13.1比热容 第二课时（课件）人教版2025-2026学年九年级物理全册（42页PPT）

13.1.2 比热容（进阶探究与计算） 一、比热容的实验探究 （一）实验目的 探究不同物质的吸热能力，理解比热容的物理意义。 （二）实验器材 相同规格的电加热器（或酒精灯）、烧杯、温度计、天平、秒表、水和食用油（或其他不同液体）。 （三）实验设计 控制变量法： 取质量相同的水和食用油（\( m_?°? = m_??? \)）。 用相同的加热器加热，保证相同时间内吸收的热量相同（\( Q_?°? = Q_??? \)）。 观察指标：记录加热时间和温度变化量（\( \Delta t \)），比较升温快慢。 （四）实验现象与结论 现象：加热相同时间后，食用油的温度升高得比水快（\( \Delta t_??? ??? \Delta t_?°? \)）。 结论：质量相同的不同物质，吸收相同热量时，温度变化量小的物质吸热能力强（水的吸热能力比食用油强）。 （五）实验拓展 若要使水和食用油升高相同温度，则水需要加热更长时间（吸收更多热量），进一步证明水的比热容大。 二、比热容的计算应用 （一）基本公式回顾 比热容定义式：\( c = \frac{Q}{m\Delta t} \) 热量计算公式： 吸热：\( Q_??? = cm(t_??? - t_???) \)（\( t_??? ??? t_??? \)） 放热：\( Q_??? = cm(t_??? - t_???) \)（\( t_??? ??? t_??? \)） （二）关键量的确定 温度变化量\( \Delta t \)： 升温时：\( \Delta t = t_??? - t_??? \) 降温时：\( \Delta t = t_??? - t_??? \) 单位统一为℃（或 K，两者数值相同）。 质量单位：必须用千克（kg），若题目给出克（g），需换算为 kg（\( 1kg = 1000g \)）。 （三）典型例题解析 例 1：质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，需要吸收多少热量？（\( c_?°? = 4.2??10^3 J/(kg?·???) \)） 解答：\( \Delta t = 70??? - 20??? = 50??? \)，\( Q_??? = c_?°? m \Delta t = 4.2??10^3 J/(kg?·???) ?? 2kg ?? 50??? = 4.2??10^5 J \)。 例 2：质量为 1kg 的某种金属，温度从 60℃降低到 30℃时放出了\( 1.8??10^4 J \)的热量，求该金属的比热容。 解答：\( \Delta t = 60??? - 30??? = 30??? \)， 由\( Q_??? = cm\Delta t \)得：\( c = \frac{Q_???}{m\Delta t} = \frac{1.8??10^4 J}{1kg ?? 30???} = 600 J/(kg?·???) \)。 例 3：质量相同的水和砂石，吸收相同热量后，哪种物质温度升高更多？为什么？（\( c_??? ??? c_?°? \)） 解答： 由\( \Delta t = \frac{Q}{cm} \)可知，\( m \)和\( Q \)相同时，\( c \)越小，\( \Delta t \)越大。 因砂石比热容小于水，故砂石温度升高更多。 三、比热容与生活现象深度分析 （一）地域温差差异 沿海地区：水多，水的比热容大。白天吸收相同热量，水温升高少；夜晚放出相同热量，水温降低少，故昼夜温差小。 内陆地区：砂石多，砂石比热容小。白天升温快，夜晚降温快，故昼夜温差大。 （二）工业与生活中的应用 冷却系统：汽车发动机、发电厂冷却塔均用水作为冷却剂，利用水比热容大的特性，在相同条件下能带走更多热量。 取暖设备：热水袋、地暖系统用水作为传热介质，因水放热时温度变化慢，能长时间保持温暖。 农业生产：早春秧田灌水防霜冻，利用水凝固放热和比热容大的特性，减少秧苗温度骤降的危害。 （三）特殊物质的比热容 水的比热容最大（常见物质中）：\( 4.2??10^3 J/(kg?·???) \)，这是水对地球气候调节的关键因素。 金属比热容较小：如铁\( 0.46??10^3 J/(kg?·???) \)、铝\( 0.88??10^3 J/(kg?·???) \)，故金属升温快、降温快，适合制作加热器具。 四、计算误区与避坑技巧 单位混淆： 错误：质量用 g 直接代入公式（如将 500g 当作 500kg 计算）。 正确：统一换算为 kg（500g = 0.5kg）。 温度变化量错误： 错误：用末温或初温直接代替\( \Delta t \)（如将 “升高到 70℃” 误作\( \Delta t = 70??? \) ... ...