《物质的比热容》同步练习
1.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
2.冬天,我们常用热水袋取暖,这主要是因为水具有( )
A.较多的热量 B.较大的密度
C.较高的温度 D.较大的比热容
3.在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中,需要控制某些变量,以下做法多余的是( )
A.采用完全相同的加热方式
B.采用酒精灯加热时,酒精灯里所加的酒精量相同
C.取相同质量的水和煤油
D.盛放水和煤油的容器相同
4.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
C.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
5.(2013广州)水的比热容比煤油的大.如图所示,隔着石棉网同时加热规格相同、分别装有质量和初温都相同的煤油和水的试管,至管内液体升温到
40 ℃,这个过程中( )
A.煤油温度先升到40 ℃
B.同一时刻水的温度比煤油高
C.加热相同时间,水吸收的热量多
D.升高相同的温度,煤油需加热较长的时间
6、散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容较 . (选填“大”或“小”)的性质.如果散热器中装有3 kg的水,当温度升高了20 ℃时,它吸收了 J的热量.[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]?
7、.海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多,这主要是因为水的 比较大的缘故,相同质量的海水和沙石,吸收相同的热量后, 的温度升高
得少.?
8.为了比较水和煤油的吸热能力,晓雯设计了如下实验步骤:A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同时间;D.用温度计分别测出水和煤油的末温.
(1)步骤A存在的错误是: ,应改为
.?
(2)步骤C,加热相同时间是为了 ;?
(3)步骤B和D是为了计算 .?
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9.随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖.其原理是:在房间地面装饰层下铺设散热管道,通过管道内的热水散热提高室温.当供水温度为45 ℃时,单位面积的散热功率与地面装饰层材料、散热管材料的对应关系见下表:
地面装饰
层材料
散热
功率
散热管
材料
陶瓷
塑料
木地板
聚乙烯(PE-RT)
136.6W/m2
103.5W/m2
93.5W/m2
聚丁烯(PB)
125.7W/m2
96.9W/m2
90.0W/m2
(1)若该地暖系统的总水量为2×103 kg,将全部的水从5 ℃加热至45 ℃,水至少需要吸收多少热量?[c水=4.2×103 J/ (kg·℃)]
(2)某家庭木地板的面积为80 m2,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为
45 ℃,则该供暖系统每小时的散热量为多少焦耳?
(3)“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,你认为还与哪些因素有关?请至少写出两点.
答案和解析
1.【答案】 D
【解析】比热容是物质的一种属性,表示1 kg物质升高(降低)1 ℃时吸收(放出)的热量,大小只与物质的种类及状态有关,与吸收或放出的热量无关.
2.【答案】 D
【解析】因为水的比热容较大,在降低相同温度的条件下,可以释放更多的
热量.
3.【答案】 B
【解析】实验中,应采用完全相同的加热方式,保证在相同的时间内提供相同的热量;实验中,酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响,属多余的量;实验中,必须取相同质量的水和煤油,符合控制变量法的要求;实验中,盛放水和煤油的容器也会影响其吸热与升温的情况,故应使容器保持相同,故有必要.
4.【答案】 D
【解析】由于沙子的比热容比水小,质量相同、吸收相同的热量的情况下沙子升高的温度比水升高的温度大,温度升高的少的吸热能力较强.在本实验中,物体吸热多少除了与物质的种类有关外,还与加热时间等因素有关.
5.【答案】 A
【解析】质量和初温都相同的煤油和水在相同时间内吸收相等的热量,由于煤油的比热容比水的小,由Q=cmΔt知煤油的温度上升较快,水的温度上升较慢;升高相同的温度,煤油吸收热量少,水吸收热量多,所以升高相同的温度煤油所用时间较少,水所用时间较多,所以A项正确.
6.【答案】大 2.52×105
【解析】水的比热容较大,降低相同温度水吸收热量多,所以利用了水的比热容较大的性质.
(2)Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×3 kg×20 ℃=2.52×105 J.
7.【答案】比热容 海水
【解析】沙漠地区缺水且多沙石,沿海地区水多,沙石的比热容比水的小,夜间沙石温度降低快,因而气温较低;午间在阳光的照射下,沙石吸热后温度升高较快使得气温迅速升高,于是出现昼夜气温差别较大的现象.相同质量的海水和沙石,由于海水的比热容大于沙石的比热容,所以海水升高的温度较少.
8.【答案】（1）取水和煤油的体积相同 取水和煤油的质量相同
（2）使水和煤油吸收的热量相同
（3）水和煤油升高的温度并进行比较
【解析】(1)实验中应当控制两种液体的质量相同,所以A步骤中的错误是取两种液体的体积相同;(2)步骤C中使用相同的加热器给两种液体加热相同的时间,目的是为了使两种液体吸收的热量相同;(3)步骤B和D分别测水和煤油的初温和末温,目的是为了计算它们升高的温度并进行比较.
9.【答案】:(1)3.36×108 J
(2)2.592×107 J
(3)地面装饰层材料、散热管材料、装饰层厚度、供水温度、管间距离等
【解析】:(1)水吸收的热量Q吸=c水m(t2-t1)=4.2×103 J/ (kg·℃)×2×
103 kg×(45 ℃-5 ℃)=3.36×108 J.
(2)由表可知,散热管材料为聚丁烯(PB),供水温度为45 ℃时,木地板的散热功率是90 W/m2,则面积为80 m2的木地板每小时的散热量为:Q=PSt=
90 W/m2×80 m2×3600 s=2.592×107 J;
:(3)从表中数据可知,“水地暖”散热量除与散热时间、面积有关外,还与地面装饰层材料、散热管材料有关,另外,还可能与装饰层厚度、供水温度、管间距离等因素有关.
《物质的比热容 》
教材在学生学习了热传递、热量知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与那些因素有关,从提出了比热容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发,提出问题,经过探究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。
从学生角度看,学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量法、转换法、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分发挥学生的主动性和创造性,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】
(1)了解热量的概念
(2)了解比热容的概念,了解一些常见物质比热容的大小,知道比热容是物质的物理属性之一。
(3)尝试用比热容解释简单的自然现象。
【过程与方法目标】
(1)经历实验探究过程,学习感知科学归纳的方法。
(2)培养学生的创造能力和创造性思维。
【情感态度价值观目标】
(1)在科学探究活动中,体验和增强联系实际及环境保护的意识。
(2)培养学生的团队精神和互相协作、友好相处的健康心态。
【教学重点】
（1）比热容的概念。
（2）利用比热容定义公式计算
【教学难点】
比热容概念的建立和应用。
1多媒体课件：
2实验器材：相同的烧杯两个、质量相等的水和煤油、温度计两支、搅拌器两个铁架台两个、钟表、火柴、相同的酒精灯两个。
物质的比热容（第一课时）
【导入】复习引入
1、教师提问:物体吸收热量温度会怎样变化?物体放出热量呢?
学生口答:吸热升温、放热降温。
2、提出实际情境:中午海边沙子热、海水却很凉;傍晚海边沙子变凉了,海水却很暖和。生活中还有哪些类似的现象?
学生口答:夏天中午游泳池边的瓷砖被太阳晒得很热而水却温度适宜……
【活动1】提出问题
1、教师引导学生提出问题:根据以上事例,你想提出什么问题进行探究?
学生口答:为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样……
2、教师提炼学生提出的问题,确定本节探究的问题:为什么在同一时刻海水和沙子、瓷砖和水的温度不一样?
【活动2】猜想与假设
1、教师组织学生分组讨论、猜想。
2、教师板书学生的猜想:可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快。
3、对学生的其他猜想可有选择地简要板书,并组织讨论,启发思考。
(学生分组讨论。学生回答。)
【活动3】设计实验
1、要求学生利用课桌上的器材设计实验装置和实验方法。(学生分组讨论。)
2、教师说明:如果加热方法完全相同,可以认为单位时间内物体吸收的热量相同。教师点拨、提问:①如何才能使沙子和水温度升高?②如何比较沙子和水哪个升温快?可以有几种比较的方法(类比物体运动快慢的比较方法)③实验时要注意沙子和水的哪些条件相同?
(学生口答:①用酒精灯加热。②在相同时间内,看哪个温度升高得多或在升高相同的温度时看哪个需要加热的时间短。③沙子和水的质量相同。)
3、教师指导学生根据自己设计的实验方案设计表格,投影部分学生的设计的表格,引导学生评价、改进。
(学生设计记录表格。学生调整实验方案,完善记录表格。)
【活动4】进行实验与收集证据
1、教师点明:①烧杯应放在石棉网上加热②实验过程中不断搅拌,注意不要损坏烧杯和温度计③小组内的同学相互配合及时记录下相关数据。
2、教师巡视,对有困难的小组给予适当的点拨。
【活动5】分析与结论
1、组织学生分析数据,得出结论。
2、教师总结,课件出示:(1)沙子和水的质量相同,升高的温度相同,沙比水需要的时间短,说明沙比水吸收的热多。(2)结论:质量相等的不同物质,在升高相同的温度时吸收的热量不同。
3、指导学生阅读课文P15“分析与结论”和P16“一些物质的比热”。
4、教师总结,课件出示:
(1)定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)10C所吸收(放出)的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。
(2)单位:焦/(千克·0C),符号J/(kg·0C)。
(3)水的比热较大,为
4.2×103J/(kg·0C)。
(4)同种物质的比热相同,而不同物质的比热一般不同,所以,比热也是物质的物理属性。
【活动6】交流与讨论
教师提问:为什么海水和沙子同一时刻的温度不一样?
学生回答:因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热要比沙子的大,所以海水升温比沙子慢,没有日照时,海水降温也慢。
【活动6】评估
1、教师引导学生阅读课本“评估”并组织学生讨论。
2、教师引导学生阅读课本“海陆风的成因”,并组织学生讨论。
学生阅读、讨论、回答。
【活动7】小结
教师提问:1、这节课经历了哪些探究过程?2、通过这节课你知道了什么?
课件出示本节主要内容。
学生思考、回答。
物质的比热容（第二课时）
【活动1】温故知新
1、什么叫物质的比热容
2、比热容的单位是？
【活动2】新课学习
1、比热容表
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
0.84×103
煤油,冰
2.1×103
铁.钢
0.46×103
蓖麻油
1.8×103
铜
0.39×103
砂石
0.92×103
水银
0.14×103
问题：从上表中你可知道哪些信息？
2、水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）它表示什么物理意义？
3、水的比热容较大的现象与生活中应用
（1）用水冷却汽车的发动机
（2）暖气片中用水循环取暖
（3）傍晚往秧田里灌水,保护秧苗夜间不致受冻
由水的比热容逐步引导学生得出吸收与放出的热量的计算
【活动3】关于热量的计算公式
1、给出由热传递引起物体温度变化时，计算物体吸收或放出热量的公式：
当物体温度升高时：
当物体温度降低时：
式中Q表示热量，c表示比热容，m为物体的质量，t0为初温度，t为末温度。
4．说明上述两公式也可以用下面一个式子来表示：
其中表示物体的温度变化
【活动4】利用公式计算
例1．在20℃的室温下，烧开一壶5kg的水，大约吸收多少热量？水的内能增加了多少？
实际中烧开这壶水的热量要比它大，这是为什么？
例题2： 质量为200克的铝壶中盛满温度为20℃的水后，进行加热，当壶中的水吸收了5.04×10５J的热量后，水温升高到80℃。此过程中铝壶吸收了多少热量？壶中所装水的质量为多少千克？已知铝的比热容为0.88×103 J/(kg. ℃)
【活动4】课堂练习
1、将一块铁切去一半，没有变化的物理量是（ ）
A．体积 B．质量 C．比热容 D．重力
2、质量相等的水和砂石，吸收相同的热量后，_________的温度升高较高，原因是它的比热容__________；由此可知，质量相等的水和砂石，升高相同的温度时，___________吸收的热量较多。
3、甲杯里装有200g、25℃的水，把它加热到60 ℃ ，吸收的热量是________Ｊ，乙杯中装有100g 、20 ℃的酒精，使其温度升高40 ℃需吸收的热量是________Ｊ，如把加热后的水和酒精混合在一起，那么它们之间___________热传递。这是因为____________．
4、如图所示，是甲、乙两种质量相等的液体吸收的热量与温度变化情况的图像，请根据图像中提供的信息判断，液体___________的比热容较大；如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择_____________液体更好。
略。
