yàn)中，可以通過(guò)比較_________(填“升高的溫度”或“加熱時(shí)間”)來(lái)反映兩種液體吸收熱量的多少；加熱時(shí)間解析：加熱時(shí)間越長(zhǎng)的物質(zhì)吸熱越多，即可以根據(jù)加熱時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)比較物質(zhì)吸熱的多少.感悟新知知1－練(2)加熱到4min時(shí)，液體B

的溫度如圖乙所示，此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)是______℃；42感悟新知知1－練(3)冬天，如果你想自制暖手袋，應(yīng)選液體_______(填“A”或“B”)作為供暖物質(zhì)，其效果更佳；A解析：由丙圖可知升高相同的溫度，對(duì)A

的加熱時(shí)間長(zhǎng)，A

吸收的熱量多，A的吸熱能力強(qiáng)，應(yīng)選吸熱能力強(qiáng)的液體A作為供暖物質(zhì).感悟新知知1－練(4)上述實(shí)驗(yàn)中，主要用到的科學(xué)探究方法有轉(zhuǎn)換法和_________法.控制變量解析：使用相同的加熱器通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法；使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時(shí)間)，比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強(qiáng)，這種方法叫作控制變量法.感悟新知知1－練1.[中考·福建]在探究“不同物質(zhì)吸熱的情況”實(shí)驗(yàn)中：(1)用相同的酒精燈加熱質(zhì)量相等的沙子和水，使它們升高相同的溫度，通過(guò)比較________來(lái)判斷吸收熱量的多少.加熱時(shí)間感悟新知知1－練(2)多次實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)如表.分析可得：質(zhì)量相等的水和沙子，升高相同的溫度，水比沙子吸收更______的熱量.多升高的溫度/℃5101520加熱水的時(shí)間/min2.557.510加熱沙子的時(shí)間/min1234感悟新知知1－練(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推理：沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)更________.小知識(shí)點(diǎn)比熱容知2－講感悟新知21.物理意義表示不同物質(zhì)吸熱能力的物理量，比熱容越大，吸熱能力越強(qiáng)，溫度越不容易變化．2.定義物理學(xué)中，將物體溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度的乘積之比，叫作比熱容．知2－講感悟新知

→吸收(或放出)的熱量→升高(或降低)的溫度→質(zhì)量↓比熱容知2－講感悟新知深度思考比熱容隨著物體的熱量、質(zhì)量、溫度的改變而改變嗎？深度理解比熱容是物質(zhì)的一種屬性.它和密度一樣與定義式中的物理量沒(méi)有必然聯(lián)系.“質(zhì)量和升高(或降低)的溫度相同時(shí)，比熱容與吸收(或放出)的熱量成正比”“吸收(或放出)的熱量和質(zhì)量相同時(shí)，比熱容與升高(或降低)的溫度成反比”等都是錯(cuò)誤的說(shuō)法.知2－講感悟新知閱讀表格：一些物質(zhì)的比熱容[J/(kg·℃)]水4.2×103鋁0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油、冰2.1×103鐵、鋼0.46×103蓖麻油1.8×103銅0.39×103沙石0.92×103水銀0.14×103知2－講感悟新知分析思考從上面表格中發(fā)現(xiàn)了什么？分析結(jié)論不同物質(zhì)的比熱容一般不同；水的比熱容最大；同種物質(zhì)不同狀態(tài)的比熱容不同，例如冰和水；不同物質(zhì)的比熱容可能相同，例如煤油和冰.知2－講感悟新知5.水的比熱容及應(yīng)用(1)大?。篶水=4.2×103J/(kg·℃)．(2)物理意義：表示質(zhì)量1千克的水溫度升高(或降低)1攝氏度，需要吸收(或放出)的熱量為4.2×103

焦．(3)水的比熱容較大的應(yīng)用：①散熱劑和冷卻劑；②冬天，人們常在熱水袋中裝入熱水來(lái)取暖；③調(diào)節(jié)氣候等.感悟新知知2－練依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，例2物質(zhì)比熱容c/[J/(kg·℃)]水4.2×103煤油2.1×103沙石0.92×103感悟新知知2－練下列說(shuō)法正確的是()A.一杯水倒出一半，杯內(nèi)剩余水的比熱容變小B.水和沙石放出相等熱量，水的溫度降低得較多C.水的比熱容表示水的溫度升高1℃吸收的熱量是4.2×103JD.質(zhì)量相等的水和煤油，吸收相等熱量，煤油溫度升高得較多D感悟新知

知2－練感悟新知

知2－練感悟新知知2－練2.下列關(guān)于比熱容的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.水的比熱容是4.2×103

J/(kg·℃)，意義是1kg的水溫度升高1℃,吸收的熱量是4.2×103

JB.水的比熱容與冰的比熱容不同，說(shuō)明比熱容與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)C.不同的物質(zhì)，比熱容一般不同D.物體的質(zhì)量越大，比熱容越小D感悟新知知2－練寧夏中衛(wèi)地區(qū)氣候干燥，晝夜溫差很大，當(dāng)?shù)靥禺a(chǎn)硒砂瓜，被稱(chēng)為“石頭縫里長(zhǎng)出的西瓜”，如圖所示.每到種植季節(jié)，瓜農(nóng)們把發(fā)了芽的西瓜種子種到覆蓋了沙石的土壤中，這樣可以利用沙石有效蓄水和保溫，保證芽苗在深夜不會(huì)被凍傷.請(qǐng)你根據(jù)以上材料所給信息，利用比熱容知識(shí)分析：為什么瓜農(nóng)在土壤上覆蓋沙石后，能起到保溫作用？例3感悟新知解題秘方：水的比熱容大于其他液體的比熱容，對(duì)于相同質(zhì)量的水與其他液體，放出相同的熱量，水的溫度降得少一些.知2－練感悟新知知2－練解：瓜農(nóng)們把發(fā)了芽的西瓜種子種到覆蓋了沙石的土壤中，由于沙石具有蓄水的功能，到了晚間，在放出相同的熱量時(shí)，由于水的比熱容較大，水的溫度降得少一些，從而保證芽苗在深夜不會(huì)被凍傷.感悟新知知2－練3.[中考·徐州]如圖所示，有人把不銹鋼塊放在冰箱冷凍后，放進(jìn)杯子中給飲料降溫.你認(rèn)為相同質(zhì)量的不銹鋼塊和冰塊相比，哪種降溫效果更好？為什么？感悟新知知2－練解：利用冰塊降溫效果更好．因?yàn)楸炔讳P鋼的比熱容大，由Q吸＝cmΔt可知，相同質(zhì)量的不銹鋼塊和冰塊，升高相同溫度時(shí)，冰塊吸收的熱量多，同時(shí)，冰塊熔化也會(huì)吸收熱量，所以相同質(zhì)量的不銹鋼塊和冰塊相比，冰塊降溫效果更好．知識(shí)點(diǎn)熱量的計(jì)算知3－講感悟新知31.熱量的計(jì)算公式(1)溫度升高時(shí)，吸收熱量Q吸=cm(t－t0).(2)溫度降低時(shí)，釋放熱量Q放=cm(t0－t).知3－講感悟新知深度思考吸收熱量的公式和放出熱量的公式的不同點(diǎn)在哪兒？為什么有這樣的不同？深度理解吸熱的物體末溫t高于初溫t0.放熱的物體末溫t低于初溫t0.個(gè)性化的公式，計(jì)算不會(huì)出現(xiàn)負(fù)數(shù).知3－講感悟新知

知3－講感悟新知易錯(cuò)提醒與溫度有關(guān)的用詞“升高”“升高了”不同于“升高到”；質(zhì)量的單位不是kg的要換算成kg.感悟新知知3－練[中考·上海]質(zhì)量為2kg的水溫度升高5℃，求吸收的熱量Q吸.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]例4

感悟新知知3－練解：水吸收的熱量Q吸=c水m(t－t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J.感悟新知知3－練4.[中考·天津]小華在天津的家中用電熱水壺?zé)?，將質(zhì)量為2kg的水從20℃加熱到70℃.已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg?℃)，求水吸收的熱量.解：水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103

J/(kg·℃)×2kg×(70℃－20℃)＝4.2×105J.感悟新知知3－練[中考·宜昌]小麗用相同的電加熱器分別對(duì)質(zhì)量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體進(jìn)行加熱，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖6所示，則水在16min內(nèi)吸收的熱量為_(kāi)_________

J，另一種液體的比熱容為_(kāi)________J/(kg·℃).[c水=4.2×103

J/(kg·℃)]例52.52×1041.4×103感悟新知知3－練解題秘方：用相同的電加熱器加熱，相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，根據(jù)水吸收的熱量和圖像可推算另一種液體吸收的熱量.解析：由圖可知，水在16min內(nèi)初溫t0=10℃，末溫t=40℃，16min內(nèi)水吸收的熱量Q吸水=c

水m(t－t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃－10℃)=2.52×104J.感悟新知知3－練

感悟新知知3－練5-1.[中考·安徽]沙漠地區(qū)晝夜溫差大，主要原因是沙石的比熱容較小.初溫為20℃、質(zhì)量為50kg的沙石吸收3.6×106

J的熱量后