探究一物质的比热容导学案

第3节探究一物质的比热容学习目标、重点、难点【学习目标】1.知道热量及其单位。2.知道比热容的概念，会用比热容的知识分析、判断有关问题。3.会利用比热容计算物质吸收或放出的热量。【本节重点】比热容的概念、公式、单位；热量的计算.【本节难点】用水的比热容较大的特点来解释生活中的一些现象；热量的计算。本节知识概览图探究物质的吸热本领定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃比热容单位：J/（kg·℃）或J/（kg·K）物理意义：表征物质吸、放热的本领吸收热量：吸＝热量的计算放出热量：放＝（其中表示比热容，表示末温，表示初温）水的比热容大：应用与现象的解释新课导引在海滨地区，只要天气晴朗，白天风总是从海上吹向陆地；到夜里，风则从陆地吹向海上．从海上吹向陆地的风，叫做海风；从陆地吹向海上的风，称为陆风．气象学上常把两者合称为海陆风．海风登陆带来水汽，使陆地上的湿度增大，温度明显降低，甚至形成云和雾．夏天沿海地区比内陆凉爽，冬季比内陆温暖，这和海陆风有关．海陆风可以调节沿海地区的气候．为什么会出现这种情况?教材精华知识点1探究水和煤油的比热容有何不同探究不同种类的物质的吸热本领．探究实验【提出问题】不同种类的物质的吸热本领一样吗?【制订计划与设计实验】1．实验要求：取两个相同的烧杯，甲烧杯里装400g水，乙烧杯里装400g煤油，它们的温度都处于室温．用相同的电热器分别给它们加热，如图10—31所示，使它们升高相同的温度，看它们所用的时间是否相同．若所用时间相同，说明水和煤油的吸热本领升高温度是否相同．若升高相同温度，说明水和煤油的吸热本领相同，否则就不同．)2．400g水、400g3．实验方法：控制变量法．【进行实验并收集数据】1．实验过程(1)将两支电热器、两支温度计分别正确安置在盛400g水的烧杯和盛400(2)闭合插排开关，使水和煤油各自升高相同的温度(40℃(3)使水和煤油、热源充分冷却后，再重复上述操作．2．实验记录将实验数据填入下列表格：实验次数液体名称水煤油质量m/g4004001加热时间t/min42温度t/℃40402加热时间t/min42温度t/℃4040【分析论证】对数据进行分析可知，升高相同的温度，对水的加热时间更长，说明水的吸热本领比煤油的强．【得出结论】不同种类的物质的吸热本领一般不同．【实验要点解析】研究不同物质的吸热能力要注意控制物质的质量、热源、升高的温度相同，比较加热时间的长短．知识点2比热容单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃√不同种类的物质，在质量及温度变化相同时，所吸收(或放出)的热量一般不同，这是由物质本身的性质决定的．比热容的定义式：．√在国际单位制中，比热容的单位是J／(kg·K)，读作“焦每千克开”，比热容的单位也常写作J／(kg·℃)，读作“焦每千克摄氏度”．√阅读“一些常见物质的比热容”表不难发现，水的比热容较大，水的这一特性在日常生活中和工农业生产中有着广泛的应用．(1)气温调节．内陆、沙漠地区与沿海地区的昼夜温差相差很大．水的比热容比较大，吸收(或放出)相同的热量，水升高(或下降)的温度只有质量相等的干泥土升高(或下降)的温度的.因此在沿海地区，白天海水吸收大量的热量而温度升高得并不多，夜晚海水又可以放出大量的热量，而温度降得并不多．内陆、沙漠地区却是白天温度升高较多，而夜晚温度又降低较多．因此沿海地区昼夜温差小，而内陆、沙漠地区昼夜温差较大．(2)①我国北方有些地区冬季供应的“暖气”，就是用水作为工作物质将热量传递到千家万户的．水的比热容较大，“回水”与“进水”降低一定的温度，通过暖气片可以在室内放出较多的热量．②汽车发动机的冷却循环系统也是用水作为工作物质的．水的比热容大，吸收较多的热量，温度也不会升得太高．新课导引解读：水的比热容大，陆地沙石的比热容小．白天，同样日照情况下，水受热升温慢，陆地受热升温快，因此陆地温度比海洋温度高，高温空气密度小，于是陆地上空形成低气压，而凉爽的海洋上则形成高气压，正像水会从高处流向低处一样，白天风就从海洋上的高气压流向陆地的低气压；同理，由于水的比热容大，散热慢，而沙石的比热容小，散热快，因此到了夜里，陆地会迅速降温，上空形成冷高气压，而海洋上依然温暖，形成暖低气压，于是风从陆地冷高气压流向海洋暖低气压．知识点3热量的计算√吸热公式：Q吸＝其中，Q吸表示物体吸收的热量，表示物体的比热容，表示物体的质量，表示物体吸收热量后的温度即末温，0表示物体吸收热量前的温度即初温．√放热公式：Q放＝其中，Q放表示物体放出的热量，表示物体的比热容，表示物体的质量，0表示物体放出热量前的温度即初温，表示物体放出热量后的温度即末温．√在运用吸热公式、放热公式进行计算时，要注意各物理量的单位．Q放，Q吸的单位是焦耳(J)；的单位是焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]；，0的单位是摄氏度(℃)，的单位是千克(kg)，如果单位有异，必须统一．√当发生热传递的两个物体如果没有热损失，达到热平衡，也就是高温物体不再放热，低温物体不再吸热时，温度为混合物的共同温度(或两物体的温度相等)，此时高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q吸＝Q放，在热量计算题中此等式常被使用．√我们利用热量的计算公式可灵活求出其中任何一个物理量，在应用公式解题时，一定要分清所研究的物体是吸热还是放热，弄清在热传递过程中谁是吸热物体，谁是放热物体．课堂检测1关于比热容，下列说法中正确的是()A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B．物体的比热容跟物体的温度有关C．物体的质量越大，它的比热容就越大D．物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都没有关系2下列实例中，最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是()A．体积相等的两杯水温度都升高10℃B．质量相等的两块铅温度分别升高5℃和10C．体积相等的水和煤油温度都升高10℃D．质量相等的水和煤油温度都升高10℃3冷水和热水混合(不计热量损失)，下列说法中正确的是()A.热水降低的温度一定等于冷水升高的温度B．若热水的质量大于冷水的质量，则热水降低的温度一定小于冷水升高的温度C.若热水的质量小于冷水的质量，则热水降低的温度一定小于冷水升高的温度D．热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量4(2022·常德)美丽的柳叶湖是常德市的一颗明珠，她不仅以其旖旎的风光令人们留连忘返，更是这个城市的居民在盛夏避暑的好去处．柳叶湖的水面宽广，蓄水量丰富，而水的比沙石的大，在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要沙石升高的温度(填“多于”“等于”或“少于”)，因而夏天里人们在柳叶湖边会感到很舒服．5为了测定炉内的温度，先把铜块放在炉内，加热到与炉温相同时取出，并立即放入水中，已知铜＝50，铜＝0．39×103J／(k·℃)，水的质量为100，初温为10℃，测得达到热平衡时的温度为49℃，不计热量损失，问炉内温度是多少?6（2022·昆明）太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置，某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度（用r表示）为r=300j/它表示每平方米面积上一秒内接收到得太阳能为300J。该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2，贮水箱中盛有（1）求贮水箱中水的质量.（2）若在阳光下照射70，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度？［水＝×103kg/m3，水＝×103J/(kg·℃)］7.在完全隔热的装置内，用同一热源给100g水和100g油分别加热，其温度变化随加热时间变化的关系如图10-32所示，100g水每分钟吸热，100g油每分钟吸热8有两种物体，体积之比是2：1密度之比是3：2，放出的热量之比是2：1，则它们降低的温度之比和比热容之比分别可能是（）：2，1：10：5，5：3：3，10：1C.3：5，5：2体验中考1.（2022·潍坊）如图10-33所示是我国新研制的月球探测器样机.样机使用抗温差大的材料，是由于月球表面物质的比热容（填“较大”或“较小”），温差大的缘故.2（2022·上海）加热质量为2kg的铝块，铝块的温度升高了20℃.求：铝块吸收的热量.［铝＝×103J/（kg·℃）］3(2022·泰州)如图10—34所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．(1)加热过程中，用搅棒搅动的目的是；水和煤油吸热的多少是通过来反映的(填“温度计示数”或“加热时间”)．(2)关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是(填字母)．A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油C．使用相同的烧杯4(2022·盐城)用如图10—35甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．(1)分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如图乙所示，水的沸点为℃．(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水(填“多”或“少”)．(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?答：；其原因是：学后反思附：课堂检测及体验中考答案课堂检测1答案：D．2答案：D．3答案：BD．4答案：比热容或比热少于5解：水吸收的热量：Q吸＝水水-0水＝4．2×103J／(k·℃)×0．1k×(49℃-10℃)＝1.638×104J．铜放出的热量：Q放＝铜铜(0铜-)＝0．39×103J／(k·℃)×k×(0铜-49℃)．Q吸＝Q放，即0．39×103J／(k·℃)×0．05k×(0铜-49℃)＝1．638X104J，解得0铜＝℃+49℃＝889℃．铜块的初温在数值上等于炉内的温度，故炉内的温度