2018年九年级物理上册12.3物质的比热容导学设计新版苏科版

物质的比热容
图12－3－1
一探究不同物质的吸放热本领
1．提出问题：为什么水和沙子在吸收相同热量时升高的温度不同？
2．猜想假设：物体在温度升高时吸收的热量除了跟物体的质量、温度升高的多少有关外，可能还跟物质的种类有关．
3．实验器材：铁架台、石棉网、酒精灯、易拉罐、________、________、搅拌器、沙子和水等．
4．实验过程：(1)质量相同的水和沙子吸收相同的热量时，比较它们的温度升高量．
(2)质量相同的水和沙子升高相同的温度时，比较它们吸收热量的多少．
装置图及实验结论
图12－3－2
5.实验结论
(1)质量相同的水和沙子吸收相同的热量时，沙子的温度升高量比水大；
(2)质量相同的水和沙子升高相同的温度时，水吸收的热量比沙子多．
6．注意事项
(1)此实验为了使水和沙子________，在加热时可用玻璃棒不断搅拌；
(2)加热用的两个酒精灯、两个易拉罐应相同，目的是使沙子和水在相同时间内________________________________________________________________________；
(3)物体吸收热量的多少与诸多因素有关，因此在实验探究过程中使用____________；
(4)物体在加热过程中吸热多少无法直接测量和观察，本实验通过测量质量相等的不同物质吸收相同的热量后温度变化的大小来间接表示出来，这种方法是________．
二比热容的概念
1．定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的________与它的________和____________的乘积之比，叫作比热容．
2．表达式：c＝________．
3．单位：焦/(千克·摄氏度)，符号是__________．
4．物理意义：水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，表示______________________________________________________________________．
[点拨] 比热容是物质的属性之一，它与物体的质量、温度的改变量和是否吸放热等无关．但同一种物质由于存在的状态(固、液、气)不同，其比热容可能不同，如水与冰的比热容就不同．
三比热容知识的应用
根据水的比热容________的特点，可以利用水进行冷却或保暖；也可以利用水来改善地域的气候等．
四热量的计算
物体吸收或放出的热量与________________、______________和______________有关，计算公式是____________．
[点拨] 利用公式Q ＝cmΔt进行计算时要注意：
(1)公式中c、m、Δt单位要统一，即c的单位是J/( kg·℃)；m的单位是kg；Δt 的单位是℃，这样求出的Q的单位才是J.
(2)此公式只适用于同一种物态(固态、液态或气态)的情况，不能伴有物态变化．
(3)在解题时要注意“升高”“升高到”“升高了”的区别．如“物体温度升高40 ℃”和“物体温度升高了40 ℃”均表示Δt ＝40 ℃，而“物体温度升高到40 ℃”则表示末温t ＝40 ℃.
类型一比较物质的吸热能力
例1 为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了以下实验步骤：
A．在两个同样的烧杯中分别装入等体积的水和煤油；
B．用两支温度计分别测出水和煤油的初温；
C．在烧杯中分别放入电功率相同(相同时间产生的热量相同)的电热器，加热相同时间；
D．用温度计分别测出水和煤油的末温．
(1)步骤A存在的错误：__________________________，应改为：________________________________________________________________________.
(2)步骤C中加热相同时间是为了使水和煤油____________________．
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的__________________________．
[实验点拨]1.比较水和煤油吸热能力的方法：(1)比较相同质量的水和煤油升高相同温度所吸收热量的多少，吸收热量多的，吸热能力强；(2)比较质量相同的水和煤油吸收相同热量后升高的温度，温度升高少的，吸热能力强．两种方法均需控制质量相同．
2．用加热时间的长短表示吸热的多少．由于没有测量工具能直接测量吸收了多少热量，实验中采用转换法，通过控制加热的方式相同，将吸收热量的多少转换为加热时间的长短进行比较或控制．
类型二比热容
例2 2017·自贡改编关于物质的比热容，下列说法中正确的是( )
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B．同种物质质量越大比热容就越大
C．一桶水的比热容与一杯水的比热容相同
D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变
[易错警示]比热容是物质本身的一种属性，其大小只与物质的种类和状态有关，每种物质都有自己的比热容．比热容的大小与物体质量的大小、温度改变的多少、物体吸收或放出热量的多少等无关．
类型三比热容知识的应用
例3 2017·株洲图12－3－3为海风形成的示意图，海风形成的根本原因是：与海洋相)
比，陆地的(
A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
[方法指导]从两个角度理解比热容
类型四 物质吸、放热的计算
例4 把质量为200 g 的铅块加热到98 ℃，然后投进温度为12 ℃、质量为80 g 的水里，最后铅块和水的温度相同，都是18 ℃.求此过程中铅块放出的热量和水吸收的热量．[c
铅
＝0.13×103J /(kg ·℃)，c 水＝4.2×103
J /(kg ·℃)
[方法指导]公式法巧解有关比热容的计算
[易错警示]热传递过程中，处于理想状态的是放出的热量总与吸收的总热量是相等的．但在实际的热传递过程中，往往会有周围环境参与吸热，所以直接发生热传递过程中，会有部分热量散失，导致物体吸收的热量小于物体放出的热量．
课堂反馈(八)A
[比热容的概念及简单应用]
1．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图C12－3－1所示．
图C12－3－1
(1)实验中应量取质量________的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热．当它们吸收相同热量时，通过比较______________来判断吸热能力的强弱．
(2)通过实验，记录数据如表格所示．从开始加热到42 ℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系：Q甲________(选填“大于”“等于”或“小于”)Q乙．
(3)分析实验数据可知________物质的吸热能力强．
2．比热容反映了物质________或________热量的能力，它是物质的一种重要________．状态相同的同种物质的比热容________(选填“相同”或“不同”，下同)，而不同物质的比热容一般________．
3．水的比热容是 4.2×103________(填单位)，它表示的物理意义是____________________________.1 g的水和1 kg的水相比，比热容________(选填“相同”或“不同”)．
4．炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是( )
A．水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低
B．水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少C．石头的吸热能力强，因此石头升温快
D．这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度相同
课堂反馈(八)B
[比热容与热量的计算]
1．关于同一种物质的比热容c＝Q
m（t－t0）
，下列说法正确的是( ) A．若质量增大一倍，则比热容减小一半
B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍
C．比热容与物质的质量、温度变化的大小、吸热或放热的多少都无关
D．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
2．物体吸热后温度升高，吸收热量的计算公式：____________.2 kg水温度从20 ℃升高到30 ℃吸收的热量是____________J．物体放热后温度降低，放出热量的计算公式：
____________．一瓶质量为0.5 kg的酒精，温度从50 ℃降低到30 ℃放出的热量是____________J．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，c酒精＝2.4×103J/(kg·℃)]
3．质量为5 kg的水，初温为80 ℃，当水温降低60 ℃时，内能________(选填“增加”或“减少”)了____________J．有一高温物体被投入质量为10 kg、温度为20 ℃的水中，如果传给水的热量是2.73×106J，则水温会升高到________℃.
4．质量为2 kg、温度为30 ℃的水，吸收3.36×105J的热量后，温度升高了多少？升高到多少？[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]。