資源簡介

(共25張PPT)
導入新課
1.蜥蜴為什么在沙灘上“跳舞”？
2.為什么沙漠地區晝夜溫差較大，而沿海地區晝夜溫差較小？
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第十三章 內能
第1節 熱量 比熱容
第十三章 內能
學習目標
1.理解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種特性。
2.通過比較不同物質的吸熱情況實驗，體會控制變量法的作用，了解轉換法的應用。
3.會用比熱容解釋有關現象，感受物理知識與生產生活的密切聯系。
4.會進行簡單的吸熱、放熱計算。
探究新知
探究點一
熱量
②熱傳遞的過程中，傳遞熱的多少叫作熱量，熱量的單位是焦耳，符號為J，1g水溫度升高1℃時吸收的熱量約為4.2J。
①熱傳遞： 是指熱量從溫度高的物體傳到溫度低的物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
1.天然氣燒水的過程中，天然氣吸收還是放出熱量，水吸收還是放出熱量？
2.燒水時，水吸收的熱量的多少跟哪些因素有關？有怎樣的關系？請用你的生活經驗來支持你的觀點。
①物體吸收（放出）的熱量與物質的質量有關。
②物體吸收（放出）的熱量與物質的溫度變化有關。
燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多。
將一壺水燒開（沸騰）與加熱成溫水需要的熱量多。
探究新知
　　對于同種物體來說，質量越大、升高溫度越高吸收的熱就越多。物體吸收熱量的多少是否還跟其他因素有關？
想一想
　　物體吸收熱量的多少還可能與物質的種類有關.
吸收熱量多少或溫度變化多少，都反映了物質吸熱能力的大小。
探究新知
怎樣通過實驗比較不同物質的吸熱能力呢？
小組討論交流
探究新知
方案一：使質量相同的不同物質升高相同的溫度，看加熱時間的長短。加熱時間長的吸熱能力強。
方案二：使質量相同的不同物質加熱相同的時間，看升高溫度的多少。升高溫度小的吸熱能力強。
實驗方案
探究新知
問題1：研究不同物質吸熱的多少，是否會受到物質種類的影響，需要保證哪些物理量不變？
控制物質的質量、升高的溫度（或加熱時間）或吸收的熱量相同。
控制變量法
問題2：實驗中用相同的加熱器有什么好處？
相同時間內放出的熱量相等，可以通過加熱時間的長短來判斷物體吸收熱量的多少。
轉換法
思考：
探究新知
溫馨提示
①為節省實驗時間，兩種不同物質的質量要適當的少一些，若是選用熱水做熱源的小組可用暖瓶里初溫較高的熱水；
②如果兩種物質的初溫不相等，可通過加熱的方式提高溫度。
物質的種類 水 食用油或（沙子） 升高的溫度（℃）
加熱的時間（min）
探究新知
質量相等的不同物質，在升高相同溫度時，吸收的熱量不同。
實驗結論
方案一：質量相等的水和食用油，升高相同的溫度時，對水加熱的時間長，水吸收的熱量多，水的吸熱能力強。
方案二：等質量的水和食用油，吸收相同的熱量（加熱相同的時間），食用油溫度變化大，水的溫度變化小，水的吸熱能力強。
質量相等的不同物質，在吸收相同的熱量時，升高的溫度不同。
不同的物質吸熱能力不同
探究新知
　　不同的物質吸熱能力不同，物質的這種性質，用物理量比熱容來表示。
　　定義：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，叫做這種物質的比熱容。
　　符號、單位：比熱容用符號c 表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號是J/(kg · ℃)。
探究新知
認識比熱容
（1）哪種物質的比熱容最大？表示的含義是什么？
（2）每種物質都有它的比熱容，水與冰的比熱容是否相同？
（3）分析比熱容表，可以找出哪些規律？
小資料 ：一些物質的比熱容
物質 比熱容 C/[J·(kg·℃）-1 物質 比熱容
C/[J·(kg·℃）-1
水 鋁
酒精 干泥土
煤油 鐵、鋼
冰 銅
色拉油 水銀
沙石 鉛
水的比熱容最大，是4.2×103J/（kg·℃）。1 kg水溫度升高或降低1 ℃吸收或放出的熱量是4.2×103 J。
不相同。
1.不同物質的比熱容一般不同，但如冰和煤油其比熱容卻相同。
2.物質的比熱容與物態有關，如水和冰的比熱容不同。
3.大多數液體比熱容大于固體比熱容，液態金屬水銀除外。
比熱容是物質的一種特性，比熱容與物質的種類和狀態有關，與質量、體積、溫度、位置等因素無關。
知識應用：運用比熱容知識解釋有關現象
發動機中的水循環
因為水的比熱容大，在質量一定的條件下，升高相同溫度時，水吸收熱量多，用水作冷卻劑效果好。
①為什么用水作“冷卻劑”冷卻汽車的發動機？
探究新知
②為什么用水作“熱源”在暖氣管道中循環？
因為水的比熱容比油的大，在質量一定時，降低相同溫度，水放出的熱量多，所以用熱水取暖效果好。
知識應用：運用比熱容知識解釋有關現象
探究新知
③同樣的日照條件下，為什么中午的沙子比海水的溫度要高
因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱容比沙子大，所以海水升溫比沙子慢；因此白天海水溫度低，沙子溫度高。
知識應用：運用比熱容知識解釋有關現象
探究新知
④請解釋上課開始的問題：蜥蜴為什么跳舞？
知識應用：運用比熱容知識解釋有關現象
砂石的比熱容較小，吸收相同的熱量時升溫較快，為了不被燙傷，腳要輪流離開地面。
探究新知
（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。
水的比熱容較大的應用：
探究新知
（2）由于水的比熱容較大，一定質量的水吸收（或放出）很多熱而自身的溫度卻變化不多，有利于調節氣溫。
拓展實驗：用傳感器比較不同物質的比熱容
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探究新知
問題①：1kg水溫度升高1 ℃吸收的熱量是多少？
問題②：2 kg水溫度升高1 ℃吸收的熱量是多少？
問題③：2 kg水溫度升高50 ℃吸收的熱量是多少？
請推導熱量的計算公式。
（1）物體吸收熱量計算公式：Q吸＝cm(t－t0)。
（2）物體放出熱量計算公式：Q放＝cm(t0－t)。
以上兩個公式，都可以用Q＝cmΔt來表示。
探究點二
熱量的計算
m 表示物質的質量，單位：kg
△t表示改變的溫度，單位：℃
C 表示物質比熱容，單位： J/（kg·℃）
Q 表示吸收或放出的熱量，單位：J
探究新知
[例題1]某溫泉度假村利用地熱水作為房間洗浴用水，請計算：質量為100kg的地熱水，溫度從70℃降低到20℃，放出的熱量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
解：地熱水放出的熱量
Q放 = c水m(t0-t)
= 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)
= 2.1×107J
注意區分溫度“升高到”和“升高了”。
探究新知
[例題2]使20 g冰的溫度從-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少熱量？如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水供給的，需要多少克5℃的水？［冰的比熱容2.1×103 J/(kg·℃)］
解：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的熱量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；
由題知，冰升高溫度吸收的熱量由水降溫放熱提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃－0℃=5℃，需要水的質量
探究新知
m水＝＝
1．各個物理量的單位。質量單位用kg，溫度單位用℃，比熱容的單位用J/(kg·℃，熱量的單位用J。
探究新知
4．還可以利用公式變形計算質量：m= ，計算比熱容：c=，計算溫度的變化量：△t=。
2．△t是溫度的變化值，既不是初溫也不是末溫，注意區分溫度“升高到”和“升高了”。
3．物體吸熱升溫和放熱降溫的計算公式相同，注意溫度的變化。
[點撥]在利用Q=cm△t進行計算時要注意：
①物理意義：用來比較物質吸熱能力的物理量。
②定義：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，叫這種物質的比熱容。
③公式： C
④單位：J/（kg·℃）
⑤比熱容是物質的一種特性，每種物質都有自己的比熱容。
比熱容
熱量的
計算
①影響吸放熱的因素：物質種類、質量、升高的溫度。
②吸熱公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
③放熱公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
比熱容
1．必做題：練習與應用1～6題。
2．選做題：
①西游記中的火焰山原型位于新疆自治區吐魯番市，請查找資料，調查火焰山溫度高的原因。
②課后調查“海陸風的形成原因”。
課后作業

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