内容正文:
第二节 物质的比热容 第十四章 内能与热机 (2)烧开一锅水与烧开半锅水相比,哪个先烧开?这一事实说明在升高相同温度时,物体吸热的多少与什么有关? 半锅水先烧开。这一事实说明在升高相同温度时,物体吸热的多少与物体的质量有关。 (1)都是烧开一锅水,开大火和开小火哪个烧开得快? 观察思考 通过生活中的现象引发学生思考,让学生猜想物体吸热的多少与什么有关? 2 铁块 铜块 (1)给相同质量的铁块和铜块加热,让它们升高相同的温度,吸收的热量一样吗? 水 煤油 (2)给相同质量的水和煤油加热,让它们升高相同的温度,吸收的热量一样吗? 观察思考 一、探究物质吸热或放热规律: 根据生活中的经验: 1.用同样的炉火把20 一大锅水和一小杯水分别加热到100 (升高相同温度),哪个吸收的热量多? 2. 用同样的炉火把两壶质量相同且初温都是20 水分别加热到50 和100 ,哪个吸收热量多? 说明吸收热量多少与质量有关 说明吸收热量多少与升高的温度有关 对于同一种物质,物体的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量_ 对于不同的物质,例如:一种是水,另一种是食用油,如果它们的质量相同,温度升高的度数相同,它们吸收的热量是否相同? 越多 比较不同物质的 吸热能力(储存热量能力) 结论: 思考: 方法一:用相同质量的水和食用油,温度升高相同时,比较吸热的多少,吸热越多,说明这种物质吸热能力越强。 方法二:用相同质量的水和食用油,加热相同的时间(吸收相同的热量)时,比较它们升高温度的多少,升高温度越少的,说明吸热能力越强。 思考:怎样比较吸热的多少呢? 相同的加热器,比较它们加热时间的长短。对它加热时间越长,说明它吸热越多 物质的比热容 2.比热容的符号、国际单位、计算公式 Q表示吸收的热量,单位是J;m表示质量,单位是kg;t1 表示初温,t2表示末温,温度的单位是 。 研究表明,同种物质温度降低1 所放出的热量与温度升高1 所吸收的热量是相同的。比热容既可以表示物体吸热能力,也可以表示物体放热能力。比热容大的物质吸、放热能力都强。 物质的比热容 3.比热容的物理意义 从教材中的表格“一些常见物质的比热容”中可知水的比热容是4.2 103J/(kg ),其物理意义是1kg的水温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量是4.2 103J。 提出问题:从表中查出冰的比热容并说出其物理意义。 冰的比热容是2.1 103J/(kg ),其物理意义是1kg的冰温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量是2.1 103J。 方法二:用相同的加热器加热相同质量的水和食用油,温度升高相同时,比较吸热的多少,吸热越多,说明这种物质吸热能力越强。 思考:怎样比较吸热的多少呢? 相同的加热器,比较它们加热时间的长短。对它加热时间越长,说明它吸热越多 控制变量法 转换法 采用的研究问题的方法是: 采用的研究问题的方法是: 设计实验 3、怎样比较谁吸收的热量多? 相同的加热器同时加热,加热时间长的吸热多(加热时间长短决定吸热多少) 4、选用什么实验仪器? 烧杯、天平、水、食用油、秒表、温度计、电加热器等 1、怎样得到质量相同的水和食用油? 2、怎样确定水和食用油升高相同的温度? 温度计 天平 秒表 点击下方图片观看视频——比较不同物质吸热的情况 不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。 等质量的水和煤油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比煤油吸收热量多。 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢? 归纳小结 思考 最后的思考题目的在于引入比热容的概念。 12 课程讲授 新课推进 新课推进 三、有关比热容的计算 1.关系式推导: 根据比热容的定义式 ,结合物体温度升高时 ,物体温度降低时 我们能得到以下关系式: ①求热量公式: ,具体来说 或 。 ②求物体质量公式: 。 ③求温度变化公式: 。 课程讲授 新课推进 新课推进 2.例题 (1)阅读课本P42例题,并小组讨论解题注意事项。 (2)将例题解题部分遮住,在练习本上重复解题过程。然后用多媒体投影仪投放部分同学重现结果,给与评价。 (3)共同总结解题注意事项。 ①注意单位:m kg,比热容的单位要书写完整、规范。 ②注意题意描述:如物体温度升高了30 ,则 t=30 ,如果是升高到30 ,则t2=30 。 ③若高温物体放出的热量全部被低温物体吸收,则有 Q吸 = Q放。 4.阅读教材第41页的表格,发现表格中,_的比热容最大。质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化_。 水 较小 (1)由比热容表可知,物质不同,比热容也不同。可见比热容是物质的特性之一,因此可以利用比热容进行物质的鉴定。 (2)比热容反映了不同物质吸热(放热)本领的不同,比热容大的吸热(放热)本领大。 (3)比热容是物质的一种特性,它只与物质种类和状态有关。 同种物质,状态不同其比热容不同,例如水的比热容是冰的比热容的2倍。除此之外与其他一切因素都没有关系。在处理相关问题时,不要受干扰因素的影响而做出错误的判断。 (4)水的比热容比较大,在吸收或放出相同 热量的情况下,水的温度变化要小些。 3.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中: (1)在两个完全相同的烧杯中分别装入_(填“质量”或“体积”)和初温都相同的水和煤油; (2)用相同的两个电加热器分别对水和煤油加热,根据实验数据绘出水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图所示,由图像可知加热5min,Q水 (填“>”“<”或“=”)Q油,煤油的比热容是 J/(kg )。[已知c水=4.2 103J/(kg )] 质量 = 2.1 103 4.将一质量为1.5kg的匀质金属块加热到420 ,然后放在室温为20 的空 气中自然冷却,该金属块在冷却过程中放出的热量为 J; 若把这些热量全部用来给初温为21 、质量为1kg的水加热,在标准大气 压下,水温将升高 。 [c 金属块=0.56 10 J/(kg ),c 水=4.2 10 J/(kg )] 3.36 105 79 知识点1 常见物质的比热容及其应用 1. 下表是一些物质的比热容,从表中得出的下列说法中正确 的是( ) 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 酒精 铜 煤油 汞 冰 铅 19 A. 比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容大小一定不同 B. 液态物质的比热容比固态物质的比热容大 C. 体温计内测温液体选用汞的一个原因是汞的比热容较小 D. 上表中相同质量的不同物质吸收相同的热量,水升高的 温度较高 √ 返回 20 水的比热容大,在质量一定的条件下水升高相同温度时,吸热多,用水作冷却剂效果好。 水的比热容大,在质量一定的条件下水降低相同温度时, 放出的热量多,用热水取暖效果好。 水的比热容大 “朝穿皮袄午披纱,怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗? 沙漠地区多砂石,而砂石的比热容较小。夜间砂石散热,温度降低较多,因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石吸热,温度上升很快,气温迅速上升。这样就出现了早、午气温差别较大的奇特现象 水的比热容大的应用之一:调节气候 3.(2025 抚顺一模)热岛效应主要原因是城市建筑群密集,在相同日照的情况下,城市地区升温较_。为减弱城市的热岛效应,我市修建了大量的湿地公园和人工湖,这主要是利用了水的_的特点。 快 比热容较大 4.甲、乙两种物质质量相同,分别用相同的加热器对两种物质加热,记录的两物质升高的温度与加热时间数据如表中所示,则有:在相同时间内,甲吸收的热量_乙吸收的热量;加热相同的时间,甲升高的温度_乙升高的温度;甲的比热容_乙的比热容。(均选填“小于”“等于”或“大于”) 加热时间/min 1 2 3 4 5 6 升高温度/ 甲 1 2 3 4 5 6 乙 2 4 6 8 10 12 等于 小于 大于 $