初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 热量 比热容说课ppt课件

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 热量 比热容说课ppt课件，共46页。PPT课件主要包含了升高的温度，焦每千克摄氏度，kg·℃，温度差，焦每千克，摄氏度J，2×103J，加热时间的长短，转换法，升高相同的温度等内容，欢迎下载使用。
预习课本P2～5内容，回答以下问题。问：2025年2月2日是世界湿地日，主题为“保护湿地，共筑未来”，旨在提高公众对湿地为人类和地球所做贡献的认识，促进人们采取行动来修复湿地。湿地被喻为“地球之肾”，具有调节气候的作用，请你用所学的物理知识解释湿地能够调节气候的主要原因。答： 　湿地含水量比较大，因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，在太阳的照射下，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，这使得昼夜的温差较小，能有效调节周围环境的气温。　
湿地含水量比较大，因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石
比较，白天，在太阳的照射下，吸收相同的热量，水的温度升高得少；
夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，这使得昼夜的温差较小，
能有效调节周围环境的气温。　
1. 热量：在热传递的过程中，传递的热的多少叫作热量。热量的单位是焦耳（J）。2. 物质的吸热能力（1）经验告诉我们，不同物质的吸热能力一般 　不同　（选填“不同”或“相同”）。（2）实验结果表明，不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量 　不同　（选填“不同”或“相同”）。
3. 比热容（1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 　热量　与它的 　质量　和 　升高的温度　的乘积之比，叫作这种物质的比热容。（2）比热容的符号是 　c　，单位是 　焦每千克摄氏度　，符号是 　J/（kg·℃）　。
（4）物理意义：某种物质的比热容在数值上等于 　1 kg　质量的这种物质温度升高（或降低） 　1 ℃　时所吸收（或放出）的热量。
4. 比热容的理解（1）从课本P4的“小资料”介绍可知，水的比热容是 　4.2×103 J/（kg·℃）　，冰的比热容比水的比热容 　小　。（2）比热容是物质的性质。不同物质，比热容一般 　不同　；同种物质，状态不同，比热容也会不同。比热容的大小与物质的 　种类　和 　状态　有关。（3）质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，比热容大的物质温度变化较 　小　。因此，比热容大的物质对调节温度有较强的作用。（4）质量相同的不同物质，当升高相同的温度时，比热容大的物质吸收的热量较 　多　。
5. 比热容的应用（1）水的比热容比沙子的 　大　（选填“大”或“小”），质量相同的水和沙子，使它们升高相同的温度， 　水　吸收的热量多；如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙子 　小　（选填“大”或“小”）。这就是同样日照条件下，海滩上沙子热得烫脚，海水却非常凉爽的原因。（2）日常生活中，水的比热容较大的应用有：①调节温度；②制作汽车发动机的冷却液；③冬天所供暖气，以水为介质。
考点一　比较不同物质吸收热量的情况
【例1】（科学探究）在“比较不同物质的吸热能力”实验活动中，有以下实验器材：两个规格相同的电加热器、两个相同的烧杯、两支温度计、天平、铁架台、适量的水和食用油。
（1）因无法直接测量水和食用油吸收的热量，小华选择两个规格相同的电加热器进行加热，通过比较 　加热时间的长短　（选填“升高的温度”或“加热时间的长短”）来间接地比较物质吸收热量的多少，这里用到的物理研究方法是 　转换法　。在探究同种物质吸收热量的多少与什么因素有关时，发现还缺少一种测量仪器，该测量仪器是 　秒表　。
（2）补全器材后进行实验，记录的数据如下表所示。分析第1、2次实验的数据可知，同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的 　质量　有关；分析第1、3次实验的数据可知，同种物质的质量相同时，升高的温度不同，吸收的热量 　不同　。
（3）在探究不同物质的吸热情况时，为了科学地比较水和食用油的吸热能力，小华选择如下方法：用相同规格的电加热器加热 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油，使它们 　升高相同的温度　（选填“升高相同的温度”或“末温相同”），比较它们吸收热量的多少。这里运用的物理研究方法是 　控制变量法　。小华同学使用相同的电加热器给两物质加热的目的是 　控制相同时间内，不同物质吸收的热量相同　。
控制相同时间内，不同物质吸收的热
（4）分析第1、4次或第2、5次实验的数据可知：质量 　相同　的水和食用油升高相同的温度，水吸收的热量 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量，说明 　水　的吸热能力强。物理学中引入 　比热容　来表示不同物质在这种性质上的差异。
【例2】在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，应量取 　质量　（选填“质量”或“体积”）相同的水、煤油两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。通电5 min时，煤油吸收的热量 　等于　（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。根据实验测得的数据分别描绘出水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像（如图所示），则 　水　的吸热能力更强。
方法点拨：比较不同物质吸热能力的两种方法
1. 控制两种物质的质量、升高的温度相同，比较它们吸收的热量（即加热时间的长短），吸收热量多的物质吸热能力强（即比热容大）。2. 控制两种物质的质量、加热时间（即吸收的热量）相同，比较它们升高的温度，温度升高小的物质吸热能力强（即比热容大）。
【例3】比热容是物质的一种性质，不同物质的比热容一般 　不同　（选填“相同”或“不同”）。水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），一桶水倒掉一半后，剩下的水的比热容 　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”）；水结成冰后比热容将 　变化　（选填“不变”或“变化”）。
【例4】依据表格中的数据，判断下列说法正确的是（　D　）
方法点拨：1. 对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。例如水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），而冰的比热容是2.1×103 J/（kg·℃）。2. 分析比较物质的温度变化或吸、放热情况：
【例5】小宇一家去海边游玩，发现烈日下海滩上的沙子热得烫脚，而海水却很清凉；晚上，沙子凉了，海水却依然温暖。这主要是因为（　C　）
【例6】城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节气温，这主要是利用水的（　C　）
方法点拨：水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。这个应用主要考虑两个方面，一是一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气候；二是一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，可以用水作冷却剂或取暖。
1. 在“比较不同物质的吸热能力”的实验中，用相同的加热器给甲、乙两种液体进行加热，如图1所示。根据实验数据绘制的温度与加热时间的关系图像如图2所示。
（1）实验中，取 　质量　和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同的烧杯中，用相同的加热器加热，这里运用的物理探究方法是 　控制变量法　。
（2）该实验利用了“转换思想”，即用 　加热时间　的长短来表示甲、乙两种液体吸热的多少。
（3）由图2可知，若使两者升高相同的温度，则 　甲　吸收的热量较多，所以液体甲的比热容 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）液体乙的比热容。
2. 关于比热容，下列说法正确的是（　C　）
3. 现有甲、乙两个物体，测得它们在一定质量下温度升高1 ℃时吸收的热量，根据测得的数值绘制成直方图（如图所示），则下列判断正确的是（　B　）
4. 湿地被称为“地球之肾”，它能调节空气湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水具有较大的（　D　）
5. 已知铜、铁、铝三者的比热容关系是c铝＞c铁＞c铜，则质量相等、初温相同的铜、铁、铝吸收相同的热量后， 　铜　的温度最高；若它们降低相同的温度，则 　铝　放出的热量最多。
6. 如图中甲图所示，将装有热奶的奶瓶放入水中冷却（热奶和水质量相同）；根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题：
（1）表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 　A　（选填“A”或“B”）；
（2）温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 　B　（选填“A”或“B”），变化慢是因为该物质的比热容 　较大　；
（3）热奶和水的温度变化的快慢不一样，是因为它们具有不同的 　比热容　；（4）若水和奶的质量之比为2∶1，如果不计热损失，从图乙通过计算可得牛奶的比热容是 　36×103　J/（kg·℃）。[已知c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
第1节　热量　比热容第2课时　热量的计算
预习课本P6内容，回答以下问题。
问：一杯质量为200 g的水从20 ℃加热至沸腾，大约需要吸收多少热量？[一个标准大气压，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
答： 　一个标准大气压下，水的沸点为100 ℃，一杯质量为200 　g的水需要吸收的热量为Q吸＝cm（t－t0）＝2×103　 J/（kg·℃）×200×10－3 kg×（100 ℃－20 　℃）＝72 ×104　 J。　
一个标准大气压下，水的沸点为100 ℃，一杯质量为200 　g的水
需要吸收的热量为Q吸＝cm（t－t0）＝
4.2×103　 J/（kg·℃）×200×10
－3 kg×（100 ℃－20 　℃）
＝6.72×104　 J。　
（1）吸热公式：Q吸＝cm（t－t0）；放热公式：Q放＝cm（t0－t），公式中，c表示物体的 　比热容　，m表示物体的 　质量　，t0表示物体的初温，t表示物体的末温。
（2）若用Δt表示物体的温度变化量，则上述两个公式可以表示为Q＝ 　cmΔt　。公式中的物理量及其单位如下表：
【例1】把质量为2 kg、初温为25 ℃的水加热至75 ℃的过程中，水吸收的热量是多少？[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
解：水吸收的热量Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（75 ℃－25 ℃）＝4.2×105 J
Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（75 ℃－25 ℃）＝
【例2】用电热水壶烧水，如果将壶内20 ℃的水烧开，水吸收的热量是5.04×105 J，则壶内水的质量是多少？[当地气压为标准大气压，c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
解：当地气压为标准大气压时，水的沸点为100 ℃，
根据Q吸＝cmΔt知壶内水的质量
【例3】质量为5 kg的某种物质，当温度从40 ℃下降到20 ℃时，放出的热量为3.76×104 J。则：
（1）该物质的比热容是多少？
解：（1）某种物质的温度从40 ℃下降到20 ℃，则降低的温度
Δt＝t0－t＝40 ℃－20 ℃＝20 ℃
根据Q放＝cmΔt可得，该物质的比热容
（2）若该物质吸收了7.52×104 J的热量，则温度应升高多少？
解：（2）由题可知，Q吸＝7.52×104 J，物质的质量和比热容均不变，
由Q吸＝cmΔt可得升高的温度
【例4】甲、乙两个物体，质量之比是3∶2，比热容之比是2∶5，升高的温度之比是2∶1，则吸收的热量之比是（　B　）
【例5】水的比热容是煤油的比热容的2倍，若水和煤油的质量之比为1∶2，吸收的热量之比为2∶3，则水和煤油升高的温度之比为（　B　）
【例6】甲、乙两个物体的比热容之比为2∶5，若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3∶2，则甲、乙两个物体的质量之比为（　D　）
1. “汽车不但要吃油，也要喝水”。用水冷却汽车发动机是因为水的 　比热容　大。若水箱中有5 kg的水，水的初温是60 ℃，过一会儿水温显示为70 ℃，则水的温度升高了 　10　℃，水吸收的热量为 　 1×105　J。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
2. 甲、乙两铁块的质量之比是3∶2，比热容之比是 　1∶1　，若它们吸收相同的热量，则甲、乙两铁块升高的温度之比是 　2∶3　。
3. 甲、乙两物体的比热容之比是3∶1，质量之比是1∶2，甲、乙两物体吸收相同的热量，甲物体温度升高了20 ℃，则乙物体的温度升高了 　30　℃。由同种材料制成的丙、丁两物体，它们的质量之比为4∶5，升高温度之比是2∶3，则两物体吸收的热量之比为 　8∶15　。
4. 如图所示是一款新型节能装置——空气能热水器，它的制热能效比（制热量和压缩机所消耗的能量之比）为4∶1。某同学洗一次澡用水20 L，水温由12 ℃升高到42 ℃。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]求：
（1）洗澡水吸收的热量Q吸；
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×20×10－3 m3＝20 kg
水温由12 ℃升高到42 ℃，水吸收的热量为
Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×20 kg×
（42 ℃－12 ℃）＝2.52×106 J