人教版物理九(上) 第13章 内能 第3节 比热容 第2课时 比热容的应用及相关的热量计算（导学案）

第2课时 比热容的引用及相关的热量计算
课题 热量的计算 课型 新授课
教学目标 知识目标 1.能根据比热容，推导出热量的计算公式.2.能根据热量的计算公式进行简单的计算.
能力目标 通过利用比热容的定义，及其和质量、温度之间的关系，推导出热量的计算公式.
素养目标 锻炼学生的推导能力和动手计算能力.
教学重点 根据比热容进行简单的热量计算 教具准备 多媒体课件
教学难点 利用比热容的定义推导热量的计算公式 教学课时 1课时
课前预习 1.比热容在数值上等于 单位质量 的某种物质温度升高1℃所 吸收 的热量.物体在热传递的过程中，吸收（或放出）热量的多少与物质的 质量 、 改变的温度（或升高、降低） 、 种类（或比热容） 三个因素有关系.
2.热量的计算可以用公式Q = cmΔt 表示.物体吸收的热量可以用公式Q吸 = cm(t-t0) 表示；物体放出的热量可以用公式Q放 = cm(t0-t) 表示.
巩固复习 教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
新课导入 我们知道比热容的单位是J/（kg·℃），而物质吸收（或放出）的热量与物质的质量、温度和种类有关，请同学们思考能否利用一个公式具体地说明热量、温度、质量、比热容之间的关系呢？（学生积极思考并发言.）大家先不要着急判断，等我们学完本课时就知道了.
进行新课 热量的计算师 水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示什么意义呢？请同学们结合前面学习的密度的物理意义进行思考.生：质量为1kg的水，温度升高1℃，要吸收4.2×103J的热量.师 回答正确.这就是比热容的物理意义.好，请大家再思考，如果有2kg的水，温度升高2℃，要吸收多少J的热量呢？
备课笔记
小组问题探讨：
根据比热容的定义可以得到，从这个公式你知道怎样计算Q吸吗？
进行新课 学生根据上面类推：2kg的水，温度升高1℃，要吸收2×4.2×103J的热量；则2kg的水，温度升高2℃，要吸收2×2×4.2×103J的热量.师 那么如果知道有mkg水，加热前初始温度为t0℃，加热后温度为t℃，那么它吸收了多少热量呢？学生类推，得出结论：吸收热量为m×（t-t0）×4.2×103J.师 同学们很棒！回答非常正确.下面我们一起来总结关于比热容的热量公式.（多媒体展示课件“热量和热平衡”问题的计算）热量和热平衡问题的计算（多媒体课件）（1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的热量为Q=cmΔt.（2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用.（3）物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm(t-t0)；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm(t0-t)，Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差.（4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸=Q放.板书：热量的计算：（1）升温吸热：Q吸=cm（t-t0）.（2）降温放热：Q放=cm（t0-t）.【例1】某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水，请计算：质量为100kg的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］解：地热水放出的热量Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)=2.1×107J.
教学板书
课堂小结 通过这节课的学习，我们知道了物体吸（放）热时的热量公式，并通过练习巩固强化了对热量计算公式的应用，这节课我们就学到这，谢谢！
教材习题解答 想想议议（P14）已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃)，这表示质量是1kg的铝块温度升高1℃时吸收的热量是0.88 ×103J.计算：把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃，铝块吸收的热量是多少？
备课笔记
易错点拨：
解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t℃，升高了t℃，降低t℃，降低了t℃对应的是温度的改变量；而升高到了t℃，降低到了t℃对应的是物体的末温.
知识拓展：
热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”.
（2）热平衡方程：Q吸=Q放.
教材习题解答 如果以Q吸代表物体吸收的热量，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；通过上面的计算，可以总结出一个由比热容计算物体吸收热量的公式：Q吸=_______________.如果要计算物体降温时放出的热量，公式会有什么不同？推理：解：把质量为2kg、温度为30℃的铝块加热到100℃，铝块吸收的热量Q吸=0.88×103J/（kg·℃）×2kg×（100-30）℃=1.232×105J.计算物体升温吸热公式Ｑ吸＝cm（t－t0），计算物体降温放热公式Ｑ放＝cm（t0－t）.动手动脑学物理（P15）4.质量为2kg的某种物质温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.88×104J，该物质的比热容是多少？解：由Q吸=cm（t-t0）得5.有一根烧红的铁钉，温度是800℃，质量是1.5g.它的温度降低到20℃，要放出多少热量？解：Ｑ放=cm（t0－t）=0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800-20)℃=538.2J
难题解答 【例2】 使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103 J/(kg·℃)］解析：知道冰的质量、冰的初温和末温、冰的比热容，利用吸热公式Q吸=cmΔt求冰温度升高吸收的热量；求出了冰吸收的热量Q吸，由题知这些热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放，又知道水的初温和末温、水的比热容，利用吸热公式求需要水的质量.答案：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J;由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的质量.【例3】 在1标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到_______℃.解析：解答本题的关键是根据热量公式推出，且要分清“升高到”与“升高了”的区别.本题“升高到多少”即求水的末温.根据热量公式Q=cmΔt，得水升高的温度为：
备课笔记
易错提醒：
注意题中的隐藏条件，标准大气压下水的沸点为100℃，达到沸点后温度不会再继续升高.
难题解答 ，由于t0+Δt=20℃+81.25℃=101.25℃＞100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃，故水的末温为100℃.答案：100
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.
教学反思 关于热量的计算，新课标并未做具体要求，在教学过程中，引导学生通过比热容的物理含义，用算术法计算水在温度升高时吸收的热量，进而总结出热量的计算公式.特别需要注意的是：在教师引导学生进行计算时，要提醒学生分清温度变化中的“升高了多少℃”和“升高到多少℃”的区别.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结
备课笔记
知识拓展：
可由比热容的定义式得到Q=cmΔt，当吸热时Q吸=cm(t-t0)，当放热时Q放=cm(t0-t).公式适用于物态不发生变化时物体升温（或降温）过程中吸（放）热的计算.
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