内容正文:
人教版九年级(上)第3节《比热容》学案
一、实验:比较不同物质吸热的情况
比较物质的吸热能力的两种方法:
1.在质量和升高温度相同的情况下比较吸收的热量,若吸收的热量多,则吸热能力强。(如下表数据可知水的吸热能力强)
小组
液体名称
液体质量m/g
液体初温t0/℃
液体末温t/℃
升高的温度∆t/℃
通电时间
t/min
1组
水
100
15
45
30
10
2组
食用油
100
15
45
30
4
2.在质量和吸收热量相同的情况下比较升高的温度。若温度升高少(升温慢),则吸热能力强。(如下表数据可知水的吸热能力强)
小组
液体名称
液体质量m/g
液体初温t0/℃
液体末温t/℃
通电时间
t/min
升高的温度∆t/℃
1组
水
100
15
45
3
30
2组
食用油
100
15
75
3
60
二、水比热容大的应用:
1.相同质量的水和其他物质,升高(或降低)相同的温度,水吸收(或放出)的热量较多,这就是我们常用水来做冷却剂或散热剂的原因。
水做冷却剂时,可以带走更多的热量,例如发动机用水循环冷却;
水做散热剂时,可以放出更多的热量,例如暖气片中用水循环散热。
2.质量相同的水和其他物质,吸收(或放出)相同的热量,水的温度变化较小,这一点有利于调节气候。
例如沿海地区较内陆地区昼夜温差小且冬暖夏凉。
例题1:下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天,在地上洒水会感到凉快
B.北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小
D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
注意:不要误认为所有跟水有关的应用都利用了水的比热容较大这一特性,有些是利用了水蒸发吸热的原理。
例题2:家用电器中大功率电子元件在工作时会产生较多的热量,为了尽快散热,通常在大功率元件上加装 金属散热片。下表是四种材料的比热容,选作散热片最好的材料是 。
三、热量的计算
1.Q=cm∆t公式的变形:
求质量: ;②求比热容: ;
求变化温度: 。
2.明确几个温度含义:
①升高到(降低到):指物体的末温
升高了(降低了):指变化的温度∆t
例题3:质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图象如图所示。
根据图象可知( )
A.甲液体的内能比乙的大 B.温度升高液体分子运动变慢
C.甲液体的比热容比乙的大 D.乙液体的比热容比甲的大
例题4:甲乙两物体,它们的质量之比是3:2,吸收的热量之比是2:1.如果它们升高的温度相同,那么甲、乙两物体的比热容之比是 。
3.热平衡方程:热传递过程中,若不计热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即Q吸=Q放。
例题5:质量为500g的铜块温度从500℃降低到80℃,放出热量是多少J?
若这些热量全部被1kg水吸收,则水的温度升高了多少?(已知铜的比热容是0.39×103J/(kg·℃))。
四、课后习题巩固
1.用同样的加热器给相同质量的甲、乙两种液体加热,它们的温度随时间变化的图像如图所示,由图可知( )
A.甲液体的比热容大
B.乙液体的比热容大
C.甲乙两种液体的比热容相等
D.无法通过这个图像判断哪种液体的比热容大
2.两个铝块的质量之比为1:4,升高的温度之比为2:1,则两铝块的比热容之比为 ,吸收的热量之比为 。
3.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是为什么?
4.“比较不同物质吸热情况”实验中,小红用食用油和水做比较,如图甲所示。
(1)实验中所需要的测量工具有温度计、 和 。
(2)为保证实验科学性,在选择不同物质时,应该控制不同物质的 相同,实验 中使用两个完全相同的加热器是为了 。
(3)实验中,物质吸热的多少时通过 来衡量。
(4)将实验中记录的数据描绘在乙图坐标轴中(A是食用油,B是水),由图可知: 的比热容更大;如果要使两者都升高到60℃,则给水加热的时间和加热油的时间相比 (选填“更长”“更短”或“一样”)。
5.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)图甲中有一个明显的错误,应该 。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表:
通过分析实验数据,能够得出的结论是:质量相同的水和煤油升高相同的温度, 吸收的热量多。
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量--时间”和“温度--时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是 (选填序号)。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第一小组的加热时间明显偏长,其原因可能是: 。
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 。
6.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
(1)实验中应量取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的两烧杯中,用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较 来判断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示,从开始加热到58℃时,甲、乙两种液体吸收的热量Q甲 Q乙(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)分析实验数据可知 物质的吸收能力强。
7.有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20℃,求铁钉的初温。(C铁=0.46×103J/(kg·℃)
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