3.5 物体的内能（第2课时）（导学案）-【上好课】九年级科学上册同步高效课堂（浙教版）

3.5 物体的内能（第2课时）（导学案） 【学习目标】 1. 理解比热容的概念； 2. 知道计算热量的公式。 【学习重点】比热容的概念及热量的计算 【学习难点】比热容的概念 【自主学习】 1.单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 2.比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。 3.热量的计算公式：Q吸=cm（t-t0），公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸收(或放出)热量的计算。如果过程中存在着物态变化,不能使用该公式。 【课堂探究】 一、比热容 同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样，白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢? 物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关? 物质的质量、升高的温度多少，物质的种类 我们知道，不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不同的。为了体现这种性质，引入了比热容这一概念。 单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。 单位：焦/（千克·℃），J/（kg·℃），读作焦每千克摄氏度。 单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。 比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容是不同的。下表列出了一些物质的比热容。从下表中你可发现什么规律？ 水的比热容最大；同种物质在不同状态时比热值不同 思考：水的比热容的意义？ 水的比热容为，表示1千克的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为。 注意：比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、吸收或放出的热量无关。 从表中可见，水的比热容比砂石大得多。在质量和吸收或放出的热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。 利用水比热容大的特点，在生产、生活中经常被利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。 二、热量的计算 在热传递过程中，如何计算物体所吸收的热量的多少呢？ 我们可以利用物质的比热容来计算某种物质在热传递过程中吸收的热量。 例如，已知水的比热容是，这表示质量为1千克的水温度升高1℃时吸收的热量是。 那么，质量为2千克的水温度升高1℃时吸收的热量是多少？ 质量为2千克的水温度升高10℃（如从20℃升高到30℃）时吸收的热量是多少？ 可见，水吸收热量的多少等于水的比热容、质量和升高的温度的乘积。 如果以Q表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体质量，表示物体加热前的温度，t表示物体加热后的温度，则我们可以得到一个由比热容来计算热量的公式： 思考与讨论 如果要计算物体降温时放出的热量，热量计算公式会有什么不同？ 注意区分Δt与t、 一定要把温度变化量Δt与初温、末温t区别开来，如“升高到”“降低到”均指的是末温t，而“升高了”“降低了”“升高”“降低”均指的是温度的变化量Δt。 【例】一块质量为5千克、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？ 解：铁块质量m＝5千克，铁块加热前的温度，铁块加热后的温度t＝200℃，查表得铁的比热容。 铁块吸收的热量： 答：铁块吸收的热量是。 【例】质量为2千克的砂石和水，它们都吸收了焦的热量，升高的温度各是多少？ 解：从表中查出砂石的比热容，，根据公式：，可得：， 答：砂石升高40℃，水升高约8.8℃。 【自我测评】 例1. 比热容简称比热，是物质的特征之一。下列关于比热的说法中，正确的是（ ） A.不同状态的同种物质比热一定相同 B.一桶水的比热比一杯水的比热要大 C.水的比热较大，故可作汽车发动机的冷却剂 D.沙的比热比水小，故沙子的温度一定比水高 【答案】C 【解析】A.比热容与物体的种类和状态有关，不同状态的同种物质比热一定不同，故A错误； B.比热容是物质的一种特性，与质量无关，一桶水的比热容和一杯水的比热容相同，故B错误； C.因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，可用作汽车发动机的冷却剂，故C正确； D.水的比热容较大，沙子的比热容小，由Q=cmΔt可知，沙子和水的初温、质量和吸收的热量未知，沙子的温度不一定比水高，故D错误。 故选C。 例2.水的比热较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这特性无关的是（ ） A.让流动的热水流过散热器取暖 B.在较大的河流上建水电站，用水发电 C.汽车发动机用循环水冷却 D.冬季，晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗 【答案】B 【解析】A.水的比热容较大，改变相同的温度放出的热量更多，让流动的热水流过散热器取暖在相同情况下，可以比其它液体放出更多的热量，故A不符合题意； B.在较大的河流上建水电站，用水发电利用了水的机械能发电，与水的比热容无关，故B符合题意； C.水的比热容较大，改变相同的温度吸收的热量更多，汽车发动机用循环水冷却在相同情况下，可以比其它液体吸收更多的热量，故C不符合题意； D.冬季，晚上向稻田里放水，由于水的比热容较大，放出相同的热量，温度下降的幅度更小，以防冻坏秧苗。故D不符合题意。 故选B。 例3. 甲、乙两个物体放在一起，甲物体吸收热量，乙物体放出热量，则（ ） A.甲物体的比热大 B.乙物体的比热大 C.甲物体的温度低 D.乙物体的热量多 【答案】C 【解析】因为热量从高温物体传到低温物体，即高温物体放出热量，低温物体吸收热量，故甲物体吸收热量，则甲的温度低;乙物体放出热量，乙物体的温度高，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 例4.一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接，如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来，松开手，液体就会流回底部。 （1）手捂住下部时，手掌的热通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，改变了乙醚的内能。 （2）乙醚的沸点为34.5℃，比热容为，将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾，需要吸收 焦的热量。 【答案】（1）热传递（2）360 【解析】（1）手握住时，手掌的热量通过玻璃瓶传递给乙醚，这是通过热传递的方式改变了乙醚的内能。 （2）乙醚吸收的热量 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.5 物体的内能（第2课时）（导学案） 【学习目标】 1. 理解比热容的概念； 2. 知道计算热量的公式。 【学习重点】比热容的概念及热量的计算 【学习难点】比热容的概念 【自主学习】 1. 叫做这种物质的比热容。比热容用符号 表示，它的单位是 ，读作 。 2.比热容是物质的一种 ，同种物质在相同状态下的比热容是 的，但在不同的状态下，比热容 。 3.热量的计算公式： ，公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸收(或放出)热量的计算。如果过程中存在着物态变化,不能使用该公式。 【课堂探究】 一、比热容 同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样，白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢? 物质吸收热量的多少可能与哪些因素有关? 我们知道，不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不同的。为了体现这种性质，引入了比热容这一概念。 单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。 单位：焦/（千克·℃），J/（kg·℃），读作焦每千克摄氏度。 单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。 比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容是不同的。下表列出了一些物质的比热容。从下表中你可发现什么规律？ 思考：水的比热容的意义？ 注意：比热容是物质的一种特性，与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、吸收或放出的热量无关。 从表中可见，水的比热容比砂石大得多。在质量和吸收或放出的热量相同的条件下，水的温度的变化比砂石要小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。 利用水比热容大的特点，在生产、生活中经常被利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。 二、热量的计算 在热传递过程中，如何计算物体所吸收的热量的多少呢？ 我们可以利用物质的比热容来计算某种物质在热传递过程中吸收的热量。 例如，已知水的比热容是，这表示质量为1千克的水温度升高1℃时吸收的热量是。 那么，质量为2千克的水温度升高1℃时吸收的热量是多少？ 质量为2千克的水温度升高10℃（如从20℃升高到30℃）时吸收的热量是多少？ 可见，水吸收热量的多少等于水的比热容、质量和升高的温度的乘积。 如果以Q表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体质量，表示物体加热前的温度，t表示物体加热后的温度，则我们可以得到一个由比热容来计算热量的公式： 思考与讨论 如果要计算物体降温时放出的热量，热量计算公式会有什么不同？ 注意区分Δt与t、 一定要把温度变化量Δt与初温、末温t区别开来，如“升高到”“降低到”均指的是末温t，而“升高了”“降低了”“升高”“降低”均指的是温度的变化量Δt。 【例】一块质量为5千克、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？ 【例】质量为2千克的砂石和水，它们都吸收了焦的热量，升高的温度各是多少？ 【自我测评】 例1. 比热容简称比热，是物质的特征之一。下列关于比热的说法中，正确的是（ ） A.不同状态的同种物质比热一定相同 B.一桶水的比热比一杯水的比热要大 C.水的比热较大，故可作汽车发动机的冷却剂 D.沙的比热比水小，故沙子的温度一定比水高 例2.水的比热较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这特性无关的是（ ） A.让流动的热水流过散热器取暖 B.在较大的河流上建水电站，用水发电 C.汽车发动机用循环水冷却 D.冬季，晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗 例3. 甲、乙两个物体放在一起，甲物体吸收热量，乙物体放出热量，则（ ） A.甲物体的比热大 B.乙物体的比热大 C.甲物体的温度低 D.乙物体的热量多 例4.一种装有乙醚液体的玻璃瓶，瓶子分上下两部分，中间由一段弧形玻璃细管连接，如图所示。把热的手捂在下面装有液体的部位时，液体会顺着瓶子里的玻璃细管喷涌向上，沸腾起来，松开手，液体就会流回底部。 （1）手捂住下部时，手掌的热通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，改变了乙醚的内能。 （2）乙醚的沸点为34.5℃，比热容为，将10g乙醚从19.5℃加热到沸腾，需要吸收 焦的热量。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$