京师教育精品小班学科辅导讲义
课程名称 : 预习课 年 级: 初三 辅导科目: 物理 课时数: 3
第 3讲:比热容
教学目标
1、知道物质的比热容的概念、物理意义;
2、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象,并能设计实验、解决简单的问题;
3、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验;
4、能够利用吸热、放热公式进行相关计算。
教学重难点
1、理解比热容的概念;
2、熟悉实验流程、能自主设计实验;
3、掌握比热容的计算。
三、教学过程
(一)、课堂回顾
请同学们思考一下,内能与热量的区别。
(二)、知识要点
知识点1、比热容
1、一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比,叫做物质的比热容。符号c,单位为焦每千克摄氏度,符号为J/(㎏·℃)。
2、比热容是物质本身的一种性质
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
知识点2、实验探究
1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关
2、猜想与假设
以水为例:水吸热的多少,与水的质量,水的温度升高有关,不同物质,质量相同,温度升高相同吸热是否相同呢
总结:物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。
3、制定计划与设计实验
提示:注意控制变量法的使用,取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是否相同。(以加热时间的多少来看吸热的多少)
4、进行实验与收集证据
物质种类 质量m/kg 初温t/℃ 末温t/℃ 温度变化△t/℃ 加热时间T/min
水
水
煤油
煤油
5、分析与论证:
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是相同的;
相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是不同的。
6、评估、交流与合作
7、分析误差的原因
知识点3、热量的计算
1、吸热公式:Q吸=cm(t-t0)
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。
2、放热公式:Q放=cm(t0-t)
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
注意:
物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高(或降低)的乘积决定,跟物体的温度高低无关。
(三)、精讲精练
例题1、铝的比热容是0.88×103J/(kg ℃),由此可知( )
A.单位质量的铝温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J
B.1kg的铝温度升高l℃时吸收的热量是0.88×103J/(kg ℃)
C.1kg的铝温度降低1℃时放出的热量是0.88×103J
D.1kg的铝温度升高到1℃时吸收的热量是0.88×103J
【答案】C
变式训练1、下列各种情况下比热容会发生变化的是( )
A.一杯水倒去一半
B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑
D.15℃的水变成45℃的水
【思路点拨】物质的比热容是物质本身的一种特性;根据比热容概念,即可判断。
【答案】B
变式训练2炎热的夏天,小玥与家人到湄洲岛度假,她站在沙滩上脚感到烫,而当他站在海水中时脚却感到凉,这主要是因为水和沙子具有不同的( )
A.热量 B.热值 C.内能 D.比热容
【答案】D
【解析】热量、内能、比热容都是物理学中三个重要的物理量,三者之间有区别也有联系,学生容易混淆,在沙滩上,水和沙子在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的比热容较大,水的温度变化小,沙子的比热容较小,沙子的温度变化大,所以海水凉,砂子烫。
例题2、某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是 ℃,这表明实验时的大气压强
一个标准大气压。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高的多。请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)B;(2)97;小于;(3)不同
【解析】(1)用控制变量法进行探究,因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式,与酒精的多少无关,所以B选项多余。
(2)在图中,水的沸点为97℃;因为沸点低于100℃,所以实验时的大气压小于一个标准大气压。
(3)在质量、吸收的热量相同时,不同液体升高的温度不同,说明不同物质的吸热能力不同。
变式训练1、用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热,如图反映的是温度随时间变化的图象, 从图中可以看出( )
A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
C.它们的比热容一样大 D.无法判断热量的计算
【答案】B
变式训练2、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,小刚和几个同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用相同的加热器给它们加热。加热器每分钟放出的热量相等,且放出的热量全部被水和煤油吸收。下表是同学们记录的实验数据,请你根据下表中的实验数据,回答下列问题:(ρ煤油=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
液体(杯号) 体积 初温 加热时间 末温
水(1) 480mL 20℃ 10min 50℃
煤油(2) 600mL 20℃ 10min 80℃
水 (3) 480mL 20℃ 10min 50℃
煤油(4) 600mL 20℃ 5min 50℃
(1)分析比较_________号两个烧杯的实验数据,可以得出的初步结论是:在质量和升高的温度都相同时,____________________________。
(2)分别比较1、2、3、4号烧杯的实验数据,结合(1)中的结论,归纳后可得出结论:物体温度升高时吸收热量的多少与_________这几个因素有关。
【答案与解析】(1)1、4;比热容大的吸热多。(2)比热容、质量、升高的温度。
例题3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水,该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【思路点拨】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。
【答案与解析】
Q 吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg ·℃)×5kg ×(40-20)℃
=4.2×105J
变式训练1、质量为2kg的水,温度由30℃升高了50℃,吸收多少热量?
【答案】4.2×105J
【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物体升高温度t-t0=50℃,而原来的温度30℃在本题中无实际意义。
变式训练2、用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容______________(填“相同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块和铅块,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为______________;若铜块温度升高了100℃,则它吸收了______________J的热。(c铜=3.9×102J/(kg·℃),c铅=1.3×102J/(kg·℃ ))
【思路点拨】比热容是物质的一种特性,同种物质比热容相同,不同物质比热容不同.根据公式Q=cm△t可计算铜块与铅块升高的温度之比和块温度升高了100℃吸收的热量。
【答案与解析】
相同;
;
Q吸=c铜m铜Δt=3.9×102 J/(kg·℃)×1kg×100℃=3.9×104J
(四)、课堂小测
1、阳光同照沙滩和海面.温度高的是________,这是因为沙子比水的 ________小。
【答案】沙滩;比热容
【解析】阳光同照沙滩和海面,由于沙子比水的比热容小,根据Q=cm△t可知,沙子升高的温度较高,所以温度高的是沙滩,故答案为:沙滩;比热容。
2、比热容是物质的一种________,对于某种物质,它的比热容是________的,不同的物质,比热容一般是________的。常见的物质以________的比热容最大。
【答案】特性; 一定 ; 不同;水
3、水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),其物理意义为: 。
一杯水倒去一半,剩下的半杯水比热容为 。
质量为1 kg的水温度升高1℃时吸收的热量为4.2×103J;4.2×103J/(kg ℃)
4、热量可以用公式________计算,其中吸热公式为________,放热公式为________。
【答案】Q=cm△t ; ;
5、水具有比热容大的特点,图中现象与此特点无关的是( )
【答案】B
【解析】水的比热容较大,所以相同质量的水与其他物质,吸收或放出相同的热量,水温度变化较小,故选项A、C、D都与这个方面有关,而空调房间内放水增加湿度是为了让水蒸发,与水的比热容较大无关。
6、将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙,加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后,观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容 ( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【解析】由题意可知甲、乙、丙三块金属的质量、初温、末温均相同,进一步观察图片可知最后丙金属块放出的热量最多,根据公式,可知放出热量多的金属块,比热容大。
7、冬天,室内取暖的暖气,很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器,其原因是 ( )
A.水比较便宜 B.水的密度小 C.水的比热容大 D.水的沸点高
【答案】C
【解析】该题考查水的比热容较大这一性质的实际应用,因为水的比热容较大,在降低相同温度的条件下,可以释放更多的热量。
8、如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时,温度与时间的图象。如果甲、乙两种物质的比热容分别为、则下列判断正确的是 ( )
A. B. C. D.由图象不能判断、的大小
【答案】B
【解析】利用图象应该能够分析得知、的大小,因为在相同的时间内两物质吸收的热量相同。这是因为两个“热得快”电加热设备,相同的时间内放出的热量相同,都被两种液体吸收。由公式可知Q相同,m相同,所以温度升高越多,比热容c就越小。从图中可看出在相同时间t内,物质甲、乙升高的温度大于,所以。
9、(多选)已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的( )
A.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
B.将一块铜的质量减小一半,它的比热容不变
C.质量相等的铝块和铜块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜和铝,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜传给铝
【答案】BC
10、潍坊白浪河湿地公园建成后。水域面积大大增加,不仅起到了美化绿化作用,提升了城市形象,而且改善了周边生态环境,附近居民明显感觉到昼夜温差变小了。请你运用所学物理知识,做出简要的解释。
【答案与解析】水域面积增大,蓄水量增多,又因为水的比热容较大,所以在吸收或放出同样热量的情况下,温度变化小。(只要答出水的比热容较大,即可)
11、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少,他得到如下数据
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的________________有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:________________。
【答案与解析】
(1)质量(2)相同质量、升高相同温度时,水的比热容大,水吸收热量的多。
12、一根烧红的铁钉,温度是500℃,质量是1.5g,它的温度降低到20℃,要放出多少热量?已知铁的比热容c铁=0.46×103J/(kg ℃)
【答案与解析】
铁钉放出的热量:
Q放=cm△t
=0.46×103J/(kg ℃)×1.5×10-3kg×(500℃-20℃)
=331.2J
所以,铁钉要放出的热量为331.2J。
(五)、课后小结
1、物质的比热容越大,其温度越不容易改变。
2、比热容的大小只取决于物质本身及状态,与其他条件无关。
3、水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
(六)、课后作业
1、热传递的过程中,物体吸收或放出能量的多少就是________,热传递发生的条件是____________。在热传递中,高温物体将能量向_______传递,直至各物体_______________。
【答案】热量 物体之间存在温度差 低温物体 温度相同
2、水的比热容c=4.2×103 ,水结冰后它的比热容将 (填“改变”或“不变”);把2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为 J。
【答案】J/(kg·℃) 改变 6.72×105J
3、质量相等的甲、乙两个小球()在相同的条件下加热到相等的温度后,再分别放出相等的热量。则两个小球的温度相比t甲________t乙。
【答案】>
【解析】由可得,,在、m、t0相同的条件下,c越大,则t就越大。
4、有两种物质的质量之比为3:2,比热容之比为1:3,如果它们升高的温度之比为4:1,则它们吸收的热量之比为________。
【答案】2:1
【解析】试题中已知两种物体的质量、比热容和升高温度之比,求解它们吸收的热量之比,由公式,可直接得出两者吸收热量的比值:。
5、生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害.主要是因为水的( )
A.质量较小 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.比热容较大
【答案】D
6、关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟它的吸热多少有关
C.物体的比热容跟它的放热多少有关
D.物体的比热容是物体本身的一种特性
【答案】D
【解析】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;比热容是物质本身的一种特性,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(放出)热量的多少均无关;所以,A、B、C不符合题意,D符合题意;故选D。
7、将比热容不同的物体同时放入冰箱,下列说法中,正确的是( B )
A.比热容大的物体放出的热量多
B.温度高的物体放出的热量多
C.质量大的物体放出的热量多
D.无法确定谁放出的热量多
【解析】由物体放热公式,可知,物体放出热量的多少与物体的比热容、质量和降低的温度有关,现在仅知道三者中一个量的大小关系,故无法确定谁放出的热量多。
8、铁的比热容大于铜的比热容.质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,若吸收的热量全部转化为内能,则铁块的( )
A.温度升高较少 B.末温较低 C.内能增加较少 D.内能较小
【答案】A
【解析】A、质量相同的铁块和铜块,因为铁的比热容大于铜的比热容,吸收相同的热量后,由Q吸=cm△t可知,铜块的温度升高的多,铁块的温度升高较少,故A正确;
B、由于铁和铜的初温不确定,所以铁块和铜的末温也不确定,故B错误;
CD、铁块和铜块吸收相等的热量,所以铁块和铜块的增加的内能是相同的,故C、D错误。故选A。
9、在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱,夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象。而沿海地区是“气候宜人,四季如春”,这表明水对气温有显著影响,是因为( )
A.水的透明度高,容易吸收太阳能
B.水的比热容比沙石的比热容大
C.水在蒸发时有致冷作用
D.水的对流性能好
【答案】B
10、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图a图所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )
A. a
B. b
C. c
D. d
【答案】C
【解析】抓住题目中的关键字词“其他条件不变”,即加热条件不变。那么在相同时间内,物质所吸收的热量相同,所以加水前后,水在相同时刻Q吸相等,根据公式Q=cmΔt,当Q、c一定时,m越大,Δt越小。因此加水后的曲线斜率应小于原来的曲线a,同时应当考虑水沸腾时温度保持在沸点不变,故选择C。
11、在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是( )
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B.盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等
C.两种液体的体积要完全相等
D.两种液体的初温一定要相同
【答案】B
【解析】A、酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故A不符合题意;
B、实验中,两种液体的质量必须相等,符合控制变量法的要求,盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况,故应使容器保持相同,故B符合题意;
C、液体的体积对升温的快慢不会造成影响,属多余的量,故C不符合题意;
D、实验时需要测量两种液体升高温度的情况进行比较,但不一定要求两种液体的初温相同,故D不符合题意。
13、阅读材料
热岛效应
城市的平均气温比周围乡村高一些,就像一个个“热岛”分布于乡村之中,这种现象称为“热岛效应”(如图)。形成“热岛效应”的原因大致有:在城市的生产和生活中,燃烧大量的燃料,排放出大量的热;以水泥、沥青为主的路面和建筑物有较强的吸收太阳辐射能的本领;城市中的水面小、地面的含水量小,致使水的蒸发少,加之空气流动不畅,城市中的热不能及时传递出去等。这种效应给城市和周围乡村的环境带来不利影响。请回答:
(1)形成“热岛效应”的原因大致有哪几个方面?
(2)要减弱“热岛效应”请提出一些合理的建议。
【答案与解析】
(1)导致“热岛效应”的原因有:
①燃烧大量燃料,向外排放大量的热;
②水泥、沥青路面吸收大量太阳辐射的热;
③城市中的水面小,地面含水量少,致使水蒸发吸热少;
④城市空气流动不畅,城市中的热不易传递出去;
(2)可以通过增加公园面积,种植树木花草,建造人工湖等减弱“热岛效应”。
14、为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g 升高10℃所需要时间/s 升高20℃所需时间/s 升高30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(1)在此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质 ,请再列举一个类似思想的实验: (请仿造上面的句式填)。
(2)分析上表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量.
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (填“沙子”或“水”)升高的温度更高,所以白天在海边会吹 (填“海风”或“陆风”)。
(4)有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路,经过思考,他 (填“顺风”或“逆风”) 走了下去,终于走出了森林。
【答案】(1)吸收热量的多少;用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少;(2)大于;(3)沙子;海风;(4)顺风
【解析】(1)此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;转换法的例子:用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少。
(2)由表可知:质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(3)因为沙子的比热小,如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子升高的温度更高;白天在阳光的照射下,沙子升温快,海滩升温快,气压低,海水升温慢气压高,因此会吹海风。
(4)白天在阳光的照射下,森林升温慢气压高,空气由森林向气压低的外边吹,要走出森林要顺风而行。
15、给一个体积是10cm3的实心铁块加热,使它的温度升高10℃,求它需吸收的热量;若现有一同样大小的铁球,使它的温度由30℃升高到35℃,吸收的热量是65J,则此铁球是实心的吗?为什么?[已知c铁=0.46×103J/(kg ℃),ρ铁=7.9×103kg/m3)
【答案与解析】
高中★初中★小学 专业课外辅导
16 / 16京师教育精品小班学科辅导讲义
课程名称 : 预习课 年 级: 初三 辅导科目: 物理 课时数: 3
第 3讲:比热容
教学目标
1、知道物质的比热容的概念、物理意义;
2、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象,并能设计实验、解决简单的问题;
3、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验;
4、能够利用吸热、放热公式进行相关计算。
教学重难点
1、理解比热容的概念;
2、熟悉实验流程、能自主设计实验;
3、掌握比热容的计算。
三、教学过程
(一)、课堂回顾
请同学们思考一下,内能与热量的区别。
(二)、知识要点
知识点1、比热容
1、一定质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比,叫做物质的比热容。符号c,单位为焦每千克摄氏度,符号为J/(㎏·℃)。
2、比热容是物质本身的一种性质
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
知识点2、实验探究
1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关
2、猜想与假设
以水为例:水吸热的多少,与水的质量,水的温度升高有关,不同物质,质量相同,温度升高相同吸热是否相同呢
总结:物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。
3、制定计划与设计实验
提示:注意控制变量法的使用,取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是否相同。(以加热时间的多少来看吸热的多少)
4、进行实验与收集证据
物质种类 质量m/kg 初温t/℃ 末温t/℃ 温度变化△t/℃ 加热时间T/min
水
水
煤油
煤油
5、分析与论证:
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是相同的;
相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是不同的。
6、评估、交流与合作
7、分析误差的原因
知识点3、热量的计算
1、吸热公式:Q吸=cm(t-t0)
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。(t-t0)表示温度的升高量。
2、放热公式:Q放=cm(t0-t)
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
注意:
物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高(或降低)的乘积决定,跟物体的温度高低无关。
(三)、精讲精练
例题1、铝的比热容是0.88×103J/(kg ℃),由此可知( )
A.单位质量的铝温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J
B.1kg的铝温度升高l℃时吸收的热量是0.88×103J/(kg ℃)
C.1kg的铝温度降低1℃时放出的热量是0.88×103J
D.1kg的铝温度升高到1℃时吸收的热量是0.88×103J
变式训练1、下列各种情况下比热容会发生变化的是( )
A.一杯水倒去一半
B.水凝结成冰
C.一块铁加工成铁屑
D.15℃的水变成45℃的水
变式训练2炎热的夏天,小玥与家人到湄洲岛度假,她站在沙滩上脚感到烫,而当他站在海水中时脚却感到凉,这主要是因为水和沙子具有不同的( )
A.热量 B.热值 C.内能 D.比热容
例题2、某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是 ℃,这表明实验时的大气压强
一个标准大气压。(选填“大于”“小于”或“等于”)
(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高的多。请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力 (选填“相同”或“不同”)。
变式训练1、用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热,如图反映的是温度随时间变化的图象, 从图中可以看出( )
A.甲的比热容大 B.乙的比热容大
C.它们的比热容一样大 D.无法判断热量的计算
变式训练2、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,小刚和几个同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用相同的加热器给它们加热。加热器每分钟放出的热量相等,且放出的热量全部被水和煤油吸收。下表是同学们记录的实验数据,请你根据下表中的实验数据,回答下列问题:(ρ煤油=0.8×103kg/m3,ρ水=1.0×103kg/m3)
液体(杯号) 体积 初温 加热时间 末温
水(1) 480mL 20℃ 10min 50℃
煤油(2) 600mL 20℃ 10min 80℃
水 (3) 480mL 20℃ 10min 50℃
煤油(4) 600mL 20℃ 5min 50℃
(1)分析比较_________号两个烧杯的实验数据,可以得出的初步结论是:在质量和升高的温度都相同时,____________________________。
(2)分别比较1、2、3、4号烧杯的实验数据,结合(1)中的结论,归纳后可得出结论:物体温度升高时吸收热量的多少与_________这几个因素有关。
例题3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水,该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
变式训练1、质量为2kg的水,温度由30℃升高了50℃,吸收多少热量?
变式训练2、用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容______________(填“相同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块和铅块,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为______________;若铜块温度升高了100℃,则它吸收了______________J的热。(c铜=3.9×102J/(kg·℃),c铅=1.3×102J/(kg·℃ ))
(四)、课堂小测
1、阳光同照沙滩和海面.温度高的是________,这是因为沙子比水的 ________小。
2、比热容是物质的一种________,对于某种物质,它的比热容是________的,不同的物质,比热容一般是________的。常见的物质以________的比热容最大。
3、水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),其物理意义为: 。
一杯水倒去一半,剩下的半杯水比热容为 。
4、热量可以用公式________计算,其中吸热公式为________,放热公式为________。
5、水具有比热容大的特点,图中现象与此特点无关的是( )
6、将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙,加热到相同的温度后,放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后,观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容 ( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
7、冬天,室内取暖的暖气,很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器,其原因是 ( )
A.水比较便宜 B.水的密度小 C.水的比热容大 D.水的沸点高
8、如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时,温度与时间的图象。如果甲、乙两种物质的比热容分别为、则下列判断正确的是 ( )
A. B. C. D.由图象不能判断、的大小
9、(多选)已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的( )
A.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
B.将一块铜的质量减小一半,它的比热容不变
C.质量相等的铝块和铜块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜和铝,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜传给铝
10、潍坊白浪河湿地公园建成后。水域面积大大增加,不仅起到了美化绿化作用,提升了城市形象,而且改善了周边生态环境,附近居民明显感觉到昼夜温差变小了。请你运用所学物理知识,做出简要的解释。
11、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少,他得到如下数据
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的________________有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:________________。
12、一根烧红的铁钉,温度是500℃,质量是1.5g,它的温度降低到20℃,要放出多少热量?已知铁的比热容c铁=0.46×103J/(kg ℃)
(五)、课后小结
1、物质的比热容越大,其温度越不容易改变。
2、比热容的大小只取决于物质本身及状态,与其他条件无关。
3、水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
(六)、课后作业
1、热传递的过程中,物体吸收或放出能量的多少就是________,热传递发生的条件是____________。在热传递中,高温物体将能量向_______传递,直至各物体_______________。
2、水的比热容c=4.2×103 ,水结冰后它的比热容将 (填“改变”或“不变”);把2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为 J。
3、质量相等的甲、乙两个小球()在相同的条件下加热到相等的温度后,再分别放出相等的热量。则两个小球的温度相比t甲________t乙。
4、有两种物质的质量之比为3:2,比热容之比为1:3,如果它们升高的温度之比为4:1,则它们吸收的热量之比为________。
5、生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害.主要是因为水的( )
A.质量较小 B.凝固点较低 C.沸点较高 D.比热容较大
6、关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟它的吸热多少有关
C.物体的比热容跟它的放热多少有关
D.物体的比热容是物体本身的一种特性
7、将比热容不同的物体同时放入冰箱,下列说法中,正确的是( B )
A.比热容大的物体放出的热量多
B.温度高的物体放出的热量多
C.质量大的物体放出的热量多
D.无法确定谁放出的热量多
8、铁的比热容大于铜的比热容.质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,若吸收的热量全部转化为内能,则铁块的( )
A.温度升高较少 B.末温较低 C.内能增加较少 D.内能较小
9、在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱,夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象。而沿海地区是“气候宜人,四季如春”,这表明水对气温有显著影响,是因为( )
A.水的透明度高,容易吸收太阳能
B.水的比热容比沙石的比热容大
C.水在蒸发时有致冷作用
D.水的对流性能好
10、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图a图所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )
A. a
B. b
C. c
D. d
11、在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是( )
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B.盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等
C.两种液体的体积要完全相等
D.两种液体的初温一定要相同
12、阅读材料
热岛效应
城市的平均气温比周围乡村高一些,就像一个个“热岛”分布于乡村之中,这种现象称为“热岛效应”(如图)。形成“热岛效应”的原因大致有:在城市的生产和生活中,燃烧大量的燃料,排放出大量的热;以水泥、沥青为主的路面和建筑物有较强的吸收太阳辐射能的本领;城市中的水面小、地面的含水量小,致使水的蒸发少,加之空气流动不畅,城市中的热不能及时传递出去等。这种效应给城市和周围乡村的环境带来不利影响。请回答:
(1)形成“热岛效应”的原因大致有哪几个方面?
(2)要减弱“热岛效应”请提出一些合理的建议。
13、为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如下图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
质量/g 升高10℃所需要时间/s 升高20℃所需时间/s 升高30℃所需时间/s
沙子 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(1)在此实验中采用了转换法的思想,用加热时间的长短来表示物质 ,请再列举一个类似思想的实验: (请仿造上面的句式填)。
(2)分析上表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量.
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (填“沙子”或“水”)升高的温度更高,所以白天在海边会吹 (填“海风”或“陆风”)。
(4)有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路,经过思考,他 (填“顺风”或“逆风”) 走了下去,终于走出了森林。
14、给一个体积是10cm3的实心铁块加热,使它的温度升高10℃,求它需吸收的热量;若现有一同样大小的铁球,使它的温度由30℃升高到35℃,吸收的热量是65J,则此铁球是实心的吗?为什么?[已知c铁=0.46×103J/(kg ℃),ρ铁=7.9×103kg/m3)
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