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《比热容》教案
【教学目标】
1.知识与技能
了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
会用比热容知识解释日常生活中的一些简单现象。
能根据比热容知识进行一些简单的热量计算。
2.过程与方法
通过探究,比较不同物质的吸热能力不同。
3.情感态度和价值观
利用探究性学习活动培养学生自己动手动脑解决问题的能力。
【教学重点】
比热容的概念和热量的有关计算。
【教学难点】
理解比热容的概念并用它解释有关现象。
【教学方法】
合作 探究 交流
【教学用具】
天平 烧杯 水 食用油 规格相同的电加热器 多媒体等
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
夏日的太阳火辣辣的,走在沙滩上和海水中有什么不同的感觉吗?学生讨论,接着教师再展示问题,
为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜围火炉吃西瓜”的现象?
相同质量的同一种物质,升高相同温度时,吸收的热量是否相同?
不同物质,质量相同、温度变化相等时,它们吸收或放出的热量相等吗?
学生交流,教师以此引入课题。
二、探究新知
(一)探究不同物质的吸热能力
选择实验器材:两个完全相同的电加热器(学生讨论为什么)、质量相等的水和煤油
提出问题:当吸收相同热量,观察升高温度的关系?
当升高相同温度时,吸收热量的关系?
播放视频
学生观察实验,交流,总结
质量相等的不同物质,吸收相同的热量时,升高的温度不同,当升高同样的温度时,吸收的热量不同。
如何表示不同物质这种性质上的差别呢 引入比热容的概念。
(二)比热容
(1)概念: 一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。用符号c表示。21世纪教育网版权所有
(2)比热容的单位:焦耳每千克摄氏度,符号是J/(kg.℃)
单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,与它温度升高1℃所吸收的热量相等。
(3)引导学生观察比热容表,查找水的比热容,水的比热容是4.2×103J /(kg.℃)
物理意义:表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
(4)比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质,比热容一般不同;同种物质的不同状态,比热容一般不同。21cnjy.com
(5)比热容只与物质的种类及状态有关,与物体的质量、体积、温度、吸放热多少无关。
(6)从表中数据可以看出,水的比热容较大,思考有哪些应用?
因为水的比热容较大,对于一定质量的水,升高或降低相同温度时,能吸收或放出较多的热量。
思考:同一纬度的沿海城市和沙漠地带的气温变化为什么会如此大
原因:由于海水的比热容较大,砂石比热容小 ( http: / / www.21cnjy.com ),吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。21·cn·jy·com
(3)热量的计算
2千克的铝块温度升高10℃,要吸收多少热量
已知铝的比热容为0.88×103J /(kg.℃)
1kg 1℃ 0.88×103J
2kg 1℃ 0.88×103J×2
2kg 10℃ 0.88×103J×2×10
若用Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比 ( http: / / www.21cnjy.com )热容,m代表物体的质量,t0和t分别代表物体的初温和末温,上面的计算可用公式表示:Q吸=cm(t-t0)。www.21-cn-jy.com
例:已知铝的比热容是0.88×103 J/(kg. ℃)。把2kg、温度为30℃的铝加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?2·1·c·n·j·y
解:根据Q吸= cm (t-to)可知
Q吸= cm (t-to)
= 0.88x103 J/(kg. ℃) × 2kg×(100℃-30℃)
=1.232×105 J
若物体降温放热,可用公式表示为:Q放=cm(t0-t)
例:将质量为4kg的水从80℃加热到20℃需要放出多少热量?
解:根据Q放=cm(t0-t)可得:
Q放=cm(t0-t)
= 4.2×103J /(kg.℃)×4kg×(80 ℃- 20℃)
=1.008×106J
三、课堂小结
1.比热容的概念
2.水的比热容较大及其应用
3.比热容的计算公式
4.比热容计算公式的灵活应用
4、课堂练习:
1.关于比热容,下列说法正确的是( C )
A.比热容跟温度有关
B.比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大它的比热容越大
2.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水( B )【来源:21·世纪·教育·网】
A.密度大 B.比热容大 C.温度高 D.热膨胀大
3.下列物质的比热容发生改变的( D )
A.一杯水倒掉半杯 B.将铁块锉成铁球
C.0℃的水变成4 ℃的水 D.水凝固成冰
4.有一种太阳能热水器,水箱的容积为100L,装满水后,若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少?21·世纪*教育网
解:水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg
水吸收的热量为:
Q吸=Cm(t-t。)
= 4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70 ℃-20 ℃)
=2.1×107J
5、作业布置
1.完成课后动手动脑学物理
2.完成本节练习题
板书设计
13.3比热容
1探究不同物质的吸热能力
2.比热容
概念:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。用符号c表示。21教育网
单位:比热容的单位:焦耳每千克摄氏度,符号是J/(kg.℃)
水的比热容及其物理意义:
3.热量计算
吸热公式:Q吸= cm (t-to);放热公式:Q放=cm(t0-t)。
【教学反思】
比热容是本章重点内容。因其概念比较抽象 ( http: / / www.21cnjy.com ),且与质量、温度的变化量、吸收或放出的热量三个物理量有关,学生理解起来有困难,是本章的难点。本节重点做好实验探究,从中归纳得出比热容的概念。实验探究时让学生先经过自己的独立思考,然后经过同学间的交流评估,互助提高,最终找到最佳的实验方案。培养学生取长补短,虚心求教,互助合作的意识。
用水冷却
用水冷却
调节气温
用水取暖
用水取暖
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 4 页 (共 4 页) 版权所有@21世纪教育网登陆21世纪教育 助您教考全无忧
《比热容》练习
1.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.500mL水比200mL水的比热容大
B.温度为200℃铁块的比热容比相同质量的100℃铁块的比热容大
C.质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少,说明铝的比热容比较大
D.热水变凉后其比热容变小
2.初温相同的甲、乙两铁块,甲的质量是乙的3倍,使它们吸收相同的热量后立即接触,则( )
A.热量从甲传到乙 B.热量从乙传到甲
C.甲、乙之间无热传递发生 D.温度由乙传到甲
3.(2015 邵阳)生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的( )21·世纪*教育网
A.质量较小 B.凝固点较低
C.沸点较高 D.比热容较大
4.(2015 庆阳)水的比热容为4.2×103J/(kg ℃),1kg水温度从50℃降低到20℃,放出的热量是( )www-2-1-cnjy-com
A.4.2×103J B. 8.4×104J C. 1.26×105J D. 2.1×105J
5.(2015 厦门)铁的比热容大于铜的比热容。质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量,若吸收的热量全部转化为内能,则铁块的( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.温度升高较少 B.末温较低
C.内能增加较少 D.内能较小
6.(2015 益阳)炎热的夏天,小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现:岸上的石头热得烫脚,而河水却比较凉,其主要原因是( )21*cnjy*com
A.水吸收的热量少,因此河水比岸上石头的温度低
B.水的比热容比石头的大,在受到太阳同样照射的情况下,水升高的温度少
C.石头的吸热能力强,因此石头升温快
D.这是小明的错觉造成的,实际上岸上石头与水的温度相同
7.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物 ( http: / / www.21cnjy.com )质A和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示。则物质A的比热容 水的比热容(选填“<”、“>”或“=”)。加热3min水吸收的热量约为 J。21·cn·jy·com
8.暑假里,小梅跟着妈妈去青岛避暑 ( http: / / www.21cnjy.com )。一天.烈日当空.小梅在海边玩耍时发现:海边的沙子热得烫脚,而海水却是凉凉的。请用比热容的知识说明这一现象。21世纪教育网版权所有
答: 。
(2015 长春)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
(1)实验中应量取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示。从开始加热到42℃,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙。21教育网
(3)分析实验数据可知 物质的吸热能力强。
10.(2016 枣庄)过去常用水作 ( http: / / www.21cnjy.com )冷却剂给汽车的发动机降温,这是利用了水的 的性质,某汽车水箱中装了8kg的水,发动机运行一段时间后,水温升高了20℃,在这个过程中,水吸收的热量为多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)]。www.21-cn-jy.com
答案与解析
1.C
解析:A.500mL水和200mL水状 ( http: / / www.21cnjy.com )态相同,物质种类相同,所以比热容相同,A错误;B.比热容是物质的一种特性,比热容与物体质量大小、温度高低、温度变化都没有关系,B错误;C.质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少,由公式c=Q m△t 知,铝的比热容比铁大,C正确;D.水变凉后温度变化,状态不变,所以比热容不变,D错误。21cnjy.com
2.B
解析:已知初温相同的甲、乙两铁 ( http: / / www.21cnjy.com )块,甲的质量是乙的3倍,Q吸相同;由Q吸=cm△t知,吸收的热量和比热容都相同,质量越大,温度变化越小,因此乙的△t比甲的△t大,即乙的末温高,因此热量由乙传向甲。2·1·c·n·j·y
3.D
解析:由于水的比热容较大,周围温度升高 ( http: / / www.21cnjy.com )时,体温不会升的过高;同理在在外界环境温度降低时,由于水的比热容较大,即使放出较多的热量,体温也不会过低,所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。2-1-c-n-j-y
4.C
解析:Q放=cm△t=4.2×103 J/(kg ℃)×1kg×(50℃-20℃)=1.26×105J。
5.A
解析:质量相同的铁块和铜块,因为铁的比热容 ( http: / / www.21cnjy.com )大于铜的比热容,吸收相同的热量后,由Q吸=cm△t可知,铜块的温度升高的多,铁块的温度升高较少,故A正确;由于铁和铜的初温不确定,所以铁块和铜的末温也不确定;铁块和铜块吸收相等的热量,所以铁块和铜块的增加的内能是相同的,故BCD错误。 21*cnjy*com
6.B
解析:因为水的比热容比石头的 ( http: / / www.21cnjy.com )大,相同质量的水和石头比较,吸收相同的热量(都在太阳照射下),水的温度升高的少,故河水是凉凉的,而石头的温度升高的多,热得烫脚。
7.<;5.04×105
解析:由题知物质A和水质量相同,相同时间内A物质升高的温度比水快,由Q吸=cm△t,故物质A的比热容比水的比热容小;【出处:21教育名师】
3min水升高的温度△t=80℃-20℃=60℃,
则加热3min水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×60℃=5.04×105J。
8.水的比热容比沙子大,在吸收同样热量的情况下,水升高的温度要比沙子高。
9.(1)相等,升高的温度;(2)小于;(3)乙
解析:(1)探究物质吸热能力实验,实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热.当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。【版权所有:21教育】
(2)由表中实验数据可知,从开始加热到42℃,液体升高相同的温度,甲需要的加热时间短,乙需要的加热时间长,甲吸收的热量小于与乙吸收的热量。21教育名师原创作品
(3)由表中实验数据可知,质量相同的甲、乙两种液体吸收相同热量,甲升高温度小于乙升高温度,所以甲物质的吸热能力强。
10.大;6.72×105J
解析:(1)因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们常用水作冷却剂给汽车的发动机降温;【来源:21·世纪·教育·网】
(2)水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg ℃)×8kg×20℃=6.72×105J。
甲
乙
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初中物理
人教版九年级物理第十三章第三节分子热运动
比热容
夏日的太阳火辣辣的,走在沙滩上和海水中有什么不同的感觉吗?
为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜围火炉吃西瓜”的现象?
思考
相同质量的同一种物质,升高相同温度时,吸收的热量是否相同?
不同物质,质量相同、温度变化相等时,它们吸收或放出的热量相等吗?
选用两个完全相同的电加热器,取质量相等的水和煤油。
探究不同物质吸热能力
水
煤油
当吸收相同热量,观察升高温度的关系?
当升高相同温度时,吸收热量的关系?
质量相等的不同物质,吸收相同的热量时,升高的温度不同,当升高同样的温度时,吸收的热量不同。
实验结果表明
如何表示不同物质这种性质上的差别呢
比热容
1.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。用符号c表示。
2.比热容的单位:
焦耳每千克摄氏度,符号是J/(kg.℃)
单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,与它温度升高1℃所吸收的热量相等。
物质 比热容 c/J(kg.℃)-1 物质 比热容
c/J(kg.℃)-1
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103
煤油 2.4×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
色拉油 1.97×103 水银 0.14×103
砂石 0.92×103 铅 0.13×103
小资料
一些物质的比热容
4.比热容是反映物质自身性质的物理量。
注意:不同的物质,比热容一般不同;
同种物质的不同状态,比热容一般不同。
5.比热容只与物质的种类及状态有关,与物体的质量、体积、温度、吸放热多少无关。
物理意义:
3.查比热容表可知:水的比热容是4.2×103J /(kg.℃)
表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
从表中数据可以看出,水的比热容较大,思考有哪些应用?为什么?
用水取暖
用水冷却
调节气温
因为水的比热容较大,对于一定质量的水,升高或降低相同温度时,能吸收或放出较多的热量。
洪山嘴中学詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜围火炉吃西瓜”的现象?
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度,居中国之首,而火焰山又是吐鲁番最热的地方,其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度,空调都不用开 。
火焰山的温度计
砂石比热容小,温度变化大。
沿海21~27℃
沙漠5~38℃
同一纬度的沿海城市和沙漠地带的气温变化为什么会如此大
由于海水的比热容较大,砂石比热容小,吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。
1kg
1℃
0.88×103J
0.88×103J × 2
0.88×103J × 10×2
C铝=0.88×103J /(kg.℃)
想想议议
2千克的铝块温度升高10℃,要吸收多少热量
2kg
2kg
1℃
10℃
热量的计算
若用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分别代表物体的初温和末温,上面的计算可用公式表示:Q吸=cm(t-t0)。
例:已知铝的比热容是0.88x103 J/(kg. ℃)。把2kg、温度为300C的铝加热到1000C,铝块吸收的热量是多少?
解:根据Q吸= cm (t-to)可知
Q吸= 0.88x103 J/(kg. ℃) x 2kg x(100℃-30℃)
=1.232X105 J
例:将质量为4kg的水从80℃加热到20℃需要放出多少热量?
解:根据Q放=cm(t0-t)可得:
Q放=cm(t0-t)
= 4.2×103J /(kg.℃)×4kg×(80 ℃- 20℃)
=1.008×106J
若物体降温放热,可用公式表示为:Q放=cm(t0-t)
课堂小结
1.比热容的概念
2.水的比热容较大及其应用
3.比热容的计算公式
4.比热容计算公式的灵活应用
课堂练习
1.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容跟温度有关
B.比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.比热容是物质本身的一种特性
D.物体的质量越大它的比热容越大
C
3.下列物质的比热容发生改变的( )
A.一杯水倒掉半杯 B.将铁块锉成铁球
C.0℃的水变成4 ℃的水 D.水凝固成冰
2.在农业生产中,为了保护秧苗夜间不致受冻,傍晚时要向秧田里多灌些水,这是因为水( )
A.密度大 B.比热容大 C.温度高 D.热膨胀大
B
D
4.有一种太阳能热水器,水箱的容积为100L,装满水后,若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少?
解:水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg
水吸收的热量为
Q吸=Cm(t-t。)
= 4.2×103J/(kg ℃)×100kg×(70 ℃-20 ℃)
=2.1×107J
作业布置
1.完成课后动手动脑学物理
2.完成本节练习题