13.3 比热容(第2课时) 导学案 -2023-2024学年人教版物理九年级全册

第 3节　比热容(第2课时) 课程标准 课程标准(2022年版) 本节要点 能运用比热容说明简单的自然现象． 1.会进行有关比热容的简单的吸、放热计算．(重点) 2.培养应用比热容知识解决问题的能力. 热量的计算 1．热量计算公式的推导 水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，表示质量为1 kg的水温度升高1 ℃，需要吸收的热量Q1＝4.2×103J；那么质量为2 kg的水温度升高1 ℃，需要吸收的热量Q2＝8.4×103J，质量为2 kg的水温度由30 ℃升高到50 ℃，需要吸收的热量Q3＝1.68×105J. 如果用Q吸代表物体吸收的热量，Q放代表物体放出的热量，c代表物质的比热容，m代表物体的质量，t0和t分别是物体的初温和末温，Δt代表温度的变化量，通过以上计算推导物体吸、放热公式，如下： (1)物体升温时温度的变化量Δt＝t－t0，那么吸收的热量Q吸＝cm(t－t0)． (2)物体降温时温度的变化量Δt＝t0－t，那么放出的热量Q放＝cm(t0－t)． 2．公式变形 热量的计算公式：Q＝cmΔt． 变形式：c＝ ；m＝ ；Δt＝ ． 3．公式运用：进行相关计算． 4.质量为4 kg的水温度从20 ℃升高到60 ℃，则该过程中水吸收的热量是多少？[水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)] 解：水吸收的热量 Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(60 ℃－20 ℃)＝6.72×105 J 答：水吸收的热量是6.72×105 J． 5.一块烧红的铁块，温度是720 ℃，质量是2 g，当该铁块的温度降低到20 ℃时，要放出多少热量？[c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)] 解：铁块放出的热量Q放＝c铁m(t0－t)＝0.46×103 J/(kg·℃)×2×10－3 kg×(720 ℃－20 ℃)＝644 J 答：要放出的热量为644 J． 6.茗茗将一块质量是2 kg的金属块放入92 ℃的水中加热足够长时间后，迅速取出放入另一个装有5 kg水的绝热容器中，容器中水温为40 ℃，最终水温上升到44 ℃，不计热量损失．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]求： (1)水吸收的热量； 解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(44 ℃－40 ℃)＝8.4×104 J 答：(1)水吸收的热量为8.4×104 J； (2)该金属的比热容． 7.在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用做功的方法使沙子的内能增大．如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的比热容大．初温为20 ℃、质量为1 kg的水吸收2.1×105 J的热量后温度将升高到70℃．[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)] 比例问题 8.相同质量的甲、乙两种物质，吸收的热量之比是3∶2，比热容之比是3∶5，则升高的温度之比是(　D　) A．9∶10 B．10∶9 C．2∶5 D．5∶2 小结 　　做有关比例问题的时候，要注意代入公式的数据位置不要错误．如下：Δt甲∶Δt乙＝∶. 变式3　(科学思维)(2022·大庆中考)“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由沙石与水的比热容不同造成的．已知沙石和水的比热容之比为1∶4，沙石和水的密度之比为3∶2，当相同体积的沙石和水吸收相同的热量时，它们升高的温度之比为8∶3． 知识要点 1．运用热量公式计算时要注意单位的统一．Q的单位：J；c的单位：J/(kg·℃)； m的单位：kg；Δt的单位：℃. 2．由公式Q＝cmΔt可知热量Q与比热容c、质量m和温度的变化量Δt这三个因素有关，而与物体的温度无关． 3．物体温度的表达形式：“升高到”或“降低到”指物体的末温t，“升高”“升高了”或“降低”“降低了”指温度的变化量Δt. 例如：小明在燃气灶上煲汤，将质量为2 kg、初始温度为20 ℃的汤加热升高了80 ℃.80 ℃指的是温度的变化量Δt而不是末温t. 4．当发生热传递的两个物体达到热平衡时，若不计热量损失，则有Q吸＝Q放． 学科网（北京）股份有限公司 $