資源簡介

(共19張PPT)
第十三章 內能
九上物理 RJ
第2課時
第1節 熱量 比熱容
學習目標
2.利用熱量的計算公式，進行簡單的計算。
1.能根據比熱容概念，推導出熱量的計算公式。
知識回顧
為了表示不同物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量一般不同的這種性質，物理學中引入了比熱容這個物理量。
問題：如果知道一種物質的比熱容，再知道這種物質的質量和升高的溫度，能計算它吸收的熱量嗎？
它在數值上等于1 kg的某種物質溫度升高1 ℃所吸收的熱量。
新知探究
知識點1 熱量的計算
沙子的比熱容約為0.92×103 J/( kg ℃)，這表示質量是1 kg的沙子溫度升高1 ℃時吸收的熱量約為0.92×103 J。把質量是2 kg、溫度為20 ℃的沙子加熱到30 ℃，沙子吸收的熱量約為多少
利用這些熱量給質量是2 kg、溫度為20 ℃的水加熱，水的溫度會上升到大約多少攝氏度
想想議議
新知探究
知識點1 熱量的計算
質量是1 kg的沙子溫度升高1 ℃時吸收的熱量約為0.92×103 J。
2 kg
1 ℃
0.92×103 J
2 kg
10 ℃
0.92×103 J×2
質量 改變
升高的溫度 再改變
×2
×10
吸收的熱量 改變
吸收的熱量 再改變
沙子吸收的熱量約為：
0.92×103 J/( kg ℃)
×2 kg
×(30 ℃－20 ℃)
＝1.84×104 J
新知探究
知識點1 熱量的計算
水的溫度會上升到大約：
1.84×104 J
4.2×103 J/( kg ℃)
＋20 ℃
＝22.2 ℃
×2 kg
類似的方法可以得出：
利用這些熱量給質量是2 kg、溫度為20 ℃的水加熱，水的溫度會上升到大約多少攝氏度
新知探究
知識點1 熱量的計算
1.物體吸收熱量的公式：
Q吸＝cm(t－t0)
2.物體放出熱量的公式：
Q放＝cm(t0－t)
物理量 符號
物體吸收的熱量 Q吸
物質的比熱容 c
物體的質量 m
物體初狀態的溫度 t0
物體末狀態的溫度 t
則沙子吸收的熱量為：
＝0.92×103 J/( kg ℃)
×2 kg
×(30 ℃－20 ℃)
＝1.84×104 J
Q吸＝cm(t－t0)
例1.某太陽能熱水器中裝有質量為50 kg的水，水溫為25 ℃，在陽光的照射下，該熱水器中水的溫度升高了45 ℃，求水吸收的熱量是多少。[c水 = 4.2×103 J/(kg·℃)]
典型例題
分析：
若用Δt表示溫度的變化量，則物體吸熱和放熱可以統一使用公式：Q吸＝cmΔt或Q放＝cmΔt。
解答：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×50 kg×45 ℃
＝9.45×106 J
溫度的變化量
練習1.有一根燒紅的鐵釘，溫度是800 ℃，質量是1.5 g。當溫度降低到20 ℃時，它放出了多少熱量
練習鞏固
解析：
查比熱容表可知鐵的比熱容為c = 0.46×103 J/(kg·℃)，所以它放出的熱量為：
Q放＝cm(t0－t)
＝0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10﹣3 kg×(800 ℃－20 ℃)
＝538.2 J
注意單位要統一
在解題、審題的過程中，要注意文字敘述中“升高到、降低到”對應的是物體的末溫（t末）；而“升高、升高了、降低、降低了”對應的是溫度的改變量（Δt）。
新知探究
知識點1 熱量的計算
c＝
Q吸
m(t－t0)
3.比熱容的定義公式：
Q吸＝cm(t－t0)
說明：比熱容是反映物質自身性質的物理量，它的大小跟物體吸收或放出的熱量及物體的質量無關。不同的物質，比熱容一般不同。
例2.一質量為500 g的金屬塊，吸收8800 J的熱量后，由30 ℃升高到50 ℃，求該金屬塊的比熱容。這是哪種金屬？
物質 比熱容c/[J/(kg·℃)]
鋁 0.88×103
鐵、鋼 0.46×103
銅 0.39×103
水銀 0.14×103
鉛 0.13×103
解析：該金屬的比熱容：
查表可知這種金屬是鋁。
典型例題
c＝
Q吸
m(t－t0)
＝
8800 J
500×10﹣3 kg×(50 ℃－30 ℃)
＝0.88×103 J/(kg·℃)
知識梳理
1. 各物理量的單位必須統一；
運用熱量計算公式進行計算時應注意的問題
2. 物體吸收或放出熱量的多少與物質的比熱容、物體的質量和溫度的變化量三個因素都有關系，注意這里指的是溫度的變化量，而不是物體的溫度。
物理量 物體吸收的熱量 物質的比熱容 物體的質量 物體初狀態的溫度 物體末狀態的溫度
符號 Q吸 c m t0 t
單位 J J/( kg ℃) kg ℃ ℃
2. 熱平衡
（1）概念：兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”。
（2）熱平衡方程：Q吸 = Q放
知識梳理
練習鞏固
練習2.在一個標準大氣壓下，把一高溫物體投入質量為10 kg、溫度為20 ℃的水中，若物體放出的熱量是3.5×106 J，不計熱量損失，則水的溫度會升高到____℃。［c水=4.2×103 J/(kg·℃)］
解析：
根據熱量公式Q吸=cmΔt，而Q吸=Q放，水升高的溫度為：
Δt= =83.3 ℃
由于t0+Δt=20 ℃+83.3 ℃=103.3 ℃＞100℃，在標準大氣壓下水沸騰后溫度會保持100 ℃，所以水的末溫為100 ℃。
100
熱量 比熱容
Q＝cmΔt
熱量的計算
課堂小結
c＝
Q吸
m(t－t0)
比熱容
科學·技術·社會·環境
地球的溫室效應
隨堂練習
1.相同質量的鋁塊和銅塊，吸收了相同的熱量，哪個的溫度上升得較高 說說你的推斷過程。
解析：
因為 Q吸＝cmΔt，
所以 Δt＝
Q吸
cm
可知： Q吸和m相同時，若c越小，則Δt越大，查表知道c銅＜c鋁，故銅塊的溫度上升得較高。
隨堂練習
2.質量為2 kg的某種物質，當溫度從20 ℃升到40 ℃時，吸收的熱量是1.88×104 J。該物質的比熱容是多少
解析：該物質的比熱容：
c＝
Q吸
m(t－t0)
＝
1.88×104 J
2 kg×(40 ℃－20 ℃)
＝0.47×103 J/(kg·℃)
3.小惠要用熱水加熱一袋250 g的牛奶，為了使這袋牛奶的溫度由10 ℃升高到40 ℃，不計熱量損失她至少要用70 ℃的熱水多少千克？
[c水 = 4.2103 J/(kg·℃)，c牛奶 = 2.5×103 J/(kg·℃) ]
解析：在此過程中，牛奶吸收的熱量
Q吸 = c牛奶m牛奶(t末－t初牛奶）= 2.5×103 J/(kg·℃) ×0.25 kg×（40℃10℃）
= 18750 J
不計熱量損失，有 Q吸 = Q放，由Q放=c水m水(t初水－t末）可得
= = = 0.149 kg
隨堂練習(共25張PPT)
第十三章 內能
九上物理 RJ
第1課時
第1節 熱量 比熱容
課堂導入
火山爆發時，熾熱的巖漿攜帶著大量與熱有關的能量，那么覆蓋火山的皚皚白雪是不是與巖漿一樣，也具有與熱有關的能量 在本章，我們將嘗試從能量角度對熱現象的性質進行描述并尋找規律。
3.通過探究實驗掌握控制變量法，了解轉換法的應用。
2.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種特性。
1.知道熱量的概念及單位。
4.能用比熱容解釋簡單的自然現象，感受物理和生活的密切關系。
學習目標
課堂導入
在學習物態變化時，我們常說物體吸熱或放熱，例如在燒水的時候，水會吸熱，我們怎樣才能知道水吸收的熱的多少呢
燒水
熱傳遞
新知探究
知識點1 熱量
熱量的單位是焦耳，符號為J。
熱量：
在熱傳遞過程中，傳遞的熱的多少叫作熱量 (quantity of heat)。
1g水溫度升高1℃時吸收的熱量約為4.2J。
高溫物體（火焰）
低溫物體（水壺和水）
放出熱量
吸收熱量
Q
符 號
新知探究
知識點1 熱量
燒開一壺水和半壺水，哪個需要的熱量多？
水吸收熱量的多少與它的質量有關。
把一壺水燒開和燒成溫水，哪個需要的熱量多？
水吸收熱量的多少與它升高的溫度有關。
結論：
水的質量越大，溫度升得越高，它吸收的
熱量就越多。
別的物質也是這樣。
新知探究
知識點2 比較不同物質的吸熱能力
演示
比較不同物質吸收熱量的情況
問題：不同的物質，例如水和食用油，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量是不是一樣多呢
物質的種類
猜想：不同物質吸收熱量的情況一般不同。
新知探究
知識點2 比較不同物質的吸熱能力
本實驗需要先選定兩種不同物質，比如水和食用油，讓它們質量相等且升高相同的溫度，再比較它們吸收熱量的多少。
實驗思路
學生電源、規格相同的電加熱器、水、食用油、燒杯、溫度計、細線、秒表、天平等。
實驗器材
控制變量法
相同的電加熱器加熱的時間
轉換法
新知探究
知識點2 比較不同物質的吸熱能力
液體 質量m(g) 初溫t0(℃) 末溫t1(℃) 升高的溫度 (t1－t0)/(℃) 加熱時間
t (min)
水
食用油
實驗數據記錄表
新知探究
知識點2 比較不同物質的吸熱能力
視
頻
新知探究
知識點2 比較不同物質的吸熱能力
液體 質量m(g) 初溫t0(℃) 末溫t1(℃) 升高的溫度 (t1－t0)/(℃) 加熱時間
t (min)
水
食用油
實驗數據記錄表
200
200
28
54
26
8
29
55
26
4
升高的溫度相同時，加熱水需要的時間長些。
質量相同的水和食用油，升高的溫度相同時，水吸收的熱量比食用油多。
新知探究
知識點2 比較不同物質的吸熱能力
實驗結論
大量實驗表明，不同物質，在質量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量一般不同。
怎樣表示不同物質這種性質上的差別呢？
新知探究
知識點3 比熱容
1.定義：
2.單位：
3.物理意義：
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，叫作這種物質的比熱容(specific heat capacity )。
c
焦每千克攝氏度，符號是 “J/( kg ℃)”。
表示不同物質的吸熱（放熱）本領。
新知探究
知識點3 比熱容
比熱容是反映物質自身性質的物理量。不同的物質，比熱容一般不同。
新知探究
知識點3 比熱容
l kg的某種物質，溫度降低1℃所放出的熱量，與它溫度升高1℃所吸收的熱量相等，數值上都等于它的比熱容。
水的比熱容是4.2×103 J /(kg·℃)
表示質量為1kg的水，在溫度升高（或降低）1℃時，所吸收（或放出）的熱量是4.2×103J。
新知探究
知識點3 比熱容
（1）質量相同的不同物質，當吸收或放出同樣的熱量時，比熱容較大的物質溫度變化較小。
比熱容大的物質對調節溫度有較強的作用。
水的比熱容較大。當環境溫度變化較快的時候，水的溫度變化相對較慢。生物體內水的比例很高，有助于調節生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對生物體造成嚴重損害。
4.應用：
新知探究
知識點3 比熱容
思考：為什么海邊晝夜溫差變化比沙漠小
水的比熱容是沙子的4倍多。如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比沙子小得多。
夏天，陽光照在海上，盡管海水吸收了許多熱量，但是由于它的比熱容較大，所以海水的溫度變化并不大，海邊的氣溫變化也不會很大。而在沙漠，由于沙子的比熱容較小，吸收同樣的熱量，沙子的溫度會上升很多，所以沙漠的晝夜溫差很大。
新知探究
知識點3 比熱容
我國北方樓房中的暖氣用水作為介質，把燃料燃燒時產生的熱量帶到房屋中。用水作為輸送熱量的介質有什么好處
生產生活中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況
想想議議
水的比熱容大，在質量一定的條件下水升高（或降低）相同溫度時， 吸收（或放出）的熱量多，用水作為介質效果好。
新知探究
知識點3 比熱容
（2）質量相同的不同物質，要使它們上升同樣的溫度時，比熱容較大的物質吸收的熱量較多。
比熱容大的物質適宜作為加熱和散熱的介質。
4.應用：
用冷水冷卻發動機
因為水的比熱容較大，冷水升溫，需要吸收更多的熱量，起到冷卻效果。
因為水的比熱容較大，水降溫，需要放出更多的熱量，達到防凍效果。
傍晚往秧苗田里灌水
例1.關于比熱容，下列說法中正確的是（ ）
A.比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關
B.物體的質量越大，它的比熱容越大
C.密度越大的物體，比熱容越大
D.比熱容是物體自身的性質，與質量、吸（放）熱情況無關
典型例題
解析：
比熱容是物質的一種特性，它的大小與物質的種類和物質的狀態有關。而與其形狀、質量、溫度高低、吸（或放）熱多少、放置地點如何無關。比熱容與密度也無關。
D
新知探究
知識點3 比熱容
拓展實驗
用傳感器比較不同物質的比熱容
視
頻
熱量 比熱容
定義
在熱傳遞過程中，傳遞的熱的多少；單位：J
比熱容
熱量
課堂小結
單位
物理意義
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。
J/( kg ℃)
不同物質的吸熱本領
隨堂練習
1.下列事例能說明物質吸收的熱量與物質種類有關的是（ ）
A.質量相等的水，溫度升高5℃，它們吸收的熱量相等
B.質量相等的水和煤油，溫度都升高5℃，水吸收的熱量比煤油多
C.質量相等的水，溫度分別升高10℃和5℃，它們吸收的熱量不相等
D.質量不相等的水，溫度都升高10℃，它們吸收的熱量不相等
B
解析：要探究物質吸收的熱量與物質種類有關，應比較不同的物質在質量、升高的溫度相同的情況下吸收熱量的關系。（控制變量法）
與物質的種類、物質升高的溫度及物質的質量有關
2.用冷水冷卻汽車發動機，主要是利用水的（ ）
A．比熱容大
B．密度大
C．凝固點低
D．沸點高
隨堂練習
解析：因為水的比熱容較大，冷水升溫，需要吸收更多的熱量，起到很好的冷卻效果。
A
隨堂練習
3.“早穿皮襖午穿紗，守著火爐吃西瓜。”這句諺語生動描述了新疆一些地區一天中的溫度變化。請從比熱容的角度分析，與沿海地區相比，新疆這些地區晝夜溫差大的原因是什么。
解析：
新疆沙漠地區的砂石多，白天太陽照射，砂石吸收熱量，由于砂石的比熱容小，因此溫度變化大，氣溫升得很高；晚上，砂石放出熱量，砂石的比熱容小，溫度變化大，氣溫降得很低，故會出現早晚冷、中午熱的現象。

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