九年级物理(比热容)导学案.doc

/* 九年级物理导学案 第三节 比热容 学习目标 1、通过实验了解比热容的概念 2、会查比热容表，知道水的比热容 3、尝试用比热容的知识解释简单的自然现象 重点：了解比热容的概念 能用比热容的知识解释简单的自然现象 难点：用比热容的知识解释简单的自然现象 【自主学习】 1、 物体吸热多少与哪些因素有关 1. 生活中，烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长，说明物体所吸收的热量与_质量____有关。 2. 把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长，说明了物体所吸收的热量的多少与__升高的温度___有关。 3. 同在太阳光照射下的海水和沙滩，沙滩热得烫脚，海水却很凉爽，这说明什么？ 答案：物体吸热多少与物质的种类有关 二、探究不同物质的吸热能力 阅读课本P11实验，回答下列问题 1. 物体温度升高时,吸收热量的多少与多个因素有关,在探究时,需利用 控制变量 法。 2.该实验用　温度计　　测水和食用油的温度，用　停表　测加热时间。 3.控制水和食用油　质量　　、　升高的温度　　　相同,比较加热时间的长短。且保证玻璃杯和电加热器的规格　相同　　。 4.某组同学按照课本组装器材，并进行实验，实验中发现水和食用油吸收相同的热量水比食用油升温__慢______,要想使水和食用油升高相同的温度水需要加热更长的时间，即水比食用油吸热__能力强_____。由此得出的结论是：相同质量的不同物质，升高的温度相同时，吸收的热量不同。 三、比热容 1.阅读课本P11-12，不同物质的吸热能力不同,为了描述这一不同,引入了物理量　比热容　。它是如何定义的? 　一定质量的某种物质在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比 。 2.读课本P12小资料，回答下列问题 (1)类比密度，分析不同物质的比热容相同吗?我们可以利用比热容鉴别物质吗? (2)哪种物质的比热容较大?冰和水的比热容相同吗?说明什么问题? (3)固体的比热容都比液体的小吗?举例说明。 (4)参照物质的比热容表说明为什么用水作为发动机的冷却剂? 答案：(1)一般不同　可以 (2)水　不同　说明同种物质状态不同,比热容不同。 (3)固体的比热容不一定比液体的小　冰是固体,但冰的比热容比水银的比热容大。 (4)水的比热容较大,质量相同时,升高相同的温度可以吸收更多的热量,冷却效果较好。 3. 如果把一杯水倒去一半，所剩部分的水的比热容是___4.2103___J/(Kg℃)。 温馨提示：比热容是由物质的质量、升高的温度和热量来定义的,但是对同种物质来说,它不随物质的质量、温度、热量的改变而改变,每种物质在同一状态下比热容是确定的,但物质状态发生变化时,比热容改变。 四、热量的计算 由比热容的概念推导热量的计算公式 1.1 kg铝温度升高1℃需要吸收多少热量? 答案：0.88103J 2.1 kg铝温度升高2℃需要吸收多少热量? 答案：1.76103J 3.1 kg铝温度升高t-t0=Δt时,需要吸收多少热量? 答案：0.88103ΔtJ 4.m kg铝温度升高t-t0=Δt时,需要吸收多少热量? 答案：0.88103ΔtmJ 5. 根据上面的推理得出计算物体吸收热量的公式是什么? 答案：Q吸=cm(t-t0) 6. 根据上面的推理得出计算物体放出热量的公式是什么? 答案：Q放=cm(t0-t) 【合作交流】 1.实验中，怎样比较物质吸收热量的多少? 【点拨】如果加热方法完全相同,就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同,用加热时间的长短表示吸收热量的多少,这是转换法。 答案：加热时间的长短。 2.为什么使用相同规格的玻璃杯和电加热器? 【点拨】用同一电加热器相同的时间内放出的热量是相同的,用规格相同的玻璃杯,容器吸收的热量是相同的,消除容器对实验结果的影响,加热时间相同时,物体吸收的热量相同。 答案：消除其他因素的影响,保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同。 3.为什么用电加热器而不用酒精灯加热？ 答案：电加热器加热稳定，酒精灯会受火焰大小的影响，不能保证在相同的时间里液体吸收热量相等。 4. 人们常用冷水冷却发动机，冬天人们用热水来取暖，你能解释这样做的原因吗？ 答案：因为水的比热大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量多；降低相同的温度，水放出的热量多。 5. 我国新疆地区有“早穿棉袄，午穿纱，抱着火炉吃西瓜”的说法，你能解释这种昼夜温差较大的原因吗？ 答案：新疆地区沙石多，沙石比热较小。白天，吸收热量，砂石温度升得高，气温就高；夜晚，放出热量，砂石温度降得低，气温就低。因此新疆地区昼夜温差大。 【效果展示】 1. 关于比热容,下列说法中正确的是(　D　) A.物体的比热容跟物体变化的温度有关 B.物体的比热容跟物体的温度有关 C.物体的比热容跟物体的体积有关 D.物体的比热容跟物体的种类有关 2.沿海地区与内陆地区相比昼夜温差较小,其主要原因是海水比砂石具有较大的(　A　) A.比热容 B.内能 C.密度 D.热量 3. 在下列变化过程中,物质的比热容将发生变化的是(　A　) A.水结成冰 B.将铁矿石碾碎 C.将铁板加工成铁器 D.把40℃的水加热到80℃ 4.用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为(　A　) A.2.1103J/(kg℃) B.4.2103J/(kg℃) C.1.2103J/(kg℃) D.条件不足,不能确定 5.小红家新买了一辆轿车,她看到爸爸往汽车发动机的水箱里灌水,这是因为水的__比热容__大。所以,在相同条件下,水能带走较多的_热量__,冷却效果好。 6.小红对冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾的过程的记录数据,绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。图像中的_ BC __段是熔化过程,已知冰的比热容是2.1103J/(kg℃),在对100 g冰加热的前2 min内冰吸热___8.4103___J。 *助你学习 1、比热容的应用 (1)在吸收或放出相同热量时,比热容较小的物质,温度易发生明显变化,比热容较大的物质,温度不易发生明显变化。利用这个规律可以解释沿海与内陆温度变化情况。 (2)比热容表示物质的吸、放热本领。比热容大的物质吸、放热本领大,常被用作取暖、制冷的循环物质。例如,用水作发动机的冷却剂。 2、对 公式的理解 由热量公式Q=cmΔt得到 ，只是比热容在数值上等于 。比热容既不与热量成正比，也不与质量、温度的变化成反比。同种状态下，比热容只取决于物质的种类。 知识擂台 【课时达标】 选题测控表 知识点 题号 比热容 1、2、3、6、7、8、11 热量的计算 4、5、6、7、9、12 探究不同物质的吸热能力 10 1.关于“比热容”的概念,下列叙述正确的是　(　A　) A.比热容是物质的特性之一,它是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量 B.比热容大的物体能把热量传给比热容小的物体 C.只要提高某种物质的比热容,必须给这个物体加热 D.物质的质量越大,它的比热容也越大 【解析】比热容是物质的特性之一,是比较物体吸收或放出热量本领大小的物理量,A对;发生热传递的条件是存在温度差,热量的传递与物体的比热容大小无关,B错;物质种类和状态确定,比热容一定,与物质的温度和质量无关,C、D错。 2. （2015北京石景山期末）冬天,我们常用热水袋取暖,这主要是因为水具有　(　D　) A.较多的热量　　　　　　　B.较大的密度 C.较高的温度 D.较大的比热容 【解析】相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以人们用热水袋取暖,选D。 3. （2015安徽淮北非凡学校月考）下列四种现象中,不可以用水的比热容较大这一特性解释的是　(　D　) A.用水来冷却汽车发动机 B.冬天的暖气设备用热水供暖 C.内陆地区昼夜温差比沿海地区大 D.夏天,在教室的地面上洒水会感觉凉爽 【解析】因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高(降低)相同的温度,水吸收(放出)的热量多,所以用水冷却汽车发动机,冬天的暖气设备用热水供暖,沿海地区昼夜温差小。在教室的地面上洒水,水蒸发从周围吸热,会使人感觉凉爽,与水的比热容大小无关。 4.用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1 min记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为　(B) 加热时间/min 0 1 2 水的温度/℃ 20 26 32 液体的温度/℃ 20 34 48 A.0.9103J/(kg℃)　 　B.1.8103J/(kg℃) C.3.6103J/(kg℃) D.1.2103J/(kg℃) 【解析】相同的电热器在相同的时间内放出相同的热量,在1 min内水的温度上升6℃,某液体的温度上升14℃,由 Q=cmΔt知=故该液体的比热容等于水比热容的,故该液体的比热容是4.2103J/(kg℃)=1.8103J/(kg℃),故选B。 5. （2015泰兴济川中学期中）1kg初温为20℃的水吸收4.2105J的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度　(　C　) ①80℃　　②100℃　　③120℃　　④130℃ A.1 B.2 C.3 D.4 【解析】根据公式Q吸=cmΔt得 Δt===100℃,即水吸收这些热量后,在理论上温度会升到120℃,由于水的沸点与气压有关,且水在沸腾时,吸收热量保持不变,故可判断温度不会超过120℃,故选C。 6、（2015雅安）铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则（C） A．铜块的末温高 B．铁块的末温高 C．铜块的温度降低得多 D．铁块的温度降低得多 解析：质量相同的铁块和铜块，因为铁的比热容大于铜的比热容，放出相同的热量后，由Q吸=cm△t可知，铜块的温度降低的多；因为铁和铜的初温未知，所以无法判断末温的高低．故选C． 7. （2015福建三明二摸）质量为200g的砂子,吸收9.2103J的热量后,温度升高了50℃,则砂子的比热容为　0.92103J/(kg℃)　,其物理意义是　1kg的砂子温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为0.92103J 。 解析：m=200g=0.2 kg,Q=9.2103J,Δt=50℃。 c===0.92103J/(kg℃) 根据比热容的概念,比热容的物理意义是:1kg的砂子温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为0.92103J。 8.已知铁的比热容小于铝的比热容。质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后,　 铁块　温度升高的多;若它们降低相同的温度,　 铝块　放出的热量多。 【解析】由于铁的比热容小于铝的比热容,根据公式Q=cmΔt,当Q相同时,比热容小的升高的温度高,故吸收相同热量时,铁块升高的温度高。当Δt相同时,比热容大的升高或放出的热量多,故降低相同的温度,铝块放出的热量多。 9、（2015济宁）小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示．实验中，水和另种液体在相同时间内放出的热量相等．分析图象可以得出：　甲　物质为水，另一种液体的比热容为　2.1103　J/（Kg•℃）． 解析：（1）由图可知，相等时间里放出相等的热量，乙液体的温度降低的快，根据Q吸=cm△t，可判断出甲为水。由图可知：液体的初温是60℃，加热15分钟后水的末温是40℃，液体的末温是20℃，则c液m（60℃﹣20℃）=4.2103J/（kg•℃）m（60℃﹣40℃）．解得c液=2.1103J/（kg•℃）． 10、（2015福州连江文笔中学期中） 解析：（1）在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应保持水和煤油的质量相同、吸收的热量相同，所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。选用相同的电加热器的目的是：使水和煤油在相同的时间内吸收相同的热量。（2）因为，根据可知，，故a是水，b是煤油；由图乙可知，在质量、升高相同的温度时，a物质吸收的热量比b物质吸收的热量多，因此物质a吸热能力强。（3）为了表示物质在这种性质上的差异引入了比热容。 答案：（1）质量 吸收的热量相等 （2）煤油 水 （3）比热容 11. （2015烟台一摸）夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,请用所学物理知识解释这个现象。 【解析】水的比热容较大,和质量相等的其他物质相比,在吸收和放出相同热量时,水的温度变化小。 答案:质量相等的水和混凝土,照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小。因此,池水的温度比混凝土低。所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热。 12.（2015呼和浩特）呼和浩特市某中学为学生提供开水,用电热器将200 kg的水从17℃加热至97℃,已知水的比热容是4.2103J/(kg℃)。则: (1)电热器内的水是放出热量还是吸收热量? (2)电热器内的水在这一过程中吸收或放出的热量是多少? 【解析】 (1)水的温度升高,故其吸收热量。 (2)水吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2103J/(kg℃)200 kg(97-17)℃=6.72107J 答案:(1)吸收热量　(2)6.72107J 【对接中考】 选题测控表 本节中考常考知识点 考查角度 题号 比热 （1）概念的理解；（2）应用实例 1、2、3、4 热量的计算 （1）公式计算；（2）定性比较大小 1、2 1、（2015河北）下列说法正确的是（CD ） A.两杯水温度相同，内能也一定相同 B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C.由于水的比热容大，工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质 D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度 解析：内能除了与温度有关外，还与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用有关A 错；热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体B 错；因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水来做冷却介质，C正确；因为Q放=cm△t，c水＞c煤油，Q放相同，m相同，所以△t水＜△t煤油，又因为初温相同，所以末温t水>t煤油。 答案：CD 2、(2015雅安)铁的比热容大于铜的比热容，质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量，则（ ） A.铜块的末温高 B.铁块的末温高 C.铜块的温度降低得多 D.铁块的温度降低得多 C 【解题思路】质量相同的铁块和铜块，因为铁的比热容大于铜的比热容，放出相同的热量后，由Q吸=cm△t可知，铜块的温度降低的多；因为铁和铜的初温未知，所以无法判断末温的高低．故选C． 3、（2015成都）质量相同的甲、乙两种物质从固态开始加热，它们在相同时间内吸收的热量相等，加热时间都为 6 分钟，它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（D ） A． 甲在 3~6min 内是液态 B． 甲是晶体，乙是非晶体 C． 在 4~6min 内，甲的内能保持不变 D． 在固态时，甲的比热容小于乙的比热容 【解析】由题图可知，A、固体甲吸收热量温度升高，当加热至3分钟后温度不变，可判断固体甲是晶体，甲在 3~6min 内是熔化阶段，其状态为固液共存，A错；B、固体乙吸收热量温度一直上升，只加热6分钟不能判定乙是不是晶体，所以固体乙可能是晶体，也可能是非晶体，B错；C、在 4~6min 内，甲处于熔化阶段，此时甲吸收热量，内能增加，温度保持不变，C错；D、在0~3分钟内甲、乙都是固态，在此阶段，相同的时间内甲温度升得高，即吸收相同的热量，甲温度升得高，又因为甲、乙的质量相等，从公式可判断出，甲的比热容小，D正确。故选D。 4、（2015桂林）桂林“两江四湖”为国家4A级旅游景区．湖水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的　比热容　较大；秋天漫步在湖边林荫道上，闻到阵阵桂花花香，这属于　扩散　现象． 解析：（1）因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同