内容正文:
第1节 热量 比热容
《课程标准》相关内容
1.了解热量。
2.通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
学习目标
1.能说出热量的定义和单位,认识不同物质的吸热能力一般不同。
2.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
3.尝试用比热容解释简单的自然现象;能根据比热容进行简单的热量计算。
评价任务
1.独立完成实例1、2、3、4、5、6。
2.独立完成教材典例。
3.观看视频,小组合作完成实验1(比较水与食用油吸热能力),分析记录完成实验单。
4.独立完成课后检测。
学法建议:实验、观察、类比迁移、推导
教学过程(三学+N)
教学准备
多媒体课件、相同规格的电加热器、温度计、秒表、天平、水、食用油、烧杯、铁架台等。
教学过程
一、引入新课
展示图片:白天沙滩烫脚而海水清凉,傍晚沙滩凉而海水温暖。
思考:为什么相同日照下,沙石与水温度变化不同?
二、新课教学
任务一(指向目标1):热量
1.热量
【问题】在学习物态变化时,我们经常说物体吸热或放热。例如在烧水(图13.1-1)的时候,水会吸热。我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢?
在热传递过程中,传递的热的(能量)多少叫做_______,热量的单位是_______。热量通常用字母________表示。
说明:热量是一个过程量,不能说一个物体“具有”“含有”热量,应该说“吸收”或“放出”热量。
2.实验1:比较不同物质吸收热量的情况
【思考】物体吸收热量的多少与哪些因素有关?
【举例讨论】
(1)用同样的炉火分别烧开一壶水和半壶水,谁加热的时间长?谁吸收的热量多?
(2)把一壶水烧开和烧热,哪种情况需要吸收更多的热量?
结论:_______________________________________________。
【提出问题】 不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量相同吗?
【情境创设】 假设你站在大太阳底下,此刻的你非常累,刚好看见前面有两个座位,但一边是铁制座位,一边是木制座位,你会选择坐哪个?
在同样的光照下,铁升高的温度更高,若木质座位要升高到与铁质座位相同的温度,则意味着木质座位要吸收更多的热量。
【提出问题】物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还可能与其他的什么因素有关?
(1)猜想:物体吸收热量的多少与质量、升高的温度有关,还可能与_______________有关;
【提出问题】如何进行实验验证:即不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时,它们吸收的热量相同吗?
(2)探究物质的吸热能力
①方法一:升高相同的温度,比较加热时间,_____________________________。
a.实验中要用___________的加热器(热源),目的_______________________;________质量的_________物质。
b.实验中如何比较物质吸收热量的多少?____________________________。
C.测量工具___________、_____________和_____________。
d.实验方法___________________和_______________。
观看视频,得出结论
e.结论:不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量_________。
3.除了用方法一探究不同物质的吸热能力外,你还想到了其它比较不同物质吸热能力的方法吗?_________________________________________________________________________。
任务二(指向目标2、3):比热容
1.比热容
实验表明:不同物质的吸热能力不同。怎样表示不同物质这种性质上的差别呢?
比热容:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的_______与它的________和升高(或降低)的________乘积之比。
讲解公式、单位及物理意义
说明:1kg(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,数值上都等于它的比热容。
2.分析比热容表,可以找出哪些结论?(查看教材P4得出结论)
【结论】
(1)比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容,水的比热容________;
(2)不同种物质的比热容_________;
(3)物质的比热容与物质的_______和________有关,与物质的体积、质量、形状、位置、温度、吸收热量和放出热量的多少无关;
(4)质量相同的不同物质,若物质吸收或放出的热量相等,则比热容大的物质温度变化_______(温度不易改变),因此比热容大的物质对调节温度有较强的作用。质量、吸(放)出的热量相同时:___________________________。
实例1:由 ,关于同一种物质的比热容c,下列说法中正确的是( )
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,则比热容变为原来的一半
C.无论质量多大,比热容都一样
D.若加热前后的温度差增大到原来的 2 倍,则比热容增大到原来的 2 倍
生活·物理·社会
水的比热容是 4.2×103J /(kg·℃),物理意义:质量为1kg水,温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
水的比热容是沙石的4倍多,质量相同的水和沙石,要使它们上升同样的温度,水会吸收更多的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。
解释为什么,同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此之大?
实例2:为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜围火炉吃西瓜”的现象?
实例3:暖气为何用水做介质取暖?汽车发动机为何用水来冷却?
实例4:钢筋水泥都市,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便,比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3 ℃ ~ 5 ℃,这就是热岛效应,应该如何应对呢?
实例5:下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.让热水流过散热器供暖 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.夏天在房间内洒水降温
任务三(指向目标3):热量的计算
比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。如果知道一种物质的比热容,再知道这种物质的质量和升高的温度,就能计算它吸收的热量。
知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水,温度从20 ℃升高到70 ℃,需要吸收的热量吗?
实例6: 一个质量为1.5kg的钢刀,加热到440℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃,求:
(1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量给35℃、1kg的水加热,水温升高到多少摄氏度?(标准气压下)[已知钢的比热容为0.46×103J/(kg•℃),水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
三、课堂小结:说说本节课你的收获。
【课后检测】:课时分层作业
A组·基础达标
1. 根据表中的数据,下列判断正确的是( )
A.阳光照射下,干泥土比湿泥土升温慢
B.因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大
C.同种物质状态改变,比热容不变
D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
2. 经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得快 B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多 D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
3. 质量之比为2:3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7:5时,升高的温度之比为6:5,则甲、乙的比热容之比为________。
4. 用同一酒精灯分别给质量相等的甲、乙两种物质加热,根据测量数据绘制如图所示图象,由图可知:甲物质的温度比乙物质的温度升高______(选填“快”或“慢”),甲物质的比热容_________(选填“大于”或“小于”)乙物质的比热容。
B组·能力提升
5. 沿海地区昼夜之间的温差,与同纬度内陆地区昼夜之间的
温差不同,如下列出的是:2018年6月某日同纬度的沿海某
城市和内陆某城市的气温情况,请判断甲是______城市(选填“沿海”或“内陆”),你的依据是_____________________________。
6. (2019.济宁中考,20)探究物质的吸热能力,常有两种方案:
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。
(1)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”,通过加热吸间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是用这种转换思想测量温度的:当温度升高或降低时,相度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中_________________的变化便可知温度的变化。
(2)"下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力记录的实验数据。
①分析表中信息,小明采用的是___________(选填“方案一”或“方案二”)
②分析表中数据,可得出的结论:_____________________________________。
③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从吸热能力角度考虑,应选__________液体作发动机冷却液。
7. 小明用电热水壶来加热水,将2kg的水温度从20℃加热到100℃。
试问:(1)此过程中水需吸收多少热量。
(2)已知该热水壶每分钟可以产生1.68×105J的热量,若不计热量损失,要将2kg的水温度从20℃加热到100℃,需要多长时间。
【课后反思】
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学科网(北京)股份有限公司
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