第十三章第2节科学探究：物质的比热容 2课时 比热容的应用及相关计算 ----2023-2024学年沪科版物理九年级上学期

第十三章 内能与热机 第二节 第二课时 比热容的应用及相关计算 学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练 沪科版-物理-九年级上册 学习目标 1.会利用公式进行简单的吸热计算。 2.计算题的步骤以及必要的文字描述。 3.运用公式计算时，各物理量的单位要统一。 4.热传递过程中，若不计热量损失，有Q吸＝Q放 【重点】计算公式的应用以及格式 【难点】计算题的隐含条件分析以及解题技巧 知识回顾 物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，并且将一直继续到温度相同的时候为止。 热传递的条件 放热公式 吸热公式 Q放＝cm(t0－t) Q吸＝cm(t－t0) 综合公式 Q=cmΔt 新知探究 说明：c为物质的比热容，m为物体的质量，t0为初温，t为末温，Δt为温度的变化量。 注意： (1)运用公式计算时，各物理量的单位要统一。 (2)热传递过程中，若不计热量损失，有Q吸＝Q放。 综合公式 Q=cmΔt 4 新知探究 知识点 热量的计算 1 例.(2022·固原一模）王红家买了一只电水壶，在使用说明书上有以下数据： (1)这台电热壶正常工作的电流为多少？ (2)电热水壶装满水后，从30℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？ 新知探究 解：(1)根据P=UI可得这台电热壶正常工作的电流为： (2)根据ρ=可得一壶水的质量为： m=ρ水V=1.0×103kg/m3×3×10-3m3=3kg 水吸收的热量： Q吸=c水m∆t=4.2×103J/(kg.℃）×3kg×(100℃-30℃）=8.82×105J 新知探究 【方法归纳】做题过程中注意温度升高(Δt)与升高到(末温)的区别，吸热公式Q吸＝cmΔt要熟练运用，且注意运算过程中单位的统一。 新知探究 知识点 温度变化量或质量的计算 2 已知煤气的热值为3.9×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收。则水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg.℃）] 新知探究 解：(1)0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量：Q放=Vq=0.28m3×3.9×107J/m3=1.092×107J; (2)由题意可知，水吸收的热量： Q吸=50%×Q放=50%×1.092×107J=5.46×106J; 由Q吸=cm∆t可知，水升高的温度： 答：0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是1.092×107J;水温升高约43℃。 新知探究 【方法归纳】这些热量的50%被水吸收的等量关系：Q吸=50%×Q放 新知探究 知识点 热量计算中的隐含条件 3 （2021秋•碧江区 月考）质量为1kg、初温为20℃的水吸收4.2×105J的热量后，它的温度在下列给出的四个温度中，最多有几个可能温度[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]（　　） ①80℃ ②100℃ ③120℃ ④130℃ A、4 B、3 C、2 D、1 B 新知探究 解：由Q吸＝cmΔt可得，水应升高的温度： Δt＝Q吸c水m＝4.2×105J4.2×103J/(kg•℃)×1kg＝100℃， 水的最高末温：t最高＝t0＋Δt＝20℃＋100℃＝120℃； 因为水沸腾时温度达到沸点，继续吸热但温度不变， 所以水吸收热量从20℃升高，温度达到沸点后，不再升高， 因为水表面的气压不知道，水的沸点不确定， 所以水的末温可能是80℃、100℃、120℃，不可能为130℃；故B正确。 新知探究 【方法归纳】本题综合考查了吸热公式的应用和液体沸腾的规律，关键要知道气压的大小会影响液体沸点的高低这个隐含条件。 课堂小结 一、热量的计算 温度升高(Δt)与升高到(末温)的区别，吸热公式Q吸＝cmΔt要熟练运用，且注意运算过程中单位的统一 二、温度变化量或质量的计算 这些热量的50%被水吸收的等量关系：Q吸=50%×Q放 三、热量计算中的隐含条件 知道气压的大小会影响液体沸点的高低这个隐含条件 课堂小结 课堂训练 1.（2022•南京市）图甲是小明同学用100g冰探究“固体熔化时温度变化规律”的实验装置（不计汽化对实验的影响）[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。 （1）每隔1min记录一次物质的温度 及状态，作出如图丙所示的温度随时 间变化的图像，图中BC段物体吸收的热量为 _________J，由图像可知冰的比热容为 ________J/（kg•℃）。 课堂训练 2.1×107 2．(对应例1）质量为100 kg的