201x-201x九年级物理全册 第十三章 第3节 比热容学案 新人教版

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第3节比热容

第1课时认识比热容

1.知道不同物质的吸热能力不同.

2.知道比热容是物质的一种属性，理解比热容的概念.

3.了解生活中利用水的比热容大的实例.

比热容及应用

1.甲为100 g水，乙为200 g水，温度都升高10 ℃，用相同的加热装置，乙加热时间长.

结论：同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收的热量多(填“多”或“少”).

2.甲和乙均为200 g水，甲温度升高10 ℃，乙温度升高20 ℃，用相同的加热装置，乙加热时间长.

结论：相同质量的同种物质，升高的温度越高，吸收的热量越多（填“多”或“少”）.

3.同为100 g的水和沙子，温度都升高10 ℃，用相同的加热装置，加热的时间不同(填“相同”或“不同”).

结论：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同(填“相同”或“不同”).

注意：以上问题中，我们比较温度计变化的示数来衡量物体吸收热量的多少.这种研究问题的方法叫转换法.

综合以上可以知道，物体吸收热量的多少跟质量、种类和升高的温度有关.

4.比热容是物质的一种属性，其符号为c，单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，

它表示的意思是1 kg的水温度升高1 ℃时所吸收的热量是4.2×103J.比热容的概念还可以表述为:单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所放出的热量叫做这种物质的比热容.

1.探究：比较水和沙子的吸热能力

猜想: 水（填“沙子”或“水”)的吸热能力较强.

需要的器材: 酒精灯、温度计等.

实验前需考虑的问题:

(1)怎样得到质量相等的水和沙子?是不是还需要其他的器材?

(2)设计实验思路.

思路一：用相同质量的水和沙子，让它们吸收相同的热，比较它们温度升高的多少.温度升高越小，说明吸热能力越强.

思路二：用相同质量的水和沙子，让它们升高相同的温度，比较它们加热时间的长短.加热时间越长，说明吸热能力越强.

(3)若采用思路一实验，怎样保证水和沙子吸收相同的热量? 用同样的酒精灯加热相同的时间.

(4)测量温度时应注意些什么?

①选择一根量程适当的温度进行测量；

②将温度计的液泡全部浸没在待测物中、液泡不能碰到器壁和底部；

③等液柱稳定后进行读数、读数时要平视、不能将温度计拿出来读数.

实验表格：

水沙子

升高的温度/℃

表2质量相同、升高相同的温度时

水沙子

加热时间/min

结论:不同物质,在质量相等,吸收的热量是不同的也就是说不同物质的吸热能力是不同的.(填“相同”或“不同”)

2.了解几种物质的比热容：

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水 4.2×103 J/(kg·℃)铝0.88×103 J/(kg·℃)酒精 2.4×103 J/(kg·℃)干泥土0.84×103J/(kg·℃)煤油 2.1×103 J/(kg·℃)铁、钢0.46×103 J/(kg·℃)冰 2.1×103J/(kg·℃)铜0.39×103 J/(kg·℃)蓖麻油 1.8×103 J/(kg·℃)水银0.14×103 J/(kg·℃)

沙石0.92×103

J/(kg·℃)

铅0.13×103 J/(kg·℃)

（1）从表中我们了解到，水的比热容最大，说明它的吸热能力最强.

（2）水的比热容是沙石的4.5倍，因此，白天在同样阳光照射下，水的温度变化比沙石慢.

3.想想议议:我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做介质,把热量带到房中取暖,用水做介质有什么好处?生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例.

解：水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用.如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却.冬季也常用热水取暖.

比热容是物质的一种属性，与物质的种类有关，与物质的质量﹑变化的温度等因素无关.

1.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( D )

A.一物体切去一半后,剩下部分的比热容减为原来的一半

B.吸收热量多的物质,比热容一定大

C.质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度高的物质比热容大

D.比热容是物质的一种特性,通过测定比热容可以鉴别物质

2.在我国北方农村，农民常在菜窖里储存几桶水，是因为( B )

A.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏

B.水的比热容比较大，气温降低时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏

C.水的比热容比较大，气温降低时吸收的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏

D.水的比热容比较大，气温升高时放出的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏

3.质量相等的甲、乙两种液体，温度相同、用两盏完全相同的酒精灯分别加热，记录的温度与时间变化的曲线如图，可知c甲＜c乙.(填“＞”“＜”或“＝”)

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第2课时 热量的计算

会进行简单的热量计算.

热量的计算

水的比热容是4.2×103 J/(kg ·℃)，由水的比热容计算：

1.质量是5 kg 的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?

2.质量为5 kg 的水,温度降低10℃所放出的热量是多少?

1.如果以Q 吸代表物体吸收的热量,c 代表物质的比热容,m 代表物体的质量,t 0表示物体原来的温度(初温)，t 表示物体后来的温度(末温),通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:Q 吸= cm(t-t 0).

试计算：把质量为2 kg,温度为30℃的铝块加热到100 ℃,铝块吸收的热量是多少?［已知铝的比热容是0.88×103 J/(kg ·℃)］

解：铝的比热容c 铝=0.88×103 J/(kg ·℃),

铝块吸收的热量Q 吸=cm(t-t 0)=0.88×103 J/(kg ·℃)×2 kg ×(100-30) ℃=123 200 J.

2.如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式是Q 放= cm(t 0-t).

试计算：有一根烧红的铁钉,温度是800 ℃,质量是1.5 g,温度降低到20 ℃,放出多少热量?［已知铁的比热容是0.46×103 J/(kg ·℃)］

解：放出的热量Q 放＝cm(t 0-t)＝0.46×103 J/(kg ·℃)×1.5×10-3 kg ×(800-20) ℃＝538.2 J.

1.比热容计算公式可以写为Q=cm Δt ，其中Δt 表示温度的变化量，c 为物质的比热容，m 为物体质量.

2.注意“升高到”与“升高了”的区别.

1.现有质量和初温相同的铝块、铁块和铜块，其比热容c 铝>c 铁>c 铜.

(1)如果升高相同的温度后，吸收热量最多的是铝块.

(2)如果吸收相同的热量后，末温最高的是铜块.

2.质量为500 g 的铁锅中放有3 kg 水,把它们从15 ℃加热到85 ℃,吸收了多少热量?［c 铁=0.46×103 J/(kg ·℃),c 水=4.2×103 J/(kg ·℃)］

解：Q 吸=cm Δt=4.2×103 J/(kg ·℃)×3 kg ×70 ℃=8.82×105 J.

3.质量为500 g 的某种物质,温度从20 ℃升高到30 ℃,吸收了2.1×104 J 的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质?

解：由Q=cm Δt 可知，c=t

m Q ∆,则c=)(0t t m Q -吸=℃10kg 5.0J 101.24⨯⨯= 4.2×103 J/(kg ·℃),它可能是水.

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