探究物质的比热容
第二节科学探究：物质的比热容
13.2 科学探究：物质的比热容一、提出问题：物质吸收热量的多少，与哪些因素有关？二、猜想与假设：猜想1：物质吸收热量的多少可能与有关；猜想2：物质吸收热量的多少可能与有关；猜想3：物质吸收热量的多少可能与有关；三、制定计划与设计实验：1、研究物质吸热的多少与物质种类的关系：实验方案：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
2、研究物质吸热的多少与质量的关系：实验方案：取质量不同的水，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
2、研究物质吸热的多少与升高的温度的关系：实验方案：取等质量的水，使其升高不同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
四、进行实验与收集证据:记录数据表格结论一：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量__________ 。
结论二：不同质量的同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量________ 。
结论三：相同质量的同种物质，升高不同的温度，升高的温度越高，吸收的热量__________ 。
六、评估：1、控制变量法研究物质吸热的多少与物质种类的关系，需要控制__________相同。
研究物质吸热的多少与质量的关系，需要控制__________相同。
研究物质吸热的多少与升高的温度的关系，需要控制_________相同。
2、转换法用相同的电加热杯或酒精灯加热，通过比较加热的时间来判断吸收热量的多少。
把对热量的比较转换成对加热时间的比较。
3、比热表规律：（1）、规律：水的比热容最大，金属的比热容较小（液体的比热容一般大于固体的比热容）；（2）、记住：C铝> C铁> C铜> C铅；（3）、比热容是物质的一种特性，不同物质比热容一般不同；（4）、同一物质的比热容不随质量、形状、温度的变化而变化；（5）、同一物质，状态不同，比热容不同。
《探究--物质的比热容》比热实验热量差异
《探究--物质的比热容》比热实验热量差异《探究物质的比热容》比热实验热量差异在我们的日常生活中，会发现不同的物质在吸收或放出相同的热量时，它们的温度变化往往是不一样的。
比如，在同样的阳光照射下，沙滩会很快变热，而海水的温度升高却相对缓慢。
这背后隐藏着一个重要的物理概念——物质的比热容。
那什么是比热容呢？简单来说，比热容就是指单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。
不同的物质具有不同的比热容，这也就导致了它们在热量传递过程中的表现有所差异。
为了更深入地探究物质的比热容，我们来进行一个比热实验。
实验中，我们选取常见的两种物质——水和铁，来比较它们在吸收相同热量时温度的变化情况。
首先，准备好两个相同规格的容器，一个装满水，另一个装有相同质量的铁。
同时，还需要两个相同功率的加热装置，以及精确的温度计来测量温度。
实验开始，同时打开两个加热装置，对水和铁进行加热。
在加热的过程中，每隔一段时间记录下水和铁的温度。
随着时间的推移，我们会发现，铁的温度上升得比水快得多。
这是因为铁的比热容比水小得多。
水的比热容约为 4200 焦耳/（千克·摄氏度），而铁的比热容大约只有 460 焦耳/（千克·摄氏度）。
这意味着，要使 1 千克的水温度升高 1℃，需要吸收 4200 焦耳的热量；而要使 1 千克的铁温度升高 1℃，只需要吸收 460 焦耳的热量。
当停止加热后，让水和铁自然冷却。
此时又会观察到，水的温度下降得比铁慢。
这同样是由于比热容的差异。
水能够储存更多的热量，所以在失去相同热量时，温度下降相对较慢。
通过这个实验，我们清楚地看到了物质比热容不同所带来的热量差异。
比热容在实际生活中有许多重要的应用。
比如，在汽车发动机的冷却系统中，通常会选择比热容较大的水作为冷却液。
因为水能够吸收大量的热量而自身温度上升相对较小，可以有效地防止发动机过热。
在气候方面，海洋和陆地的比热容差异也对气候产生了显著影响。
探究物质的比热容
探究物质的比热容
物质的比热容是指单位质量的物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。
这是物质的一种属性，与物质的种类和状态有关，而与物质的质量和体积无关。
一、实验方法：
1.取质量和初温都相同的两种物质（如水和煤油）。
2.用温度计测量并记录这两种物质的初温。
3.用相同的热源（如酒精灯或电加热器）分别对这两种物质加热，使它们的温度升高相同的程度，记录加热时间。
4.根据加热时间的长短，可以判断哪种物质吸收的热量更多。
5.重复实验，改变加热时间，观察哪种物质需要更多的热量来升高相同的温度。
二、实验结果：
1.在质量和初温都相同的情况下，比热容更大的物质需要更多的热量来升高相同的温度。
2.不同物质在升高相同温度时吸收的热量不同，比热容越大的物质吸收的热量越多。
3.同种物质在状态变化时比热容也会发生变化，例如水在结冰时比热容会减小。
三、实验结论：
物质的比热容是物质的一种属性，与物质的种类、状态和质量无关，而与物质的温度和体积有关。
在质量和初温都相同的情况下，比
热容越大的物质需要更多的热量来升高相同的温度。
探究物质的比热容水和煤油
探究物质的比热容水和煤油
物质的比热容是指单位质量的物质在吸收或释放热量时所需要的能量。
比热容是一个物质的固有性质，表示该物质的热惯性或热稳定性。
水和煤油是常见的物质，它们具有不同的比热容。
水的比热容非常高，约为4.18 J/(g·℃)。
这意味着在相同温度变化下，相同质量的水所吸收或
释放的热量要比其他物质多。
这也是为什么水在温度变化较慢，对环境的影响较小的原因之一。
水的高比热容对生物和地球系统有重要的影响，能够维持生物体的温度稳定，同时在海洋和大气中起到调节气候的作用。
相比之下，煤油的比热容要低得多，大约为2.1 J/(g·℃)左右。
这意味着相同温度变化下，相同
质量的煤油所吸收或释放的热量要少于水。
煤油作为一种燃料，其低比热容使得它在燃烧时能够释放出大量的热量，适合用作加热和燃料。
此外，比热容还受到物质的物态、密度和温度的影响。
例如，固体、液体和气体在相同温度变化下的比热容通常是不同的。
同时，物质的密度越大，比热容通常也越大。
此外，比热容在不同温度下也会有所变化。
综上所述，水的比热容高，具有较好的热稳定性和热惯性，对生物和地球系统起到重要的调节作用；而煤油的比热容较低，适合用作燃料释放热量。
两者的比热容差异主要由物质的性质决定，以及在不同条件下的温度变化和物态的影响。
探究物质比热容课程标准
探究物质比热容课程标准物质比热容是物理学中一个重要的概念，它描述了物质在单位质量下吸收或释放热量的能力。
在《探究物质比热容课程标准》这篇文档中，我们将深入探讨物质比热容的概念、计算方法以及其在实际应用中的重要性。
1.物质比热容的概念物质比热容指的是单位质量物质在温度变化时所吸收或释放的热量。
常用符号表示为C，单位是焦耳/千克·摄氏度（J/kg·℃）。
比热容是一个物质特性的重要指标，既与物质的质量有关，也与物质的种类有关。
不同物质的比热容值不同，这是由于物质的分子结构和化学成分的差异导致的。
2.物质比热容的计算方法物质比热容的计算可以通过测量物质在温度变化过程中吸收或释放的热量来实现。
常用的实验方法包括热量平衡法和加热法。
在热量平衡法中，可以利用热量守恒定律，通过测量热源和被加热物质的温度变化来计算物质的比热容。
在加热法中，通常通过给定一定的热量，观察物质温度的变化，进而计算比热容。
3.物质比热容的实际应用物质比热容在工程和科学研究中有着广泛的应用。
首先，在热学中，物质比热容是热力学计算和热传导过程模拟的重要参数。
在工程中，了解物质的比热容可以帮助我们设计和优化能量转换设备，例如锅炉、冷却系统等。
其次，物质比热容也在材料科学中起着重要作用。
通过分析物质的比热容，我们可以了解材料的热稳定性、热导率以及热膨胀性等重要特性。
综上所述，《探究物质比热容课程标准》一文中，我们深入探究了物质比热容的概念、计算方法以及其在实际应用中的重要性。
物质比热容是一个重要的物理概念，它在热学、材料科学以及工程领域都有着广泛的应用。
通过深入了解和研究物质比热容，我们能更好地理解热学原理，推动科学进步和工程发展。
研究物质的比热容
Q=cmΔt ，其中Δt既不表示初温， 4.热量的计算公式是____________
温度差 也不表示末温，而是表示_________ 。
自我评价与作业
水的比热容大，升高相同温度时，吸收的热量更多。
最大的水，最小的铅：0.13×103J/kg· ℃
砂石的比热容小，传热性能好，在同样吸热和放热 的情况下，白天温度升得很高，而到了夜晚又降得 很低，昼夜温差变化很大。
自我评价与作业
平均每 分钟升 高的温 度
吸收相的热量 ，砂石温度升 得更高，说明 砂石的传热性 能更好，升温 快，比热容小
升高相同的温 度，水的加热 时间长，吸收 的热量更多， 比热容更大， 升温慢，传热 性能更差。
比热容只与物质的种类有关，与质量、温度、热量无关。
认识比热容表
1kg的水升高1℃吸收的热量是 4.2×103J
比热容大表示容纳热量的本领强，即吸热能力强，升温慢， 导热性能差，是热的不良超导体。
用比热容解释生活中的热现象
4.2×103J/kg· ℃
0.92×103J/kg· ℃
Δt =4℃ 24-28℃
Δt =33℃
5-时，放出的热量更多
水的比热容大，升高相同 温度时，吸收的热量更多
热量公式的推导
题：5kg的水温度升高10℃,要吸收多少热量? C水= 4.2×103J/kg· ℃
1kg的水升高 1℃吸收的热量是：4.2×103 J 5kg的水升高 1℃吸收的热量是：4.2×103×5 J 5kg的水升高10℃吸收的热量是： 4.2×103×5×10J 水吸收的热量:Q = 4.2×103×5×10 J
九年级物理第12章第3节
《探究--物质的比热容》探究比热理解温差
《探究--物质的比热容》探究比热理解温差《探究物质的比热容》探究比热理解温差在我们的日常生活中，常常会有这样的体验：在同样的阳光照射下，沙滩会让人感觉很烫，而海水却依旧凉爽；冬天，用热水袋取暖时，热水袋里的水会慢慢变凉，但需要较长时间。
这些现象背后，其实都隐藏着一个重要的物理概念——物质的比热容。
那什么是比热容呢？比热容简单来说，就是指单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1 摄氏度时所吸收（或放出）的热量。
不同的物质，比热容一般是不同的。
为了更直观地理解比热容，我们不妨先来做一个简单的实验。
准备两个相同规格的容器，分别装满水和煤油，再用两个相同的加热器给它们加热相同的时间。
我们会发现，在加热时间相同的情况下，煤油的温度升高得比水快得多。
这就说明，对于相同质量的水和煤油，在吸收相同的热量时，它们升高的温度是不同的。
水升高的温度少，说明水的比热容大；煤油升高的温度多，说明煤油的比热容小。
比热容的大小与物质的种类密切相关。
常见物质中，水的比热容是比较大的。
这一特点使得水在调节气候方面发挥着重要作用。
比如，在沿海地区，白天和夜晚的温差相对较小。
这是因为白天太阳照射时，海水吸收大量的热量，但温度升高不多；到了夜晚，海水又会放出大量的热量，使气温不会降得太低。
而在内陆地区，由于以沙石为主，沙石的比热容较小，在同样的太阳照射下，温度升高很快；到了夜晚，沙石又迅速放出热量，温度降低也很快，所以内陆地区的昼夜温差通常较大。
再来说说我们日常生活中的应用。
汽车的发动机通常用水来进行冷却，这正是利用了水的比热容大的特点。
在发动机工作时，会产生大量的热量。
水在吸收这些热量后，自身温度升高不多，能够有效地将发动机的温度控制在合适的范围内，防止发动机因过热而损坏。
在冬季供暖时，暖气片中通常用水作为传热介质。
因为水的比热容大，能够在吸收一定热量后，将较多的热量传递到室内，从而保持室内的温暖。
比热容的概念也在工业生产中有广泛的应用。
实验探究四 探究物质的比热容
■实验探究四探究物质的比热容★猜想与假设一、1、物体吸收或放出的热量：Q吸（放）＝C比m△t；2、比热容与物质的种类和状态有关；3、比热容是物质的一种特性。
二、有关实验及注意事项参阅实验报告册及教材内容探究物质的比热容习题（一）1.下列说法中正确的是( )A.一杯煤油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一B.吸收热量多的物质,比热容一定大C.高温物体放出热量一定多D.质量相同的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度【解析】选D。
本题考查比热容的理解。
比热容是物质的一种特性,与它的质量和体积、温度等无关,故选项A是错的。
从比热容的定义可知,比较两种物质比热容,应当在质量及升高的温度相同的条件下,比较它们吸热的多少,吸热多的比热容大,反之则小,故B缺少条件,不正确。
温度高的物体不发生温度或状态变化,是不会放出或吸收热量的,故C也不正确。
由于水的比热容大,当质量相同的水、煤油吸收相同热量时,煤油升高的温度高。
【方法归纳】(1)比热容是物质的一种特性,与物质的种类有关,而与物质的质量、升高的温度、吸收热量的多少无关。
(2)物体吸收或放出的热量与物质的比热容、质量、温度的变化都有关。
2.(2013·宜昌中考)炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚,这主要是因为水和沙具有不同的( )A.热量B.质量C.比热容D.密度【解析】选C。
本题主要考查了比热容的知识。
在自然界中,水的比热容最大,因此对气温有很好的调节作用。
相同质量的水和沙土在吸收相同的热量后,由于水的比热容远远大于沙土的比热容,所以水升温慢,沙土升温快。
故选C。
3.(2014·开封十七中月考)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图。
根据图线可知( )A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多【解析】选A。
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小结2:
物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性 之一.
对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定 的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物 体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种 类和状态有关。
因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。
练习
10 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？
答：这是因为水的比热比较大， 夜间秧田里的水的温度变化小， 秧田的温度不致降低太多，秧苗 就不致冻坏。
海陆风的形成
end
■海陆风
•风从海洋吹向陆地，形成海风。 •风从陆地吹向海洋，形成陆风。
•近海地区风向昼夜交替变化的风， 叫做海陆风
这些物质中，谁的比热容较大？
■比热是物质的特性之一.
1 问:一滴水和一盆水的比热容谁大？
答：一样大。因为比热容是物质的特练习
4 问:冰的比热是多大？
答：冰的比热是 ： 2.1×103J/(kg·℃)。
问：水和冰的比热不同说明了什么？
★同种物质在不同状态时比热值 不同。
初夏，小明和小华去海边游玩，中午， 他们赤脚走在海边的沙滩上，他们觉得沙 子很烫；当他们跳进海里，觉得海水很凉。 傍晚，他们又去海边，却又发现沙子变凉 了而海水却很暖和。为什么海水和沙子在 同一时刻的温度不一样呢？
想一想
炎炎烈日下， 漫步沙滩，发 现沙子烫脚， 海水清凉。你 能用比热容的 知识解释吗？
几种物质的比热容 （kg·℃）]
水 洒精 煤油 冰
蓖麻油 砂石
4 .2 × 1 0 3 2 .4 × 1 0 3 2 .1 × 1 0 3 2 .1 × 1 0 3
1 .8 × 1 0 3 0 .9 2 × 1 0 3
铝 干泥土 铁、钢 铜
水银 铅
[ J/
0 .8 8 × 1 0 3 0 .8 4 × 1 0 3 0 .4 6 × 1 0 3 0 .3 9 × 1 0 3 0 .1 4 × 1 0 3 0 .1 3 × 1 0 3
新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱 怀抱火炉吃西瓜”
你能说出它的道理！
end
海洋为何对气
候具有调节作用
end
岩石风化的原因
276X400
end
练习
12、质量相等的铁块和铝块,吸收相同 的热量，哪个温度升高得多,为什么？
铁的温度升高得多
13、质量相等的铁块和铝块,升高相同 的温度，哪个吸收的热量多,为什么？
吸收的热量是4.2×103J.
?问：1千克的其他物质,温度升 高1℃,是否与水一样,要吸收 4.2×103J的热量呢?
■ ：质量相等不同物质，
升高相同的温度，吸收的热量 是否相等
■实验的器材：
※两个相同的酒精灯 ※两支温度计
※两个烧杯 ※铁架台，石棉网
☆实验现象: 油 的温度升得快.
※结论：
质量相等的 水和油,吸收 相等的热量， 油的温度升 高得快.
☆烧开一壶水与烧开半壶水比较，谁 花的时间长？ •烧开一壶水需要吸热多
☆把一壶水烧开和把这壶水烧成温水 比较，谁花的时间长？ •把水烧成开水需要吸热多
☆烧水经验告诉我们：水的质量越大
升高的温度越大，需要吸收的热量越多
☆即：物体吸收热量的多少与 质量
有关，与升高的温度有关。
☆例： 1千克水温度升高1℃,所需
■课堂练习
3 问:水的比热容多大？怎样读？
答：4.2×103J/(kg·℃)。 4.2乘10的3次方焦每千克摄氏度。 问:它表示的物理意义是什么? 答:1千克水温度升高或降低1摄氏度 需要吸收或放出的热量是4.2×103焦
“水的比热容大”这一特 点在人们的日常生活和生产中 具有重要的意义。
讨论 ：1、汽车发动机为何用水
查比热表知铝的比热为: c =0.88×103J/(kg·℃)
求: 铝块放出的热量 Q放
解: Q放= cm△t
= 0.88×103J/(kg·℃)×0.5kg
×(100–15)℃ =3.74×104J 答:铝块放出的热量3.74×104J.
引论
• 问：我们生活在大海边，一天 的气温变化小，而内陆的气温 变化大，这是为什么？
☆问：若要使质量相等的水
和油升高相同的温度，即给水
加热的时间要长些。
※结论：
质量相等的 水和油升高 相同的温度， 水吸收的热 量多。
※质量相同的不同物质， 升高相同的温度，吸收 热量不相等。
※上面的实验反映了不同物质的吸
热的本领是不同的。为了比较各种
物质的这种性质上的不同，而引入
比热容概念。
？怎样比较物质的这种特性呢？
来冷却？
2、冬天的散热器（俗称暖气片） 为何用热水供暖？
这是因为水的比热大。在温度变 化相同时，水吸收(放出）的热量 最多，冷却（供暖）效果最好。所 以水…………
[例题2] 500克的铝块，温度由100℃ 降低到15 ℃，放出了多少热量？
已知： 铝块：m= 500g=0.5kg
温度降低了△t = (100–15) ℃
※要在相同条件下比较，即必须让质 量相等，温度升高也相同， 而质量取 单位质量（1千克）， 温度升高量取 单位的温度升高量1℃，比较起来最 为方便。
▲比热容: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，简称
▲比热容比的热单。位：J/（kg ·℃）
读作“焦每千克摄氏度”
※ 1千克的某种物质，温度降低1℃ 所放出的热量，和温度升高1℃所 吸收的热量相同。
练一练：
B • 下列物质的比热容发生改变的是（ ）
A 一杯水倒掉半杯 B 水凝固成冰 C 0℃的水变成4 ℃的水 D 将铁块锉成铁球
练一练：
1 下列说法正确的是
（D ）
A 物体温度越高，比热容越大
B 物体的质量越大，比热容越小
C 物体吸收的热量越多，比热容越大
D 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。
■海陆风
◆由于海水和土壤的比热不同,引起 内陆和海水气温变化的差异,白天陆地 增温快于海洋,夜间陆地降温也快于 海洋.
■海陆风
◆气温变化差异引起气压变化差异.白 天陆地地面附近气温高,气压低;海洋 面附近气温低,气压高,晚上则相反.
■海陆风
◆气压变化差异引起海陆风。近地 面（洋面）附近，风总是从高气压 处吹向低气压处，即白天从海洋吹 向陆地，形成海风。夜间从陆地吹 向海洋，形成陆风。