教科版九年级上1.3 比热容教案
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文档简介
1.3 比热容
【学习目标】
通过实验，了解比热容的概念。
尝试用比热容解释简单的自然现象。
能够利用比热容的公式进行简单的热量计算.
【教学重难点】
重点：比热容概念及利用比热容解释日常现象.
难点：比热容概念的建立过程.
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：
艳阳高照的夏天，你赤脚奔跑在滚烫的沙滩上，奔向蔚蓝的大海.你也许会想，同样在太阳的照射下，沙子这么烫，而海水却这么凉，这是为什么呢？
要回答这个问题，我们就来学习——比热容.
新课讲授：
知识点1：物体的吸热能力
提问：（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
结论：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。
教师总结：同种物质的物体在温度升高时吸收的热量，跟物体的质量以及升高的温度有关。
实验探究：比较不同物质的吸热能力
实验设计：（1）如何使水和食用油温度升高？
研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：质量相同、升高的温度相同、加热的热源要相同。
实验方案：
方案一：取等质量的水和食用油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：取等质量的水和食用油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少）。
实验过程：
实验结论：质量相等的食用油和水升高相同温度时，水比食用油需要的时间长，升高相同温度时水比食用油吸收的热量多。
大量实验表明：
物体吸收热量的多少，不仅与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。
知识点2：比热容
1.比热容的物理意义：描述不同物质的吸热能力.
2.定义：单位质量的物质，温度升高1℃所吸收的热量来描述物质吸收热量的能力，叫做比热容。
3.符号：c
4.单位：J/（kg·℃），读作：焦每干克摄氏度。
5.物理含义：
水的比热容：c水=4.2×103 J/（kg·℃）1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或方放出的热量是4.2×103 J。
注意：（1）比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物体的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关；
不同的物质，比热容一般不同。
想一想：据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一定影响：夏天比原来下降2 ℃左右，而冬天比原来升高2 ℃左右，为什么？
答：这是因为库区里的水的比热大，夏天吸热升温慢，冬天放热降温慢，温度变化小。
海陆风的成因：
知识点3热量的计算
思考：
（1）你能告诉我：2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少吗？
（2）你能告诉我：2 kg水温度升高10 ℃吸收的热量是多少吗？
教师总结：
物体在吸热或放热过程中，物体的质量越大、比热容越大、温度变化越大，物体吸收或放出的热量就越多。
热传递过程中，物体温度升高时，所吸收的热量为：Q吸=cm(t-to)
热传递过程中，物体温度降低时，所放出的热量为：Q放-cm(to-t）
注意：
1.应用公式Q=cm△t进行计算时，应注意统一各物理量的单位，采用国际单位制。
2.“温度”和“温度的变化”的区别物体吸热温度的变化Δt=t末-t初；物体放热温度的变化Δt=t初-t末
课堂练习：
1．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中水的比热容将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），如果冷水的温度升高了10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高 ℃（不计热量损失）。
【解答】解：物质的比热容是物质的一个特性，其大小取决于物质的种类，还与物质的状态有关，与物体的温度、物体的质量、吸收的热量无关，故热水倒入冷水中，水的比热容不变；
设热水和冷水的温度差为t，一杯热水的质量为m0，原容器中的冷水的质量为m，
把热水倒入冷水中，冷水温度升高了10 ℃，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，
即Q吸＝Q放，c水m×10℃＝c水m0×（t﹣10℃）……①
又向容器中倒入一杯同样的热水，水温又上升了6 ℃，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，
即Q吸′＝Q放′，c水（m+m0）×6 ℃＝c水m0×（t﹣10 ℃﹣6 ℃）……②
联立①②解得：m＝3m0，t＝40 ℃；
再向容器内倒入同样一杯热水，设此时冷水的温度升高Δt，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，
即Q吸″＝Q放″，c水（m+2m0）×Δt＝c水m0×（t﹣10℃﹣6℃﹣Δt），
解得Δt＝4 ℃。
故答案为：不变，4。
2．汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克，氢的燃烧值是1.4×108焦/千克。在燃烧相同质量的两种燃料时， 氢 放出的热量多，因此，发射火箭时常用 液氢 做燃料。
【解答】解：因为氢的热值大于汽油的热值，
所以在燃烧单位质量这两种燃料时，氢完全燃烧放出的热量大于汽油完全燃烧放出的热量，因此发射火箭时常用液氢做燃料；
故答案为：氢；液氢。
课堂小结：
比热容：
1.定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1 ℃时吸收（或放出）的热量。
比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
2.物理意义：水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，物理意义为：1 kg的水温度升高（或降低）1 ℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103 J。
3.比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
4.水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。
5.比较比热容的方法：
①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。
②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。
作业布置：
【板书设计】
1.3 比热容
【课后反思】
（1）比热容反映了不同物质吸放热本领的强弱，比热容大的物质吸放热本领强，比热容小的物质吸放热本领弱。
（2）同种物质在同一状态下的比热容是一定的，不会随物体吸收或放出热量的多少、质量、升高或降低的温度的改变而改变。
（3）同种物质的比热容与物质的状态有关。在不同状态时，比热容是不相同的。
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【学习目标】
通过实验，了解比热容的概念。
尝试用比热容解释简单的自然现象。
能够利用比热容的公式进行简单的热量计算.
【教学重难点】
重点：比热容概念及利用比热容解释日常现象.
难点：比热容概念的建立过程.
【教学方法】
讲解法，集体讨论法。
【教学过程】
新课导入：
艳阳高照的夏天，你赤脚奔跑在滚烫的沙滩上，奔向蔚蓝的大海.你也许会想，同样在太阳的照射下，沙子这么烫，而海水却这么凉，这是为什么呢？
要回答这个问题，我们就来学习——比热容.
新课讲授：
知识点1：物体的吸热能力
提问：（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
结论：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。
教师总结：同种物质的物体在温度升高时吸收的热量，跟物体的质量以及升高的温度有关。
实验探究：比较不同物质的吸热能力
实验设计：（1）如何使水和食用油温度升高？
研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：质量相同、升高的温度相同、加热的热源要相同。
实验方案：
方案一：取等质量的水和食用油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：取等质量的水和食用油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少）。
实验过程：
实验结论：质量相等的食用油和水升高相同温度时，水比食用油需要的时间长，升高相同温度时水比食用油吸收的热量多。
大量实验表明：
物体吸收热量的多少，不仅与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。
知识点2：比热容
1.比热容的物理意义：描述不同物质的吸热能力.
2.定义：单位质量的物质，温度升高1℃所吸收的热量来描述物质吸收热量的能力，叫做比热容。
3.符号：c
4.单位：J/（kg·℃），读作：焦每干克摄氏度。
5.物理含义：
水的比热容：c水=4.2×103 J/（kg·℃）1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或方放出的热量是4.2×103 J。
注意：（1）比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物体的质量、吸收热量的多少、升高的温度等无关；
不同的物质，比热容一般不同。
想一想：据有关专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后，三峡库区的气温会受到一定影响：夏天比原来下降2 ℃左右，而冬天比原来升高2 ℃左右，为什么？
答：这是因为库区里的水的比热大，夏天吸热升温慢，冬天放热降温慢，温度变化小。
海陆风的成因：
知识点3热量的计算
思考：
（1）你能告诉我：2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少吗？
（2）你能告诉我：2 kg水温度升高10 ℃吸收的热量是多少吗？
教师总结：
物体在吸热或放热过程中，物体的质量越大、比热容越大、温度变化越大，物体吸收或放出的热量就越多。
热传递过程中，物体温度升高时，所吸收的热量为：Q吸=cm(t-to)
热传递过程中，物体温度降低时，所放出的热量为：Q放-cm(to-t）
注意：
1.应用公式Q=cm△t进行计算时，应注意统一各物理量的单位，采用国际单位制。
2.“温度”和“温度的变化”的区别物体吸热温度的变化Δt=t末-t初；物体放热温度的变化Δt=t初-t末
课堂练习：
1．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中水的比热容将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），如果冷水的温度升高了10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了6℃。如果再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度可再升高 ℃（不计热量损失）。
【解答】解：物质的比热容是物质的一个特性，其大小取决于物质的种类，还与物质的状态有关，与物体的温度、物体的质量、吸收的热量无关，故热水倒入冷水中，水的比热容不变；
设热水和冷水的温度差为t，一杯热水的质量为m0，原容器中的冷水的质量为m，
把热水倒入冷水中，冷水温度升高了10 ℃，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，
即Q吸＝Q放，c水m×10℃＝c水m0×（t﹣10℃）……①
又向容器中倒入一杯同样的热水，水温又上升了6 ℃，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，
即Q吸′＝Q放′，c水（m+m0）×6 ℃＝c水m0×（t﹣10 ℃﹣6 ℃）……②
联立①②解得：m＝3m0，t＝40 ℃；
再向容器内倒入同样一杯热水，设此时冷水的温度升高Δt，
根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，
即Q吸″＝Q放″，c水（m+2m0）×Δt＝c水m0×（t﹣10℃﹣6℃﹣Δt），
解得Δt＝4 ℃。
故答案为：不变，4。
2．汽油的燃烧值是4.6×107焦/千克，氢的燃烧值是1.4×108焦/千克。在燃烧相同质量的两种燃料时， 氢 放出的热量多，因此，发射火箭时常用 液氢 做燃料。
【解答】解：因为氢的热值大于汽油的热值，
所以在燃烧单位质量这两种燃料时，氢完全燃烧放出的热量大于汽油完全燃烧放出的热量，因此发射火箭时常用液氢做燃料；
故答案为：氢；液氢。
课堂小结：
比热容：
1.定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1 ℃时吸收（或放出）的热量。
比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
2.物理意义：水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，物理意义为：1 kg的水温度升高（或降低）1 ℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103 J。
3.比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
4.水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。
5.比较比热容的方法：
①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。
②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。
作业布置：
【板书设计】
1.3 比热容
【课后反思】
（1）比热容反映了不同物质吸放热本领的强弱，比热容大的物质吸放热本领强，比热容小的物质吸放热本领弱。
（2）同种物质在同一状态下的比热容是一定的，不会随物体吸收或放出热量的多少、质量、升高或降低的温度的改变而改变。
（3）同种物质的比热容与物质的状态有关。在不同状态时，比热容是不相同的。
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