内容正文:
第3节 比热容
第一章———内能
学习目标:
【物理观念】知道什么是物质的比热容,知道比热容的单位及其读法;知道比热容是物质的一种属性。。
【科学思维】会査比热容表,能利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差不同等问题。
【科学态度与责任】体会控制变量法在科学探究中的应用,培养自己动脑解决问题的能力。。
教学引入
夏日炎炎,赤脚奔跑在滚烫的沙滩上,拥抱蔚蓝的大海……
同样在太阳的照射下,
为什么沙子这么烫,而海水却这么凉呢?
物体的吸热能力
一
物体由于吸收或放出热量而使其温度变化的过程,实质上是内能转移的过程。对属于同种物质的物体,吸收热量的多少与哪些因素有关呢?
讨论交流:水的吸热与哪些因素有关
我们烧水的经验也许会对我们有所启发(图1-3-2)。烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多?把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多?
物体的吸热能力
一
冷水
给水加热,水的温度 ,内能 ,吸收 。
升高
增加
热量
烧开
烧温
吸收的热量多 加热时间长
吸收的热量少 加热时间短
结论:相同质量的水,温度升高的越多,吸收的热量越多
半壶
吸收的热量多 加热时间长
吸收的热量少 加热时间短
烧开
一壶
结论:升高相同的温度,水的质量越大,吸收的热量越多
物体的吸热能力
一
结论:大量的生活经验和实验说明,对于同种物质的物体,吸收或放出热量的多少,与物体质量的大小及温度变化的多少有关。
不同物质的物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢?
物体的吸热能力
一
实验探究:比较不同物质吸热后温度的变化
如图1-3-3所示,在相同的烧杯中分别加入质量相等的水和油(煤油或食用油),分别用同样的热源(酒精材料灯或电加热器)加热,并用搅拌器搅拌,用温度计测量它们的温度变化。每隔2min 观察一次水和油的温度,记录数据并填入表格。
器材:烧杯2只、 酒精灯 、 陶土网 水 、油、温度计、搅拌器、秒表、铁架台
实验方法: 控制变量法、转换法
物体的吸热能力
一
实验方案:
A、比较吸热的多少
质量相同的不同物质,升高相同的温度,比较吸收热量的多少即加热时间。时间长的,吸热能力强。
即:m,△t 相同,看Q吸 的多少
B、比较温度的变化
质量相同的不同物质,吸收相同的热量即加热相同的时间,温度变化小的,吸热能力强。
即:m,Q吸相同,看升温的多少(△t)
物体的吸热能力
一
物体的吸热能力
一
如果将图1-3-3中的温度计换作无线温度传感器来采集温度的数据,在计算机上便可以得到油和水的温度一时间图像(图 1-3-4)。
实验数据:
物体的吸热能力
一
方案A、比较吸热的多少
质量相同的不同物质,升高相同的温度,比较吸收热量的多少即加热时间。时间长的,吸热能力强。
即:m,△t 相同,看Q吸 的多少(加热时间)
结论1:
升高相同的温度,吸收的热量不等,水吸收的热量( ).
表明水的吸热能力( )
多
强
物体的吸热能力
一
B、比较温度的变化
质量相同的不同物质,吸收相同的热量即加热相同的时间,温度变化小的,吸热能力强。
即:m,Q吸相同,看升温的多少(△t)
结论2: 吸收相同的热量,油升高的温度比水的( ),
表明,沙子的吸热能力比水( )。
多
弱
类比
小结:物体吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与 有关.
物质的种类
同时还表明:物质种类不同,吸热能力也不同
比热容
二
2kg水温度升高4℃吸收3.36x104J的热量,
10kg酒精温度升高10℃吸收2.4x105J的热量,
如何比较二者的吸热能力?
请思考
比热容
二
1、定义:某种物质吸收的热量Q与物体的质量m和温 度升高的度数△t乘积之比
意义:物质的吸热(放热)能力。
2、公式: C=
3、单位:
读作:焦每千克摄氏度 ,不可漏掉括号
4、c水=
其物理意义:
1kg的水温度升高1℃吸收的热量是 4.2×103J。
4.2×103J/(kg·℃),
J/(kg﹒℃)
比热容
二
比热容
二
看表谈发现
1、水的比热容最大;
2、一般情况下,液体的比热容比固体的大(水银例外);
3、比热容是物质的一种特性.不同的物质,比热容一般不同;
4、同种物质,状态不同,比热容不同(如水和冰)。
物质的比热容由____________来决定.
物质的种类
比热容
二
比热容是物质的一种重要特性。这种特性不仅在生活和生产中有广泛应用(图 1-3-5),对于我们理解自然现象、预测大自然的气候变化,也有很大的帮助。
比热容
二
比热容
二
水的比热容比沙子的比热容大,吸收相同的热量,温度升高的小
再想一想:生活中还有哪些比热容知识的应用?
学以致用:
1、都在太阳下,为什么沙子这么烫,水却这么凉?
2、内陆地区昼夜温差较大,
而沿海地区 温差很小,这又是为什么?
比热容
二
水稻是喜温作物,三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
傍晚灌水,因水的比热容大,放热降温慢,防止秧苗受冻;白天放水,因土壤比热容小,吸热升温快,利于秧苗生长.
热量的计算
三
【例题】把质量为2 kg、温度为20℃的水加热到80,水吸收的热量是多少焦耳?
解:从比热容表中查知水的比热容是:
c水=4.2×103J/(kg ·℃)
即质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是:
质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是:
2kg的水温度升高:
写成一个算式:
吸收的热量:
Q = 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)
=5.04×105J
4.2×103J
4.2×103J×2=8.4×103J
80℃-20℃=60℃
8.4×103J×60= 5.04×105J
吸收的热量是:
热量的计算
三
如果用Q吸表示吸收的热量,用c表示比热容,用m表示质量,用t0表示原来的温度,用t表示物体后来的温度,
则计算物体吸收热量的公式
Q吸= cm(t-t0) 。
同样的道理,计算物体放出热量的公式
Q放= cm(t0-t) 。
本节小结
比热容
热量
比热容
热量的计算
定义:在热传递过程中,传递的热的多少 叫作热量。
影响热量的因素:不同物质 , 在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量一般不同。
物理意义:物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。
定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量
与它的质量和升高的温度乘积之比,叫这种物质的比热容。
公式:
单位:J/(kg·℃)
比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容。
影响吸放热的因素:物质种类、质量、升高的温度。
吸热公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
放热公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt
课堂练习
1.关于比热容说法中正确的是( )
A.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关,
B.物体的比热容与物体的温度有关,
C.物体的比热容与跟物体的质量有关,
D.物体的比热容是物体的一种特性,与温度、质量都没有关系
D
2.用两个相同的加热器,分别对质量相等的甲、乙两种液体加热,其温度随时间变化如图,由图线可以看出 ( )
A.甲的比热容比乙大 B.甲的比热容比乙小
C.甲和乙的比热容相同 D.开始甲和乙的比热容为零
B
从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液,应选择 液体.
乙
课堂练习
3 在标准大气压下,将0.2 kg水从25 ℃加热至沸腾需吸收的热量是( ) C水=4.2×103J/(kg•℃)
A.2.1×103J B.6.3×103J
C.2.1×104J D.6.3×104J
4 炎热夏天,小丽将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室,待水降温后饮用。 水由35℃降至5℃过程中放出的热量为多少?
解:Q=c水m(t0-t)
= 4.2×103J/(kg·℃)×0.6kg×35℃-5℃)
=7.56×104J
D
1.3 比热容
一、物体的吸热能力
三、热量的计算
板书设计
二、比热容
1 定义:
物体吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与有关.
2 公式:
3 单位:
4 物理意义:
吸热公式:Q吸=cm (t-t0)
放热公式:Q放=cm (t0-t)
J/(kg·℃)
Lavf57.77.100
$$