2023年12月7日发(作者:纷纷扬扬的意思)
第三节 比热容
教学目标:
1.知识与技能
☆尝试用比热容解释简单的自然现象.
☆能根据比热容实行简单的热量计算. ☆了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性.
☆通过探究,比较不同物质的吸热水平.
☆通过阅读“气候与热污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解一下“热岛效应”.
3.情感态度与价值观
☆利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的 水平.
教学重点与难点
重点:比热容的概念和热量相关计算. 难点:理解比热容概念并能利用它解释相关现象.
教学过程:
引入新课
学生阅读教材前面的“?”,在学生理解“水温度升高时吸收的热量和水的质量、温度升高的度数相关,水的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量越多”的基础上,让学生讨论所有的物质,在质量相等、温度升高的度数也相等时,吸收的热量之间的关系。
实行新课
(1)演示实验:出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯,但我们明显地看出两者的体积不相同,这是为什么?(请学生回答)不同的物质其密度不同,密度是物质的属性。
介绍电加热器(俗称:“热得快”),强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的,两个电加热器是相同的,在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。
请两名同学协助观察温度计,并随时报告温度。
实验结果:煤油温度升得快。这表明质量相等的水和煤油在温度升高的度数相同时,水吸的热量比煤油多。
(2)比热容:换用其他物质,重复上述实验,得到的结果是类似的。就是说,质量相等的不同物质,在温度升高的度数相同时,吸收的热量是不同的。这跟我们在测量物体质量时,遇到的情况相似;相同体积的不同物质,质量一般不相同。当时为表示物质的这个特性,引入了密度的概念表示某种物质单位体积的质量。那么,现在我们应该怎样表示上述实验所反映的物质特性呢?(启发学生讨论,在此基础上归纳出比热容的概念)
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容,简称比热。
比热是通过比较单位质量的某种物质温升1℃时吸收的热量,来表示各种物质的不同性质。
(3)比热的单位:在国际单位制中,比热的单位是焦/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。
如果某物质的比热是a焦/(千克·℃),它是说单位质量为一千克的该种物质,每升高1℃时(或降低1℃时),吸收(或放出)的热量是a焦。
(4)比热表
比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热。物理学中,常把由实验测定的物质的比热,列成表格,便于查找。
课本中列出了几种物质的比热,请同学们查出铝的比热及它的单位。你能具体地说明铝的比热的物理意义吗?(提问)
从表中还能够看出,各物质中,水的比热最大。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区升温慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
水比热大的特点,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。
(5)热量的计算
3试计算下列物质吸收的热量.(已知水的比热容是4.2×10J/(kg·℃))
(1).质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
(2).质量是2kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
(3).质量为mkg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?
(4).质量为mkg的水,温度升高2℃所吸收的热量是多少?
(5).质量为mkg的水,温度从10℃升高到80℃所吸收的热量是多少?
(6).质量为mkg的水,温度从t0℃升高(降低)到t℃所吸收的热量是多少?
如果以Q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,t0和t分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,能够总结出一个计算热量的公式:Q=_______________,如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q=________________.
小 结:
通过一些具体问题的讨论,使学生进一步理解比热的概念。
(1)在做课本图2-14的实验时,把水改换成蓖麻油,那么煤油和蓖麻油哪一个升温快?为什么?
(2)把质量相同的铝块、铜块、铅块放到沸水中加热,当沸水再次沸腾后,取出金属块,并把它们放到石蜡块上。它们都能使石蜡熔化,那么哪个金属块熔化的石蜡多呢?
作业布置:
p---14页 1---5
板书设计: 第三节 比热容
(1)演示实验: (2)比热容:
(3)比热的单位: (4)比热表
习题演练:
一、填空题
1.比热容是指______温度每升高______放出的热量。2.单位质量的某种物质温度______放出的热量,跟温度______吸收的热量______,即等于它的______。3.在国际单位制中,比热容的单位是3______。4.煤油的比热容是2.1×10焦/(千克·℃),它表示______。5.砖、水、铜、冰按其比热值由大到小的排列顺序是______。6.水的比热为______。
二、选择题
1.散热设备中常常用水来做冷却剂,这是因为[ ]
A.水是热的不良导体B.水是冷的不良导体C.水的比热容比较大D.水的比热容比较小
2.将一块铁切去一半,变化了的物理量是[ ] A.密度 B.质量 C.比热容 D.温度
3.下列物质中比热最小的是 [ ] A.酒精 B.橡胶 C.花岗岩 D.水银
4.关于比热,下列说法中正确的是[ ]
A.1千克水在1℃时的热量是4200焦 B.1千克水每升高1℃放出的热量是4200焦
C.1千克水每升高1℃吸收的热量是4200焦 D.1千克水每降低1℃吸收的热量是4200焦
5.2100焦的热量能使质量为1千克的下列哪种物质的温度正好升高1℃ [ ]
A.橡胶 B.酒精 C.煤油 D.冰
6.在我国北方农村,农民常在菜窖里储存几桶水,是因为[ ]
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
37.质量均为1千克的下列四种物质各放出2×10焦的热量,温度正好下降1℃的是 [ ]
A.煤油 B.橡胶 C.水银 D.松木
8、某同学在做“研究影响物质吸热多少的因素”实验时,得到如下数据:
物质 实验次数 质量(kg) 升高的温度(℃)
水
煤油
1
2
3
4
0.05
0.10
0.05
0.10
10
10
10
10
吸收的热量(J)
2100
4200
1050
2100
(1)分析第一次和第三次或第二次和第四次的实验数据,可以得出什么结论?
(2)分析第一次和第二次或第三次和第四次的实验数据,可以得出什么结论?
三、说理题 1.为什么我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱,夜抱火炉吃西瓜”的现象?
2.为什么说水对气温的调节起较大作用?
四、计算题
31.质量100kg的地热水,温度从80℃降低到20℃,放出的热量是多少?(C水=4.2×10J/(kg·℃)。
2.把质量为500g,温度为40℃的铝块加热到100℃,铝块吸收了多少热量?如果这些热量用来给水加热,能使多少20℃的水升高到40℃?
3.把质量为2kg,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0.883×10J/(kg·℃))
44.质量为500g的某中物质,温度从20℃降到30℃,吸收了2.1×10J的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质?
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