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物理九年级全一册 HK
第 十三 章 内能与热机
第二节 科学探究:物质的比热容
学点1 探究物质吸热或放热规律
小组之间交流、讨论教材P39~P41的内容,完成下列问题:
猜想: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同;不同物质在质量______、温度变化______时,它们吸收或放出的热量________(选填“相同”或“不相同”)。
相等
相同
不相同
第十三章 内能与热机
导学设计
设计思想:取__________的两种夜体(如水和煤油)放入两个______的容器中,用______的热源分别对它们加热,比较它们升高__________时吸收热量的多少。
实验器材:烧杯、酒精灯(或电加热器)、________、钟表、_________、搅拌器。
相同质量
相同
同样
相同温度
天平
温度计
第十三章 内能与热机
实验步骤:1.取___________的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图13-2-3组装实验器材。
图13-2-3
相同质量
第十三章 内能与热机
2.观察并记录加热前两液体的________t1,预先设定好液体加热的________t2。
3.分别给两液体加热,记下加热的开始时刻。加热时,上下反复缓慢地提拉搅拌器。
4.当一种液体温度达到t2时,记录该液体加热的最终时刻,计算该液体加热的时间t。对另一液体做同样的观察、操作和记录。当热源相同时,两液体升高温度相同的情况下,加热时间越长的液体从热源吸热越____。
初温度
末温度
多
第十三章 内能与热机
学点2 比热容
自学教材P42~P43,完成下列问题:
问题1:在物理学中,用比热容表示物质的______________性 能。某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的______与物质的质量和升高(或降低)的温度乘积的____,叫做这种物质的比热容。比热容的大小等于__________的物质温度每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量,符号为__,单位是________,读作________________。由比热容的定义可知,比热容的计算公式为____________________________。
吸热、放热
热量
比
单位质量
c
J/(kg·℃)
焦每千克摄氏度
第十三章 内能与热机
问题2:结合下表“常见物质的比热容”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______,其比热容为________________________,表示的物理意义是__________ ________________________________;③____和____是同种物质,但其比热容________(选填“相同”或“不相同”),______和____比热容相同,但不是同种物质。
不相同
水
1kg水温度升
水
冰
不相同
煤油
冰
第十三章 内能与热机
常见物质的比热容
物质 比热容c/[J/(kg·℃)] 物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
蓖麻油 1.8×103 汞 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
第十三章 内能与热机
问题3:以水和干泥土为例,当1kg的水和干泥土温度升高
(或降低)2℃时,水吸收(或放出)的热量为______________,干泥土吸收(或放出)的热量为______________,即当质量和升高(或降低)的温度相同时,比热容________(选填“大”或“小”)的物质吸收(或放出)的热量多。
问题4:以水和干泥土为例,当1kg的水和干泥土都吸收(或放出) 的热量时,水的温度升高(或下降)____℃,而干泥土的温度却要升高(或下降)____℃,即当质量和吸收
(或放出)的热量相同时,比热容____(选填“大”或“小”)的物质温度升高(降低)得快。
大
2
10
小
第十三章 内能与热机
问题5:白天,海水的温度低而沙滩的温度很高,这是因为海水的比热容____,当质量和吸收的热量相同时,水温度升高得____(选填“快”或“慢”);而沙子的比热容_____,在质量和吸收的热量相同时,沙子的温度升高得______选填“快”或“慢”)。傍晚时,海水又可以放出大量的热量,而温度降低得____(选填“快”或“慢”);沙子放出相同的热量时,温度降低得____(选填“快”或“慢”),所以傍晚沙子变凉了,而海水却还很温暖。
大
慢
小
快
慢
快
第十三章 内能与热机
问题6:我国北方冬季供暖的“暖气”,用水作为循环物质,是因为水____________。请再举一例:____________________ __________________。
问题7:比热容是物质的特性之一,它是由______________决定的物理量,与物质的质量、吸放热的多少、温度的变化量均________(选填“有关”或“无关”)。
比热容大
汽车发动机的冷却系统用水作为工作物质
物质种类
无关
第十三章 内能与热机
学点3 热量的计算
cm(t2-t1)
cm(t1-t2)
在计算热量的过程中,需要注意“升高了”和“升高到”的区别。如物体的温度由20℃升高到60℃,温度变化量为____℃;物体的温度由20℃升高了60℃,则物体的末温为80℃,温度变化量为____℃。
提 示
40
60
第十三章 内能与热机
类型一 物质的比热容
例1 探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图13-2-4所示,下列说法正确的是 ( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.实验中,物体吸热的多少是由物质的种类决定的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
D
第十三章 内能与热机
例题分析
图13-2-4
第十三章 内能与热机
在吸收相同的热量时,沙子升温较快,说明沙子吸热能力较弱,故A错;物体吸收热量的多少是由加热时间来决定的,故B错;由于加热条件相同,它们吸收的热量时刻都是相同的,但它们温度的变化不同,故C错;加热相同的时间,它们吸收相同的热量,末温越低,说明该物质吸热能力越强,故D正确。
解 析
第十三章 内能与热机
D
第十三章 内能与热机
比热容是物质的特性之一,它是由物质种类决定的,与物体的质量大小、吸收热量的多少、温度升高的多少都无关,所以本题正确答案是D。
解 析
第十三章 内能与热机
类型二 水的比热容大的应用
例3 株洲沿江风光带有一段人造沙滩,在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽。形成这种现象的原因,下面说法正确的是 ( )
A.沙子的密度小,水的密度大
B.沙子的密度大,水的密度小
C.沙子的比热容大,水的比热容小
D.沙子的比热容小,水的比热容大
D
第十三章 内能与热机
沙子烫,海水凉,跟它们的密度无关,故A、B都错;因为水的比热容较大,这样在同样的日照条件下,吸收相同的热量,水的温度变化小,沙子的温度变化大,所以海水凉,沙子烫,故C错、D正确。
解 析
水的比热容较大的应用:水可作散热剂、冷却剂,用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别、城市热岛效应等。
点 拨
第十三章 内能与热机
类型三 关于热量的计算
第十三章 内能与热机
答 案
解 析
第十三章 内能与热机
运用公式计算时,要注意以下几点:
(1)正确理解公式中各物理量的物理意义。
(2)计算过程中要注意公式的书写和统一单位。
(3)温度的表述形式:升高、升高了或降低、降低了都是表示温度的变化即Δt,升高到(或降低到)表示的是物体的末温。
(4)物体吸热升温时,Δt是末温与初温之差;物体放热降温 时,Δt是初温与末温之差。
(5)公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算,如果过程中存在着物态变化,则不能使用。
点 拨
第十三章 内能与热机
知识点1 物质的比热容
1.质量为5 kg的汽油,用去一半后,剩下的汽油 ( )
A.密度、比热容都变为原来的一半
B.密度不变,比热容变为原来的一半
C.密度为原来的一半,比热容不变
D.密度、比热容都不变
D
第十三章 内能与热机
当堂检测
2.一块金属的质量是1 kg,吸收390 J的热量时,温度升高1℃,则该金属的比热容是________________________,若将该金属块切去一半,其比热容是_______________________。
根据比热容的定义可求出该金属的比热容,比热容是物质的一种特性,与物体的质量、体积、形状等均无关。
解 析
第十三章 内能与热机
知识点2 水的比热容大的应用
3.下列用水的实例中,利用了“水的比热容较大”特点的是 ( )
A.用水浇花 B.用水冷却汽车发动机
C.用水发电 D.用喷水雾的方法形成彩虹
B
第十三章 内能与热机
知识点3 与比热容有关的计算
1380 J
答 案
第十三章 内能与热机
解 析
第十三章 内能与热机
比热容
探究方法
定义理解
应用
控制变量法、转换法
定义
单位及符号
热量公式
水的比热容
水的比热容大的应用
Q吸=cm(t2-t1)
Q放=cm(t1-t2)
物理意义
c水=4.2×10J(kg·℃)
3
第十三章 内能与热机
课堂小结