資源簡介

(共30張PPT)
第七章 內能
華師大版九年級上冊
第2節 比熱容（2）
－－－熱量的計算
教學目標
科學觀念：根據比熱容公式能夠進行簡單的吸熱、放熱計算；
科學思維：能用比熱容的知識來解決生活中的現象；并通過比熱容
的運用，感受物理學與生活的聯系；
探究實踐：熟練運用公式進行簡單的計算；
態度責任：通過比熱容的運用，感受物理學與生活的聯系。
新知導入
復習：
1、什么是比熱容？單位是什么？
2、水的比熱容是多少？表示什么物理含義？
單位質量的物質，溫度每升高 1℃吸收的熱量叫做這種物質的比熱容（C），單位：J ／（kg·℃）。
水的比熱容c水=4.2×103 J/（kg·℃）
表示：
質量為1kg的水，溫度每升高（降低）1℃所吸收（放出）的熱量為4200J。
活動：
試利用水的比熱容c水＝4.2/(kg·℃)解題：
1、質量為1千克的水溫度升高1℃時所吸收的熱量為 。
2、質量為2千克的水溫度升高1℃時所吸收的熱量為______。
3、質量為2千克的水溫度升高10℃時所吸收的熱量為______。
4、若用c表示水的比熱容，用m表示水的質量，用t0表示初溫，t表示末溫，那么水升溫時所吸收的熱量可表示為：
Q吸熱＝___ ；同理，Q放熱＝ 。
4.2×103J
8.4×103J
8.4×104J
cm(t-t0)
cm(t0-t)
一、熱量的計算公式
1、吸熱時熱量的計算公式：
2、放熱時熱量的計算公式：
新知講解
Q吸=cm(t-t0)
其中，Q吸表示物質吸收的熱量（單位：J），c表示物質的比熱容[單位：J/（kg·℃）],m表示物質的質量（單位：kg）, t0表示物質的初溫（單位：℃），t表示物質升溫后的末溫（單位:℃）。
Q放=cm(t0-t)
其中，Q放表示物質吸收的熱量（單位：J），c表示物質的比熱容[單位：J/（kg·℃）],m表示物質的質量（單位：kg）, t0表示物質的初溫（單位：℃），t表示物質降溫后的末溫（單位:℃）。
例題講解：
例題1、
把質量為2.5 kg、溫度為 20℃的水在標準大氣壓下加熱到沸騰，水需要吸收多少熱量？
解：
已知m=2.5 kg，初溫t0=20℃，末溫t=100℃, c水＝4.2×103J/(kg·℃),求水吸收的熱量Q吸。
根據物質吸熱的公式，可得：
Q吸＝cm（t-t0）
＝ 4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×（100℃－20℃）
＝8.4×104J
答：水吸熱8.4×104J。
二、例題講解
例題講解
例題2、
質量為5kg，溫度為 500℃的鐵塊，讓它自然冷卻到20℃，它放出的熱量是多少？
解：
已知m=5 kg，初溫t0=500℃，末溫t=20℃, c鐵＝ 4.5 ×102J/(kg·℃),求鐵放出的熱量Q放。
根據物質吸熱的公式，可得：
Q放＝cm（t0-t）
＝4.5×102J/(kg·℃)×5kg×（500℃－20℃）
＝1.08×106J
答：鐵放熱1.08×106J。
討論交流
比較例題1與例題2的解題過程，可以發現雖然吸熱升溫時的Q吸＝cm（t-t0）、還是放熱降溫時的Q放＝cm（t0-t），但是具體計算時， 無論是（t-t0）還是（t0-t）都是表示 的溫度，從而采用 的方法進行計算。
所以，若我們用⊿t表示溫度的變化量，則上述兩公式就要統一表示成：
Q＝ 。
高溫減去低溫（t高－t低）
變化的溫度（升高或降低）
cm⊿t
3、公式的變形
Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t)
新知講解
Q＝cm⊿t
Q
c＝
m⊿t
Q
m＝
c⊿t
Q
⊿t＝
cm
其中，⊿t表示升高或降低的溫度（溫度的變化量）
視頻：
比熱容的計算公式及變形
（點擊圖片播放）
新知講解
例題3、
質量為1kg的鋁壺，內盛 5L水，壺和水的初溫度均為 20℃。標準大氣壓下當把這壺水煮沸，鋁壺與水一共吸收了多少熱量？
解：
已知m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg,m鋁=1kg,水和鋁升高的溫度⊿t=100℃－20℃＝80℃，c水＝ 4.2×103J/(kg·℃)，c鋁＝ 0.9×103J/(kg·℃)，求Q水吸+Q鋁吸。
Q水＝c水m水⊿t＝4.2×103J/(kg·℃)×5kg×（100－20）℃＝1.68×106J
Q鋁＝c鋁m鋁⊿t＝0.9×103J/(kg·℃)×1kg×（100－20）℃＝7.2×104J
Q總＝Q水+Q鋁＝ 1.68×106J+ 7.2×104J＝1.752×106J
答：共吸熱1.752×106J。
例題講解
例題4、
一杯熱水，溫度從70 ℃下降到20 ℃，放出了1.05 ×105焦的熱量，問這杯水的質量是多少？
解：
根據Q=cm⊿t可知
m＝Q/c⊿t= 1.05×105 J/ [4.2×103J/(kg·℃)×(70-20)℃]=0.5kg
答：水的質量為0.5kg。
例題講解
例題5、
質量為2kg,溫度為15℃的水,當吸收了1.68×105J的熱量后,溫度升高到多少度 [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
解：
根據Q=cm⊿t可知
⊿t＝Q/cm= 1.68×105 J/ [4.2×103J/(kg·℃)×2kg]=20℃
因為水吸熱升溫，所以t=t0+⊿t=15℃+20℃=35℃
答：最后溫度升到35℃。
例題講解
例題6、
質量相等、初溫相同的水和某種液體，用兩個相同的電加熱器分別給它們加熱，每隔一分鐘分別記錄一次水和某種液體的溫度，測得的數據如表：
（1）請根據測得的數據求出該液體的比熱容；
（2）要使100g該液體溫度從15℃升高到35℃，需要吸收多少熱量？
解：
由表中數據可知，質量相等的水和某種液體，在相同時間內Q吸相同，但⊿t液體＝2⊿t水，由Q＝cm⊿t得，c液體=1/2c水=4.2×103J/(kg·℃)/2
=2.1×103J/(kg·℃)
解：Q＝cm⊿t=2.1×103J/(kg·℃)×0.1kg×(35-15)℃
=4.2×103J
視頻：
例題講解
（點擊圖片播放）
課堂練習
1、 一瓶酒精，倒出一半后，則剩余的酒精　(　　)
A. 質量變為原來的1/2，密度變為原來的1/2，比熱變為原來的1/2
B. 質量變為原來的1/2，密度不變，比熱變為原來的2倍
C. 質量，密度，比熱都不變化
D. 質量變為原來的1/2，密度、比熱都不變
D
課堂練習
2、在“比較不同液體的比熱容大小”的實驗中，用相同的酒精燈對四種液體加熱，得到如表所示的數據，則下列說法正確的是（　　）
A．第1次實驗中，水吸收的熱量等于酒精燃燒放出的熱量
B．第1、2次實驗中，甲液體吸收的熱量比水吸收的熱量少
C．甲和乙升高的溫度相同，比熱容一定也是相同的
D．丙液體的比熱容大于乙液體的比熱容
D
課堂練習
3、水和干泥土的比熱容之比是5：1，質量之比是1：2，吸收的熱量之比是3：2，則水和干泥土升高的溫度之比是(　　)
A．5：3 B．3：5
C．15：4 D．15：1
B
課堂練習
4、用兩個相同的電加熱器分別給質量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時加熱，兩液體的溫度隨時間變化關系圖象如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容
B．乙液體的比熱容大于甲液體的比熱容
C．升高相同的溫度，甲液體的加熱時間比較長
D．加熱相同的時間，甲液體升高的溫度小于乙液體
B
課堂練習
5、根據圖中提供的信息回答下列問題：
（1）根據國家疫情防控要求，體溫達37.3℃及以上者需要進行醫學觀察。小明入校體溫檢測時體溫計示數如圖A所示，則小明 　 　（選填“需要”或“不需要”）進行醫學觀察。
（2）“五一”假期，為響應國家防疫號召，小明一家就近選擇駕車到本市陳毅故里參觀。經過某路口時，小明注意到交通指示牌如圖B所示，在遵守交通規則的前提下，達到陳毅故里最少還需要　 分鐘。
（3）用同樣的電加熱器給相同質量的A、B兩種液體加熱，得到它們的溫度隨時間變化的圖象如圖C所示，則A、B兩種液體的比熱容CA　CB（選填“＞”或“＜”）。
不需要
18
＞
課堂練習
6、甲、乙兩物體，質量和初溫都相同。把甲放在一杯冷水中，攪拌后，水的溫度升高了5 ℃，將甲取出，再把乙放進去(假設沒有熱損失)攪拌后，水的溫度又升高了5 ℃。由此可知(　　)
A. 甲的比熱大 B. 乙的比熱大
C. 兩者的比熱一樣大 D. 無法比較兩者的比熱
B
課堂練習
7、小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱（如圖甲），以探究水和煤油的吸熱能力。
（1）本實驗需要用到天平這一測量工具，
目的是　 　 ；
（2）加熱10min，水吸收的熱量　 　（填 “大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的熱量；
（3）由實驗數據作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖象（圖乙），可知，水的沸點是　 　℃，煤油的比熱容是　 J/（kg ℃）【c水=4.2×103J/（kg ℃）】
控制不同物質的質量相同
等于　
98 2.1×103
課堂練習
8、如圖所示是一款多功能洗衣機的簡化電路圖。此款洗衣機額定電壓220 V，它有兩個擋位，當開關置于位置1時(電路接入R1和R2)為加熱狀態，消耗功率為2 400 W；當開關置于位置2時(電路接入R2和電動機)為保溫洗滌狀態。已知電阻R1的阻值為22Ω，水的比熱容為c水＝4.2×103 J/(kg ℃)。
(1)在洗衣機內加入質量為20kg、初溫為20℃的冷水，
求加熱到70 ℃時水吸收的熱量。
(2)求R2的阻值。
(3)已知洗衣機在保溫洗滌狀態下工作時，電動機的功率為240 W，則此時通過電路的總電流為多少？
課堂練習
水需要吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)
＝4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(70 ℃－20 ℃) ＝4.2×106 J；
R1的功率P1＝U2/R1=(220V)2/22Ω=2200W；開關接1時為加熱，R1與R2并聯，則P2=P加熱－P1＝2400W-2200W=200W；由P=U2/R得R2=U2/P=(220V)2/200W=242Ω
洗衣機保溫洗滌時，電動機與R2并聯，則P總＝P2+P電動機＝200W+240W
=440W;由P=UI得，電路中總電流I＝P總/U=440W/220V=2A。
課堂總結
升溫吸熱：Q吸＝cm（t－t0）
降溫放熱：Q放＝cm（t0－t）
c比熱容，m質量，t末溫，t0初溫
通用公式：
Q＝cm t
其中 t=t高－t低
板書設計
熱量的計算
作業布置
1、復習本課時主要內容；
2、完成作業本中相應練習；
3、完成學案中“課后鞏固”；
4、復習“7.2比熱容”全部內容。
謝謝
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