内容正文:
城市尚余三伏热,秋光先到野人家。
——陆游《秋怀·其一》
新
课
引
入
早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。——谚语
13.1 热量 比热容
知
识
铺
垫
水位
能流动
存在水位差
不能流动
相平
1.实物展示:(30秒)
左边水位高,右边水位低,打开开关,左边的水流向右边
当水位相平时,水不能流动——水流动的前提条件——存在高度差
热水袋
温水袋
冷手掌
温暖
不暖了
新
课
学
习
一、热量 热传递
存在温度差的两个物体互相接触时,
热从高温物体转移到低温物体的过程,叫做热传递。
存在温度差
互相接触
发生条件
热
转移
实质
高温物体
低温物体
方向
暖手掌
温度
能发生热传递
存在温度差
不能发生热传递
温度相同
热
1.热传递:
一、热传递的定义
1.我们把水位高的杯子换成温度高的热水袋
水位低的杯子换成温度低的手
2.现在它们之间存在温度差(点击幻灯片)
3.当二者接触的时候(点击幻灯片)
手会觉得温暖
因为热水袋温度高
手温度低
这时热就从热水袋传递到手
这个过程叫做热传递(点击幻灯片)( 1min 121字)
二、热传递的条件
4.但是,一段时间以后,手就不觉得暖了,原因是什么呢?(学生思考,引导学生参考铺垫内容进行猜想)
对,因为它们温度相同了,不能继续发生热传递,手没有办法继续吸热
5.那它们要是没有接触呢——不能发生热传递
6.所以,热传递的条件就是①存在温度差②互相接触
终止条件就反过来①温度相同②不接触( 1min 126字)
三、热传递的方向
6.热的和冷的物体接触,
温度高的物体温度会——降低
温度低的物体温度会——升高
所以,热从→高温物体→转移到 →低温物体
有没有见过自然状态下温度高的温度升高,温度低的温度会降低的——没有(部分学生可能会认为有,教师注意引导)
7..所以,热传递的方向是:从高温物体到低温物体(1min 138字)
四、热传递的实质:
8.注意:热水袋上的能量是热能,到了手上还是热能,
能量从高温物体到低温物体的过程中,能量的形式有没有变?
没有发生改变,只是从一个物体,转移到了另一个物体。
9.所以,热传递的实质是能量的转移((1min 103字)
热能
物体B
物体A
热能
新
课
学
习
在热传递过程中,传递的热的多少,叫做热量。
热量
注意:①热量是一个过程量,既不属于A也不属于B
②只能说“吸收热量”、“放出热量”, 不能说“具有热量”、“含有热量”
2.热量:
一、热量( 1min 182字)
在热传递过程中,传递的热的多少,叫做热量。
为了便于研究,我们把热水袋转化为物理模型A ,手是物理模型B
热从A 中出发,要到B中,需要一个过程
在A中时,是热能,离开A 还没到达B的过程中,在这一段过程中,叫热量,到达B后,又叫热能。
所以注意:1.热量是一个过程量,热量既不属于A,也不属于B
2.只能说“吸收热量”、”放出热量“、不能说“具有热量”“含有热量”
3.热传递实例:
所有温度不同,放在一起接触的,都是,例如:
放在火上烧的、放在太阳底下晒的……
100℃
2m
t0=20℃
二、比热容
问题1:物体吸收热量的多少与什么因素有关?
100℃
m
t0=20℃
40℃
2m
t0=20℃
①质量
②升高的温度
点击图1图3显示内容
1.物体吸收热量的多少和什么因素有关
(1)把一壶水烧开和把半壶水烧开,哪个需要吸收的热量多?(一壶)→ 你通过什么判断一壶需要吸收的热量多?(加热时间长)→ 所以,物体吸收热量的多少和质量有关
(2)把一壶水烧到50℃和把一壶水烧到100℃,哪个需要吸收的热量多(100℃)→ 你通过什么判断100℃需要吸收的热量多(加热时间长)→ 所以,物体吸收热量的多少和升高的温度有关
问题2:质量相同、升高温度相同的不同物体,吸收的热量一样多吗?
1.质量相同、升高温度相同的不同物体,它们吸收的热量一样吗?(比一比就知道了)
怎么比?(给它们加热)
一个用酒精灯加热,一个用电磁炉?行不行?→(不行,要用相同的加热器)
为什么要用相同的加热器?→ 确保加热器的相同的时间放出相同的热量(因为我们是通过比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少的,使用相同的加热器,确保被加热的物体在相同的时间吸收相同的热量)
2.怎么知道哪个物体吸收的热量多?→比较加热时间,加热时间长的吸收的热量多。→不同的物质,吸热能力是不一样的
3.怎么比较物质的吸热能力?
水 酒精 煤油
质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J 质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J 质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J
1 1 4.2103 1 1 2.4×103 1 1 2.1×103
2 1 8.4103 2 1 4.8×103 2 1 4.2×103
3 1 12.6103 3 1 7.2×103 4 2 16.8×103
3 2 25.2103 3 2 14.4×103 4 4 33.6×103
3 3 37.8103 3 3 21.6×103 4 6 50.4×103
科学家进行大量的实验,收集大量的数据:
(1)升高的温度相同时,吸收的热量与质量成正比
(2)质量相同时,吸收的热量与升高的温度成正比
科学家用各种各样不同的材料做实验,收集了大量的数据 ,来比较物质的吸热能力
因为吸收热量的多少主要跟质量和升高的温度有关,所以,主要测量了这几个物理量
一、升高的温度相同时,Q与M的关系
先看水的前三组数据,升高的温度相同,质量不同:
第二组质量是第一组的两倍,吸收的热量也是两倍;
第三组质量第一组的三倍,吸收的热量是第一组的三倍
这个现象在酒精、煤油以及其他物质中也是一样的,说明:升高的温度一定时,物体吸收的热量与质量成正比
二、质量相同时,Q与t的关系
再看后三组数据,质量相同,升高的温度不同:
第二组升高的温度是第一组的两倍,吸收的热量也是两倍;
第三组升高的温度是第一组的三倍,吸收的热量是第一组的三倍
这个现象在酒精、煤油以及其他物质中也是一样的,说明:质量一定时,物体吸收的热量与升高的温度成正比
水 酒精 煤油
质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J 质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J 质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J
1 1 4.2103 1 1 2.4×103 1 1 2.1×103
2 1 8.4103 2 1 4.8×103 2 1 4.2×103
3 1 12.6103 3 1 7.2×103 4 2 16.8×103
3 2 25.2103 3 2 14.4×103 4 4 33.6×103
3 3 37.8103 3 3 21.6×103 4 6 50.4×103
科学家进行大量的实验,收集大量的数据:
不论质量和升高的温度如何,
吸收的热量与质量和升高的温度的乘积成正比
三、升高的温度、质量都不相同时,Q与m,∆t的关系
1.把第四、五组数据与第一组数据对比,
第四组质量是第一组质量的3倍,升高的温度是第一组的2倍,吸收的热量是第一组的6倍,(6和2、3的关系是6=23)
第五组质量是第一组质量的3倍,升高的温度是第一组的3倍,吸收的热量是第一组的9倍,(9和3、3的关系是9=3×3)
再回头看第二组和第三组,是否也存在这种关系(存在)
再观察一下酒精和煤油中,是否也存在这种关系(存在)
所以,科学家发现,物体吸收的热量,与(质量和升高温度的乘积)成正比,
1.比热容
(1)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
升高温度的乘积之比 ,叫这种物质的比热容。
(3)单位 :
(2)定义式:
kg
J
℃
m
Q
C
读作:焦耳每千克摄氏度
注意: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。
(1)定义: 一定质量的某种物质 , 在温度升高(或温度降低)时吸收的热量(或放出的热量)
与它的质量和升高的温度(或降低的温度)乘积之比 ,叫这种物质的比热容。
四、比热容
1.概念引入: 用式子表示是 —— 为了研究方便,把这个比值叫做比热容
2.定义: 用文字表述是: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温度的乘积之比,叫做这种物质的比热容。
3.定义式:吸收的热量用字母Q表示,质量是m,升高的温度是=t1-t2 ,比热容给个特定的字母c,整个公式用字母表示是 ——
4.单位:热量的国际单位是J,质量的国际单位是kg,温度的国际单位是℃,所以比热容的单位是——J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
注意:因为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摄氏度所吸收的热量相等,所以,比热容的定义也可以描述成
一定质量的某种物质,在温度升高或降低时吸收或放出的热量与它的质量和升高或降低的温度的乘积之比,叫做这种物质的比热容。
水 酒精 煤油
质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J 质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J 质量
kg 升高的温度
℃ 吸收的热量
J
1 1 4.2103 1 1 2.4×103 1 1 2.1×103
2 1 8.4103 2 1 4.8×103 2 1 4.2×103
3 1 12.6103 3 1 7.2×103 4 2 16.8×103
3 2 25.2103 3 2 14.4×103 4 4 33.6×103
3 3 37.8103 3 3 21.6×103 4 6 50.4×103
4.2103
2.4103
2.1103
尝试计算水(第一组)、酒精(第二组)、煤油(第三组)的比热容.(第四组随意)
1.分别计算三种物质不同数据中,吸收的热量与(质量和升高温度的乘积)的比值(第一组算水,第二组算酒精,第三组算煤油,第四组想算哪个算哪个)
水的所有比值都是4.2×103;
酒精的所有比值都是2.4×103
煤油的所有比值都是2.1×103
1kg的×××温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是×××J
1kg的水温度升高(或降低)1℃ ,吸收(或放出)的热量是4.2×103J
1kg的酒精温度升高(或降低)1℃ ,吸收(或放出)的热量是2.4×103J
2.比热容的物理意义:
① 水的比热容是4.2×103J /(kg·℃),表示(物理意义是):
② 酒精的比热容是2.4×103J /(kg·℃),表示(物理意义是):
我们在处理过程中,先除以质量,就算出了每千克物质吸收的热量,再除以升高的温度,就算出了每升高1℃所吸收的热量。所以,比热容表示1kg的×××温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是×××J
例如水的水的比热容是4.2×103J /(kg·℃),表示(物理意义是):1kg的水温度升高(或降低)1℃ ,吸收(或放出)的热量是4.2×103J
酒精的比热容是2.4×103J /(kg·℃),表示(物理意义是):1kg的酒精温度升高(或降低)1℃ ,吸收(或放出)的热量是2.4×103J
物质 比热容J/(kg·℃) 物质 比热容J/(kg·℃) 物质 比热容J/(kg·℃)
水 4.2×103 蓖麻油 1.88×103 钢、铁 0.46×103
酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103
冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 铅 0.13×103
3.常见物质的比热容
①比热容与物质的种类有关,不同的物质,比热容一般不同
②比热容与物质的状态有关,同种物质,状态不同,比热容不同
③一般情况下,液体物质的比热容比固体物质的比热容大
④固体物质中,非金属物质的比热容比金属物质的大
从表格可以得到以下信息:
4.影响比热容大小的因素
①物质的种类
②物质的状态
注意:比热容是物质的基本属性,它反应不同物质吸、放热本领的强弱,
利用物质的这种性质可以鉴别物质。
三、热量的计算
1.计算公式
2.例题:(参考配套练习)
从比热容的定义式,可以推导出Q、m、 的计算公式
因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以中午海水升温比沙子慢;傍晚没有日照时,海水降温比沙子慢。
由于海水的比热容大,砂石比热容小,与砂石比较,吸收或放出同样的热量,海水升高或降低的温度较小, 白天在受太阳照射条件相同时, 海水的温度变化要小些, 沿海地区比内陆地区温升慢, 夜晚放热, 沿海地区温度降低也少。
四、比热容的利用
(1)解释自然现象
①沙漠地区昼夜温差大,沿海地区昼夜温差小
②沿海地区中午、傍晚水和沙子的温差
中 午
沙子很烫
而海水很凉
沙子变凉了
而海水却很温暖。
傍 晚
“水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。
①水的比热容大,在质量一定的条件下,水升高相同温度时,吸收热量多,用水作冷却剂效果好。
(2)利用水的比热容大服务于生活生产
②水的比热容大,在质量一定的条件下,水降低相同温度时, 放出热量多,用热水来取暖效果好。
因为水的比热容大,
白天,它吸收一定的热量后,水升高的温度不多;
夜晚,它放出一定热量后,水降低的温度不多。
③水稻育秧
“我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后,三峡库区的气候会受到一定影响,夏天气温比原来下降2℃左右,冬天气温比原来升高 2℃左右。”
因为水的比热容大,
夏天,它吸收的一定热量后,水升高的温度不多;
冬天,它放出一定热量后,降低的温度不多。
④调节气候
一、热量 热传递
存在温度差的两个物体互相接触时,
热从高温物体转移到低温物体的过程,叫做热传递。
1.热传递:
在热传递过程中,传递的热的多少,叫做热量。
2.热量:
3.热传递实例:
二、比热容
读作:焦耳每千克摄氏度
2.比热容的物理意义:
3.常见物质的比热容
4.影响比热容大小的因素
1.比热容
1kg的××温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是××J
C水=4.2103
种类
状态
C冰=2.1103
三、热量的计算
四、比热容的利用
谢
谢
既然选择远方
便只顾风雨兼程
$$