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1、比热容九年级物理第十六章第三节学法指导【学习目标】1通过实验了解比热容的概念，尝试用比热容解释简单的自然现象；2学会利用物质的比热容表；3了解热量的计算公式；4通过探究，比较不同物质的吸热能力；5利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力【基础知识精讲】在第十章中，我们学习了物质的一种特性密度的相关知识，本节我们要学习的是物质的另一种特性比热容1比热容我们会有这样的经验：烧水时，用同样的火进行加热，水越多，水温升高得越高，水吸收的热量就越多那么，你是不是想弄清以下两个问题：水吸收的热量是否与水的质量和水温升高的多少有关？若是不同的物质，例如一种是水，另一种是砂子，它们吸收的热量又
2、与哪些因素有关呢？我们先来做个探究实验：比较不同物质的吸热能力实验装置如图156所示我们想比较水和砂子谁的吸热能力强，所用的器材有：图156两个酒精灯、两个铁架台、两个金属盘、两个温度计、两个石棉网、质量相等的水和砂子当然我们所研究比较的对象也可以是其他液体或固体，这个由你实验时来定我们实验的目的是：用质量相同的水和砂子，让它们吸收的热量相同，比较它们温度升高的多少，从而研究它们吸热能力的差异那首先我们用天平称出质量相同的水和砂子（例如都是100 g）作为研究对象；其次我们实验时使用的酒精灯是相同的，这样能保证加热相同的时间时，水和砂子吸收的热量相同；再就是实验前先用温度计分别测出水和砂子加热
3、前的温度t1和t2准备工作都做好了，我们可以开始实验了，将水和砂子分别放在事先准备好的整套仪器中，开始加热并同时计时，20 min后用温度计分别测量此时水和砂子的温度t1和t2，停止加热，计算出水和砂子两次各自上升的温度t1t1t1和t2t2t2，比较t1和t2的大小，即可求出谁的吸热能力强，将实验中数据填入下列表格中加热前温度t()加热20 min后温度t()上升的温度ttt()水砂子分析实验数据我们发现：质量相同的水和砂子吸收相同的热量时，水的温度上升的小，说明水的吸热能力强如果你有时间有条件的话，换用另一组固体和液体再按上述步骤进行一次实验分析实验现象和数据，我们发现这样一个问题：不同的
4、物质，在质量相等、温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同的那么怎样表示各种物质在这种性质上的差别呢？物理学中引入了“比热容”这个物理量(1)比热容的物理意义比热容是用来表示质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相同(2)比热容的定义由生活经验和实验结论我们可以看出：物体吸收热量的多少与物体的质量、种类、升高的温度都有关系为了便于比较，我们将质量和升高的温度都取最简单的情况这样，比热容被定义为：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比热容用符号c表示单位质量的某种物质，温度降低1 放出的热量与它温度升高1 吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容(3)比热容的单
5、位比热容的单位是焦/（千克），符号为J/（kg），读作焦每千克摄氏度(4)比热容表课本第112页有一个比热容表，罗列了一些液体和固体的比热容值，你在表中找一找 c水()，c铜()我们以水和砂石为例来比较分析一下水的比热容是4.2103 J/(kg)，砂石的比热容是0.92103 J/(kg)，它们分别表示：1 kg水温度升高1 所吸收的热量为4.2103 J；而1 kg砂石温度升高1 所吸收的热量为0.92103 J，比水吸收的热量少很多那么，当水和砂石质量相同时，让它们吸收同样多的热量，我们不难分析出：此时水上升的温度比砂石上升的温度要少因此会出现我们探究实验中的现象和结论，而且我们可以说：
6、比热容大的那种物质吸热能力强你能明白吗？2热量的计算如果知道了物质的比热容、质量和上升的温度，你能计算出物质在此过程中吸收的热量吗？我们来看个例题已知铝的比热容是0.88103 J/(kg)，这表示质量是1 kg的铝块温度升高1 时所吸收的热量是0.88103 J那么，请你计算：把质量为2 kg、温度为30 的铝块加热到100 ，铝块吸收的热量是多少？解：铝块上升的温度为tt2t1( )( )70 那么铝块吸收的热量铝块质量()铝块比热容()铝块升高的温度70 ()J如果以Q代表物体吸收的热量，c代表物质的比热容，m代表物体的质量，t0和t分别是加热前、后物体的温度通过上面的计算，你能总结出一
7、个由比热容计算热量的公式吗？Q？Qcm（tt0）在此公式中，由于物体是吸热过程，因此其后来的温度t比原来的温度t0要高，所以（tt0)0如果我要你再类比上例得到物体降温时放出的热量公式，你会吗？应该是：Qcm(t0t)在此公式中，由于物体是放热降温过程，因此其后来的温度t比原来的温度t0要低，所以（t0t）0我们可以将物体吸、放热的公式合并写作：QcmtQ、c、m仍代表吸收或放出的热量、比热容、质量，t代表变化的温度，计算时应注意t0学会了公式，我们来做两个简单计算例1：一根800 的烧红的铁钉，质量是1.5 g，它的温度降到20 时放出多少热量？解：查比热容表可知c铁0.46103 J/(k
8、g)用放热公式：Qc铁m(t0t)()1.5103 kg()5.38102 J因此铁钉放出了5.38102 J的热量例2：有温度10 ，质量是4 kg的水，吸收8.4105 J的热量，它的温度升高多少度？解：由公式Qcmt可以得出求变化温度的计算式为：t50 因此水的温度升高了50 通过例题2我要提醒你的是：注意区别“升高（升高了）”和“升高到”“降低（降低了）”和“降低到”是完全不同的意思：“升高”和“降低”都是指温度的变化t，即分别是tt0和t0t，而“升高到”和“降低到”则是指末温度t3水的比热容及应用水的比热容为4.2103 J/(kg)由比热容表中可比较得出：在表中所列物质中，水的比
9、热容最大，它是煤油的2倍，是砂石的4倍多，是干泥土的50倍，是水银的300倍水的比热容应作为常识记住它水的比热容较大，在日常生活中经常用到这一点我们先用它来解释一个自然现象，然后再举几个生活中水的应用夏季，人们喜欢到海边休假白天，海风轻拂，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉而沙漠的夏天温度变化较大，白天气温可达60 ，夜晚则能降到10 左右海边与沙漠的气候为什么会这么不同？这就与水的比热容较大有很大的关系根据公式Qcmt，当Q与m相同时，c与t成反比水的比热容是砂石的4.5倍，在同样受热的情况下，水的温度变化比砂石小得多白天，阳光照在海上，由于海水的比热容较大，吸收了热量，海水的温度变化并不大，所以
10、海边的气温不会很高由于砂石的比热容较小，吸收同样的热量，温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大因此我们说沿海地区的气候要比内陆地区的气候更舒适，正是这个道理根据公式Qcmt可知，当m与t相同时，Q与c成正比，也就是说，上升相同的温度，比热容大的那种物质吸收的热量多；降低相同的温度，比热容大的那种物质放出的热量多因此，在取暖和制冷时，我们都用比热容较大的水我国北方楼房中都装有“暖气”，用水作介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，因为水的比热容大，相同条件下它放出的热量就比其他物质多，取暖效果较好在汽车发动机附近，要用循环的冷水作为制冷剂给发动机降温，是利用了水的比热容较大，在相同条件下，从
11、发动机上吸收的热量较多的原理4比热容是物质本身的一种特性比热容是物质的一种特性每种物质都有自己的比热容同种物质的比热容是一定的，不随物体吸收或放出的热量多少、质量、升高或降低的温度而改变虽然我们可以由Qcmt的变形式c来计算物质的比热容，但这仅是一个比值关系，并不代表比热容是由热量、质量和变化的温度来决定不同物质的比热容一般不同比热容是由物质的种类而决定的【学习方法指导】学习比热容概念时可以与密度作类比进行探究在初中物理知识中，我们一共学习了两个物质的特性密度和比热容学习密度的相关知识时，我们先进行了探究实验，然后由得到的结论引入了“密度”这一物理量学习了它的定义、公式、单位、特性的含义、公式的分析、应用等多方面知识，特别是在其“特性的含义”和“公式的分析”中体现了特性与属性的区别，这些都为我们学习比热容的知识奠定了良好的基础由于同是特性，必然存在着相似之处，因此我们学习比热容这节知识时，也完全按照这种思路类比而来，只是在几处不同点做了处理，这不仅帮助我们快速全面地掌握了比热容的各个知识点，更重要的是对我们理解比热容这一“特性”的含义提供了捷径这种类比法的学习可以应用在许多知识点的学习掌握过程中，你会受益匪浅的