《第二节 科学探究:物质的比热容》
比热容,是初中物理热学的重点概念,不仅抽象,而且涉及的物理量又比较多,单位又是初中物理中最复杂的单位,所以成为学生学习的难点。本节让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
【知识与能力目标】
理解比热容的概念,知道比热容是物质的特性之一,知道比热容的单位,会查比热容表,会用公式进行计算热量。
2、知道热量的计算方法。
【过程与方法目标】
1、通过猜想物体吸收的热量与哪些因素有关,运用控制变量法设计实验方案,然后进行实验,并对实验数据进行分析、比较归纳,经历比热容概念的建立过程。
2、通过运用水的比热容较大这一特性理解一些简单现象,认识物理与生活的紧密联系。
【情感态度价值观目标】
1、通过对实验数据进行分析、比较、归纳,经历比热容概念的建立过程,激发探究热情。
2、通过比热容的运用,感受物理学与生活的联系。
【教学重点】
通过实验建立比热容的概念及热量的计算方法。
【教学难点】
比热容概念的理解。
多媒体课件、烧杯,电加热器,温度计,水和煤油等。
问题导入:
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?为什么中午,沙子很烫而海水很凉?
【设计意图】通过学生熟悉的例子导入新课,激发学生的学习热情。
知识讲解:
(一)比热容
思考:烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?你是如何判断的?
引导学生通过比较加热时间来判断,加热时间越长,说明吸收的热量越多。
总结:对于同种物质的物体,吸收热量的多少与质量的大小和温度变化多少有关,也就是说相同物质的物体,质量相等、温度变化也相同时,吸收的热量是一样多的。
提出问题:物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还与其它的因素有关吗?
学生进行猜想。
设计实验:
方案一:取两个相同的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和煤油), 用相同的两个电热器给它们加热,使它们加热时间升高的温度相同,比较加热时间的长短。
方案二:取两个相同的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和煤油), 用相同的两个电热器给它们加热,使它们加热时间相同,比较升高的温度的多少。
播放视频和动画,进行实验,得出结论。
物体吸收的热量还与物质的种类有关。相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同;相同质量的不同种物质,升高相同的温度吸收的热量不同。
问题: 如何科学地比较不同物质的这种特性呢?
总结:为了表示物质的这种特性,物理学中引入了“比热容”这个概念。
1、定义:1千克的某种物质温度每升高1℃所吸收的热量叫做该物质的比热容。符号:c。
说明:比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积的之比。
2、计算公式:
3、比热容的单位:J/(kg· ℃),读作焦耳每千克摄氏度。
提问:分析比热表,可以找出哪些规律?
总结:物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小、温度改变的多少、物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。因此,可以用比热容来鉴别物质的种类。
【设计意图】让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。
水的比热容大的应用
1、展示课本上的图片。
提问:人们用冷水冷却发动机,用热水取暖,你能解释这样做的原因吗?
师生讨论,得出结论:
由于水的比热容大,那么在质量一定的条件下,水升高或降低相同的温度,吸收 (或放出)的热量多。同时说明了水的吸(放)热能力比别的物质强。
展示气温图片。
提问:为什么内陆沙漠地带昼夜温差很大,而沿海地区昼夜温差不大?
师生讨论,得出结论:
由于水的比热容大,那么在质量一定的条件下,吸收 (或放出)相同的的热量,水升高或降低的温度少。同时说明了水吸(放)热升(降)温比别的物质慢。
讨论:水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
学生解答:傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容大,所以在放出相同热量时温度变化较慢。与不在秧田里灌水相比,秧田里的温度较高,不至于引发冻害。而白天再把秧田里的水放掉,是因为与不放水相比,秧田比热小,吸热升温快,使得秧苗有较好的生长条件。
【设计意图】让学生通过生活实例,以加深学生对水的比热容大的理解。
热量计算公式
如果以Q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,t1和t2分别是加热前后物体的温度。
1、Q吸=cm(t2-t1)
提问:如果要计算物体降温时放出的热量,公式会有什么不同?
2、Q放=cm(t1-t2)
教师统一公式:Q=cm△t,讲解例题。
【设计意图】通过计算的练习,让学生熟悉热量公式的计算。
课堂总结:
通过本节课我们知道了什么是比热容,知道了比热容的单位是什么,学会了利用比热容求物体吸热或者放热的多少。
四、布置作业:
课后作业。
五、板书设计:
科学探究:物质的比热容
一、比热容
1、定义:1千克的某种物质温度每升高1℃所吸收的热量叫做该物质的比热容。符号:c。
2、计算公式:
3、比热容的单位:J/(kg· ℃),读作焦耳每千克摄氏度。
二、水的比热容大的应用
三、热量公式的计算:Q=cm△t
略
课件19张PPT。上海科学技术出版社 九年级 | 全一册 导入新课凉烫 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?为什么中午,沙子很烫而海水很凉?思考:
烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?你是如何判断的? 通过比较加热时间来判断,加热时间越长,说明吸收的热量越多。总结:
对于同种物质的物体,吸收热量的多少与质量的大小和温度变化多少有关,也就是说相同物质的物体,质量相等、温度变化也相同时,吸收的热量是一样多的。提出问题:
物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还与其它的因素有关吗?启发:(1)同种物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量______。相同(2)不同种物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量__________。可能不同设计实验:(1)要研究这个问题,必须保持________和_____________相同,______________不同。(2)取两个________的烧杯盛放质量___________的两种液体(水和煤油), 用__________的两个电热器给它们加热,使它们升高__________的温度,比较加热时间的长短。质量升高的温度物质的种类相同相同相同相同方案一方案二(3)取两个相同的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和煤油), 用相同的两个电热器给它们加热,使它们加热时间相同,比较升高的温度的多少。实验注意事项:2、对相等质量的水和煤油进行加热,注意观察哪种物质的温度上升快。1、如果加热方法完全相同,就可以认为单位时间物质吸收的热量相同。进行实验和收集证据:分析与论证: 物体吸收的热量还与物质的种类有关。相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同;相同质量的不同种物质,升高相同的温度吸收的热量不同。 为了表示物质的这种特性,物理学中引入了“比热容”这个概念。问题: 如何科学地比较不同物质的这种特性呢?一、比热容1、定义:1千克的某种物质温度每升高1℃所吸收的热量叫做该物质的比热容。符号:c。 比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积的之比。2、计算公式:Q:吸收的热量m:物体质量t1:物体初温度t2:物体末温度3、比热容的单位:J/(kg· ℃)焦耳每千克摄氏度读作:几种物质的比热容[单位:J/(kg·℃)]分析比热表,可以找出哪些规律?总结: 物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一 。
对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小、温度改变的多少、物体的形状、体积、位置等无关,它仅与物质的种类和状态有关。
因此,可以用比热容来鉴别物质的种类。二、水的比热容大的应用1、人们用冷水冷却发动机,用热水取暖,你能解释这样做的原因吗? 由于水的比热容大,那么在质量一定的条件下,水升高或降低相同的温度,吸收 (或放出)的热量多。▲水的吸(放)热能力比别的物质强2.为什么内陆沙漠地带昼夜温差很大,而沿海地区昼夜温差不大?▲水吸(放)热升(降)温比别的物质慢 由于水的比热容大,那么在质量一定的条件下,吸收 (或放出)相同的的热量,水升高或降低的温度少。 水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗? 答:傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容大,所以在放出相同热量时温度变化较慢。与不在秧田里灌水相比,秧田里的温度较高,不至于引发冻害。而白天再把秧田里的水放掉,是因为与不放水相比,秧田比热小,吸热升温快,使得秧苗有较好的生长条件。 如果以Q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,t1和t2分别是加热前后物体的温度。1、Q吸=cm(t2-t1) 如果要计算物体降温时放出的热量,公式会有什么不同?2、Q放=cm(t1-t2)三、热量计算公式:Q=cm△t例题: 要把2kg的水从20℃加热到100℃,至少需供给多少热量?已知:c=4.2×103J/(kg·℃),m=2kg,
t1=20℃,t2=100℃。
求:Q吸。解:Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)
=6.72×105J。
答:至少需供给6.72×105J的热量。练一练1、关于比热,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟温度有关
B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
C.物体的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C2、新疆民谣“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。” 反映了当地昼夜的温差较 (大/小),从比热容角度来看,这是由于 。大砂石的比热容较小3、水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收 J热量.如果将水倒掉一半,它的比热容将为 J/(kg·℃) 。8.4×1054.2×103课堂小结什么是比热容