第3节 比热容
第1课时 比热容
【学习目标】
1.知道用比热容表示不同物质吸放热本领的强弱。
2.知道比热容的定义、符号和单位,知道比热容是物质的一种特性。
3.会查物质的比热容表,记住水的比热容,用比热容解释生产、生活中常见的现象。
情景导入
炎热的夏天,我们在湖里(或海里)游泳时,觉得水中很凉爽,而从水里走上岸,赤脚踩在沙面上,却感觉到沙子烫脚,于是我们就产生了这样一个疑问,为什么在同样的阳光照射下,沙子烫脚,而水却很凉呢?要回答这一问题就要用到本节“比热容”的有关知识。
自主探究
自主阅读教材P11的内容,完成下面的实验:
1.实验目的:比较不同物质的吸热情况。
实验器材:相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、__水、食用油、钟表__。
实验方法:不同物质,在质量相等时,升高温度相同,比较加热时间的长短。
实验步骤:
(1).将100克的食用油和水分别装入两个同样的玻璃杯中。
(2).用相同规格的电加热器以相同的方式加热,并使用同规格的温度计分别测量温度,记下食用油和水的温度每升高10℃、20℃、30℃所需要的时间,将记录的数据填入表中。
实验数据:
物质 食用油 水
质量/kg 0.1 0.1
温度升高10℃
所需时间/min
温度升高20℃
所需时间/min
温度升高30℃
所需时间/min
分析与结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量__不同__。升高相同温度时,需要加热时间越长的物质,吸收的热量__越多__。
自主阅读教材P12的内容,独立思考并完成:
2.为了表示不同物质吸热能力的强弱,物理学中引入了什么概念?具体是怎么定义的呢?
答: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。
3.用两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体,若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量,加热时间相同且液体均未沸腾,则(A)
A.两杯液体吸收的热量相等
B.温度较高的液体吸热能力强
C.温度较低的液体吸收的热量较多
D.温度较高的液体吸收的热量较多
4.关于比热容的概念,下列说法中错误的是(C)
A.单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量,叫作这种物质的比热容
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫作这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容也越大,比热容与热量有关
D.各种物质都有自己的比热容,它是物质的特性之一
5.水的比热容为多少?其含义是什么?
答:c水=4.2×103J/(kg·℃),其含义是质量为1kg的水,温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
6.在常见物质中水的比热容最大,还有其他什么应用吗?
答:①调节温度;②作为冷却液或取暖剂;③北方楼房的“暖气”;④降温时,傍晚在秧田里灌一些水过夜,对秧苗可以保温。
合作研讨
1.对学:
分享独学1—6题:(1)对子之间相互检查自学成果,用红笔评定等级。(2)对子之间针对自学的内容相互解疑,并标注出对子之间不能解疑的内容。
2.群学:
小组研讨:(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题,并解疑。(2)针对组内不能解答的问题,寻找老师或邻组支援,共同解决组内疑难。
当堂检测
见学生用书。
课后反思第2课时 热量的计算
【学习目标】
1.通过推导能用比热容进行简单的热量计算。
2.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。
情景导入
知识回顾:
1.比热容是物质的一种特性。同种物质在同一状态下比热容与它的__质量__、__体积__、__温度高低__、__吸放热多少__无关;同一种物质在不同状态下的比热容不同。
2.水的比热容是__4.2×103J/(kg·℃)__;它表示的物理意义是:__质量为1kg的水,温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是4.2×103J__。
自主探究
自主阅读教材P14内容,独立思考并完成:
试计算下列物体吸收的热量。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
1.质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
解:4.2×103J。
2.质量为2kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
解:8.4×103J。
3.质量为mkg的水,温度升高1℃吸收的热量是多少?
解:4.2m×103J。
4.质量为mkg的水,温度升高2℃吸收的热量是多少?
解:8.4m×103J。
5.质量为mkg的水,温度从10℃升高到80℃吸收的热量是多少?
解:m×70×4.2×103J。
6.质量为mkg的水,温度从t0 ℃升高到t℃吸收的热量是多少?
解:m×(t-t0)×4.2×103J。
总结:如果用Q表示物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:Q吸=__cm(t-t0)__,如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q放=__cm(t0-t)__。如果用Δt表示温度的变化量,则吸放热公式可以表示为Q=__cmΔt__。
7.把3kg水从15℃加热到90℃需要多少热量?如果让90℃的水再吸收1.5×105J的热量,水的温度又升高了多少?[c水=4.2×103J/(kg·℃),气压为1个标准大气压]
解:Q=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(90℃-15℃)=9.45×105J。
Q′=c水m水Δt′,∴Δt′===11.9℃。
一标准大气压下水沸点为100℃,故又升高10℃。
8.吃早饭的时候,妈妈用热水给小雪加热如图所示的袋装牛奶。为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到42℃,妈妈至少要用60℃的热水多少千克?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),设该牛奶的比热容为2.5×103J/(kg·℃);不计热量损失]
解:Q=c水m水(t0-t2)=c奶m奶(t2-t1)
4.2×103J/(kg·℃)×m水(60℃-42℃)=2.5×103J/(kg·℃)×0.25kg×(42℃-12℃)
m水=0.248kg。
9.从车床上刚刚加工下来的铝件温度很高,这是因为__做功__(选填“做功”或“热传递”)使铝件内能增加了。已知某铝件加工之前的温度是25℃,加工之后的温度是100℃,如果要让加工后质量为2kg的铝件[c铝=0.88×103J/(kg·℃)]温度冷却到加工前的温度,则该铝件需要放出__1.32×105__J的热量。
合作研讨
1.对学:
分享独学1—9题:(1)对子之间相互检查自学成果,用红笔评定等级。(2)对子之间针对自学的内容相互解疑,并标注出对子之间不能解疑的内容。
2.群学:
小组研讨:(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题,并解疑。(2)针对组内不能解答的问题,寻找老师或邻组支援,共同解决组内疑难。
当堂检测
见学生用书。
课后反思