研究物质的比热容物理课件

12.3研究物质的比热容第十二章内能与热机

1.会比较物质吸放热的本领。2.通过举列领会比热容的含义，并会解释生活中与比热容有关的物理现象。3.经历探究过程，比较不同物质的吸热本领。4.重点:会应用“探究物质的吸、放热性能”实验中的控制变量法和等效转换法。

探究物质的吸、放热性能

1.在一天内，同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化是否相同？哪个气温变化大些？答

不相同，沙漠地区的气温变化大些。2.同学们在生活中一定烧过水，请对以下问题进行讨论:(1)一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开？(2)将一壶水烧开与烧热，哪个需要的时间长？(3)烧水时，水吸收的热量可能与哪些因素有关？有什么关系？答

(1)半壶水容易烧开；(2)一壶水烧开用的时间长；(3)烧水时，水吸收的热量可能和水的质量有关，把水烧开，水的质量越大吸收的热量越多；一定质量的水吸收的热量和升高的温度有关，温度升得越高，水吸收的热量越多。

3.一杯开水和半杯开水，都自然冷却到室温，放出热量多的是

一杯开水

。

一杯开水

4.在探究有多个变化因素的问题时，实验中我们采用的方法是只让其中一个因素发生变化，保持其他因素不变，这种方法叫

控制变量法

。这种研究方法在物理学习中经常用到，例如

探究压力的作用效果和什么因素有关的实验

。在“探究物质的吸、放热性能”的实验中，控制了不变的物理量是

质量与温度变化

。

控制变量法

探究压力的作用效果和什么因素有关的实验

质量与温度变化

5.质量相等的不同物质在升高相同的温度时，吸收的热量是

不相等

(选填“相等”或“不相等”)的。为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别，物理学中引入了

比热容

这个物理量。

不相等

比热容

什么是比热容

6.比热容是物质的一种属性，比热容的单位是

J/(kg·℃)

，读作

焦耳每千克摄氏度

。公式为

c＝

，水的比热容是

4.2×103

J/(kg·℃)

，它的物理意义是

1

kg的水温度升高(或降低)1

℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103

J

。

J/(kg·℃)

焦耳每千克摄氏度

4.2×103

J/(kg·℃)

1

kg的水温度升高(或降低)1

℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103

J

7.下面说法中错误的是

(

C

)A.单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容B.单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量跟温度升高1℃所吸收的热量相等C.吸收热量越多的物体，比热容越大D.每种物质都有自己的比热容，比热容是物质的一种属性C

与比热容公式有关的简单计算

4.已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)，它表示的意义是质量为

1

kg

的铝，温度升高

1

℃

时，所吸收的热量是

0.88×103

J

。

5.质量为2kg的铝，温度升高1℃时，吸收的热量是多少？答

2×0.88×103

J＝1.76×103

J。1

kg

1

℃

0.88×103

J

6.质量为2kg的铝，温度从30℃升高到60℃时，铝吸收的热量是多少？答

2×0.88×103×(60－30)

J＝5.28×104

J。7.若铝的质量为m，比热容是c，温度从t0升高到t时，铝吸收的热量是多少？(用字母表示)答

若吸收的热量用Q吸表示，则Q吸＝cm(t－t0)。

吸热能力强弱比较1.取质量相等的水和沙子，装在相同的容器中，放在同一加热板上用酒精灯加热，如图所示。比较它们升高同样的温度所需要吸收的热量。(1)怎样获得质量相同的水和沙子？答

用天平测量。(2)怎样测出它们的温度？答

在容器中插入温度计。(3)怎样确定它们吸收热量的多少？答

通过比较加热时间的长短，加热时间相同则吸收热量相同；加热的时间越长，吸收的热量越多。(4)把测量的数据，记录到表格中。质量/g温度升高10℃所需要的时间/s温度升高20℃所需要的时间/s温度升高30℃所需要的时间/s沙子306489124水30961632203064891243096163220实验结论:质量相同的不同种物质，升高相同的温度，加热所用的时间越长，吸收的热量

越多

，吸热能力

强

，反之则吸热能力

弱

。

越多

强

弱

2.相同质量的水和煤油，加热相同的时间，谁的温度升得更高？仪器:天平、砝码、烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、两根试管、两支温度计。步骤:如图所示，把仪器组装好，用天平测出等质量的水和煤油装入试管中，用酒精灯加热相同的时间，并记录数据，填入下表。水煤油升高的温度/℃1017.5(1)结论:

质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升高得少，说明水的吸热能力强

。

1017.5质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升高得少，说明水的吸热能力强

(2)要得到相同质量的水和煤油，应使用的测量仪器是

天

。

(3)为了使水和煤油吸收相同的热量，必须使用相同的酒精灯，且加热时间应

相同

(选填“相同”或“不同”)；把试管放入水中加热的目的是

使水和煤油受热均匀

。

(4)相同质量的煤油和水，吸收了相同的热量后，煤油升高的温度

高

。

天平

相同

使水和煤油受热均匀

高

(5)相同质量的煤油和水，要使它们上升的温度相等，煤油吸收的热量

少

。

归纳:物体吸收热量的多少，不仅与物体的

质量

和

升高的温度

有关，还与物体的

种类

有关。吸收热量多少或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的强弱。

少

质量

升高的温度

种类

比热容相关计算3.2010年4月20日夜间，位于墨西哥湾的钻井平台发生爆炸，造成原油大量泄漏，截至5月27日已漏出原油约7×107L，给当地造成巨大的生态灾难和经济损失。已知原油的密度为0.9×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。则:(1)原油的质量是多少？(2)这些泄漏的原油完全燃烧放出来的热量为2.772×1015J，假设放出的这些热量全部被水吸收，可以使多少质量的水从10℃升高到100℃？解

(1)泄漏原油的质量m＝ρV＝0.9×103

kg/m3×7×104

m3＝6.3×107

kg

4.植树造林可以调节气温，保持水土，对改善生态环境有着重要意义。据资料介绍，一公顷森林每天吸收的太阳能约为1.08×1010J，如果这些能量全部被一公顷质量为4×106kg的泥土吸收，可使其温度升高3℃，试求出泥土的比热容。

比热容在生活中的应用5.生活体验告诉我们:在一天内，同一纬度的海滨城市的气温变化比沙漠地区的气温变化小，同学们，你们现在能用所学物理知识解释清楚吗？

2019北京世园会园区主要场馆之一“中国馆”屋顶采用了非晶硅薄膜发电技术，屋顶安装了1056块光伏玻璃，将园区打造为“绿色”新理念的典范。太阳能发电已成为实现节能减排、可持续发展的重要举措。如图所示的太阳能热水器，它的水箱容量为120L，热水器上的集热器对太阳能的利用效率为40%，在与阳光垂直的地球表面上每平方米得到的太阳辐射功率约为P0＝1400W。如果将整箱水的温度从20℃加热到70℃，需要阳光照射5h，那么:(1)一箱水需要吸收的热量是多少？(2)热水器上集热器的面积至少要多大？[水的比热容是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。

课标要求通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象作业用时建议用时:20min，实际用时

min

答错题题序

1汽车散热器等制冷设备常用水作冷却剂，这是利用了水的

比热容

较大的性质；如果汽车散热器中装有5kg的水，在温度升高10℃的过程中，水吸收的热量是

2.1×105

J。[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]

2我国研制的一种脉冲激光系统，在一定的脉冲时间内所辐射的能量可以使1×10－3kg处于室温的铁块温度升高1000℃，则铁块吸收了

490

J的热量。[c铁＝0.49×103J/(kg·℃)]

比热容

2.1×105

490

3我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。某一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2℃。若这些热量被等质量的砂石吸收(c砂石＜c水)，则砂石升高的温度将

大于

(选填“大于”“小于”或“等于”)2℃。

大于

A.甲壶的水吸收的热量多B.乙壶的水吸收的热量多C.若水的质量相同，则甲壶的水吸收的热量多D.若乙壶水的质量大，则乙壶水吸收的热量多4给甲、乙两壶水加热，甲的温度升高40℃，乙从30℃升高到60℃，则

(

C

)C5沙漠地带早晚温差很大是因为

(

B

)A.沙子的比热容比较大B.沙子的比热容比较小C.沙子是热的良导体D.沙子是冷的不良导体B

6用两个完全相同的电热器同时给水和煤油分别加热，在此过程中，水和煤油的温度升高一样快，由此可以判定

(

A

)A.水的体积小于煤油的体积B.水的初温比煤油的低C.水的质量大于煤油的质量

D.水的质量等于煤油的质量A7将温度是20℃、质量是100g的铜球放到100℃的沸水中继续加热足够长的时间，下列说法中正确的是[c铜＝0.39×103J/(kg·℃)]

(

D

)A.水向铜球传递的温度是80℃B.水放出的热量小于3.12×103JC.铜球放出的热量是3.12×103JD.铜球的温度一定升高了80℃D8甲、乙两种物质的质量之比是5∶4，降低相同的温度时，放出的热量之比是25∶4，则甲、乙两种物质的比热容之比是

(

B

)A.1∶5B.5∶1C.125∶16D.16∶125B9质量相同、温度相同的铁块和铜块，放出相等的热量后，使它们接触，这时铁块将(c铁

＞c铜)

(

B

)A.吸热B.放热C.不吸热也不放热

D.无法判断是否有热传递B

10图示是甲、乙两种质量相等的非燃