九年级上册物理第一章内能：3

1、三探究物质的比热容 体验体验 物质的吸热能力物质的吸热能力活动活动1:1:用相同的炉火烧开一壶水和半壶水用相同的炉火烧开一壶水和半壶水, ,两只壶完全相同两只壶完全相同, ,比比较加热的时间。较加热的时间。活动活动2:2:用相同的炉火加热用完全相同的壶装有相同质量的水用相同的炉火加热用完全相同的壶装有相同质量的水, ,使其升高不同的温度使其升高不同的温度, ,比较加热的时间。比较加热的时间。(1)(1)活动活动1 1中中, ,壶水加热时间长壶水加热时间长, ,内能增加的内能增加的, ,吸收的热量吸收的热量。(2)(2)活动活动2 2中中, ,升高的温度越高加热时间越升高的温度越高加热时间越,

2、,内能增加的内能增加的越越, ,吸收的热量就越吸收的热量就越。提示提示: :(1)(1)一多多一多多(2)(2)长多多长多多1.1.物体吸收热量的多少与哪些因素有关物体吸收热量的多少与哪些因素有关? ?2.2.比热容的概念是什么比热容的概念是什么? ?3.3.比热容的计算公式是什么比热容的计算公式是什么? ?4.4.水的比热容是多少水的比热容是多少? ?举出利用水比热容大的例子。举出利用水比热容大的例子。探究探究1 1 探究物质的比热容探究物质的比热容1.1.猜想与假设猜想与假设: :根据根据“体验体验”可猜想同种物质吸收热量的多少可猜想同种物质吸收热量的多少与与和和有关。有关。提示提示: :

3、同样加热到沸腾同样加热到沸腾, ,一壶水比半壶水加热时间长一壶水比半壶水加热时间长, ,吸收热量吸收热量多多, ,说明物体吸收热量的多少与质量有关说明物体吸收热量的多少与质量有关; ;同样一壶水同样一壶水, ,温度上温度上升高的吸收热量多升高的吸收热量多, ,说明物体吸收热量的多少与升高的温度有说明物体吸收热量的多少与升高的温度有关。关。参考答案参考答案: :质量升高的温度质量升高的温度2.2.实验设计实验设计: :如图所示如图所示(1)(1)要探究物体吸收热量的多少与物质的种类是否有关要探究物体吸收热量的多少与物质的种类是否有关, ,需要控需要控制制和和相同相同, ,这种方法叫这种方法叫。参

4、考答案参考答案: :质量升高的温度控制变量法质量升高的温度控制变量法(2)(2)实验中实验中, ,需要的测量仪器是需要的测量仪器是。提示提示: :实验中实验中, ,需要测量水和煤油的温度需要测量水和煤油的温度, ,故需要温度计。需要故需要温度计。需要测量水和煤油升高相同温度所用的时间测量水和煤油升高相同温度所用的时间, ,故需要停表故需要停表( (或手表或手表) )。需要用等质量的水和煤油需要用等质量的水和煤油, ,故需用托盘天平。故需用托盘天平。参考答案参考答案: :温度计、停表、托盘天平温度计、停表、托盘天平(3)(3)实验中实验中, ,要求电加热器和烧杯的规格要求电加热器和烧杯的规格。参

5、考答案参考答案: :相同相同3.3.实验数据分析和结论实验数据分析和结论: :物质物质次数次数质量质量m/kgm/kg升高的温度升高的温度t/t/加热的时间加热的时间t/mint/min水水1 10.10.110102 22 20.20.210104 4煤油煤油3 30.10.110101 14 40.20.210102 2(1)(1)分析第分析第1 1、2 2次或第次或第3 3、4 4次实验数据次实验数据, ,可以得出的初步结论可以得出的初步结论是是: :。提示提示: :1 1、2 2或或3 3、4 4均是同种物质均是同种物质, ,升高的温度相同升高的温度相同, ,质量不同质量不同, ,质质

6、量大的加热时间长量大的加热时间长, ,即说明物质吸收热量的多少与物质的质量即说明物质吸收热量的多少与物质的质量有关。有关。参考答案参考答案: :同种物质升高相同温度时同种物质升高相同温度时, ,吸收热量的多少与物质的吸收热量的多少与物质的质量有关质量有关(2)(2)分析第分析第1 1、3 3次或第次或第2 2、4 4次实验数据次实验数据, ,可以得出的初步结论可以得出的初步结论是是: :。提示提示: :1 1、3 3或或2 2、4 4是质量相同、升高的温度相同是质量相同、升高的温度相同, ,而物质的种类而物质的种类不同不同, ,加热时间不同加热时间不同, ,说明物质吸收热量的多少与物质的种类有

7、说明物质吸收热量的多少与物质的种类有关。关。参考答案参考答案: :质量相同质量相同, ,升高相同温度的物质吸收热量的多少与物升高相同温度的物质吸收热量的多少与物质的种类有关质的种类有关4.4.交流与评估交流与评估: :(1)(1)搅拌器的作用是什么搅拌器的作用是什么? ?应注意哪些问题应注意哪些问题? ?提示提示: :用搅拌器搅拌是为了使液体受热均匀用搅拌器搅拌是为了使液体受热均匀, ,所以搅动要缓慢所以搅动要缓慢, ,以免因搅动时液体做功使液体内能增大以免因搅动时液体做功使液体内能增大, ,导致实验误差较大。导致实验误差较大。参考答案参考答案: :使液体受热均匀搅动要缓慢使液体受热均匀搅动要

8、缓慢(2)(2)实验中如何比较水和煤油吸收热量的多少实验中如何比较水和煤油吸收热量的多少? ?提示提示: :实验中应使两个电加热器的规格相同且都浸没在液面下实验中应使两个电加热器的规格相同且都浸没在液面下, ,接近容器底部。则在相同时间内对外供热相等。水和煤油吸热接近容器底部。则在相同时间内对外供热相等。水和煤油吸热的多少可以近似根据加热时间的长短确定。加热的时间越长的多少可以近似根据加热时间的长短确定。加热的时间越长, ,吸收的热量越多。吸收的热量越多。参考答案参考答案: :电加热器加热时间的长短电加热器加热时间的长短探究探究2 2 比热容比热容1.1.通过通过“探究探究1”1”实验知道实验

9、知道, ,不同物质的吸热能力不同不同物质的吸热能力不同, ,为了描为了描述这一不同引入了物理量述这一不同引入了物理量。参考答案参考答案: :比热容比热容2.2.认真观察比热容表中数据认真观察比热容表中数据, ,回答下列问题。回答下列问题。一些常见物质的比热容一些常见物质的比热容J/(kg)J/(kg)(1)(1)不同物质的比热容相同吗不同物质的比热容相同吗? ?我们可以利用比热容鉴别物质我们可以利用比热容鉴别物质吗吗? ?(2)(2)哪种物质的比热容较大哪种物质的比热容较大? ?冰和水的比热容相同吗冰和水的比热容相同吗? ?说明什么问说明什么问题题? ?(3)(3)固体的比热容都比液体的小吗固

10、体的比热容都比液体的小吗? ?举例说明。举例说明。(4)(4)参照物质的比热容表说明为什么用水作为发动机的冷却剂参照物质的比热容表说明为什么用水作为发动机的冷却剂? ?提示提示: :比较表中数据找出答案。比较表中数据找出答案。(1)(1)分析表中数据除了干泥土和分析表中数据除了干泥土和玻璃、冰和煤油比热容相同外玻璃、冰和煤油比热容相同外, ,不同物质的比热容不同不同物质的比热容不同, ,故可知故可知每种物质都有自己的比热容每种物质都有自己的比热容, ,可以利用比热容的不同来鉴别物可以利用比热容的不同来鉴别物质。质。(2)(2)水的比热容较大水的比热容较大, ,为为4.24.210103 3J/

11、(kg),J/(kg),冰的比热容冰的比热容为为2.12.110103 3J/(kg),J/(kg),水与冰的比热容不同水与冰的比热容不同, ,说明同种物质状说明同种物质状态不同时态不同时, ,比热容不同。比热容不同。(3)(3)冰是固体冰是固体, ,冰的比热容是冰的比热容是2.12.110103 3J/(kg),J/(kg),比水银的比热容大。比水银的比热容大。(4)(4)从比热容表中可从比热容表中可以看出水的比热容较大以看出水的比热容较大, ,吸热能力强吸热能力强, ,与其他物质相比与其他物质相比, ,升高相升高相同的温度可以带走更多的热量。同的温度可以带走更多的热量。参考答案参考答案:

12、:(1)(1)一般不同可以一般不同可以(2)(2)水不同说明同种物质状态不同水不同说明同种物质状态不同, ,比热容不同比热容不同(3)(3)固体的比热容不一定比液体的小冰是固体固体的比热容不一定比液体的小冰是固体, ,但冰的比热容但冰的比热容比水银的比热容大比水银的比热容大(4)(4)水的比热容较大水的比热容较大, ,质量相同时质量相同时, ,升高相同的温度可以吸收更升高相同的温度可以吸收更多的热量多的热量, ,冷却效果较好。冷却效果较好。一、比较物质的吸热能力一、比较物质的吸热能力1.1.同种物质同种物质, ,温度升高时吸收的热量跟物体的温度升高时吸收的热量跟物体的_和和_有关有关, ,质量

13、越大质量越大, ,温度升高的越高温度升高的越高, ,吸收的热量吸收的热量_。2.2.质量相同的不同物质质量相同的不同物质, ,在温度升高相同的度数时在温度升高相同的度数时, ,吸收的热量吸收的热量_。质量质量升高的升高的温度温度越多越多不同不同二、比热容二、比热容1.1.定义定义: :某种物质温度升高某种物质温度升高( (或降低或降低) )所吸收所吸收( (或放出或放出) )的热量与的热量与_的比值。用符号的比值。用符号_表示。表示。2.2.单位单位: :(1)(1)国际单位国际单位:_,:_,读作读作_。(2)(2)常用单位常用单位:_,:_,读作读作_。3.3.意义意义: :水的比热容是水

14、的比热容是_,_,意义是意义是: :_。 物质的质量及温度变化物质的质量及温度变化c cJ/(kgK)J/(kgK)焦每千克开焦每千克开J/(kg)J/(kg)焦每千克摄氏度焦每千克摄氏度4.24.210103 3J/(kg)J/(kg)1kg1kg的水温度升高的水温度升高( (或降低或降低)1)1时所吸收时所吸收( (或放出或放出) )的热量为的热量为4.24.210103 3J J4.4.特点特点: :比热容是物质的特性之一。与物体的质量、温度形状比热容是物质的特性之一。与物体的质量、温度形状等等_。(1)(1)一般情况下一般情况下, ,不同物质的比热容一般不同物质的比热容一般_。(2)(

15、2)同一物质同一物质, ,状态不同状态不同, ,比热容比热容_。如水和冰。如水和冰。(3)(3)大多数液体的比热容比固体的比热容大多数液体的比热容比固体的比热容_。 5.5.公式：公式：c=_=_c=_=_6.6.水的比热容较大的应用水的比热容较大的应用: :(1)(1)沿海地区比内陆沙漠地区昼夜温差沿海地区比内陆沙漠地区昼夜温差_。(2)(2)用用_作为工作物质供暖和冷却发动机。作为工作物质供暖和冷却发动机。无关无关不同不同不同不同大大0Qm(tt )吸Qmt小小水水三、物质的导热性三、物质的导热性1.1.定义定义: :物质传导物质传导_的性能。的性能。2.2.特点特点: :导热性是物质的一

16、种属性导热性是物质的一种属性, ,不同物质的导热性不同物质的导热性_。3.3.大小大小: :导热性导热性_的物质的物质, ,吸热快吸热快, ,散热快。散热快。 热量热量不同不同好好考点考点1 1 探究物质的比热容探究物质的比热容【典例【典例1 1】(2012(2012莱芜中考莱芜中考) )用如图所示装置进用如图所示装置进行实验行实验, ,比较不同液体的吸热能力。在两个相同比较不同液体的吸热能力。在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油油, ,用相同的酒精灯加热至沸腾。用相同的酒精灯加热至沸腾。(1)(1)实验中实验中, ,将它们加热至沸腾将它

17、们加热至沸腾, ,植物油所需的时间较长植物油所需的时间较长, ,说明植说明植物油吸收的热量比水吸收的热量物油吸收的热量比水吸收的热量( (选填选填“多多”或或“少少”) )。(2)(2)为了比较植物油和水的吸热能力为了比较植物油和水的吸热能力, ,请你写出一种正确的做请你写出一种正确的做法法。【思路导引】【思路导引】解答本题需抓住以下两个关键点解答本题需抓住以下两个关键点关键点关键点1:1:加热时间越长加热时间越长, ,吸收的热量越多。吸收的热量越多。关键点关键点2:2:加热时间和升高的温度可以反映吸热能力。加热时间和升高的温度可以反映吸热能力。 【精讲精析】【精讲精析】本题考查探究物质比热容

18、实验。本题考查探究物质比热容实验。(1)(1)规格相同的规格相同的酒精灯酒精灯, ,在相同的时间内放出的热量是相同的在相同的时间内放出的热量是相同的, ,那么加热时间的那么加热时间的长短就代表了液体吸热的多少长短就代表了液体吸热的多少, ,植物油比水吸热时间长植物油比水吸热时间长, ,故吸收故吸收的热量更多。的热量更多。(2)(2)比较不同液体的吸热能力比较不同液体的吸热能力, ,要控制变量要控制变量, ,可以控制加热时间可以控制加热时间相同相同, ,比较升高的温度比较升高的温度; ;也可以控制升高的温度相同也可以控制升高的温度相同, ,比较加热比较加热时间。时间。答案答案: :(1)(1)多

19、多(2)(2)加热相同时间加热相同时间, ,比较升高的温度比较升高的温度( (或升高相同或升高相同温度比较加热时间温度比较加热时间) )【方法归纳】【方法归纳】利用控制变量法通过比较加热时间或者升高的温利用控制变量法通过比较加热时间或者升高的温度来比较度来比较(1)(1)质量相同的不同物质质量相同的不同物质, ,升高相同的温度升高相同的温度, ,加热的时间越长加热的时间越长, ,吸吸热能力越强热能力越强; ;(2)(2)质量相同的不同物质质量相同的不同物质, ,加热相同的时间加热相同的时间, ,升高的温度越多升高的温度越多, ,吸吸热能力越弱。热能力越弱。 考点考点2 2 比热容公式的应用比热

20、容公式的应用【典例【典例2 2】(2012(2012北京中考北京中考) )小阳家的热水器装有质量为小阳家的热水器装有质量为5 kg5 kg的水的水, ,该热水器中的水的温度从该热水器中的水的温度从2020升高到升高到40,40,求这些水吸收求这些水吸收的热量。的热量。 水的比热容为水的比热容为4.24.210103 3J/(kg)J/(kg)【思路导引】【思路导引】挖掘常量和已知量挖掘常量和已知量(1)(1)常量常量:c=4.2:c=4.210103 3J/(kg);J/(kg);(2)(2)已知量已知量:m:m、t t、t t0 0QQ吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0) )。 【精讲精

21、析】【精讲精析】本题考查比热容公式的应用。水吸收的热量为本题考查比热容公式的应用。水吸收的热量为Q Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0)=4.2)=4.210103 3J/(kg)J/(kg)5 kg5 kg(40-20)=(40-20)=4.24.210105 5J J。答案答案: :4.24.210105 5J J【方法归纳】【方法归纳】(1)(1)有关比热容的计算有关比热容的计算物体温度升高时需要吸收的热量物体温度升高时需要吸收的热量: :Q Q吸吸=cmt=cm(t-t=cmt=cm(t-t0 0) )。物体温度降低时需要放出的热量物体温度降低时需要放出的热量: :Q Q放放=c

22、mt=cm(t=cmt=cm(t0 0- t),- t),其中其中t t0 0表示物体的初温度表示物体的初温度,t,t表示物体的末温度。表示物体的末温度。(2)(2)区分升高了区分升高了( (降低了降低了) )和升高到和升高到( (降低到降低到) )升高了升高了( (降低了降低了) )是指升高是指升高( (降低降低) )的温度的温度, ,即前后温度差即前后温度差tt。升高到升高到( (降低到降低到) )是指物体的末温。是指物体的末温。1.1.在下列变化过程中在下列变化过程中, ,物质的比热容将发生变化的是物质的比热容将发生变化的是( () )A.A.水结成冰水结成冰 B.B.将铁矿石碾碎将铁矿

23、石碾碎C.C.将铁板加工成铁器将铁板加工成铁器 D.D.把把4040的水加热到的水加热到8080【解析】【解析】选选A A。本题考查比热容的概念。比热容是物质的一种。本题考查比热容的概念。比热容是物质的一种特性特性, ,与物质的种类、状态有关与物质的种类、状态有关, ,与物质的温度、质量等没有关与物质的温度、质量等没有关系。水结成冰系。水结成冰, ,状态发生变化状态发生变化, ,比热容由比热容由4.24.210103 3J/(kg)J/(kg)变变成成2.12.110103 3J/(kg)J/(kg)。A A对对; ;铁矿石被碾碎、铁板加工成铁器铁矿石被碾碎、铁板加工成铁器, ,形状发生变化形

24、状发生变化, ,物质种类、状态没有变化物质种类、状态没有变化, ,所以比热容不变所以比热容不变,B,B、C C错错; ;水由水由4040加热到加热到80,80,温度升高温度升高, ,但种类、状态没有变化但种类、状态没有变化, ,所以比热容不变所以比热容不变,D,D错。错。2.2.探究探究“比较不同物质比较不同物质的吸热能力的吸热能力”时时, ,同学们用酒精灯同时开始均同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水匀加热质量和初温都相等的沙子和水, ,装置如装置如图。下列说法正确的是图。下列说法正确的是( () )A.A.实验中实验中, ,沙子吸热升温较快沙子吸热升温较快, ,说明沙子

25、吸热说明沙子吸热能力较强能力较强B.B.在本实验中在本实验中, ,物体吸热多少是由物质的种类决定的物体吸热多少是由物质的种类决定的C.C.实验中实验中, ,将沙子和水加热到相同温度时将沙子和水加热到相同温度时, ,它们吸收的热量相同它们吸收的热量相同D.D.实验中实验中, ,加热相同的时间加热相同的时间, ,末温低的物质吸热能力强末温低的物质吸热能力强【解析】【解析】选选D D。本题考查探究物质的比热容实验。吸收相同的。本题考查探究物质的比热容实验。吸收相同的热量热量, ,沙子升温较快沙子升温较快, ,说明沙子吸热能力较弱说明沙子吸热能力较弱, ,故故A A错错; ;在本实验在本实验中中, ,

26、物质吸收热量的多少是由加热时间来决定的物质吸收热量的多少是由加热时间来决定的, ,故故B B错错; ;本实验本实验中中, ,由于加热条件相同由于加热条件相同, ,它们吸收热量的时间都是相同的它们吸收热量的时间都是相同的, ,但它但它们变化的温度不同们变化的温度不同, ,故故C C错错; ;本实验中本实验中, ,加热相同的时间加热相同的时间, ,它们吸它们吸收相同的热量收相同的热量, ,变化后的温度越低变化后的温度越低, ,说明该物质吸热能力越强说明该物质吸热能力越强, ,故故D D对。对。3.3.用两个相同的加热器用两个相同的加热器, ,分别对质量相等的甲、乙两种液体加分别对质量相等的甲、乙两

27、种液体加热热, ,其温度随时间变化的图像如图所示其温度随时间变化的图像如图所示, ,由图像可知由图像可知( () )A.A.甲的比热容比乙大甲的比热容比乙大B.B.甲的比热容比乙小甲的比热容比乙小C.C.甲和乙的比热容相等甲和乙的比热容相等D.D.开始加热时开始加热时, ,甲和乙的比热容为零甲和乙的比热容为零【解析】【解析】选选B B。本题考查比热容公式的应用。相同质量的甲、。本题考查比热容公式的应用。相同质量的甲、乙两物体乙两物体, ,当加热的时间相同时当加热的时间相同时, ,甲升高的温度大于乙升高的温甲升高的温度大于乙升高的温度度, ,根据吸热公式根据吸热公式Q=cmt,Q=cmt,知在知

28、在Q Q、m m相同时相同时,t,t越大越大,c,c越小越小, ,故故判断出甲的比热容比乙小判断出甲的比热容比乙小,B,B对。比热容与物体的温度无关对。比热容与物体的温度无关, ,故故开始加热时开始加热时, ,比热容不为零。比热容不为零。4.4.家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多的热量家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多的热量, ,为为了尽快散热了尽快散热, ,通常在大功率元件上安装金属散热片通常在大功率元件上安装金属散热片, ,下表是四种下表是四种金属材料的比热容金属材料的比热容, ,选作散热片最好的材料是选作散热片最好的材料是( () )A.A.铝铝B.B.铁铁C.C.锌锌D

29、.D.铅铅物质物质比热容比热容c/J/(kg)c/J/(kg)铝铝0.880.8810103 3铁铁0.460.4610103 3锌锌0.390.3910103 3铅铅0.130.1310103 3【解析】【解析】选选A A。本题考查比热容公式的应用。从表中得知。本题考查比热容公式的应用。从表中得知: :铝的铝的比热容最大比热容最大, ,铝升高铝升高11的温度的温度, ,吸收的热量最多吸收的热量最多, ,所以四种金属所以四种金属材料中选作散热片最好的是铝。材料中选作散热片最好的是铝。5.5.小旺看见人们在冬天常使用热水袋取暖小旺看见人们在冬天常使用热水袋取暖, ,他灵机一动发明了他灵机一动发明了“水床水床”在床形的塑料袋内充上水。冬天在床形的塑料袋内充上水。冬天, ,用电热器给水用电热器给水加热加热, ,水吸收热量水吸收热量, ,温度温度( (选填选填“升高升高”“”“降低降低”或或“不变不变”),),人睡在人睡在“水床水床”上比直接睡在床上感觉暖和上比直接睡在床上感觉暖和; ;夏天夏天, ,充入冷水充入冷水, ,躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水作介质躺在上面又感觉非常凉爽。这种床用水作介质, ,是利是利用了水的用了水的比较大的特点。比较大的特点。【解析】【解析】本题考查比热容的应用。对水加热水吸收