(共29张PPT)
中午,沙子很烫而海水很凉。
傍晚,沙子变凉了而海水却还很温暖。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢?白天海水比沙子凉,怎么到了晚上海水却比沙子暖和呢?
猜想与假设:
可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。
提出问题:
问题1:如何比较水和沙子吸热升高温度的快慢?
1. 在加热时间(吸收热量)相同的情况下,观察物体升高的温度是否相同。
2. 观察物体升高相同的温度所需要的时间(吸收热量)是否相同。
制定计划与设计实验
两种方法在实验效果上是一致的。
方法1:加热相同的时间比较升高的温度,升温大的升温快。
方法2:升高相同的温度比较所需的加热时间,时间短的升温快
我们选择“观察物体升高相同温度所需要的时间是否相同(吸收的热量是否相同)。”
如果加热方法完全相同,就可以认为单位时间内物体吸收的热量相同。
问题2: 为什么可以通过观察加热的时间来比较物质吸收的热量?
实验时可以选取相同的热源同时加热,也可以用同一热源前后加热两次
制定计划与设计实验
问题3:实验中可以用什么器材来给水和沙子加热?
浴霸、大灯泡、“热得快” 酒精灯……
制定计划与设计实验
问题4:实验中如果改变沙子和水的质量,会不会对实验结果有影响?
制定计划与设计实验
1、研究方法:
控制变量法
. 对等量的沙子和水进行加热,观察水和沙子升高相同的温度时所需的时间是否相同。
2、主要器材(两套):
酒精灯
铁架台(铁圈)
石棉网
易拉罐
温度计
秒表
搅拌棒
火柴
天平(砝码盒)
烧杯(量筒)
制定计划与设计实验
①安装好实验器材,用天平和量筒量各取150克沙子和水分别倒入易拉罐中。
②观察温度计示数,记下加热前水和沙子的温度。点燃酒精灯加热。
③观察水和沙子升高10℃和20℃所需要的时间,分别记录在表格中。
3.实验步骤
制定计划与设计实验
问题5:实验中有哪些注意点?
均匀受热(石棉网、搅拌棒)
温度计使用
酒精灯使用
记录表格
……
物质 质量
m/kg 初温
t0/℃ 末温
t/℃
升高的温度
(t-t0)/℃ 加热时间
t/min
沙
水
进行实验和收集证据
2、质量相等的沙和水升高相同温度时,沙比水需要的时间_____(长/短),升高相同温度时沙比水吸收的热量____(多/少),这说明:质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量____(相同/不同)。
短
少
不同
分析论证
1、质量相等水升高不同温度时,升高温度越高,吸收的热量越多。升高相同温度的水质量越大,吸收的热量越多。
质量相同的不同物质升高相同的温度吸收的热量不同,可见不同物质的吸热能力不同。
问题:
如何科学地比较不同物质的这种特性呢?
物质 体积 质量
水 10cm3 10g
铁 10cm3 79g
观察表格 类比分析
表(一):
表(二):
表(一)采用“相同体积比较质量”,即用相同体积比质量,从而引入密度这一反映物质特性的物理量。
表(二)应采用怎样的方法从热学角度比较物质的这种特性呢?
物质 质量 升温 吸收热量
水 0.1kg 10℃ Q1
沙子 0.1kg 10℃ Q2
归纳:
1、什么叫比热容?
2、比热容的符号__,
国际单位制单位是_________,
c
J/(kg·K)
物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度的乘积之比叫比热容。
比热容在数值上等于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
物质 质量 升温 吸热
水 1kg 10 ℃ 4.2x104J
水 2kg 1℃ 8.4x103J
由表格两组数据算出水的比热:
C水=4.2X103J/(kg.0c)
1kg的水温度升高(或降低)1℃时
所吸收(或放出)的热量为4.2X103焦耳。
物理意义:
一些物质的比热容{单位为 J/(kg · ℃)}
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干水泥 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103
砂石 0.29×103 水银 0.14×103
查比热容表回答下列问题:
1.每种物质都有它的比热容,水与冰的比热容是否相同
物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一.
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。
因此,可以用比热容来鉴别物质的种类。
交流讨论
查比热容表回答下列问题:
2.砂石的比热容是多少 它表示什么意思
3.表格中哪种物质的比热容最大
交流讨论
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样?
因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热比沙子的比热大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。
交流讨论
end
生活·物理·社会
海陆风的形成
评估
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
1、汽车发动机为何用水来冷却?
2、冬天的散热器(俗称暖气片)为何用热水供暖?
水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
1千克的水在温度升高1℃时所吸收的热量为_____焦.
5千克的水在温度升高1℃时所吸收的热量为_____焦.
5千克的水在温度升高____℃时所吸收的热量为
_____焦
得出:Q吸=cm(t-t0)
例.现在要烧一些开水泡咖啡,设水质量5千克20℃加热到沸腾(一个标准大气压),则水要吸收多少热量呢 实际上,烧开这一壶水所需提供的热量要大于 ,想一想为什么?
4200
21000
80
1680000
得出:Q放=cm(t0-t)
一般情况下热传递过程中总有热量损失
某家庭用热水器烧水时,使50kg的水由20℃升高到50℃,要吸收____J的热量.[c水=4.2×103J·(kg·℃)]
小结:
1.比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性,
2.比热容的应用:用比热容解释简单的自然现象,用比热容鉴别物质等.
3.热量的计算Q吸=cm(t-t0) ,Q放=cm(t0-t)
谢谢各位同学和老师