初三物理 第2讲 比热容] 教师版
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第2课时比热容的应用和计算知识与技能能根据吸热公式Q吸=cm(t-t0)和放热公式Q放=cm(t0-t)进行简单的热量计算。
过程与方法利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差等问题。
情感、态度与价值观提高学生关心人类赖以生存的自然环境的意识。
教学重点根据吸热和放热公式进行简单的热量计算。
教学难点利用吸热和放热公式进行热量的计算。
教具准备多媒体课件。
新课引入多媒体展示:炎热夏季的一天黄昏,甲、乙两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生剧烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点:可能岸上、湖中、两者一样三种观点都有,到底哪种观点对呢?从而引入新课。
知识点一比热容的应用活动1:想一想:夏天中午,我们在水边玩耍的时候,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什么感觉?为什么有不同的感觉?学生答复:在沙子和海水受太阳照射时间相同的条件下,沙子的比热容小,温度变化大;海水的比热容大,温度变化小。
故感觉沙子烫,海水不那么烫。
活动2:夏天,在室内洒水可以降温,这是利用了什么?现在我们很多同学家中有小汽车,翻开小汽车的前盖,会看到一个大水箱,水箱起什么作用?里面装的是什么液体?为什么要装这种液体?如果是在北方冬天很冷的情况下,能否只装这种液体,如果不能,应该怎样解决?结论:水的比热容较大,等质量的水和其他物质相比,吸收同样的热量,水的温度升得慢,吸热或制冷效果好;降低同样的温度,水放出的热量比较多,取暖效果较好。
归纳总结:水的比热容较大这一特性的应用:(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量多,有利于作冷却剂或用来取暖。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热而自身的温度却变化不多,有利于调节气温。
知识拓宽:我国东部地区是季风气候区,在海边,白天与夜晚的风向是否相同,请学生交流、讨论后答复。
学生答复:因为陆地根本上是砂石构成的,比热容明显小于水,白天温度升得快,热空气上升,海洋升温慢,海洋上方的冷空气流过来补充,所以,白天风从海洋吹向陆地;到晚上,陆地降温快,海洋降温慢,风又会从陆地吹向海洋。
九年级物理教科版比热容说课稿集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]《比热容》说课稿一、教材特点1、教材内容:第一物体的吸热能力;第二比热容;第三热量的计算。
2、教材的地位和作用:这一节内容是热现象中比较重要的,也是比较难懂的一个知识点。
教材首先通过阳光下的海滩和大海的温差很大引发学生思考。
然后通过讨论门交流“水的吸热与哪些因素有关”,让学生借助生活经验得出寓意初步结论,物体在温度升高时吸收热量与它的质量及升高的温度都有关系。
然后再通过实验探究引出比容热的概念。
为了加深学生对物质这一特性的理解,教材给出了一些常见物质比热容表,并附四幅图让学生了解比热容的应用。
最后通过例题计算,总结出吸放热的计算公式。
3、教学目标:(1)知识与能力目标:了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性;会使用比热容表,尝试用比热容解释简单的自然、生产、生活现象。
(2)教程与方法:经历探究的过程,比较不同物质的吸热本领,了解引入比热容概念的必要性;通过比较不同物质吸热能力探究实验的设计与实施,进一步理解控制变量法;通过观察比热容表,能够归纳总结其共同规律和特点。
(3)情感、态度与价值观:通过对日常生活、生产中有关比热容现象的了解,激发学生热爱生活的热情,提高发现问题、分析问题并解决问题睥意识。
4、教学的重难点:重点:比热容概念以及利用比热容来解释自然现象。
难点:比热容概念的建立过程。
二、学生分析以我校现状班级来说,属农村中学,少数学生上进心不是太强,学习态度不太端正,没有一定的良好学习习惯,还缺乏一定的探索研究问题的能力。
但是比热容现象是学生在生活中体会的比较多的,也是他们容易发生兴趣的现象。
教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
现在学生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。
第三节比热容【设计理念】1.本节课首先用“漫画”创设问题情景,营造积极思维、气氛宽松的质疑环境,寻找提出问题的突破口。
让学生经历从生活走向物理,从物理走向生活的认识过程。
2.让学生大胆猜想与假设。
本节课我设置了环环相扣的多个问题,问题提出后鼓励学生大胆猜想,以培养学生的发散思维。
科学的猜想是许多发明创造的开始。
3.实验过程由学生设计,通过合作进行实验,并从记录分析讨论中学到规律性知识。
让学生经历基本的科学探究实践,受到科学态度和科学精神的熏陶,体验科学探究成功的愉悦。
教学目标知识与技能1.了解比热容的概念2.会查比热容表过程与方法1.通过探究实验,了解比热容的概念2.尝试用比热容解释简单的自然现象情感态度与价值观1.培养学生对科学的求知欲和乐于探索的精神2.养成实事求是、新生自然规律的科学态度教学重点探究比热容的概念教学难点用比热容解释自然现象教学方法探究式教学法、小循环多反馈教学法。
提出问题──猜想──讨论──反驳──实验检验──得出结论教具和媒体大屏幕投影,多媒体计算机,铁架台中,石棉台,酒精灯,热得快,蒸发皿,沙子,水,煤油,天平,温度计,秒表,烧杯等【教学过程实录】一、新课引入师:大屏幕投影一幅漫画:炎热夏天的傍晚,有两个小胖子在海边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到海中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?(说明:创设物理情景,以激发学生的学习兴趣。
)让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点。
生(甲):在岸上散步凉爽,因为沙石温度低。
生(乙):划船到海中更凉爽,因为水温较低。
生(丙):一样凉爽,因为气温是一样的。
师:同学们有这么多猜想,到底谁的想法正确呢?学习本节知识后你自然会明白。
(板书课题:三、比热容)(说明:制造问题悬念,诱发学生强烈的探索欲望。
)二、进行新课师:同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?生(齐):半壶水容易烧开。
师:将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长?生(齐):一壶水烧开需要时间长。
以博致雅:“八有效”文化课堂讲学案质,在升高相同的温度时,吸收的热量 ____(相同/不同)。
说明:换用其他不同的物质也能得到类似的结论。
这是物质的另外一种属性------比热容,也就是今天我们要研究的课题。
定义比热容:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容五、热量计算:Q吸=cmt-t0总结有效师生同台1、比较不同物质吸热能力的方法2、比热容定义3、热量计算测试有效中考链接(结合本节知识点)1.12烟台沿海地区同沙漠地区相比,冬暖夏凉,昼夜温差小.这是因为A.水的密度比沙石的密度小B.水的比热容大于沙石的比热容C.水的热量大于沙石的热量D.水的传热本领比沙石的传热本领差2.(09蚌埠二中)用电阻丝加热某种物质,得到如图所示的熔化图像。
电阻丝的发热的功率为,则这种物质比热容的大小为(假设这种物质固态和液体的比热容相同)A.小于)ttmttP1314(2)(温温--B.大于)ttmttP1314(2)(温温--C.等于)ttmttP1314(2)(温温--D.等于2232)(温mtttP-3(11大连).6分某浴池用的是地下温泉水,浴池中水的体积是40m3,初温是85℃,当温度降到45℃时可供洗浴使用。
温泉水的密度约为10×103kg/m3,温泉水的比热容约为42×103J/g·℃,煤的热值是3O×107J/g试求:1浴池中温泉水的质量是多少2当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时,放出的热量是多少4、(12长沙).汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂,这是利用了水的较大的性质。
如果汽车散热器中装有4kg的水,当温升高了10℃时,它吸收了J 的热量.[已知c水= 42×103 J/g·℃,不计热量损失]板书设计133 比热容一、比热容二、热量的计算1、比较不同物质吸热的情况2、比热容定义、符号、单位评价有效t温3t温2t温10 t1t2t3t4。
比热容教学目标一、教学目标1、知识与技能:(1)理解热量的概念,知道热量的单位,知道物体吸收的热量与哪些因素有关。
(2)理解比热容的概念。
(3)会用比热容的知识来解释一些生活现象2、过程与方法:(1)通过对熟悉的生活经历和实例的分析、猜测物体吸收的热量与哪些因素有关,感悟合理猜测的必要性。
(2)经历研究物体吸收热量与物质种类之间的关系,体验运用“控制变量法〞设计实验方案、自主进行实验操作与收集数据、归纳结论的科学探究过程,从而建立比热容的概念。
3、态度、情感与价值观:(1)在探究的过程中,提高合作意识,养成质疑和尊重实验事实的科学态度。
(2)通过运用水的比热容较大这一特性解释一些简单现象,感受物理学与生活的联系。
学情分析二、学情分析从学生角度看,初中学生已根本掌握探究的模式程序,根本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生比照热容概念的理解。
重点难点三、教学重点比热容概念。
应把探究不同物质的吸热能力,作为本节教学的重点。
由于比热容的概念内涵较深、外延较广,涉及热量、温度变化、质量三重概念间的关系,学生往往难以理解,所以比照热容概念的理解,以及应用比热容的知识来解释自然现象、解决实际问题,那么是学生学习的难点。
教学过程活动教学活动【导入】情景1:利用多媒体播放一段中央电视台当天天气预报的录相片段,播放前提醒学生特别注意观察国内内各城市最高气温和最低气温,看看能不能从中发现什么规律提出问题:“为什么内陆的昼夜温差比沿海地区大呢〞让学生带着这个问题开始本节课的学习,并揭示课题。
【在自然导入新课的同时,拉近了物理和生活的距离,并有效激发了学生的求知欲望。
】【讲授】讲授【讲授】问:从小到大,咱们同学当中有谁帮助妈妈烧过水(可适当进行爱劳动、孝敬父母的教育)烧水时,水吸收的热量的多少跟哪些因素有关有怎样的关系请用你的生活经验来支持你的观点。
《比热容》讲义一、引入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,它们温度的变化是不一样的。
比如,同样在太阳下暴晒一段时间,沙滩会很烫,而海水却依旧比较凉爽。
这背后隐藏着一个重要的物理概念——比热容。
二、比热容的定义比热容,用符号 c 表示,它指的是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。
打个比方,假设有 1 千克的水和 1 千克的铁,让它们都吸收 1000焦耳的热量。
水的温度可能只升高了 1℃,而铁的温度可能升高了好几度。
这就是因为水和铁的比热容不同。
三、比热容的单位比热容的单位是焦耳每千克摄氏度,记作 J/(kg·℃)。
这个单位可以这样理解:焦耳(J)表示热量,千克(kg)表示质量,摄氏度(℃)表示温度的变化。
也就是说,每千克物质温度升高(或降低)1 摄氏度时所吸收(或放出)的热量是多少焦耳。
四、常见物质的比热容水的比热容是 42×10³ J/(kg·℃),这在常见物质中是比较大的。
金属的比热容通常较小,比如铁的比热容约为 046×10³ J/(kg·℃),铝的比热容约为 088×10³ J/(kg·℃)。
另外,气体的比热容也各有不同。
比如,空气的比热容约为 10×10³J/(kg·℃)。
五、比热容的影响因素比热容主要取决于物质的种类和物态。
同种物质,在不同的物态下,比热容也会有所不同。
比如,冰和水是同一种物质,但冰的比热容约为 21×10³ J/(kg·℃),小于水的比热容。
不同种类的物质,一般具有不同的比热容。
这是由物质的内部结构和组成决定的。
六、比热容的实际应用1、调节气候由于水的比热容较大,沿海地区在白天和夜晚时,温度变化相对较小。
白天,海水吸收大量的热量,但温度升高不多;夜晚,海水放出大量的热量,但温度降低也不多。
第2讲比热容【知识要点】一、比热容1.比热容的意义:比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
2.定义:1kg的某种物质,在温度升高(降低)1℃时,吸收(放出)的热量_,叫做这种物质的比热容。
3.单位: J/(kg · ℃),:读作:焦每千克摄氏度。
4.比热容是物质的特性之一,不同物质的比热容一般不同,比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸(放)热的多少无关。
5.水的比热容:c水=4.2×103J/(kg•℃)①物理意义为:1kg的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
②水的比热容大的应用:<1>制冷剂:如汽车的发动机用循环水来冷却。
<2>散热剂:如在寒冷的北方让水经过暖器放出较多的热量。
<3>取暖:热水袋,水的温度降低可以释放较多热量<4>调节气温:如沿海地区昼夜温差。
二、热量的计算(1)物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定,跟物体温度高低等无关。
物体温度升高吸收热量Q吸=cm(t-t0),物体温度降低时放出热量Q放=cm(t0-t)。
(2)公式只适用于没有状态变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量。
比如-30C的冰吸热熔化成10C的水,熔化过程中吸收的热量就不能利用吸热公式。
【典型例题】一、比热容基本概念1.水的比热容是煤油的2倍。
如图所示,用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,同时对两试管加热,下面四图中的哪一图线能反映该实验情况()A.B.C.D.【答案】B【详解】A C .由于水的比热容大于煤油,加热相同的时间时,煤油升温比较快,水升温比较慢,煤油应该在水的上方,故 AC 不符合题意;B D .由于水的比热容是煤油的2倍。
而质量相同,根据Q cm t =∆吸,加热时间相同,即吸收的热量相同时,=Q t cm∆吸可知,由于水的比热容是煤油的2倍,那么煤油升高的温度就是水的两倍,故B 符合题意,D 不符合题意。
初三物理比热容授课教案(精选5篇)初三物理比热容授课教案(精选5篇)作为一名教学工作者,总归要编写教案,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。
教案应该怎么写呢?下面是由给大家带来的初三物理比热容授课教案5篇,让我们一起来看看!初三物理比热容授课教案(精选篇1)教材分析:比热容是初中物理中一个非常重要的物理量,也是一个比较难理解的物理量。
教材首先从日常生活常识出发,说明物质在温度变化时,吸收(或释放)的热量与物体质量和温度变化量有关,从而为比热容概念的引出作好铺垫。
然后安排演示实验,引导学生观察、对比、分析,最终抽象出比热的概念,并进一步由比热的定义说明其单位。
最后列出一些常见物质的比热表,并联系实际讨论一些日常现象。
同时比热容是一个比较抽象的概念,通过对它的.学习,可以有意识地培养学生抽象思维能力。
本节在设计时运用生活实例创设情境,激趣引新;通过设计实验,科学探究培养学生科学素养;通过联系社会生活,拓展升华,来提升学生能力。
教学设计:问:同学们有烧开水的经历吗?问:是一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?问:将一壶水烧开还是烧热,哪个需要时间长?问:烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?在学生讨论回答的基础上,教师板书:烧水时,水吸收的热量与水的质量、水温升高的多少有关。
质量越大、水温升高越高吸收热量越多。
问:在烈日当空的夏天,我们都有过在沙滩上玩耍的经历。
当我们光着脚在沙滩上奔跑、在浅水中行走时,有什么不同的感觉呢?问:你能根据这一现象提出一个有价值的问题吗?回答学生的提问然后板书课题。
1、学生思考问题并回答2、学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善,共同讨论、回答、得出结论。
结论一:与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多。
结论二:与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多。
3、当老师提到美丽的青岛海滨,同学们热情高涨,讨论热烈,都会抢着回答。
都有“脚在水中感到凉,在沙滩上感到暖”的生活经验。
九年级秋季物理同步16讲第二讲内能与比热容炉教学目标>熟悉内能的概念及改变内能的方式2・掌握温度、热量、内能三者之间区别与联系3・理解比热容的概念4・掌握比热容探究实验知识点一物体的内能1.内能的定义内能(internal energy)组成物体分子的无规则热运动动能和分子间柑互作用势能的总和。
物体的内能不包括这个物体整休运动时的动能和它在重力场中的势能。
2.对内能的理解(1)内能是物体所具有的,不能说分子的内能,也不能说是个别分子或少数分子所具有的,而是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。
(2)一切物体在任何情况下都具有内能。
一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间都有相互力的作用,无论物体处在任何状态下。
(3)内能和机械能没有必然的关系。
内能大的物体,机械能不一窪大,机械能大的物体内能也不一定大Q3.影响内能大小的因素:温度、质量、材料、状态等影响因素在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
质量在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
材料在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
状态在温度、材料和质量相同时,存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
ab(^#【内能的概念】1.下列有关物体内能的说法中,正确的是(A・OC的冰没有内能B・温度高的物体,内能一定大C・质量大的物体,内能一泄大D・物体温度降低•内能减小【解答】解:A、一切物体都有内能• 0匸的冰也有内能•故A错误:B、影响内能的因素是物体的质量、状态和温度等,温度高,物体的内能不一总大,故B错误:C、影响内能的因素是物体的质量、状态和温度等,质量大的物体英内能不一;大,故C错误:D、物体温度降低•分子无规则运动变慢,分子动能变小,则内能减小,故D正确。
故选:D。
2.小册在家煮汤圆,有关煮汤圆过程中的物理知识,下列说法正确的是(A・刚从冰箱冰冻室取出的速冻汤圆没有内能B・煮汤圆时,汤圆体积变大•是因为分子间存在斥力C・煮汤圆时,水沸腾后改用小火煮,可使水温下降一些,汤圆不易煮烂D・煮汤圆时,水沸腾后改用小火煮,水温不变,但可以节能【解答】解:A、任何物体都有内能,故A错误;B、煮汤圆时,汤圆体积变大,是因为内部空气受热膨胀,不是因为分子间存在斥力,故B错误;CD、煮汤圆时・水沸腾后改用小火煮,水仍然是沸腾的,水温不变,用“小火”煮可以节能.故D正确,C错误。
比热容___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ _______1、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性;2、会使用比热容表,尝试用比热容解释简单的自然、生产、生活现象;3、经历探究过程,比较不同物质的吸热本领,了解引入比热容概念的必要性。
1、比热容:(1)定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
(2)物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。
(3)比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
(4)水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J(5)水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大2、计算公式:Q吸=Cm(t-t),Q放=Cm(t-t)3、热平衡方程:不计热损失Q吸=Q放4、易错易混(1)比热容是物质的一种特性,只与物质的种类有关。
(2)注意区别“升高了”和“升高到”多少摄氏度。
(3)热量是过程量,只能说吸收或放出”热量,不能说“含有”“具有”增加”、“减少”。
5、与物质的比热容有关的知识应用(1)沿海地区和内陆地区比较哪个地区的昼夜温差变化大?答:水域广阔,水的比热容大,在一样的光照和晚上一样的放热条件下,水的温度变化小,从而导致气温的变化也小。
内陆地区的泥地、沙地比热容小,在同样的条件下,温度变化就大,所以气温变化也就大(2)水作为北方地区供暖和汽车发动机的冷却系统的工作物质的理由。
答:因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气供暖中用水;升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机冷却用水作为工作物质。
人教版初中物理九年级全册《比热容》优质课公开课课件、教案《比热容》教学设计教学目的1.知道什么是物质的比热容,知道比热的单位及其读法。
2.知道比热是物质的特性之一,会查物质的比热表。
3.会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象。
教学重点1、比热容的概念教学难点1、比热容的概念学情分析从学生角度看,初中学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
教具烧杯,电加热器,空气温度计,水,煤油等。
教学过程1.引入新课利用热量单位卡的规定引入新课。
从热量单位卡的规定,我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。
这个规定中限定了1克的水,限定了温度升高1℃。
可见水的质量越多,升高温度的度数越多,需要吸收的热量越多。
其实大家也都有这方面的经验。
举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。
卡的规定中,还限定了升温的物质是水。
那么,其他物质,在质量相等、升高的温度相等时,吸收的热量是不是跟水一样多呢?2.进行新课(1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯。
告诉学生杯内水和煤油的质量是相等的,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?请学生回答:水和煤油的密度不同。
不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。
介绍电加热器(俗称"热得快"),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
请两名同学帮助观察温度计,并随时报告温度。
实验结果:煤油温度升得快。
这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸收的热量比煤油多。
(2)比热容:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。
就是说,质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量是不同的。
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性; 2.尝试用比热容解释简单的自然现象; 3.能根据比热容进行简单的热量计算; 4.通过探究,比较不同物质的吸热能力。
1.比热容的概念和热量有关计算;2.理解比热容概念并能利用它解释有关现象。
比热容比较不同物质吸热情况控制变量变量衡量注意事项比热容定义定义式单位水的比热容比热容的应用热量的公式Q=cm Δt第2讲 比热容比较不同物质的吸热情况1.实验图:2.方法:(1)在两者质量、初温相同时,加热相同时间,即:吸收相同热量,比较升高的温度;(2)在两者质量、初温相同时,升高相同的温度,比较加热时间,即:吸收的热量。
3.结论:(1)质量、初温相等的水和煤油加热时间相同时,煤油比水温度升高的多、变化的快;(2)质量、初温相等的水和煤油升高相同的温度时,水吸收的热量比煤油多。
由结论可以说明:水和食用油吸收热量的差异,是由它们的种类决定的。
例1.据有关专家预测,我国目前最大的水电站——三峡水电站建成后,三峡水库区的气温会受到一定的影响:夏天气温将比原来下降2 ℃左右,而冬天气温将比原来升高2 ℃左右,请你解释发生这个现象的原因?【答案】电站建成后,库区水量大大增加,因水的比热容比干泥土、砂石的大,夏天当吸收相同热量时,水升高的温度比干泥土、砂石的低,所以库区的气温较原来的有所下降,冬天当水和干泥土、砂石放出相同热量时,水降低的温度比干泥土、砂石降低的少,所以库区的气温较原来的有所升高。
【解析】自然界中水电比热容是最大的,而比热容大的物质在吸收相同的热量时升温较慢,放出相同热量时,降温较慢,故利用水的比热容较大的特点建立湖面或水库可以调节气温。
练习1.为了研究物质的某种特性,某小组同学先做如下实验:他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。
记录数据分别如表一、表二所示。
(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)表一:m1=100g表二:m2=200g(1)分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是_________(相同/不同)的。
(2)分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是______________。
(3)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件,可得出的初步结论是_______________________。
(4)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可得出的初步结论是_______________________。
【答案】(1)不同;(2)一定质量的水放出的热量与降低的温度成正比;(3)降低相同温度时,水质量越大放出热量越多;(4)水放出的热量与质量、水降低温度的比值是个定值。
【解析】由表一、表二最后几组温度数据(因与室温一样)可知两杯水所处的环境温度不同;由表中数据、物理中的控制变量法、数学正比、反比得出其他问题结果。
练习2.小明在烈日当空的海边玩耍,发现沙子烫脚,而海水却很凉。
同样的太阳光照射,为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子,用一个100W的白炽灯同时照射它们,并用温度计测出它们不同时刻的温度值。
记录的数据如下所示:(1)小明探究的物理问题是什么?(2)小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像,如下图所示。
请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。
(3)分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像,你能得出什么探究结论?【答案】(1)质量相等的海水和沙子吸收相同的热量谁温度升高的快谁吸热本领强。
(海水和沙子吸热升温快慢相同吗?)。
(2)如图:(3)①吸收相同的热量,沙子温度变化的快。
②水和沙子吸热温度变化随着时间延长而减小(或沙子和水温度越高时升温越缓慢)。
【解析】这是一道典型的科学探究题,分析现象,提取出要研究的问题,目的要明确;利用图象分析数据,渗透了数学方法;结合理论联系生活,做到了学以致用。
质量、初温相等的海水和沙子吸收相同的热量,沙子比海水温度升高的多、变化的快。
练习3. 为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,某同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热.下表是他的实验记录,根据实验记录回答下列问题:(1)分析比较________(填烧杯号)的实验记录,可得出的初步结论是:在质量和升高的温度相同时,不同物质吸收的热量不同.(2)分析比较1、2两烧杯的记录,可得出的初步结论是:________.(3)分析比较3、4两烧杯的记录,可得出的初步结论是:________.综合(1)、(2)、(3)中的结论,然后综合归纳可得出结论:物质温度升高时吸收热量的多少与________有关系.【答案】(1)℃℃ (2)同种物质,升高相同温度,质量越大,吸收热量越多(3)质量相同的同种物质,升高温度越高,吸收热量越多;物质的种类、物体的质量、温度的变化量【解析】(1)℃杯的质量是300 g,升高10 ℃用的时间是12 min,℃杯的质量是300 g,升高10 ℃用的时间是6 min,而每分钟吸收的热量是相等的,说明:在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同;(2)1杯的质量是300 g,升高10 ℃用的时间是12 min,2杯的质量是150 g,升高10 ℃用的时间是6 min,而每分钟吸收的热量是相等的,故说明:同种物质,升高相同温度,质量越大,吸收热量越多;(3)3杯的质量是300 g,升高10 ℃用的时间是6 min,4杯的质量是300 g,升高5 ℃用的时间是3 min,而每分钟吸收的热量是相等的,说明:质量相同的同种物质,升高温度越高,吸收热量越多.综合上面的分析可知,物体温度升高时吸热的多少与物质的种类、物体的质量、温度的变化量有关.利用物理中的控制变量和转换法,知道质量、初温相等的水和煤油、沙石加热时间相同时,煤油、沙石比水温度升高的多、变化的快。
比热容1.定义:单位质量的某种物质温度升高1℃(或降低1℃)吸收(或降低)的热量,叫做这一物质的比热容。
2.定义式:c=QmΔt3.单位:单位:焦每千克摄氏度,符号为J/(kg·℃)。
4.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。
5.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示:质量为1kg的水温度每升高1℃所吸收的热量为4.2×103J,水的比热容最大。
例10.某同学在劳技课上,用切割机把一个铜块切成了两半,则其中的一半铜块()。
A.密度、比热容均减小一半B.密度、比热容均不变C.密度减小一半,比热容不变D.密度不变,比热容减小一半【答案】B。
【解析】密度和比热容都是物质的一种特性,与物体的质量、体积和形状都没有关系。
把铜块切成两半后,只是质量减小了一半,体积减小了一半,但密度和比热容都没有变化。
练习4.关于比热容,下列说法中正确的是()A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B.物体的比热容跟物体的温度有关C.物体的质量越大,它的比热容就越大D.物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都没有关系【答案】D。
【解析】比热容是物质本身的一种特性,物理学规定,单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为该物体的比热容;每种物质都有自己的比热容,与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收热量的多少均无关;所以,A、B、C不符合题意,D符合题意。
练习5.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置,两个相同的烧杯中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是()A.组装器材时,先固定上面铁圈的高度B.a液体的比热容小于b液体的比热容C.升高相同温度,a液体吸收的热量更多D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量【答案】B。
【解析】A.组装器材时,应按照自下而上的顺序组装,所以应最后固定上面铁圈的高度。
B.用相同的装置给a、b两种液体进项加热,相同时间内a液体温度升的更高,所以a的比热容较小。
C.a的比热容小于b,所以升高相同温度,a液体吸收的热量更多。
D.要比较比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量,需要获得质量相等的燃料,不添加器材的情况下,无法获得。
练习6.小阳从下面一些常见物质的比热容表中,分析归纳出几个结论,其中正确的是()一些常见物质的比热容J/(kg∙℃)水 4.2×103水银0.14×103玻璃0.84×103钢铁0.46×103冰 2.1×103酒精 2.44×103木材 2.4×103铜0.39×103煤油 2.1×103沙石0.92×103铝0.88×103铅0.13×103蓖麻油 1.8×103干泥土0.84×103A.在阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢B.从节能角度考虑,烧开水用铝壶比铁壶好C.不同物质的比热容都不一样D.测量小质量物体的温度时适宜用水银温度计【答案】D。
【解析】比热容反映了质量相同的不同物质吸热升温快慢的物理量,比热容越大,吸热升温越慢。
湿泥土中有水,水的比热容大,吸热升温较慢,故A选项错误。
在烧开水时,水吸收的热量是有用的,壶吸收的热量是额外的,铁的比热容比铝小,所以烧水时使用铁壶,壶吸收热量少,节约能源。
不同物质比热容一般不同,也有不同物质比热容相同的,如冰和煤油。
普通温度计是利用了液体的热胀冷缩的原理,测温液体与被测物体发生热传递,被测物体的质量较小时,温度计与被测物体间热传递的能量,对被测物体的温度影响较大,所以应尽量选择比热较小的测温物质,例如水银。
练习7.下列能用比热容解释的事实是()A.用力搓手后双手发热B.吐鲁番地区昼夜温差较大C.堆积的种子受潮升温D.生石灰加水温度骤然升高【答案】B。
【解析】搓手发热是做功使物体内能增加的过程,与比热容无关;内陆地区昼夜温差大,是砂石比热容太小的缘故;C、D两项都是发生生物化学反应的缘故,本题在一定程度上也体现了学科间的渗透。
练习8.在相同的加热条件下,对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热,物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示,根据图象分析可推断出正确的结论是()A.若c1>c2;则m1>m2 B.若m1=m2;则c1<c2C.若c1=c2;则m1<m2 D.若m1<m2;则c1>c2【答案】D【解析】由图象可知:取相同的加热时间,即物质A、B吸收的热量相同时,B的温度变化值大.所以根据Q吸=CmΔt得cm=知:c1m1>c2m2,即:A的比热容和质量的乘积大于B的比热容和质量的乘积.A项,若c1>c2,不能判断得出m1<m2,所以A错;B项,若m1=m2,可以得到c1>c2,所以B错;C项,若c1=c2,可以得到m1>m2,所以C是错;D项,若m1<m2,可以得到c1>c2,所以D正确.根据比热容的定义及比热容是物质的特性和水的比热容是最大的来解题。