内容正文:
12.3 研究物质的比热容
学习目标
1.会比较物质吸放热的本领。
2.通过举列领会比热容的含义,并会解释生活中与比热容有关的物理现象。
3.经历探究过程,比较不同物质的吸热本领。
4.重点:会应用“探究物质的吸、放热性能”实验中的控制变量法和等效转换法。
学法指导
学生要联系自己的生活经验,从家里烧水开始,自己先明确质量相同的同种物质升高相同的温度所吸收的热量是一样的,然后在通过实验探究质量相同的不同物质升高相同的温度吸收的热量是否一样,或质量相同的不同种物质吸收同样的热量升高的温度是否相同,最后得出不同的物质吸热本领一般不同的结论。
【预习导学】
知识点1探究物质的吸、放热性能
1.在一天内,同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化是否相同?哪个气温变化大些?
2.同学们在生活中一定烧过水,请对以下问题进行讨论:
(1)一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?
(2)将一壶水烧开与烧热,哪个需要的时间长?
(3)烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?
3.一杯开水和半杯开水,都自然冷却到室温,放出热量多的是 。
4.在探究有多个变化因素的问题时,实验中我们采用的方法是只让其中一个因素发生变化,保持其他因素不变,这种方法叫 。这种研究方法在物理学习中经常用到,例如 。在“探究物质的吸、放热性能”的实验中,控制了不变的物理量是 。
5.质量相等的不同物质在升高相同的温度时,吸收的热量是 (选填“相等”或“不相等”)的。为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别,物理学中引入了 这个物理量。
知识点2什么是比热容
6.比热容是物质的一种属性,比热容的单位是 ,读作 。公式为 ,水的比热容是 ,它的物理意义是 。
7.下面说法中错误的是 ( )
A.单位质量的某种物质,温度升高1 ℃所吸收的热量叫作这种物质的比热容
B.单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所放出的热量跟温度升高1 ℃所吸收的热量相等
C.吸收热量越多的物体,比热容越大
D.每种物质都有自己的比热容,比热容是物质的一种属性
知识点3与比热容公式有关的简单计算
8.已知铝的比热容是0.88×103 J/(kg·℃),它表示的意义是质量为 的铝,温度升高 时,所吸收的热量是 。
9.质量为2 kg的铝,温度从30 ℃升高到60 ℃时,铝吸收的热量是多少?
10.若铝的质量为m,比热容是c,温度从t0升高到t时,铝吸收的热量是多少?(用字母表示)
【答案】1.不相同,沙漠地区的气温变化大些。
2.(1)半壶水容易烧开;
(2)一壶水烧开用的时间长;
(3)烧水时,水吸收的热量可能和水的质量有关,把水烧开,水的质量越大吸收的热量越多;一定质量的水吸收的热量和升高的温度有关,温度升得越高,水吸收的热量越多。
3.一杯开水
4.控制变量法 探究压力的作用效果和什么因素有关的实验 质量与温度变化
5.不相等 比热容
6.J/(kg·℃) 焦耳每千克摄氏度 c=
4.2×103 J/(kg·℃) 1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J
7.C
4.1 kg 1 ℃ 0.88×103 J
5.2×0.88×103 J=1.76×103 J。
6.2×0.88×103×(60-30) J=5.28×104 J。
7.若吸收的热量用Q吸表示,则Q吸=cm(t-t0)。
【合作探究】
任务驱动1吸热能力强弱比较
1.取质量相等的水和沙子,装在相同的容器中,放在同一加热板上用酒精灯加热,如图所示。比较它们升高同样的温度所需要吸收的热量。
(1)怎样获得质量相同的水和沙子?
(2)怎样测出它们的温度?
(3)怎样确定它们吸收热量的多少?
(4)把测量的数据,记录到表格中。
质量/g
温度升高10 ℃所需要的时间/s
温度升高20 ℃所需要的时间/s
温度升高30 ℃所需要的时间/s
沙子
水
实验结论:质量相同的不同种物质,升高相同的温度,加热所用的时间越长,吸收的热量 ,吸热能力 ,反之则吸热能力 。
2.相同质量的水和煤油,加热相同的时间,谁的温度升得更高?
仪器:天平、砝码、烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、两根试管、两支温度计。
步骤:如图所示,把仪器组装好,用天平测出等质量的水和煤油装入试管中,用酒精灯加热相同的时间,并记录数据,填入下表。
(1)结论: 。
(2)要得到相同质量的水和煤油,应使用的测量仪器是 。
(3)为了