粤教沪科版中考物理复习第十二章内能与热机第二课时热值与比热容教学课件（40页ppt）

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第十二章 内能与热机
第二课时 热值与比热容
1. 从能量转化的角度认识燃料的热值。
2. 通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
课程标准
考点梳理
1. 定义：把某种燃料__________燃烧时所放出的__________与燃料__________的比叫做这种燃料的热值。
2. 符号：__________,单位：__________（或J/m3）。
3. 燃料完全燃烧时放出热量的计算公式： Q放=__________（或Q放=Vq）。
注意： 热值是燃料的一种特性，与燃料的质量、是否完全燃烧等无关，只与燃料的种类有关。
完全
热值
热量
质量
q
J/kg
mq
1. 定义： 表示物质的吸、放热性能，在数值上等于__________的某种物质，__________升高(或降低) 1 ℃所吸收(或放出)的__________。
2. 符号:__________，单位：________________。
3. 水的比热容为__________________________，它表示__________的水温度升高(或降低)__________时，吸收(或放出)的热量为_____________________。
单位质量
比热容
温度
热量
c
J/(kg·℃)
4.2×103 J/(kg·℃)
1 kg
1 ℃
4.2×103 J
4. 水的比热容较大的应用：在冬天，人们常常在热水袋中装入热水来取暖；汽车发动机常常用水做冷却剂等。
注意：比热容是物质的一种特性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只与物质的状态和种类有关。如同种物质构成的水与冰，由于它们状态不同，比热容也不同。
5. 物质在热传递过程中吸收或放出热量的计算公式：
Q=__________。变形公式：①求质量m=_________;②求变化的
温度Δt=__________。
注意：Δt为正值，计算过程中用大的温度值减去小的温度值。
cmΔt

课本简练
1. (九上P29活动2改编)用液化气作燃料，原因是液化气有 （ ）
A. 较大的密度 B. 较低的沸点
C. 较大的热值 D. 较高的凝固点
C
2. (九上P30自我评价与作业3改编)2 kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是6.0×107 J，则这种燃料的热值是_________________。0.2 kg的这种燃料的热值是_________________。
3×107 J/kg
3×107 J/kg
3. （九上P35自我评价与作业3改编）在沙漠地区有“早穿棉袄午披纱，围着火炉吃西瓜”的奇特现象，而沿海地区则“气候宜人，四季如春”，这是因为（ ）
A. 水的透明度高，容易吸收太阳能
B. 水的比热容比沙石的比热容大
C. 水在蒸发时有制冷作用
D. 水的流动性好
B
4. （九上P35自我评价与作业4改编）在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体，用两个完全相同的电加热器对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出了其温度随时间变化的图像（如图1-12-16），由图像可知（ ）
A. a液体的比热容较小
B. b液体是水
C. 0～3 min内a液体吸收的热量较少
D. 升高相同的温度，b液体吸收的热量较少
D
易错精讲
【例1】【物理观念】质量为1 kg的汽油用去一半后，剩下的汽油（ ）
A． 密度、比热容和热值都变为原来的一半
B． 密度和比热容不变，热值变为原来的一半
C． 密度、比热容、热值都不变
D． 密度、比热容变为原来的一半，热值不变
易错点1
热值与比热容的定义
C

D
【例2】利用燃烧酒精给水加热，使质量为2 kg的水温度升高30 ℃，已知q酒精＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），问：
（1）水吸收的热量是多少焦耳？
（2）若酒精完全燃烧产生的热量只有75%被水吸收，则需要完全燃烧多少千克的酒精？
易错点2
热量的计算
解：（1）水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×30 ℃＝2.52×105 J。

【变式2】【科学思维】（2024烟台）在“探究物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3 kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图1-12-17所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线__________（填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为__________，这种物质在0～5 min内吸收的热量为______________J。
b
煤油
2.52×104
物质 比热容c/[J·（kg·℃）-1]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
实验 探究不同物质的吸热能力(10年0考)
重点实验
实验名称 探究不同物质的吸热能力
实验器材 沙子、水、烧杯、天平、温度计、秒表、酒精灯、石棉网、铁架台、火柴、搅拌器
考点归纳 （1）实验中需要的测量工具：天平、温度计和秒表
（2）选用两个相同规格的加热装置加热的目的：使水和沙子在相等时间内吸收的热量相同
（3）为准确测量液体的温度，温度计的玻璃泡应充分与被测物体接触，实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯
考点归纳 （4）不断对物体进行搅拌的目的：使物体能均匀受热
（5）水和沙子的质量要相等，因此需要用天平测量质量
考点归纳 （6）转换法的应用：用两个完全相同的酒精灯进行加热，可以认为在相同的时间内，酒精灯放出的热量相同，则物体吸收的热量相同，故实验时通过比较加热时间的长短来比较水和沙子吸收的热量
（7）控制变量法的应用：①控制不同物质的质量相同，相同时间内吸收的热量相同，比较它们升高的温度，从而比较物质的吸热能力；②控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较它们吸收的热量，从而比较物质的吸热能力
（8）数据、图像的分析和处理
实验结论 ①质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。升高的温度小的物质，吸热能力强
②质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。吸收的热量多的物质，吸热能力强
【例】【科学探究】图1-12-18是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
【实验器材】
(1)将规格__________（填“相
同”或“不同”）的电加热器分别
__________在两种液体中，同时加热。
(2)组装器材时应将温度计固定在适当的位置，不要碰到烧杯和__________________。
相同
浸没
电加热器
【实验条件与方法】
(3)实验中要求烧杯中装有__________（填“质量”或“体积”）相同、初温__________（填“相同”或“不同”）的两种液体A和B，采用的实验方法是___________________法。
(4)控制加热时间相同是为了使___________________________。
质量
相同
控制变量
两种液体吸收的热量相同
【实验分析及结论】
（5）表格中是小明记录的实验数据，分析表中的数据可知，升高相同的温度，通过比较_________________可知，液体__________吸收的热量多。此实验表明液体B的吸热能力比液体A的吸热能力__________（填“强”或“弱”）。
加热时间
B
强
液体 质量／g 初温／℃ 加热时间／s 末温／℃
A 60 20 80 45
B 60 20 120 45
【实验拓展】
（6）分别给液体A和液体B加热相同的时间，则液体__________的末温更高。
（7）若用相同规格的电加热器分别给质量相同、初温均为20 ℃的甲、乙液体两种液体加热，当它们的温度分别升高到40 ℃和35 ℃时，甲、乙两种液体吸收热量之比为2∶1，则甲、乙两种液体的比热容之比为__________。
A
3∶2
考点1 热值［10年4考：2016年(选择)、2021年(填空)、2022年(填空)、2024年(综合)考查］
1. 小明测试了自己家中分别单独使用不同种类燃料时的平均月消耗量分别为木柴约200 kg、烟煤约80 kg、液化石油气约30 kg、煤气约60 kg。这四种燃料中哪种燃料的热值最高？( )
A. 液化石油气 B. 煤气 C. 烟煤 D. 木柴
考点精练
A
2. 如图1-12-19所示，若甲、乙两杯水温度都升高50 ℃。则（ ）
A. 甲杯水吸收的热量较多
B. 乙杯水吸收的热量较多
C. 两杯水吸收的热量一样多
D. 无法比较两杯水吸收的热量
C
3. 【物理学与社会发展】2023年5月10日，搭载着天舟六号货运飞船的长征七号遥四运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，运载火箭使用液态氢作为燃料的主要原因是液态氢的热值__________，在火箭升空过程中，随着液态氢质量的减少，液态氢的热值__________（填“增大”“不变”或“减小”）。
大
不变
4. 【科学探究】小箕和小秋为了探究煤油和菜籽油的热值大小关系，组装了如图1-12-20甲所示的装置进行实验。实验时煤油和菜籽油的__________（填“质量”或“体积”）应相同，实验中应通过__________
________________（填“加热时间”或“温度计示数的变化”）来反映煤油和菜籽油放出热量的多少。小琳组装了如图1-12-20乙所示的装置，烧杯内装的是符合实验条件的煤油，如果想要进一步探究煤油和水的吸热能力，应该与图甲中_______（填“A”或“B”）装置的实验数据进行比较，这个实验中能反映水和煤油所吸收热量的物理量是__________（填“加热时间”
或“温度计示数的变化”）。
质量
温度计示
数的变化
A
加热时间
考点2 比热容［10年8考：2015年(填空)、2016年(计算)、2017年(填空)、2018年(综合)、2019年(综合)、2020年(实验)、2022年(填空)、2023年(综合)考查］
5. 【物理观念】下列应用实例中，主要不是利用水的比热容较大这一特性的是（ ）
A. 用水冷却汽车发动机 B. 用湿毛巾给发烧病人擦拭降温
C. 用热水袋取暖 D. 向秧田灌水防止秧苗被冻坏
B
6. 【科学思维】如图1-12-21甲所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水和油。用实际功率相同的电加热器加热，得到如图1-12-21乙所示的温度与加热时间的图像，若液体每秒吸收的热量等于电加热器每秒放出的热量，且c水＞c油，则（ ）
A. 加热相同的时间，由于A杯液体升高的温度高，所以A杯液体吸收的热量多
B. 升高相同的温度，两杯液
体吸收的热量相同
C. A杯液体是水
D. 加热相同的时间，两杯液
体吸收的热量相同
D
7. 【物理观念】水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），将一桶质量为2 kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容将__________（填“变大”“变小”或“不变”）；初温为20 ℃、质量为1 kg的水吸收3.78×105 J热量后，温度将升高到__________℃。（水上方的气压为1个标准大气压）
不变
100
8. 【科学思维】在探究物质熔化的规律时，某物质的温度随时间变化图像如图1-12-22所示。该物质液态时的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），质量为20 g，由图可知，该物质在熔化过程中BC段吸收的热量为__________J。该物质固态时的比热容是__________J/（kg·℃），根据图像可以看出C点时物质的内能__________（填“大于”“等于”
或“小于”）B点时物质的内能。
672
2.1×103
大于
9. （创新题）热平衡是指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即Q吸＝Q放。将400 g、5 ℃的冷水与200 g、80 ℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后水的温度是（ ）
A. 30 ℃ B. 37.5 ℃ C. 60 ℃ D. 70 ℃
A
考点3 跨学科实践科学安排饮食与运动
10. 食物也是一种“燃料”，在人体内释放出的化学能可为细胞提供生命活动所需的能量。过量饮食和为了“瘦身”而盲目节食，对青少年的健康都不利。下表是青少年每天正常生活需要的能量。
年龄 青少年每天生活所需的能量
13～15岁 1.0×107 J
（1）某款巧克力的营养成分表上标有q＝2 000 kJ/100 g，初中生每天最多可以通过巧克力摄入10%的能量，则初中生每天可以吃多少克的巧克力？
（2）人体摄入过多的能量往往通过运动消耗掉，小华同学吃了一块净含量为75 g的上述巧克力，如果他从巧克力获得能量的10%用于克服重力做功，则他要爬多少层楼才能消耗掉？（每层楼高3 m，小华的质量为50 kg，g取10 N/kg）


考点4 综合真题
11. （2023广东节选）小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用图1-12-23的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴，外层相对宽松),用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如下表所示（室温为25.0 ℃）。
表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是__________℃。温度会先降到41.0 ℃的是__________瓶。 已知瓶中水的体积是350 mL，该瓶中水的温度降至41.0 ℃时，其放出的热量是________________J。［c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3］
62.5
乙
2.94×104
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
12. （2019广东节选）阅读下列短文，回答问题。
可燃冰
可燃冰是一种新型能源，主要成分是甲烷和水，分布在深海沉积物里或陆域的永久冻土中，它形似冰块却能燃烧，燃烧后几乎不产生任何残渣。1 m3的可燃冰分解后可释放出约0.8 m3的水和164 m3的天然气，天然气中甲烷的含量占80%~99.9%。
在1个标准大气压下，0.5 m3的可燃冰分解后，其中的甲烷完全燃烧放出的热量至少可以将质量为__________kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾。［c水=4.2×103 J/(kg·℃),甲烷的热值取4.2×107 J/m3］
8 200