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人教版物理九年级第13章第3节比热容导学案导学目标理解比热容的概念及其作用;掌握计算物体的比热容的方法;分析比热容对物体热平衡和热传导的影响。导入问题热能可以通过物体间的热传导传递,你能解释一下热传导是怎么发生的吗?你认为比热容是什么?它与物体的哪些性质有关?比热容的概念比热容是描述物质热惯性大小的物理量,它指的是单位质量的物质升高1摄氏度所吸收或放出的热量。比热容的大小取决于物质的种类和物体的质量。单位是J/(kg·℃)。常见物质的比热容值如下:水:4.18J/(g·℃)铁:0.45J/(g·℃)铝:0.9J/(g·℃)空气:1.01J/(g·℃)比热容的计算方法物质的比热容可以通过以下公式计算:Q=mcΔθ其中:Q表示物体吸收或放出的热量(单位是J);m表示物体的质量(单位是kg);c表示物体的比热容(单位是J/(kg·℃));Δθ表示物体的温度变化,即Δθ=θ2-θ1,其中θ2为终温度,θ1为初温度。比热容与热平衡当物体之间发生热传导时,要达到热平衡,即热量的吸收和放出必须相等。根据热传导的基本规律,可以得到以下关系式:m1c1(θ1-θ)=m2c2(θ-θ2)其中:m1和m2分别为两个物体的质量(单位是kg);c1和c2分别为两个物体的比热容(单位是J/(kg·℃));θ1和θ2分别为两个物体的温度。根据上述关系式,可以计算物体的温度变化。实例分析假设一个铅球的质量为0.5kg,其比热容为0.13J/(g·℃),初温度为50℃。你能计算出该铅球吸收的热量和最终温度吗?解答:已知,m=0.5kg
c=0.13J/(g·℃)=130J/(kg·℃)
θ1=50℃根据比热容的计算公式:Q=mcΔθ代入计算:Q=0.5kg×130J/(kg·℃)×(θ2-50℃)假设最终温度为θ2℃,则有:Q=65(θ2-50℃)根据能量守恒原理,热量的吸收和放出必须相等,即:Q=Q吸热=Q放热因此,65(θ2-50℃)=0解得:θ2=50℃所以,该铅球最终的温度仍为50℃。总结通过本次导学,我们了解了比热容的概念、计算方法以及对热平衡的影响。比热容是描述物质热惯性大小的物理量,可用于计算物体吸收或放出的热量。在热传
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