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(共24張PPT)
第十章 機械能、內能及其轉化
第3節 探究——物質的比熱容
1.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種特性。
2.通過比熱容的實驗，體會控制變量法在實驗中的作用。
3.會用比熱容解釋生活中的相關現象。
4.會進行簡單的吸熱、放熱計算。
學習目標
觀察與思考
某一天我國幾個城市的氣溫情況
?？?br/>23~27℃
福州
25~30℃
香港
25~29℃
烏魯木齊
7~32℃
拉薩
8~25℃
思考：你發現什么規律了嗎？
新知導入
（1）燒開一壺水與燒開半壺水需要的熱量一樣多嗎？
不一樣，燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多。
（2）將一壺水燒開與燒成溫水吸收的熱量一樣多嗎？
不一樣，把一壺水燒開比燒成溫水需要的熱量多。
【觀察與思考】
（3）物體吸收熱量的多少與哪些因素有關呢？
質量和升高的溫度。
（4）物質吸收（或放出）熱量的多少，除了與物質的質量和溫度變化有關外，還可能與什么有關？
可能與物質的種類有關。
新知學習
01 探究不同物質的吸熱能力
實驗探究：比較不同物質吸熱的情況
提出問題：
實驗器材：
水、食用油、玻璃杯、溫度計、相同規格的電加熱器、計時器。
不同物質吸熱的情況是怎樣的？
設計實驗：
實驗中，應控制哪些物理量不變？
質量、升高的溫度。
如何知道哪種物質吸熱比較多？
加熱時間的長短。
控制變量法
轉換法
（1）取一定質量的水和食用油裝入兩容器中，安裝好實驗器材。
（2）記錄液體加熱前的溫度。
（3）給電加熱器通電，記錄油和水分別升高相同的溫度，所用的時間。
進行實驗：
實驗數據：
實驗結論：
不同物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量不同。
物質 水(100g) 油(100g)
升高的溫度/℃ 5 10 15 20 5 10 15 20
吸熱時間/S
吸熱時間/S
升高的溫度/℃
0
100g水、100g油受熱“吸熱時間—升溫”關系圖
水
油
思考：你從圖中得出了什么？
　　等質量的水和食用油，升高相同溫度，水需要的加熱時 間更長，水比食用油吸收熱量多。
　　由本次實驗可以看出，水和食用油吸收熱量的差異，是由它們的種類決定的。
某種物質溫度升高（或降低）所吸收（或放出）的熱量與物質的質量和溫度變化量乘積的比，叫作這種物質的比熱容。
定義：
符號：
單位：
焦耳每千克攝氏度，J/(kg·℃)
數值上等于單位質量的某種物質溫度升高（或降低）1℃所吸收的熱量。
說明：
（容納熱量的能力）
c
02 比熱容
思考：水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，表示什么意義呢？
質量為1kg的水，溫度升高1℃，要吸收4.2×103J的熱量。
質量 升高的溫度 吸收的熱量
1kg水
2kg水
1℃
1kg水
1℃
2℃
4.2×103J
2 × 4.2×103J
4.2×103J × 2
吸收的熱量=比熱容×質量×升高的溫度
提煉公式
Q = cmΔt
Q = cmΔt
J/(kg·℃)
kg
J
℃
其中Δt為溫度的變化量，若t0為初溫，t為末溫。
Q吸= cm(t-t0)
Q放= cm(t0-t)
注意：“升高”“升高了”指的是Δt，升高到指的是t。
(加熱、降低等字眼等同上述意思)
熱量的計算公式
Q = cmΔt
m =
cΔt
Q
c =
mΔt
Q
Δt =
cm
Q
質量相同的不同物質，當升高相同的溫度時，吸收熱量多的物質比熱容大。
質量相同的不同物質，當吸收相同的熱量時，溫度改變小的物質比熱容大。
解：由Q吸＝cmΔt 可知水吸熱后升高到的溫度：
Δt＝ ＝ ＝25℃，
由Δt＝（t﹣t0）得水的末溫：
t＝Δt+t0＝25℃+30℃＝55℃。
水的比熱容為4.2×103J/（kg ℃），初溫為30℃、質量為2kg的水吸收2.1×105J的熱量后溫度將升高到多少℃？
例題
思考：你能說出為什么剛才實驗中油升溫快嗎？
物質 比熱容 c/（J kg -1 ℃-1） 物質 比熱容
c/（J kg-1 ℃-1）
水 4.2×103 鋁 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 鐵、鋼 0.46×103
冰 2.1×103 銅 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 汞 0.14×103
砂石 0.92×103 鉛 0.13×103
常溫常壓下一些常見物質的比熱容
火焰山，是吐魯番最熱的地方，其表面溫度最高曾達到八十多攝氏度。但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度。
火焰山的溫度計
沙子的比熱容較小，在吸、放熱時，溫度變化較大。故而白天與晚上溫差較大。
比熱容的應用
這是為什么呢？
昆明氣候宜人，四季如春，又名春城。
昆明的周邊是美麗的滇池，滇池總面積300平方千米，平均水深4.4 米。昆明的晝夜溫差很小。這與滇池密切相關。
水的比熱容大，在吸、放熱時，溫度變化較小。故而昆明的晝夜溫差小。
滇池
沿海城市的晝夜溫差小，內陸城市的晝夜溫差大的原因。
水的比熱容是沙石的4倍多，因此在沿海地區，白天海水吸收大量的熱量而溫度升高得并不多，夜間海水放出大量的熱量，溫度降得并不多。內陸地區卻是白天溫度升高較多而夜晚溫度又降低較多。
想想議議：用水做運輸能量的介質有什么好處？生活中還有沒有用水來加熱或散熱的情況。
暖氣
用水給發動機降溫
加水保溫
1.由于水的比熱容較大，一定質量的水升高（或降低）一定溫度吸收（或放出）的熱量很多，有利于作冷卻劑或用來取暖。
2.由于水的比熱容較大，一定質量的水吸收（或放出）很多的熱而自身的溫度卻變化不多，有利于調節氣溫。
水比熱容大的利用
探究物質的比熱容
相同質量的不同物質升高相同的溫度，吸收熱量不同。
比較不同物質吸熱情況
比熱容的應用
一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比
單位
物理意義
比熱容
公式變形：Q = cmΔt；Q吸= cm(t-t0)；Q放= cm(t0-t)
課堂小結
1.質量相同的A、B兩種液體分別用兩個完全相同的酒精燈同時加熱，加熱過程中，溫度隨時間變化的圖像如圖所示，則（ ）
A.液體A的比熱容較大
B.液體B的比熱容較大
C.兩種液體的比熱容相等
D.無法確定
B
課堂練習
2.水比熱容較大，選項中現象與此特點無關的是( )
A.海邊晝夜溫差比沙漠中小
B.空調房間里放盆水可以增加濕度
C.冬天暖氣設備用熱水供暖
D.用水制成汽車發動機冷卻液
B
解：由圖像可知，該物質10min升高溫度：
Δt＝50℃﹣20℃＝30℃，
由Q吸＝cmΔt 得，該物質的比熱容：
c＝ ＝ ＝2.4×103J/（kg ℃）
3.如圖是質量為100g的某物質溫度隨加熱時間的變化圖像，前10min它吸收的熱量是7.2×103J。求該物質的比熱容。

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