内容正文:
12.3 物质的比热容(1)---比热容 导学案
姓名
[学习目标]:
1、知道不同物质的吸热能力不同;
2、了解比热容,知道比热容是物质的一种特性,记住水的比热容;
3、会查比热容表。
一、知识点梳理:
知识点1、 比热容
1、单位质量的物质,温度升高(降低)1℃吸收(放出)的____________叫做这种物质的比热容,符号为____________。
2、比热容的单位:____________ ,读作焦每千克摄氏度,符号是____________。
3、水的比热容是____________ ,表示每千克的水,温度升高1℃吸收的热量为____________。
4、比热容是物质的一种____________ ,一般来说,不同物质的比热容值是不同的。
知识点2、意义及应用
1、水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),其物理意义为________________________________
____________。一杯水倒去一半,剩下的半杯水比热容为________________________ 。
2、夏天,光脚走在海滩上会感觉到沙“烫脚”,走进海水中却感觉到海水很凉,这主要是由于水的比热容__________ (填“大于”“小于”或“等于”)沙子比热容的缘故。
3、沿海地区气温变化没有内陆地区气温变化显著,是因为水具有较大的____________,因此在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化比砂石、干泥土要____________。
二、例题讲解:
例题1、下列说法中正确的是( )
A. 沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
B. 物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大
C. 温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
D. 0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
例题2、质量相同、温度相同的铁块和铜块(c铁>c铜),放出相同的热量后,将它们互相接触,则下列说法正确的是( )
A.热量将由铁块传给铜块 B.温度将由铁块传给铜块
C.热量将由铜块传给铁块 D.由于放出相同热量,所以它们之间不会发生热传递
例题3、将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状不再变化时的情形如图所示。则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比( )
A. c甲最大 B. c乙最大 C. c丙最大 D. c甲=c乙=c丙
(例题3图) (例题4图)
例题4、探究“比较不同物质的吸热能力时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水,装置如图所示。关于本实验下列说法正确的是( )
A.沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.加热相同的时间,沙子和水吸收的热量相同
C.将沙子和水加热到相同温度吸收的热量相同
D.物体吸收热量的多少是由物质的种类决定的
例题5、甲、乙两个杯子,盛有质量和初温相同的水,另有a、b两不同材料的金属球,其质量和初温相同,现将a、b两球分别投入甲、乙两杯中,达到热平衡后,测得甲杯的水温升高6℃,乙杯中水温升高3℃,若不计热损失则( )
A.a球的比热容大于b球的比热容 B.a球的比热容小于b球的比热容
C.a球放出热量等于b球放出的热量 D.a球放出的热量小于b球放出的热量
例题6、研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,有一组同学做了如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热,下表是他们实验的记录,根据记录回答下列问题:
(1)比较a、b两烧杯的实验记录,得出的结论是:吸收的热量跟 有关
(2)比较c、d两烧杯的实验记录,得出的结论是:吸收的热量跟 有关
(3)比较a、c两烧杯的实验记录,得出的结论是:吸收的热量跟 有关
烧杯
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
时间/min
a
水
160
16
36
4
b
水
80
16
36
2
c
煤油
160
16
36
2
d
煤油
160
16
26
1
三、随堂练习:
1、用冷水冷却汽车发动机,主要是利用水的( )
A. 比热容大 B. 密度大 C. 凝固点低 D. 沸点高
2、关于比热容的概念,下列说法错误的是( )
A.单位质量的某种物质,温度升高1℃所吸收的热量,叫做这种物质的比热容
B.单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,也叫做这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容也越大,比热容与热量有关
D.各种物质都有自己的比热容,它是物质的特性之一
3、下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]:
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
根据表中数据,下列判断正确的是( )
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
4、下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大
C.试管内的水蒸气将木塞冲出,水蒸气温度升高,其内能增加
D.三峡大坝发电利用了水的比热容较大的性质
5、春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )
A.早晨多灌水,傍晚多排水 B.早晨多排水,傍晚多灌水
C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水
6、汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷”是冷却方式之一,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
7、汽车发动机用水做冷却剂,这是利用了水的比热容 的性质;一杯水倒出一半后,剩下半杯水的比热容 (填“变大”“变小”或“不变”)。
8、 烈日下的海边,沙子热得烫脚,而海水却不怎么热,这是由于海水比沙子的 大而造成的。沙子被晒热,这是用 的方式改变了沙子的内能。
四、课后巩固:
1、在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景。以下事例中与这一特性无关的是( )
A. 沿海地区的气温比内陆变化小 B. 夜间,在秧田里灌水保温
C. 发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温 D. 汽车发动机用水作冷却液
2、下列各种情况下比热容会发生变化的是( )
A. 一杯水倒去一半 B. 水凝结成冰
C. 一块铁加工成铁屑 D. 15℃的水变成45℃的水
3、下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后,温度不变,内能变大
C.试管内的水蒸气将木塞冲出,水蒸气温度升高,其内能增加
D.三峡大坝发电利用了水的比热容较大的性质
4、下列关于“热与能”的表述中正确的是( )
A.物体在吸热过程中,其温度一定升高 B.在搓手取暖过程中,内能转化为机械能
C.水常被用作冷却剂,是因为水的比热容大 D.铁块在煅烧过程中,其内能从零开始增加
5、关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( )
A.若吸收的热量增大到原来的2倍,则比热容增大到原来的2倍
B.若质量增大到原来的2倍,则比热容减至原来的一半
C.若加热前后温度差增大到原来的2倍,则比热容增大到原来的2倍
D.无论质量多大,比热容都一样
6、为了比较甲、乙两种物质的比热容,小明取了两只相同的烧杯,且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体,他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热,并据实验数据画出了右图所示的图象。关于这个实验,下面说法正确的是( )
A.小明实验中是用升高的温度△t表示吸收热量的多少
B.小明实验中还需控制酒精灯内酒精的质量相同
C.液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D.升高相同的温度,甲、乙两种液体吸收热量相等
7、质量相等的A、B两种液体,用相同规格的酒精灯加热,其温度随时间的变化关系如图所示,下列判断中正确的是( )
A.由图可知,加热开始前A液体的初温比B液体的初温更高
B.由图可知,第10min时,A液体吸收了更多的热量
C.由图可知,B液体的比热容较大
D.由图可知,B液体在第20min时吸收了和第10min时的A液体一样多的热量
(第7题图) (第8题图) (第9题图)
8、用相同的加热装置对a、b两种液态的物质加热时,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 如果a、b是同种物质,则a的质量更小
B. 如果a、b质量相等,则a的吸热能力更强
C. 在加热过程中,利用做功的方式改变了a、b的内能
D. 温度从t1升高到t2时,a、b吸收的热量Qa=Qb
9、用相同的装置给质量相等的甲、乙两种物质(固态)加热,它们的温度随时间变化情况的一部分如图所示。当加热至2min时,甲吸收的热量 乙吸收的热量(选填“等于”、“大于”或“小于”);从图中可以看出固体物质甲的吸热能力 固体物质乙的吸热能力(选填“大于”、“小于”或“等于”);根据图象分析固体甲 晶体(选填“是”、“不是”或“可能是”)。
10、如图所示,隔着石棉网同时加热两规格相同的试管,试管中分别装有质量相同、初温均为20℃的煤油和水。用同一只酒精灯同时在两只试管中间加热的目的是______________________。若让煤油和水的温度都升高到30℃,则可采用的方法是____________________________________。
(第10题图) (第11题图)
11、小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。
加热时间/min
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
温度/℃
水
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
沙子
4.3
7.9
15.2
18.4
21.5
(1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为_________℃。
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子___________________ 相同。
(3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是________________________。
12、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)在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和 。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表中所示。
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
通过分析实验数据,能够得出的结论是 。
(3)如下图所示是第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____(填字母)。
(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1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,如图乙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 。
参考答案:
一、知识点梳理:
知识点1、
1、 热量 c 2、 焦/(千克·℃) J/(kg·℃)
3、 4.2×103J/(kg·℃) 4.2×103J
4、特性
知识点2、
1、质量为1kg的水温度每升高(降低)1℃需要吸收(放出)4200J的热量;4.2×103J/(kg·℃)
2、 大于
3、比热容 小(得多)
二、例题讲解:
例题1、A
解析:沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故A正确;物体的温度越高,分子运动得越快,但物体的动能不一定大,故B错误;内能的大小跟质量、温度、状态有关,温度不是决定内能大小的唯一因素,故C错误;0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,但它的内能增大,故D错误,故选A。
例题2、A
解析:质量相同的铁块和铜块,因为c铁>c铜,放出相同的热量后,铜块温度降低的幅度更大,所以铜块的末温更低,因此热量从铁块传给铜块。
例题3、C
解析:三个质量相同的金属块放在相同的冰块上,相同时间内的温度变化相同,由图可知,丙金属块使冰熔化最多即丙放出的热量最多,因此其比热容最大。
例题4、B
解析:AB、实验中,相同的加热器在相同时间内吸收的热量相同,质量相同的水和沙子,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较弱,故A错误,B正确;C、由于沙子的吸热能力弱,若将沙子和水加热到相同温度,沙子的加热时间短,沙子吸收的热量少,故C错误;D、在本实验中,物体吸热多少是由加热时间决定的,故D错误。
例题5、A
解析:(1)甲、乙两个杯子中水的质量m相同,两球放入水中后,水吸收热量温度升高,甲杯的水温升高6℃,乙杯中水温升高3℃,甲升温多于乙,而水的比热容相同,不计热量损失,即甲和乙的吸热与放热相等,所以甲放热多于乙,即a球放出的热量更多些,故CD错误;(2)甲、乙水的初温t相同,甲升温多于乙,所以热平衡后水的温度关系为:t甲>t乙,即两小球的温度关系为:ta>tb,
球的初温t初相同,a球变温小大于b球;所以有ca>cb.所以A正确,B错误。
例题6、(1)物体的质量; (2)物体升高的温度; (3)物质的种类。
解析:(1)a杯的质量是160g,升高20℃用的时间是4分钟,b杯的质量是80g,升高20℃用的时间是2分钟,而每分钟吸收的热量是相等的,故说明:同种物质升高相同的温度时,质量大的吸收的热量多。
(2)c杯的质量是160g,升高20℃用的时间是2分钟,d杯的质量是160g,升高10℃用的时间是1分钟,而每分钟吸收的热量是相等的,说明:相同质量的同种物质,升高的温度越多吸收的热量也越多
(3)a杯的质量是160g,升高20℃用的时间是4分钟,c杯的质量是160g,升高20℃用的时间是2分钟,而每分钟吸收的热量是相等的,说明:相同质量的不同物质,升高相同的温度时吸收的热量也不相同。
三、随堂练习:
1、A 2、C 3、C 4、B 5、B
6、比热容 增大 7、大 不变 8、比热容 热传递
四、课后巩固
1、C 2、B 3、B 4、C 5、D 6、C 7、C 8、A
9、等于;大于;可能是
10、在相同的时间内,使水和煤油吸收的热量相同 水的质量小于煤油的质量
11、(1)18 (2)吸收的热量
(3)如图
12、1)秒表 加热时间长短 2)质量相同的水和煤油升高相同温度,吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸收的热量多) 3)C
4)酒精灯的火焰大小不同 5)在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
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