1、12.3 12.3 研究物质的比热容研究物质的比热容开动脑筋：开动脑筋：在上一节课里我们知道：在上一节课里我们知道：1Kg1Kg水水温度升高（或降低）温度升高（或降低）11需要吸收（或放出）的热量是需要吸收（或放出）的热量是4.24.210103 3J J；那么，那么，1Kg1Kg砂石砂石温度升高（或降低）温度升高（或降低）11需要吸收需要吸收（或放出）的热量也是（或放出）的热量也是4.24.210103 3J J吗？吗？我们还是先从一个奇妙的自然现象开始探究吧！我们还是先从一个奇妙的自然现象开始探究吧！在在同一纬度同一纬度的的同一天同一天，某一沿海地区和某沙漠地，某一沿海地区和某沙漠地区的昼
2、夜区的昼夜气温变化气温变化情况如下图：情况如下图：为什么在同一天内，为什么在同一天内，同一纬度同一纬度的海滨城市和沙漠地的海滨城市和沙漠地区的区的气温变化气温变化会有如此大的差异呢会有如此大的差异呢?一、探究物体的吸、放热性能一、探究物体的吸、放热性能活动活动1 1：探究水和砂石的吸、放热性能：探究水和砂石的吸、放热性能 海滨地区的海滨地区的主要物质主要物质是什么？沙漠地区的是什么？沙漠地区的主要物主要物质质是什么？是什么？猜想与假设猜想与假设 海滨地区海滨地区日温差小日温差小，沙漠地区，沙漠地区日温差大日温差大，可能是，可能是由于什么原因造成的？由于什么原因造成的？可能由于海滨中的水吸热时可
3、能由于海滨中的水吸热时升温慢升温慢，放热时降温，放热时降温慢；沙漠中的砂石吸热时慢；沙漠中的砂石吸热时升温快升温快，放热时降温快造成，放热时降温快造成的。的。制定计划与设计实验制定计划与设计实验 （1 1）选）选水水和和砂石砂石为研究对象来做这个实验时，水为研究对象来做这个实验时，水和砂石的哪些量应该相同？和砂石的哪些量应该相同？（2 2）若用相同的酒精灯对水和砂石加热，水和砂）若用相同的酒精灯对水和砂石加热，水和砂石吸收热量的多少通过什么来判断？有什么要求？石吸收热量的多少通过什么来判断？有什么要求？质量相同质量相同酒精灯的火焰大小酒精灯的火焰大小要相同要相同规格相同规格相同初温相同初温相同
4、加热的时间加热的时间（3 3）对装水和砂石的烧杯规格有什么要求？为什么？）对装水和砂石的烧杯规格有什么要求？为什么？（4 4）实验需要测量哪些量？需要哪些器材？）实验需要测量哪些量？需要哪些器材？升高的温度升高的温度水和砂石的质量水和砂石的质量加热的时间加热的时间（5 5）应该按照怎样的步骤进行实验？）应该按照怎样的步骤进行实验？天平、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、天平、铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、停表、水、砂石、玻璃棒停表、水、砂石、玻璃棒按如图组装器材；按如图组装器材；用天平分别称出用天平分别称出100g100g的水和砂的水和砂石，分别倒入两个烧杯中；石，分别倒入两个烧杯
5、中；记录水和砂石开始时的温度；记录水和砂石开始时的温度；用相同的酒精灯对水和砂石加热，用相同的酒精灯对水和砂石加热，记录在加热记录在加热1min1min、2min2min、3min 3min 时水时水和砂石各自升高的温度。和砂石各自升高的温度。加热的加热的 时间时间t tminmin升高的升高的温度温度tt物质物质 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 水水 砂石砂石（6 6）设计记录表格）设计记录表格进行实验与收集证据进行实验与收集证据实验指导：实验指导：加热时，使用玻璃棒不断搅拌。加热时，使用玻璃棒不断搅拌。目的是：目的是：使沙子和水使沙子和水受热均匀受热均匀。加热的加热的 时间时间t
6、tminmin升高的升高的温度温度tt物质物质 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 水水 5 51010161621.521.527.527.5 砂石砂石 7 71616262638385151实验数据记录实验数据记录分析与论证与得出结论分析与论证与得出结论（1 1）吸收相同热量时，谁升温更快？）吸收相同热量时，谁升温更快？砂石砂石 （2 2）如果要使水和砂石）如果要使水和砂石升高相同的温度升高相同的温度，谁需要，谁需要的时间更长？的时间更长？水水 这说明：这说明：质量相等质量相等的的不同物质不同物质，在，在升高相同温度升高相同温度时，时，吸收的热量是吸收的热量是不同不同的。的。为了反映不
7、同物质的为了反映不同物质的吸热（或放热）本领吸热（或放热）本领是不同的，是不同的，我们引入了一个新的物理量我们引入了一个新的物理量比热容比热容。质量相等的不同物质，降低相同的温度时，放出的质量相等的不同物质，降低相同的温度时，放出的热量也是热量也是不相等不相等的的 。实验表明：实验表明：物体温度升高时吸收的热量，不仅跟物体温度升高时吸收的热量，不仅跟质质量量及及升高的温度升高的温度有关，还跟有关，还跟物质的种类物质的种类有关。有关。评估与交流评估与交流 （1 1）水和砂石谁的吸热能力强？）水和砂石谁的吸热能力强？(2(2）如何科学地比较不同物质的这种特性呢？）如何科学地比较不同物质的这种特性呢
8、？若若“相同质量相同质量”都取都取1Kg1Kg，即，即单位质量，单位质量，升高（或升高（或降低）相同的温度都取降低）相同的温度都取11，那么，那么，1Kg1Kg不同物质，温不同物质，温度升高（或降低）度升高（或降低）11 ，吸收（或放出）的热量相等，吸收（或放出）的热量相等吗？吗？怎样表示比热容怎样表示比热容这个物理量这个物理量呢？呢？二、什么是比热容二、什么是比热容不相等不相等 因此，单位质量某种物质，温度升高（或降低）因此，单位质量某种物质，温度升高（或降低）11所吸收（或放出）的热量就反映了这种物质吸、所吸收（或放出）的热量就反映了这种物质吸、放热的性能。放热的性能。定义：定义：物理学中
9、，把单位质量的某种物质，温度物理学中，把单位质量的某种物质，温度升高（升高（或降低或降低）11所吸收（所吸收（或放出或放出）的热量，叫做）的热量，叫做这种物质的这种物质的比热容比热容，用符号，用符号c c表示。表示。读作读作“焦每千克摄氏度焦每千克摄氏度”比热容的单位：比热容的单位：J/J/（kgkg）水的比热容为水的比热容为4.24.210103 3J/J/（kgkg），它表示的物），它表示的物理意义是什么？理意义是什么？1Kg1Kg的的水水温度温度升高升高11需要吸收需要吸收4.24.210103 3J J的热量的热量水水4.24.210103 3砂石砂石0.920.9210103 3酒精
10、酒精2.42.410103 3铝铝0.880.8810103 3煤油煤油2.12.110103 3干泥土干泥土0.840.8410103 3蓖麻油蓖麻油1.81.810103 3铁、钢铁、钢0.460.4610103 3冰冰2.12.110103 3铜铜0.390.3910103 3空气空气1.01.010103 3水银水银0.140.1410103 3分析比热容表，可以找出哪些规律分析比热容表，可以找出哪些规律？J/(kg)J/(kg)你发现的规律？你发现的规律？水的比热容最大。水的比热容最大。不同的物质比热容可能相等；不同的物质比热容可能相等；即：即：对某种确定的物质来讲对某种确定的物质来
11、讲,比热容比热容是一个确定是一个确定的数值的数值,跟物体质量的大小跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等均无关，它仅形状、体积、位置等均无关，它仅与物质的种类和状与物质的种类和状态有关。态有关。因此，可以用比热容来因此，可以用比热容来鉴别物质鉴别物质的种类。的种类。物质的比热容与物质的比热容与物质的种类有关物质的种类有关，不同物质的，不同物质的比热容一般是不同的；比热容一般是不同的；物质的比热容还与物质的比热容还与物质的状态有关物质的状态有关，与质量、，与质量、温度、吸收或放出的热量无关；温度、吸收或放出的热量无关；显然，物质的比热容是物质的显然，物质
12、的比热容是物质的一种特性。一种特性。想一想：想一想：还有哪些物理量的大小取决于还有哪些物理量的大小取决于物质的种类？物质的种类？密度密度热值热值水水4.24.210103 3砂石砂石0.920.9210103 3酒精酒精2.42.410103 3铝铝0.880.8810103 3煤油煤油2.12.110103 3干泥土干泥土0.840.8410103 3蓖麻油蓖麻油1.81.810103 3铁、钢铁、钢0.460.4610103 3冰冰2.12.110103 3铜铜0.390.3910103 3空气空气1.01.010103 3水银水银0.140.1410103 3 继续阅读比热容表，比较水和
13、砂石的比热容，回继续阅读比热容表，比较水和砂石的比热容，回答下列问题：答下列问题：1kg1kg的水和沙石温度的水和沙石温度降低降低11，水和沙石放出的，水和沙石放出的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？1kg1kg的水和沙石温度的水和沙石温度升高升高11，水和沙石吸收的热，水和沙石吸收的热量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？量分别为多大？水放出的热量是沙石的多少倍？1.1.水的比热容是沙石的多少倍？水的比热容是沙石的多少倍？4.1kg4.1kg的水和沙石吸收的水和沙石吸收4.24.210103 3J J的热量，升高的温的热量，升高的温度
14、分别为多大？沙石升高的温度是水的多少倍？度分别为多大？沙石升高的温度是水的多少倍？约约4.64.6倍倍4.24.210103 3J J、0.92 0.9210103 3J J约约4.64.6倍倍约约4.64.6倍倍4.24.210103 3J J、0.92 0.9210103 3J J11、4.6 4.6约约4.64.6倍倍 “水的比热容大水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和这一特点在人们的日常生活和生产中有哪些重要的应用呢？生产中有哪些重要的应用呢？1 1、用冷水冷却物体、用冷水冷却物体(冷却剂冷却剂)2 2、热水供暖、热水供暖汽车发动机用冷水来冷却汽车发动机用冷水来冷却 水的比热容大，
15、水的比热容大，在质量一定的条件下在质量一定的条件下升高升高相同温相同温度时，水吸热多，用水作冷却剂效果好。度时，水吸热多，用水作冷却剂效果好。冬天的散热器用热水取暖冬天的散热器用热水取暖 水的比热容大水的比热容大，在质量一定的条件下水，在质量一定的条件下水降低降低相同相同温度时温度时,放出热量多，用热水取暖效果好。放出热量多，用热水取暖效果好。生活生活物理物理社会社会 因为因为水的比热容大水的比热容大，白天，它吸收的一定热量后，白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。低的温度不多。3 3、调节气候、调节
16、气候沿海地区昼夜温差变化不大沿海地区昼夜温差变化不大海滨海滨沙漠沙漠 为什么为什么同一纬度同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大会如此大?从比热容表可以看出从比热容表可以看出,各种物质各种物质,水的比热容最大。水的比热容最大。这就意味着这就意味着,在在同样同样受热或冷却的情况下受热或冷却的情况下,水的温度水的温度变化要变化要小小些。些。由于海水的比热容大由于海水的比热容大,砂石比热容小砂石比热容小,海水与砂石海水与砂石比较比较,吸收或放出同样的热量吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小升高或降低的温度较小,白天在受太阳照射条件相同时白天在受太阳照射条件
17、相同时,海水的温度变化要小海水的温度变化要小些些,沿海地区比内陆地区温升慢沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚放热夜晚放热,沿海地沿海地区温度降低也少。区温度降低也少。所以一天之中所以一天之中,沿海地区温度变化小沿海地区温度变化小,内陆地区内陆地区温度变化大。同理温度变化大。同理,在一年之中夏季内陆比沿海炎热在一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。冬季内陆比沿海寒冷。沙子变凉而海水却很温暖沙子变凉而海水却很温暖中中 午午傍晚傍晚 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同吸收的热量相同，但是，但是海水的比热容比沙子的比热容海水的比
18、热容比沙子的比热容大大，所以海水升温比沙子慢，海水很凉沙子很烫；没，所以海水升温比沙子慢，海水很凉沙子很烫；没有日照时，海水降温比沙子慢，海水很温暖沙子变凉。有日照时，海水降温比沙子慢，海水很温暖沙子变凉。为什么为什么同一地方同一地方的海水和沙子在的海水和沙子在同一时刻同一时刻的温度的温度不一样？不一样？新疆有句谚语：新疆有句谚语：“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜瓜”，你现在能说出它的道理吗？，你现在能说出它的道理吗？这是对沙漠气候的生动描述。这是对沙漠气候的生动描述。白天白天，当太阳照射，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，到沙漠时，由于砂石
19、的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到其温度会迅速升高；而到傍晚傍晚，砂石要放出热量，由，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。很低，所以沙漠气候温差变化很大。4.24.210103 3J J4.24.210103 3J J5 54.24.210103 3J J 5 5 1010已知：已知：C C水水=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg)问题：问题：5 5千克的水温度升高千克的水温度升高10,10,要吸收多少热量要吸收多少热量?三、热量的计算三、热量的计算逻辑推理
20、：逻辑推理：即：即：1kg1kg115 5kgkg115kg5kg1010温度变化温度变化t t 质量质量m m物质种类物质种类C C吸吸=C=Ct=Cmt=Cm（t-tt-t0 0）放放=Cm=Cmt t=C C（t t。-t-t）初温初温末温末温则：则：根据比热容的物理意义和影响物体吸热多少的因根据比热容的物理意义和影响物体吸热多少的因素，物体吸收热量的计算公式可素，物体吸收热量的计算公式可归纳归纳为：为：同理，物体放出热量的计算公式可同理，物体放出热量的计算公式可归纳归纳为：为：求求:Q Q放放解解:Q Q放放=CmCm（t t0 0-t-t）=0.88=0.8810103 3J/(kg
21、J/(kg)0.50.5kgkg（100-15100-15）=3.74=3.7410104 4J J答答：铝块放出的热量：铝块放出的热量3.743.7410104 4J.J.已知已知：m=500g=0.5kgm=500g=0.5kg，c=0.88c=0.8810103 3J/(kg)J/(kg)，t t0 0=100=100，t=15t=15 例例1 1：500500克的铝块，温度由克的铝块，温度由100100降低到降低到1515，放出了多少热量？放出了多少热量？例例2 2：质量为：质量为1kg1kg的铁块，温度从的铁块，温度从4040升高到升高到50 50 需要吸收多少热量。（需要吸收多少热
22、量。（铁铁=0.46=0.4610103 3(kg)(kg)）答；铁块需要吸收答；铁块需要吸收4.64.610103 3热量热量求：求：吸吸=？已知：已知：m=1kg,tm=1kg,t0 0=40,t=50 =40,t=50，铁铁=0.46=0.4610103 3(kg)(kg)解：解：吸吸=Cm(t-t=Cm(t-t0 0)=0.46=0.4610103 3(kg)(kg)1kg1kg（50504040）=4.6=4.610103 3 例例3 3、质量是、质量是100100克的煤油，吸收了克的煤油，吸收了6.36.310103 3的的热后温度升高到热后温度升高到5 5 ，求煤油的初温是多少，
23、求煤油的初温是多少？（煤油煤油=2.1=2.110103 3(kg (kg )）答；煤油的初温是答；煤油的初温是20 20 已知：已知：t=50 t=50，m=100g=0.1kgm=100g=0.1kg，吸吸=6.3=6.310103 3 煤油煤油=2.1=2.110103 3(kg)(kg)t t0 0=t-=t-t=50-30 =20 t=50-30 =20 求：求：t t0 0=？解：由解：由吸吸=Cm=Cmt t 得：得：t=t=吸吸CmCm6.36.310103 32.12.110103 3(kg)(kg)0.1kg0.1kg=30=30 t=t-tt=t-t0 0 巩固练习：巩固
24、练习：1 1、下列说法正确的是、下列说法正确的是 （）A A、物体温度越高，比热容越大、物体温度越高，比热容越大 B B、物体的质量越大，比热容越小、物体的质量越大，比热容越小 C C、物体吸收的热量越多，比热容越大、物体吸收的热量越多，比热容越大 D D、物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的、物质的比热容跟物体的质量大小，温度变化的多少以及物体吸收热量的多少都无关。多少以及物体吸收热量的多少都无关。D D 2 2、下列物质的比热容发生改变的是、下列物质的比热容发生改变的是 （）A A、一杯水倒掉半杯；、一杯水倒掉半杯；B B、水凝固成冰；、水凝固成冰；C C、00的水变成的水变成4 4
25、的水；的水；D D、将铁块锉成铁球、将铁块锉成铁球B BA A、D D 3 3、关于物质的比热容，下列说法正确的是、关于物质的比热容，下列说法正确的是（）A A、比热容是物质的特性，它反映了物质吸热和放、比热容是物质的特性，它反映了物质吸热和放热能力的强弱；热能力的强弱；B B、温度、质量相同的不同物体，比热容大的物体、温度、质量相同的不同物体，比热容大的物体含的热量多；含的热量多；C C、物体温度越高，质量越大，比热容就越大；、物体温度越高，质量越大，比热容就越大；D D、单位质量的某种物质，温度降低、单位质量的某种物质，温度降低11时放出的热时放出的热量也可以叫做该物质的比热容。量也可以叫
26、做该物质的比热容。4 4、问：为了保护秧苗不受冻，傍晚向秧田里多灌、问：为了保护秧苗不受冻，傍晚向秧田里多灌些水，这是为什么？些水，这是为什么？答：这是因为水的比热容比较大，夜间放出一定答：这是因为水的比热容比较大，夜间放出一定的热量时，秧田里水的温度变化小，秧田的温度不致的热量时，秧田里水的温度变化小，秧田的温度不致降低太多，秧苗就不致冻坏。降低太多，秧苗就不致冻坏。80。c温度温度时间时间minmin102020。cA BA B 5 5、分别用两个完全相同的热得快，同时给质量、分别用两个完全相同的热得快，同时给质量和初始温度都相同的和初始温度都相同的A A、B B两种液体加热，它们的温两种
27、液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示，谁的比热容大？度随时间变化的图像如图所示，谁的比热容大？B Bb ba ac cd d0时间时间/min/min温度温度/0 0C C 6 6、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图中图中a a线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，线所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则图中温度与时间的关系图线正确的是则图中温度与时间的关系图线正确的是 （）A.a B.b C.c D.d A.a B.b C.c D.dC C2:32:3 7 7、甲乙两物体比热容之比为、甲乙两物体比热容之比为1:31:3，质量之
28、比为，质量之比为2:32:3，若两者吸收热量之比为若两者吸收热量之比为2:52:5，则甲乙两物体升高的温，则甲乙两物体升高的温度之比为多少？度之比为多少？8 8、甲乙两物体的质量之比为、甲乙两物体的质量之比为3:53:5，吸收相同热量，吸收相同热量后，乙升高的温度为甲的后，乙升高的温度为甲的2/52/5，则甲乙的比热容之比，则甲乙的比热容之比为为_。9:59:5 9 9、0.8Kg0.8Kg的冰吸收的冰吸收8.48.410103 3J J的热量后，温度变的热量后，温度变为为-4-4，求冰的初温。，求冰的初温。10 10、把、把200g200g铅加热到铅加热到9898，然后投入到温度为，然后投入
29、到温度为1212的的80g80g水里，混合后的温度为水里，混合后的温度为1818，求铅块的比热容。，求铅块的比热容。11 11、质量为、质量为100g100g的铁块，放在炉子上加热相当长的的铁块，放在炉子上加热相当长的时间后取出，立即投入质量为时间后取出，立即投入质量为250g250g，温度为，温度为2020的水的水中，水的温度最后升高到中，水的温度最后升高到6060，求炉子的温度。，求炉子的温度。本节小结本节小结一、影响物体吸热（或放热）多少的因素：一、影响物体吸热（或放热）多少的因素：物体的质量；物体的质量；温度变化量；温度变化量；物质的种类物质的种类二、比热容：二、比热容：2 2、水的比
30、热容大在生活、生产中的应用、水的比热容大在生活、生产中的应用 1 1、定义：单位质量的某种物质，温度升高（、定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降或降低低）11所吸收（所吸收（或放出或放出）的热量，叫做这种物质的）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号比热容，用符号c c表示，单位：表示，单位：J/J/（kgkg）用冷水冷却物体用冷水冷却物体热水供暖热水供暖调节气候调节气候三、热量的计算：三、热量的计算：吸吸=C=Ct=Cmt=Cm（t-tt-t0 0）放放=C=Ct=Cmt=Cm（t t0 0-t-t）志士仁人，无求生以害仁，有杀生以成仁。论语卫灵公（杀身成仁）过去一切时代的精华尽在书中。卡莱尔小时候画在手上的表没有动，却带走了我们最好的时光。没有情感,道德就会变成枯燥无味的空话,只能培养出伪君子。苏霍姆林斯基努力为生，还要努力为死。高尚的语言包含着真诚的动机。你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。决定一个人的一生，以及整个命运的，只是一瞬之间。歌德儿童应该受到良好的教育，这是一般做父母的人的责任，也是他们关心的事，而且国家的幸福与繁荣也靠儿童具有良好的教育。洛克不要常常觉得自己很不幸，世界上比我们痛苦的人还要多。
