九年級物理上冊 比熱容學(xué)案 （新版）蘇科版.doc

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比熱容 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 　　1、知道物質(zhì)的比熱容的概念、物理意義； 　　2、記住水的比熱容比較大，是4.2103J/（㎏℃）； 　　3、能用比熱容解釋簡單的自然、生活中的現(xiàn)象，并能設(shè)計實驗、解決簡單的問題； 　　4、會設(shè)計并進行“比較不同物質(zhì)吸熱能力不同”的實驗； 5、能夠利用吸熱、放熱公式進行相關(guān)計算。 【要點梳理】 要點一、探究比較不同物質(zhì)的吸熱能力 1、提出問題:物體溫度升高,吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)? 2、猜想與假設(shè) 以水為例：水吸熱的多少,與水的質(zhì)量,水的溫度升高有關(guān),不同物質(zhì),質(zhì)量相同,溫度升高相同吸熱是否相同呢? 　　總結(jié)：物體吸熱多少與物質(zhì)的種類,物體的質(zhì)量,物體升高的溫度有關(guān)。 　　3、制定計劃與設(shè)計實驗 　　溫馨提示：注意控制變量法的使用,取質(zhì)量相同,初溫相同的水和煤油,升高相同的溫度,看吸熱是否相同,(以加熱時間的多少來看吸熱的多少)。 4、進行實驗與收集證據(jù) 物質(zhì)種類 質(zhì)量m/kg 初溫t/℃ 末溫t/℃ 溫度變化△t/℃ 加熱時間T/min 水 水 煤油 煤油 5、分析與論證： 相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸熱是相同的； 　　相同質(zhì)量的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸熱是不同的。 　　6、評估、交流與合作 　　7、分析誤差的原因 要點二、比熱容 單一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時所吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度乘積之比，叫做物質(zhì)的比熱容。符號c，單位為焦每千克攝氏度，符號為J/(㎏℃）。 要點詮釋： 1、比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì) 　?。?）同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收（或放出）熱量的多少及溫度的改變無關(guān)。 　?。?）同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下比熱容不同，如冰、水的比熱容是不同的。 　 2、水的比熱容比較大，是4.2103J/(㎏℃）。主要表現(xiàn)： 　　（1）由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水升高（或降低）一定的溫度吸收（或放出）的熱量較多，我們用水作為冷卻劑和取暖用。 　　（2）由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水吸收（或放出）較多的熱量而自身的溫度卻改變不多，這一點有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天，太陽曬到海面上，海水的溫度升高過程中吸收大量的熱，所以人們住在海邊并不覺得特別熱；冬天，氣溫低了，海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海氣溫降得不是太低，所以住在海邊的人又不覺得特別冷。 要點三、熱量的計算 1、吸熱公式：Q吸=cm(t-t0) 　　式中Q吸表示物體吸收的熱量，c表示物質(zhì)的比熱容，m表示物體的質(zhì)量，t0表示物體原來的溫度，t表示物體后來的溫度。（t-t0）表示溫度的升高量。 　　2、放熱公式：Q放=cm(t0-t) 　　式中（t0-t）表示物體溫度的降低量。 要點詮釋： 物體吸收或放出熱量的多少由物體的比熱容、物體的質(zhì)量和物體的溫度升高（或降低）的乘積決定，跟物體的溫度高低無關(guān)。 【典型例題】 類型一、比熱容 1、為了探究液體溫度升高時吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)，小剛和幾個同學(xué)做了如下實驗：在四個相同的燒杯中分別盛有水和煤油，用相同的加熱器給它們加熱。加熱器每分鐘放出的熱量相等，且放出的熱量全部被水和煤油吸收。下表是同學(xué)們記錄的實驗數(shù)據(jù)，請你根據(jù)下表中的實驗數(shù)據(jù)，回答下列問題：（ρ煤油=0.8103kg/m3，ρ水=1.0103kg/m3） 液體（杯號） 體積 初溫 加熱時間 末溫 水（1） 480mL 20℃ 10min 50℃ 煤油（2） 600mL 20℃ 10min 80℃ 水 （3） 480mL 20℃ 10min 50℃ 煤油（4） 600mL 20℃ 5min 50℃ 　 （1）分析比較_________號兩個燒杯的實驗數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：在質(zhì)量和升高的溫度都相同時，____________________________。 （2）分別比較1、2、3、4號燒杯的實驗數(shù)據(jù)，結(jié)合（1）中的結(jié)論，歸納后可得出結(jié)論：物體溫度升高時吸收熱量的多少與_________這幾個因素有關(guān)。 【答案與解析】（1）1、4；比熱容大的吸熱多。（2）比熱容、質(zhì)量、升高的溫度。 【總結(jié)升華】本題突出考查了實驗方法：控制變量法和轉(zhuǎn)化法。⑴在質(zhì)量和升高的溫度都相同時，根據(jù)熱量的計算，比熱容大的吸熱多。而熱量測不出來，但可以轉(zhuǎn)化為加熱時間來進行比較。 2、炎熱的夏天，小玥與家人到湄洲島度假，她站在沙灘上腳感到燙，而當(dāng)他站在海水中時腳卻感到?jīng)?，這主要是因為水和沙子具有不同的（　　） A．熱量 B．熱值 C．內(nèi)能 D．比熱容 【答案】D 【解析】熱量、內(nèi)能、比熱容都是物理學(xué)中三個重要的物理量，三者之間有區(qū)別也有聯(lián)系，學(xué)生容易混淆，在沙灘上，水和沙子在同樣的日照條件下，吸收相同的熱量，水的比熱容較大，水的溫度變化小，沙子的比熱容較小，沙子的溫度變化大，所以海水涼，砂子燙。 【總結(jié)升華】物理知識在生活中的應(yīng)用非常廣泛，要深刻體會。 舉一反三： 【變式】生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對生物體造成損害．主要是因為水的（　?。? A．質(zhì)量較小 B．凝固點較低 C．沸點較高 D．比熱容較大 【答案】D 類型二、熱量的計算 3、小陽家的熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為5kg的水，該熱水器中水的溫度從20C升高到40C。求這些水吸收的熱量。[水的比熱容為4.2103J/(kg℃)] 【答案與解析】 Q 吸=cm（t－t0） =4.2103J/(kg ℃)5kg （40－20）℃ =4.2105J 【總結(jié)升華】本題考查了學(xué)生對吸熱公式Q吸=cm△t的掌握和運用，因條件已給出，難度不大。 舉一反三： 【變式】質(zhì)量為2kg的水，溫度由30℃升高了50℃，吸收多少熱量？ 【答案】4.2105J 【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物體升高溫度t-t0=50℃，而原來的溫度30℃在本題中無實際意義。 4、用同種物質(zhì)制成兩個質(zhì)量不等的物體，其比熱容______________(填“相同”或“不同”)。質(zhì)量均為1kg的銅塊和鉛塊，如吸收了相等的熱量，則銅塊與鉛塊升高的溫度之比為______________；若銅塊溫度升高了100℃，則它吸收了______________J的熱。(c銅=3.9102J/(kg℃)，c鉛=1.3102J/(kg℃ )) 【思路點撥】比熱容是物質(zhì)的一種特性，同種物質(zhì)比熱容相同，不同物質(zhì)比熱容不同．根據(jù)公式Q=cm△t可計算銅塊與鉛塊升高的溫度之比和塊溫度升高了100℃吸收的熱量。 【答案與解析】 相同； 　　； 　　Q吸＝c銅m銅Δt＝3.9102 J/(kg℃)1kg100℃＝3.9104J 【總結(jié)升華】這是一道有關(guān)比熱容計算的一道很好的綜合題。 比熱容是物質(zhì)的特性，因此只要物質(zhì)的狀態(tài)不變，質(zhì)量和體積等因素的改變是不會影響物質(zhì)的比熱容的，抓住“同種物質(zhì)”可以得出“相同”的答案。后兩問因為是熱傳遞現(xiàn)象，所以用公式Q=cmΔt進行解題。 舉一反三： 【變式】質(zhì)量和初溫都相等的銅和鋁(c銅＜c鋁)，放出相等的熱量后相互接觸，熱量（ ） A．一定從銅傳給鋁 　　B．一定從鋁傳給銅 C．不會發(fā)生熱傳遞 　D．不能確定是否發(fā)生熱傳遞 【答案】B 【解析】熱量是由溫度高的物體向溫度低的物體傳遞，因此通過熱量的公式Q=cmΔt，當(dāng)Q、m一定時，c越大，可以得出Δt越小；又因為初溫都相等，放出熱量，所以銅的末溫低于鋁，一定從鋁傳給銅熱量。 5、（多選）已知銅的比熱容比鋁的比熱容小，下列說法正確的（　?。? A．物體的比熱容跟物體吸收和放出的熱量有關(guān) B．將一塊銅的質(zhì)量減小一半，它的比熱容不變 C．質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊，吸收相同的熱量，銅塊升高的溫度多 D．質(zhì)量和初溫都相等的銅和鋁，放出相等熱量后相接觸，熱傳遞的方向是從銅傳給鋁 【思路點撥】（1）比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性，其大小與物體的質(zhì)量、物體的溫度等因素?zé)o關(guān)； （2）要想發(fā)生熱傳遞，即必須存在著溫度差，即有高溫物體和低溫物體或同一物體有高溫部分和低溫部分；（3）熱量的計算公式是Q=cm△t，故據(jù)比熱容的關(guān)系分析判斷即可得出銅塊和鋁塊的溫度關(guān)系 【答案】BC 【解析】A、比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性，即物質(zhì)確定后，其比熱容一般是不變的，故該選項錯誤； B、將銅塊的質(zhì)量減小，其質(zhì)量變了，但其比熱容 不變，故該選項正確；C、由于鋁的比熱容大于銅的比熱容，故據(jù)公式Q=cm△t知，當(dāng)質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊，吸收相同的熱量，銅塊升高的溫度多，故該選項正確；D、由于鋁的比熱容大于銅的比熱容，故據(jù)公式Q=cm△t知，當(dāng)質(zhì)量和初溫都相等的銅和鋁，放出相等熱量后鋁塊溫度下降的慢，銅塊溫度下降的快，即最終鋁塊的溫度要高，故熱傳遞的方向是從鋁塊傳向銅塊，故該選項錯誤；故選BC。 【總結(jié)升華】知道比熱容是物質(zhì)本身的一種熟悉，并能運用公式Q=cm△t進行定性的分析是解決該題的關(guān)鍵。 舉一反三： 【變式】用相同的酒精燈和同樣的燒杯盛有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體加熱，如圖反映的是溫度隨時間變化的圖象，從圖中可以看出（ ） A．甲的比熱容大 B．乙的比熱容大 C．它們的比熱容一樣大 D．無法判斷熱量的計算 【答案】B