10.3 探究——物质的比热容 学案 （含答案）2023-2024学年物理北师大版九年级全一册

三 探究——物质的比热容
素养目标
1.复述比热容的概念,认识比热容表,尝试用比热容的知识解释生产和生活中的一些现象。
2.经历探究过程,比较不同物质的吸热本领。
3.掌握吸热(放热)公式及进行简单的计算。
4.通过认识比热容与气候变化的关系及其应用,增强关注自然、社会,服务人类的责任感。
学法指导
要联系自己的生活经验,从家里烧水开始,先明确同种物质质量相同时升高相同的温度吸收的热量是一样的,然后再通过实验探究不同物质质量相同升高相同的温度时吸收的热量是否一样,最后得出不同的物质吸热本领一般不同的结论,在此基础上填写预习导学,预习时间15分钟。注意要在看课本的基础上填写。
【预习导学】
一、探究不同种类的物质的吸热能力
(一)问题与猜想
1.同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开
2.将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长
3.烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关 有什么关系
4.猜想:质量相同的不同种类的物质,升高相同的温度,它们吸收的热量 。
【答案】问题与猜想
1.答:1.半壶水容易烧开。2.烧开一壶水用的时间长。3.烧水时,水吸收的热量可能和水的质量有关,把水烧开,水的质量越大吸收的热量越多;质量一定时,水烧开吸收的热量和升高的温度有关,温度升高得越高,水吸收的热量越多。
4.不相同
(二)制订计划
5.为什么要用相同的加热器给水和煤油加热
6.怎样比较水和煤油吸收热量的多少
7.请你设计一个记录数据的表格。
【答案】制订计划
5.使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同,便于比较。
6.比较加热时间的长短,加热的时间越长,吸收的热量越多。
(三)分析与结论(实验后填写)
8.给相同质量的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,对它们加热的时间是 的,这表明它们所吸收的热量是 的。说明不同种类的物质,升高相同的温度所吸收的热量与 有关。
【答案】分析与结论
8.不同　不同　物质的种类
(四)评估与反思
9.为什么加热的时间的长短可以表明吸收热量的多少 条件是什么
【答案】评估与反思
9.因为加热时间越长,加热器放出的热量越多,则水和煤油吸收的热量就越多。所以加热时间的长短可以表明吸收热量的多少。条件是加热器的规格要相同(即每分钟放出的热量相同)。
二、比热容
10.某种物质温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量 的比,叫作这种物质的 。
11.比热容是物质的 ,在国际单位制中,比热容的单位是 ,读作 。
12.如果物体是吸收热量,则比热容的表达式为 ,如果物体是放出热量,则比热容的表达式为 。
13.看一看表10-2,回答下列问题。
(1)水的比热容是 ,它的物理意义是 。砂石的比热容是 。质量相同的水和砂石吸收相同的热量,水升高的温度只有砂石的 %。
(2)列举利用水的比热容较大这一特点在生产和生活中的应用。
【答案】比热容
10.与物质的质量和温度变化量乘积　比热容
11.一种特性　J/(kg·K)　焦耳每千克开
12.c=　c=
13.(1)4.2×103 J/(kg·℃)　1 kg的水温度升高1 ℃所吸收的热量是4.2×103 J　0.92×103 J/(kg·℃)　22
(2)①北方用热水供暖;
②汽车的发电机用水冷却。
【合作探究】
任务驱动1实验探究物质的吸热能力
为了比较不同物质的吸热能力,小明做了如下实验。
(1)小明量取了食用油和水分别放在两只相同的烧杯中,用两盏相同的酒精灯同时加热,如图所示。老师发现并指出小明的一个错误,小明的错误是 。小明纠正错误后,通过实验得到的实验数据如表所示。
加热时间/min 0 6 12
水的温度/℃ 20 45 66
食用油的温度/℃ 20 68 92
　　(2)在本实验中,可用来比较水和食用油吸热本领的方法是若加热时间相同,比较 ;若温度计示数的升高值相同,比较 。
(3)在此实验中,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给 加热更长的时间,
此时,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(4)实验表明, 的吸热能力更强。
【答案】任务驱动一
(1)水和食用油的体积相等,质量不相等
(2)温度计示数的高低　加热时间的长短
(3)水　大于
(4)水
任务驱动2用比热容解释物理现象
3.*小组讨论:海陆风的形成。
【答案】任务驱动二
3.白天的时候,由于陆地的泥土比热容比海水的小,升温比海水快,形成空气的密度差,海面上的空气的密度高于陆地上的密度,陆地上热空气上升后海面上空气流过来补充,形成海风。而晚上的时候正好相反,形成陆风。
任务驱动3掌握比热容的相关计算
1 kg 20 ℃的水吸收4.2×105 J的热量后,在一个标准大气压下,讨论水的可能温度是多少
【答案】任务驱动三
解:由水吸收的热量为Q吸=c水m水(t-t0)可知:
t-t0===100 ℃
t=20 ℃+100 ℃=120 ℃
由于在一个标准大气压下,水沸腾时的温度是100 ℃,水沸腾时温度不变,故水吸收热量后温度是100 ℃。
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