研究物質的比熱容物理課件

12.3研究物質的比熱容第十二章內能與熱機

1.會比較物質吸放熱的本領。2.通過舉列領會比熱容的含義，并會解釋生活中與比熱容有關的物理現(xiàn)象。3.經(jīng)歷探究過程，比較不同物質的吸熱本領。4.重點:會應用“探究物質的吸、放熱性能”實驗中的控制變量法和等效轉換法。

探究物質的吸、放熱性能

1.在一天內，同一緯度的海濱城市和沙漠地區(qū)的氣溫變化是否相同？哪個氣溫變化大些？答

不相同，沙漠地區(qū)的氣溫變化大些。2.同學們在生活中一定燒過水，請對以下問題進行討論:(1)一壺水容易燒開還是半壺水容易燒開？(2)將一壺水燒開與燒熱，哪個需要的時間長？(3)燒水時，水吸收的熱量可能與哪些因素有關？有什么關系？答

(1)半壺水容易燒開；(2)一壺水燒開用的時間長；(3)燒水時，水吸收的熱量可能和水的質量有關，把水燒開，水的質量越大吸收的熱量越多；一定質量的水吸收的熱量和升高的溫度有關，溫度升得越高，水吸收的熱量越多。

3.一杯開水和半杯開水，都自然冷卻到室溫，放出熱量多的是

一杯開水

。

一杯開水

4.在探究有多個變化因素的問題時，實驗中我們采用的方法是只讓其中一個因素發(fā)生變化，保持其他因素不變，這種方法叫

控制變量法

。這種研究方法在物理學習中經(jīng)常用到，例如

探究壓力的作用效果和什么因素有關的實驗

。在“探究物質的吸、放熱性能”的實驗中，控制了不變的物理量是

質量與溫度變化

。

控制變量法

探究壓力的作用效果和什么因素有關的實驗

質量與溫度變化

5.質量相等的不同物質在升高相同的溫度時，吸收的熱量是

不相等

(選填“相等”或“不相等”)的。為了比較不同物質在吸、放熱性能上的差別，物理學中引入了

比熱容

這個物理量。

不相等

比熱容

什么是比熱容

6.比熱容是物質的一種屬性，比熱容的單位是

J/(kg·℃)

，讀作

焦耳每千克攝氏度

。公式為

c＝

，水的比熱容是

4.2×103

J/(kg·℃)

，它的物理意義是

1

kg的水溫度升高(或降低)1

℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103

J

。

J/(kg·℃)

焦耳每千克攝氏度

4.2×103

J/(kg·℃)

1

kg的水溫度升高(或降低)1

℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103

J

7.下面說法中錯誤的是

(

C

)A.單位質量的某種物質，溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容B.單位質量的某種物質，溫度降低1℃所放出的熱量跟溫度升高1℃所吸收的熱量相等C.吸收熱量越多的物體，比熱容越大D.每種物質都有自己的比熱容，比熱容是物質的一種屬性C

與比熱容公式有關的簡單計算

4.已知鋁的比熱容是0.88×103J/(kg·℃)，它表示的意義是質量為

1

kg

的鋁，溫度升高

1

℃

時，所吸收的熱量是

0.88×103

J

。

5.質量為2kg的鋁，溫度升高1℃時，吸收的熱量是多少？答

2×0.88×103

J＝1.76×103

J。1

kg

1

℃

0.88×103

J

6.質量為2kg的鋁，溫度從30℃升高到60℃時，鋁吸收的熱量是多少？答

2×0.88×103×(60－30)

J＝5.28×104

J。7.若鋁的質量為m，比熱容是c，溫度從t0升高到t時，鋁吸收的熱量是多少？(用字母表示)答

若吸收的熱量用Q吸表示，則Q吸＝cm(t－t0)。

吸熱能力強弱比較1.取質量相等的水和沙子，裝在相同的容器中，放在同一加熱板上用酒精燈加熱，如圖所示。比較它們升高同樣的溫度所需要吸收的熱量。(1)怎樣獲得質量相同的水和沙子？答

用天平測量。(2)怎樣測出它們的溫度？答

在容器中插入溫度計。(3)怎樣確定它們吸收熱量的多少？答

通過比較加熱時間的長短，加熱時間相同則吸收熱量相同；加熱的時間越長，吸收的熱量越多。(4)把測量的數(shù)據(jù)，記錄到表格中。質量/g溫度升高10℃所需要的時間/s溫度升高20℃所需要的時間/s溫度升高30℃所需要的時間/s沙子306489124水30961632203064891243096163220實驗結論:質量相同的不同種物質，升高相同的溫度，加熱所用的時間越長，吸收的熱量

越多

，吸熱能力

強

，反之則吸熱能力

弱

。

越多

強

弱

2.相同質量的水和煤油，加熱相同的時間，誰的溫度升得更高？儀器:天平、砝碼、燒杯、鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、兩根試管、兩支溫度計。步驟:如圖所示，把儀器組裝好，用天平測出等質量的水和煤油裝入試管中，用酒精燈加熱相同的時間，并記錄數(shù)據(jù)，填入下表。水煤油升高的溫度/℃1017.5(1)結論:

質量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，水的溫度升高得少，說明水的吸熱能力強

。

1017.5質量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，水的溫度升高得少，說明水的吸熱能力強

(2)要得到相同質量的水和煤油，應使用的測量儀器是

天

。

(3)為了使水和煤油吸收相同的熱量，必須使用相同的酒精燈，且加熱時間應

相同

(選填“相同”或“不同”)；把試管放入水中加熱的目的是

使水和煤油受熱均勻

。

(4)相同質量的煤油和水，吸收了相同的熱量后，煤油升高的溫度

高

。

天平

相同

使水和煤油受熱均勻

高

(5)相同質量的煤油和水，要使它們上升的溫度相等，煤油吸收的熱量

少

。

歸納:物體吸收熱量的多少，不僅與物體的

質量

和

升高的溫度

有關，還與物體的

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強弱。

少

質量

升高的溫度

種類

比熱容相關計算3.2010年4月20日夜間，位于墨西哥灣的鉆井平臺發(fā)生爆炸，造成原油大量泄漏，截至5月27日已漏出原油約7×107L，給當?shù)卦斐删薮蟮纳鷳B(tài)災難和經(jīng)濟損失。已知原油的密度為0.9×103kg/m3，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)。則:(1)原油的質量是多少？(2)這些泄漏的原油完全燃燒放出來的熱量為2.772×1015J，假設放出的這些熱量全部被水吸收，可以使多少質量的水從10℃升高到100℃？解

(1)泄漏原油的質量m＝ρV＝0.9×103

kg/m3×7×104

m3＝6.3×107

kg

4.植樹造林可以調節(jié)氣溫，保持水土，對改善生態(tài)環(huán)境有著重要意義。據(jù)資料介紹，一公頃森林每天吸收的太陽能約為1.08×1010J，如果這些能量全部被一公頃質量為4×106kg的泥土吸收，可使其溫度升高3℃，試求出泥土的比熱容。

比熱容在生活中的應用5.生活體驗告訴我們:在一天內，同一緯度的海濱城市的氣溫變化比沙漠地區(qū)的氣溫變化小，同學們，你們現(xiàn)在能用所學物理知識解釋清楚嗎？

2019北京世園會園區(qū)主要場館之一“中國館”屋頂采用了非晶硅薄膜發(fā)電技術，屋頂安裝了1056塊光伏玻璃，將園區(qū)打造為“綠色”新理念的典范。太陽能發(fā)電已成為實現(xiàn)節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。如圖所示的太陽能熱水器，它的水箱容量為120L，熱水器上的集熱器對太陽能的利用效率為40%，在與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為P0＝1400W。如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽光照射5h，那么:(1)一箱水需要吸收的熱量是多少？(2)熱水器上集熱器的面積至少要多大？[水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)]解

(1)m＝ρV＝1.0×103

kg/m3×120×10－3

m3＝120

kgQ＝

cmΔt＝4.2×103

J/(kg·

℃)×120

kg×(70

℃－20

℃)＝2.52×107

J。

課標要求通過實驗，了解比熱容，嘗試用比熱容說明簡單的自然現(xiàn)象作業(yè)用時建議用時:20min，實際用時

min

答錯題題序

1汽車散熱器等制冷設備常用水作冷卻劑，這是利用了水的

比熱容

較大的性質；如果汽車散熱器中裝有5kg的水，在溫度升高10℃的過程中，水吸收的熱量是

2.1×105

J。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

2我國研制的一種脈沖激光系統(tǒng)，在一定的脈沖時間內所輻射的能量可以使1×10－3kg處于室溫的鐵塊溫度升高1000℃，則鐵塊吸收了

490

J的熱量。[c鐵＝0.49×103J/(kg·℃)]

比熱容

2.1×105

490

3我國許多城市中建有大型綠地，綠地中的人工湖具有“吸熱”功能，盛夏時能大大減弱周圍地區(qū)的“熱島效應”。某一人工湖湖水吸收一定熱量，水溫升高2℃。若這些熱量被等質量的砂石吸收(c砂石＜c水)，則砂石升高的溫度將

大于

(選填“大于”“小于”或“等于”)2℃。

大于

A.甲壺的水吸收的熱量多B.乙壺的水吸收的熱量多C.若水的質量相同，則甲壺的水吸收的熱量多D.若乙壺水的質量大，則乙壺水吸收的熱量多4給甲、乙兩壺水加熱，甲的溫度升高40℃，乙從30℃升高到60℃，則

(

C

)C5沙漠地帶早晚溫差很大是因為

(

B

)A.沙子的比熱容比較大B.沙子的比熱容比較小C.沙子是熱的良導體D.沙子是冷的不良導體B

6用兩個完全相同的電熱器同時給水和煤油分別加熱，在此過程中，水和煤油的溫度升高一樣快，由此可以判定

(

A

)A.水的體積小于煤油的體積B.水的初溫比煤油的低C.水的質量大于煤油的質量

D.水的質量等于煤油的質量A7將溫度是20℃、質量是100g的銅球放到100℃的沸水中繼續(xù)加熱足夠長的時間，下列說法中正確的是[c銅＝0.39×103J/(kg·℃)]

(

D

)A.水向銅球傳遞的溫度是80℃B.水放出的熱量小于3.12×103JC.銅球放出的熱量是3.12×103JD.銅球的溫度一定升高了80℃D8甲、乙兩種物質的質量之比是5∶4，降低相同的溫度時，放出的熱量之比是25∶4，則甲、乙兩種物質的比熱容之比是

(

B

)A.1∶5B.5∶1C.125∶16D.16∶125B9質量相同、溫度相同的鐵塊和銅塊，放出相等的熱量后，使它們接觸，這時鐵塊將(c鐵

＞c銅)

(

B

)A.吸熱B.放熱C.不吸熱也不放熱

D.無法判斷是否有熱傳遞B

10圖示是甲、乙兩種質量相等的非燃