研究物质的比热容

第十二章内能与热机12.3研究物质的比热容导学设计应用示例第十一章简单机械和功课堂小结课堂反馈导学设计学点1探究物质的吸、放热性能12.3研究物质的比热容小组之间交流、讨论教材P31、P32的内容，结合图示，完成下列问题：图12－3－312.3研究物质的比热容[猜想假设]由同种物质在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量相等，由此猜想不同物质，在质量______，温度变化________时，它们吸收或放出的热量________(均选填“相等”或“不相等”）.[实验设计]根据猜想我们可以先用_______测量出相同质量的水和砂石；然后利用相同的酒精灯，给它们加热相同的时间，观察_________示数的变化情况.相等相等不相等天平温度计12.3研究物质的比热容[实验器材]烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、_______、钟表、________、火柴、搅拌器.[实验步骤]取两个________________的烧杯，分别装入_____________的水和砂石作为研究对象，组装实验器材(如图所示）.用______的酒精灯对它们进行加热，同时搅拌砂石和水，使之____________.观察在相同的加热时间内，砂石和水________________.天平温度计规格相同质量相等相同受热均匀升高的温度12.3研究物质的比热容[实验结论]分析如下实验数据可得出：质量相等的水和砂石，加热相同的时间，它们升高的温度_________(选填“相同”或“不相同”）；质量相等的水和砂石，升高相同的温度时，它们的加热时间是___________(选填“相同”或“不相同”）的.由此得出质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量_________(选填“相等”或“不相等”）.不相同不相同不相等12.3研究物质的比热容加热时间/min0123456789水的温度/℃20212223242526272829煤油的温度/℃20222426283032343638学点2比热容12.3研究物质的比热容自学教材P33，完成下列的问题：问题1：结合教材内容，试着阐述出比热容的概念：在物理学中，用比热容表示物质的_________性能，比热容在数值上等于___________的某种物质，温度升高(或降低）1℃所吸收(或放出）的热量.比热容用符号______表示，单位是__________，读作“________________”.吸、放热单位质量cJ/(kg·℃）焦每千克摄氏度12.3研究物质的比热容问题2：结合教材P33表格可以得出：①一般来说，不同的物质，其比热容__________(选填“相同”或“不相同”）；②表中比热容最大的是_________，代表的物理意义是____________________________________________________；③_______和______是同种物质，但其比热容_________(选填“相同”或“不相同”），________和______比热容相等，但物质是不同的.不相同水1千克水温度升高(或降低）1℃时，吸收(或放出的热量是4.2×103J水冰不相同煤油冰学点3热量的计算12.3研究物质的比热容结合比热容值的物理意义，试着分析下列问题：问题1：水的比热容是_____________________，其物理意义是1kg水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J，那么推广一下，2kg水温度升高1℃时吸收的热量是_________J，2kg水温度升高10℃吸收的热量是____________J，由此我们可以推导出物体吸收热量的公式为_____________________.其中Q吸为物体吸收的热量，m为物体的_______，Δt为物体____________.4.2×103J/(kg·℃）8.4×1038.4×104Q吸＝cmΔt质量升高的温度12.3研究物质的比热容问题2：在物体吸收热量的计算中要做好单位的统一，质量的单位为______，温度的单位为______，比热容的单位为___________，得出热量的单位是____.问题3：由吸收热量的计算公式，我们同理也可以得出物体放出热量的公式为______________.可以变形出公式_____________、______________、____________.kg℃J/(kg·℃）JQ放＝cmΔt学点4应用比热容解释一些现象12.3研究物质的比热容自学教材P33、P34，小组之间交流、讨论完成下列问题：问题1：沿海和沙漠地区温差变化不同，其原因是在太阳照射时间相同的情况下，沿海地区水的面积较大，因水的比热容______，温差变化______；沙漠地区砂石面积较大，砂石的比热容______，温差变化______，所以沿海地区气温变化小，沙漠地区气温变化大.大小小大12.3研究物质的比热容问题2：关于汽车它应用了很多物理知识，试着阐述一下发动机的冷却剂选用水，为什么？[答案]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机的冷却剂选用水.12.3研究物质的比热容[拓宽延伸]水的比热容大的应用可以总结为如下两点：①可以用来调节_________.②利用水的比热容大这一特性做散热剂，如在秧田里多灌一些水可以保护秧苗在夜间不致受冻；冬天人们用暖水袋取暖；冬天用水做暖气供暖的介质等；同理可以做_________，如利用水来气温制冷剂类型一探究不同物质的吸、放热性能12.3研究物质的比热容应用示例例1如图12－3－4所示的是探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置．图12－3－312.3研究物质的比热容(1)为了得到质量相同的水和干沙子，应选的器材是____________；(2)为了比较水和干沙子的温度变化情况，应选用的器材是____________；(3)实验中为了使水和干沙子吸收相同的热量，你的做法是_____________________________________________；天平、烧杯温度计使用相同的酒精灯给水和干沙子加热相同的时间12.3研究物质的比热容(4)实验时，观察到沙子的温度升高得较快，这说明____________________________________________；(5)如果使质量相等的水和沙子升高相同的温度，你认为吸收热量多的是________；通过这个实验现象的分析，你可以得出的结论是______________________________________________．沙子的吸热能力弱，吸收相同的热量，沙子升高的温度高水物质升高相同的温度，吸收热量越多，物质的吸热能力越强12.3研究物质的比热容[实验点拨]把握四个实验考点，正确解答实验探究题．①在实验中，通过比较质量相同的不同物质在吸收相同的热量时温度升高的多少来比较不同物质的吸热能力．温度升高得多，说明吸热能力弱；温度升高得少，说明吸热能力强．②在实验时，要用相同的热源进行加热，以保证相同时间内提供的热量相同．③本实验中，运用了控制变量法及转换法．控制变量法：控制不同的物质质量相同，相同时间内吸收的热量相同；转换法：将不同物质的吸热能力转换为升高温度的多少．④在本实验中，还可以让质量相同的不同物质，升高相同的温度，通过比较被加热的时间长短来比较不同物质的吸热能力，被加热时间长，说明吸热能力强．类型二比热容的概念12.3研究物质的比热容例2

下列关于比热容的说法中，正确的是(

)A．物体的质量越小，比热容越大B．物体升高的温度越低，比热容越大C．物体吸收的热量越多，比热容越大D．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收的热量或升高的温度均无关D12.3研究物质的比热容[解析]比热容是物质自身的性质，与物质本身和物质的状态有关，而与物体的质量、吸收的热量或升高的温度均无关．[易错警示]比热容是物质本身的一种特性，其大小只与物质的种类和状态有关，每种物质都有自己的比热容．比热容的大小与物体质量的大小、温度改变的多少、物体吸收或放出热量的多少无关．类型三热量的计算12.3研究物质的比热容例3已知煤气的热值为3.6×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]12.3研究物质的比热容12.3研究物质的比热容[方法指导]五点理解热量的计算(1)明确热量的计算公式Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)．(2)注意物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、质量和温度的变化量三个因素都有关系，而与物体的温度没有关系，注意区分“升高了”“升高到”和“降低了”“降低到”等关键词．(3)各物理量的单位必须统一：温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，热量Q的单位用J，比热容c的单位用J/(kg·℃)．(4)公式只适用于无物态变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量．(5)应用公式计算热量的步骤．12.3研究物质的比热容类型四比热容的应用12.3研究物质的比热容例4

下列四种现象中，不可以用水的比热容较大这一特征解释的是(

)A．冬天的暖气设备用热水供暖B．用水来冷却汽车发动机C．太原昼夜温差比同一纬度的沿海地区大D．夏天，在教室的地面上洒水会感觉凉爽D12.3研究物质的比热容[解析]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，降低或升高相同的温度时，水放出或吸收的热量多，所以冬天暖气设备用热水供暖，用水冷却汽车发动机；因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和砂石比较，吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，由此使得海边昼夜温差小；而太原地处内陆，所以昼夜温差大；夏天，在教室的地面上洒水，由于水蒸发从周围吸热，会使人感觉凉爽，与水的比热容大小无关．12.3研究物质的比热容[方法指导]比热容的常见应用：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)的热量很多，有利于做冷却剂或用来取暖．②由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)很多的热量而自身的温度却变化不多，有利于调节气温．课堂小结12.3研究物质的比热容比热容实验方法：控制变量法、转换法概念单位：J／(kg·℃)实验结论：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相等的实验探究调节气候热量的计算Q＝cmΔt冷却剂或用来取暖水的比热容较大的应用课堂反馈A12.3研究物质的比热容1．在“探究不同物质吸热升温现象”时，将质量相等的砂石和水分别装在易拉罐中，然后用同一酒精灯加热并不断搅拌．实验中，不同物质吸热的多少是通过____________(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来反映的．吸收相等热量后，发现________吸热升温较快，表明吸热升温较快的物质吸热能力较________(选填“强”或“弱”).加热时间砂石弱12.3研究物质的比热容2．比热容是物质的一种________，不同物质的比热容不同，冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)，它表示的意义是____________________________________________________.特性1kg的冰温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量是2.1×103J12.3研究物质的比热容3．关于比热容，下列说法正确的是(

)A．物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关B．物质的比热容与物体的温度有关C．物质的质量越大，它的比热容越大D．物质的比热容与物体的温度、质量都没有关系D12.3研究物质的比热容4.下列过程中，物质的比热容会发生变化的是(）A.把煤块碾成煤屑B.把铁屑熔化铸成铁块C.把铜块投入水中再取出D.把冰熔化成水D12.3研究物质的比热容5．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图7－1所示的实验．实验数据记录如下表．图7－1物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水6020645食用油602067012.3研究物质的比热容(1)从表中数据可知，水和食用油的质量________(选填“相同”或“不相同”)，加热结束时，食用油的温度比水的温度________(选填“高”或“低”)．(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．(3)实验表明，________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强.相同高大于水课堂反馈B12.3研究物质的比热容1.吸收热量的公式是Q吸＝cm(t－t0)；放出热量的公式是Q放＝cm(t0－t)，其中，t0是指物体的________，t是指物体的________．两个公式的适用条件：温度________的物体，用Q吸的公式计算热量；温度________的物体，用Q放的公式计算热量．初温末温升高降低12.3研究物质的比热容2．一杯水由80℃降至20℃放出的热量为Q1，它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2，则(

)A．Q1＜Q2

B．Q1＞Q2

C．Q1＝Q2

D．