2018-2019九年級物理全冊 第十三章 第3節(jié) 比熱容學(xué)案 (新版)新人教版.doc
第3節(jié) 比熱容
第1課時 認識比熱容
1.知道不同物質(zhì)的吸熱能力不同.
2.知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性,理解比熱容的概念.
3.了解生活中利用水的比熱容大的實例.
比熱容及應(yīng)用
1.甲為100 g水,乙為200 g水,溫度都升高10 ℃,用相同的加熱裝置,乙加熱時間長.
結(jié)論:同種物質(zhì),升高相同的溫度,質(zhì)量大的吸收的熱量多 (填“多”或“少”).
2.甲和乙均為200 g水,甲溫度升高10 ℃,乙溫度升高20 ℃,用相同的加熱裝置,乙加熱時間長.
結(jié)論:相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高的溫度越高,吸收的熱量越多(填“多”或“少”).
3.同為100 g的水和沙子,溫度都升高10 ℃,用相同的加熱裝置,加熱的時間不同 (填“相同”或“不同”).
結(jié)論:相同質(zhì)量的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同 (填“相同”或“不同”).
注意:以上問題中,我們比較溫度計變化的示數(shù)來衡量物體吸收熱量的多少.這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法.
綜合以上可以知道,物體吸收熱量的多少跟質(zhì)量、種類和升高的溫度有關(guān).
4.比熱容是物質(zhì)的一種屬性,其符號為c,單位是J/(kg℃),讀作焦每千克攝氏度,水的比熱容是4.2103 J/(kg℃),它表示的意思是1 kg的水溫度升高1 ℃時所吸收的熱量是4.2103 J.比熱容的概念還可以表述為:單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度降低1 ℃所放出的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容.
1.探究:比較水和沙子的吸熱能力
猜想: 水(填“沙子”或“水”)的吸熱能力較強.
需要的器材: 酒精燈、溫度計等.
實驗前需考慮的問題:
(1)怎樣得到質(zhì)量相等的水和沙子?是不是還需要其他的器材?
(2)設(shè)計實驗思路.
思路一:用相同質(zhì)量的水和沙子,讓它們吸收相同的熱,比較它們溫度升高的多少.溫度升高越小,說明吸熱能力越強.
思路二:用相同質(zhì)量的水和沙子,讓它們升高相同的溫度,比較它們加熱時間的長短.加熱時間越長,說明吸熱能力越強.
(3)若采用思路一實驗,怎樣保證水和沙子吸收相同的熱量? 用同樣的酒精燈加熱相同的時間.
(4)測量溫度時應(yīng)注意些什么?
①選擇一根量程適當(dāng)?shù)臏囟冗M行測量;
②將溫度計的液泡全部浸沒在待測物中、液泡不能碰到器壁和底部;
③等液柱穩(wěn)定后進行讀數(shù)、讀數(shù)時要平視、不能將溫度計拿出來讀數(shù).
實驗表格:
表1質(zhì)量相同、加熱時間相同時
水
沙子
升高的溫度/℃
表2質(zhì)量相同、升高相同的溫度時
水
沙子
加熱時間/min
結(jié)論:不同物質(zhì),在質(zhì)量相等,溫度升高的度數(shù)相同時,吸收的熱量是不同的,也就是說不同物質(zhì)的吸熱能力是不同的.(填“相同”或“不同”)
2.了解幾種物質(zhì)的比熱容:
水
4.2103 J/(kg℃)
鋁
0.88103 J/(kg℃)
酒精
2.4103 J/(kg℃)
干泥土
0.84103J/(kg℃)
煤油
2.1103 J/(kg℃)
鐵、鋼
0.46103 J/(kg℃)
冰
2.1103J/(kg℃)
銅
0.39103 J/(kg℃)
蓖麻油
1.8103 J/(kg℃)
水銀
0.14103 J/(kg℃)
沙石
0.92103 J/(kg℃)
鉛
0.13103 J/(kg℃)
(1)從表中我們了解到,水的比熱容最大,說明它的吸熱能力最強.
(2)水的比熱容是沙石的4.5倍,因此,白天在同樣陽光照射下,水的溫度變化比沙石慢.
3.想想議議:我國北方樓房中都裝有“暖氣”,用水做介質(zhì),把熱量帶到房中取暖,用水做介質(zhì)有什么好處?生活和生產(chǎn)中,還有沒有用水來加熱或散熱的情況?試舉例.
解:水比熱容大的特點,在生產(chǎn)、生活中也經(jīng)常利用.如汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器,在工作時要發(fā)熱,通常要用循環(huán)流動的水來冷卻.冬季也常用熱水取暖.
比熱容是物質(zhì)的一種屬性,與物質(zhì)的種類有關(guān),與物質(zhì)的質(zhì)量﹑變化的溫度等因素?zé)o關(guān).
1.關(guān)于物質(zhì)的比熱容,下列說法中正確的是( D )
A.一物體切去一半后,剩下部分的比熱容減為原來的一半
B.吸收熱量多的物質(zhì),比熱容一定大
C.質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同熱量后,溫度高的物質(zhì)比熱容大
D.比熱容是物質(zhì)的一種特性,通過測定比熱容可以鑒別物質(zhì)
2.在我國北方農(nóng)村,農(nóng)民常在菜窖里儲存幾桶水,是因為( B )
A.水的比熱容比較大,氣溫升高時放出的熱量較多,使儲存的蔬菜不容易凍壞
B.水的比熱容比較大,氣溫降低時放出的熱量較多,使儲存的蔬菜不容易凍壞
C.水的比熱容比較大,氣溫降低時吸收的熱量較少,使儲存的蔬菜不容易凍壞
D.水的比熱容比較大,氣溫升高時放出的熱量較少,使儲存的蔬菜不容易凍壞
3.質(zhì)量相等的甲、乙兩種液體,溫度相同、用兩盞完全相同的酒精燈分別加熱,記錄的溫度與時間變化的曲線如圖,可知c甲<c乙.(填“>”“<”或“=”)
第2課時 熱量的計算
會進行簡單的熱量計算.
熱量的計算
水的比熱容是4.2103 J/(kg℃),由水的比熱容計算:
1.質(zhì)量是5 kg的水,溫度升高1℃所吸收的熱量是多少?
2.質(zhì)量為5 kg的水,溫度降低10℃所放出的熱量是多少?
1.如果以Q吸代表物體吸收的熱量,c代表物質(zhì)的比熱容,m代表物體的質(zhì)量,t0表示物體原來的溫度(初溫),t表示物體后來的溫度(末溫),通過以上計算,可以總結(jié)出一個計算熱量的公式:Q吸= cm(t-t0).
試計算:把質(zhì)量為2 kg,溫度為30℃的鋁塊加熱到100 ℃,鋁塊吸收的熱量是多少?[已知鋁的比熱容是0.88103 J/(kg℃)]
解:鋁的比熱容c鋁=0.88103 J/(kg℃),
鋁塊吸收的熱量Q吸=cm(t-t0)=0.88103 J/(kg℃)2 kg(100-30) ℃=123 200 J.
2.如果要計算物體降溫時放出的熱量,那么公式是Q放= cm(t0-t).
試計算:有一根燒紅的鐵釘,溫度是800 ℃,質(zhì)量是1.5 g,溫度降低到20 ℃,放出多少熱量?[已知鐵的比熱容是0.46103 J/(kg℃)]
解:放出的熱量Q放=cm(t0-t)=0.46103 J/(kg℃)1.510-3 kg(800-20) ℃=538.2 J.
1.比熱容計算公式可以寫為Q=cmΔt,其中Δt表示溫度的變化量,c為物質(zhì)的比熱容,m為物體質(zhì)量.
2.注意“升高到”與“升高了”的區(qū)別.
1.現(xiàn)有質(zhì)量和初溫相同的鋁塊、鐵塊和銅塊,其比熱容c鋁>c鐵>c銅.
(1)如果升高相同的溫度后,吸收熱量最多的是鋁塊.
(2)如果吸收相同的熱量后,末溫最高的是銅塊.
2.質(zhì)量為500 g的鐵鍋中放有3 kg水,把它們從15 ℃加熱到85 ℃,吸收了多少熱量?[c鐵=0.46103 J/(kg℃),c水=4.2103 J/(kg℃)]
解:Q吸=cmΔt=4.2103 J/(kg℃)3 kg70 ℃=8.82105 J.
3.質(zhì)量為500 g的某種物質(zhì),溫度從20 ℃升高到30 ℃,吸收了2.1104 J的熱量,則這種物質(zhì)的比熱容是多少?它可能是什么物質(zhì)?
解:由Q=cmΔt可知,c=,則c=== 4.2103 J/(kg℃),它可能是水.