1.3 比热容 第2课时 学案（含答案） 2023-2024学年物理教科版九年级全一册

1.3 比热容 第2课时
素养目标
1.描述比热容的定义,知道水的比热容,认识各种物质的比热容,会查找不同物质的比热容。
2.会用吸、放热公式进行简单的计算。
3.经历对吸热公式的推导,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
◎重点:运用物质吸热、放热的计算公式解决实际问题。
评价任务
通过任务驱动一、二完成目标2和重点部分的学习。
【预习导学】
知识点1复习
1.水的比热容是 ,表示的意义是 。
2.山东青岛地处沿海,与内陆地区相比昼夜温差较 ,这是水的比热容较 (选填“大”或“小”)的缘故。
【答案】知识点一
1.4.2×103 J/(kg·℃)　质量是1 kg的水,温度升高1 ℃时,吸收的热量是4.2×103 J
2.小　大
知识点2热量的计算
3.已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示的意义是质量为 的水,温度升高(或降低)1 ℃时,水吸收或放出的热量是4.2×103 J。
4.质量是2 kg的水,温度升高1 ℃时,吸收的热量是多少
5.质量是2 kg的水,温度从30 ℃升高到40 ℃时,水吸收的热量是多少
6.质量为m的物体,比热容是c,温度从t0升高到t时,吸收的热量是多少 (用字母表示)
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对公式Q=cmΔt的理解,物体吸热或放热的多少与物质的比热容、质量和温度变化量三个因素都有关,与物体的温度无关;公式只适用于计算无物态变化时温度升高(或降低)过程中,吸收(或放出)的热量;同一公式中各物理量的单位必须统一。
对点自测
已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则10 kg的水温度升高50 ℃需要吸收 J的热量。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的 大,所以在相同条件下水能带走较多的 ,冷却效果好。
【答案】知识点二
3.1 kg
4.解:Q放=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×1 ℃=8.4×103 J
5.解:Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×10 ℃=8.4×104 J
6.解:Q吸=cm(t-t0)
对点自测
2.1×106　比热容　热量
【合作探究】
任务驱动1用公式计算比热容
　　质量为100 g,初温是24 ℃的实心金属小球吸收2.3×103 J的热量之后,温度升高到74 ℃。那么,这种金属的比热容是多少 从下表可知此金属是什么
物质 比热容c/[J/(kg·℃)]
铝 0.88×103
钢铁 0.46×103
铜 0.39×103
铅 0.13×103
【答案】任务驱动一
解:由Q=cmΔt可得该金属的比热容为c===4.6×102 J/(kg·℃)
由表可知,此金属为钢铁。
任务驱动2物质升温吸热的计算
　　在一个标准大气压下,质量为1 kg,初温为80 ℃的水吸收1.26×105 J热量后,其温度升高到多少 若这些热量被5 kg的铜块吸收,则铜块升高的温度是多少 [c水=4.2×103 J/(kg·℃),c铜=0.39×103 J/(kg·℃),最后结果保留一位小数]
【答案】任务驱动二
解:由Q吸=cmΔt得,水吸收热量后升高的温度:
Δt===30 ℃
水的初温为80 ℃,升高30 ℃后,水的温度为110 ℃,
在1标准大气压下,水的沸点为100 ℃,并且沸腾时水的温度不变,水吸热后,温度不会升高到110 ℃,水的末温为100 ℃;由Q吸=cmΔt得,铜块吸收热量后升高的温度:
Δt'==≈64.6 ℃
任务驱动3热量的计算
　　如图所示,小明家的太阳能热水器吸热板的面积为3 m2,内装有100 kg的水,经过10 h,该热水器中水的温度从20 ℃升高到70 ℃。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)求热水器中水吸收的热量
(2)如果热水器将太阳能转化为内能的效率是40%,求该热水器上太阳辐射的功率。[太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的太阳能,单位: J/(m2·h)]
【答案】任务驱动三
解:(1)热水器中水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(70 ℃-20 ℃)=2.1×107 J
(2)太阳能转化为内能的效率为η=×100%,
所以将热水器中的水加热接受太阳辐射的太阳能:
W太阳能===5.25×107 J
由题知,太阳辐射功率是指1 h内投射到1 m2面积上的太阳能,所以热水器上太阳辐射的功率:P===1.75×106 J/(m2·h)
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