内容正文:
第3节比热容
第十三章 内能
适用人教版(2012)
学
习
目
标
1.理解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.通过比较不同物质的吸热情况实验,体会控制变量法的作用,了解转换法思想的应用。
3.会用比热容解释有关现象,感受物理知识与生产生活的密切联系。
4.会进行简单的吸热、放热计算。
导入新课
烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚太阳西落,沙子很快凉了下来,但海水却仍然暖暖的。
同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?
[实验目的]
比热容
实验 比较不同物质吸热的情况
比较不同物质的吸热情况。
[实验导览]
加热相同质量的食用油和水,每隔两分钟测量并记录他们的温度。
方案1:选取质量相同的不同物质,使它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,吸收热量多的物质吸热本领强。
方案2:选取质量相同的不同物质,让它们吸收相同的热量,比较它们升高的温度,温度升高小的物质吸热本领强。(拓展)
吸热本领强的物质,温度不易改变。
[实验仪器]
比热容
利用电加热器(相同规格)来加热水和食用油。电加热器每秒放出的热量是一定的,当它浸没在液体中时,可认为液体每秒吸收的热量相同。
[实验方法]
比热容
①控制变量法:控制水和食用油的质量、吸收的热量相同,通过温度变化量的不同来说明说明水和食用油的吸热本领不同。
②转换法:吸收热量的多少无法直接观察,但相同规格的电热器每秒放出的热量是相同的,通电时间越长,放出的热量越多。不计热量损失,放出的热量全部被吸收,故物质吸收热量的多少可以转化成加热时间的长短。
[实验步骤]
比热容
1.用托盘天平称取相同质量的食用油和水。它们的质量都为200g。
2.将两个相同规格的电加热器放入油和水中。
3.把两个相同的温度计同时插入油和水中。
4.记录油和水的初始温度。(室温)
温度计液泡要完全浸没在液体中,且不能触碰容器底和容器壁
5.把加热器电源插入插座中并开始计时,每隔两分钟观察一次温度变化,将测量的温度记录到表格中。
6.通过实验数据进行实验分析,得出实验结论。
[实验步骤]
比热容
[实验数据]
比热容
[实验结论]
不同物质,在质量相等,升高温度相同时,吸收的热量不同。
比热容
例题1
1.在“探究比较不同物质的吸热的情况”实验中,实验装置如图所示。
(1)除图中的器材外,本实验还缺少的实验器材是_________。实验中应该取质量_________(选填“相等”或者“不相等”)、初温相同的甲、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,实验数据记录如表:
秒表
相等
(2)实验中,可以通过_________(选填“升高温度”或者“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少。
(3)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时_________(选填“甲”或“乙”)液体需要吸收的热量更多,当它们吸收相同的热量时,_________(选填“甲”或“乙”)液体升温更高。
温度/℃ 20 30 40 50
加热时间/s 甲 0 40 82 126
乙 0 18 40 64
例题1
加热时间
甲
乙
(4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,_________(选填“甲”或“乙”)更合适作冷却剂。
(5)在这个实验中用到了两种实验方法,分别是_____ ____和_________。
例题1
甲
控制变量法
转换法
解析:
(1)[1]比较不同物质的吸热的情况,可采用相同的加热器对质量相等的不同物质加热相同时间,比较它们升高的温度,温度升高得少的吸热本领强;也可以比较它们升高相同温度所需要的时间,所需时间越多的,吸热本领越强。所以除了图示的器材,还需要秒表来记录加热时间。
[2]液体的质量不同,吸收的热量也不同,为了比较不同物质的吸热本领,实验中应控制两种液体的质量相等。
(2)[3]实验中采用相同的加热器加热,相同时间液体吸收的热量相同,所以通过加热时间来比较两种液体吸收热量的多少。
(3)[4][5]由表中数据可知,升高相同的温度,甲液体的加热时间更长,甲液体吸收的热量更多,如果吸收相同的热量,则乙液体的温度更高。
(4)[6]汽车发动机的冷却剂需要吸热能力强的物质,由实验结果可知,甲物质的吸热能力更强,更适合作冷却剂。
(5)[7][8]实验中将物质吸收热量的多少转换成了加热时间,用到了转换法;同时影响物体吸热多少的因素有多个,实验时还用到了控制变量法。
例题1
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢?
物理学中引入了 这个物理量。
1.定义:
2.符号:
3.表达式:
比热容
C=
吸收(或放出)的热量
单位:焦耳(J)
质量
单位:千克(Kg)
升高(或降低)的温度
单位:摄氏度(°C)
比热容
比值定义法