九年级物理上册 比热容学案 （新版）苏科版

九年级物理上册 比热容学案 （新版）苏科版【学习目标】1、知道物质的比热容的概念、物理意义；2、记住水的比热容比较大，是4.2103J/（）；3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题；4、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验； 5、能够利用吸热、放热公式进行相关计算。【要点梳理】要点一、探究比较不同物质的吸热能力1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?2、猜想与假设以水为例：水吸热的多少,与水的质量,水的温度升高有关,不同物质,质量相同,温度升高相同吸热是否相同呢?总结：物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。3、制定计划与设计实验温馨提示：注意控制变量法的使用,取质量相同,初温相同的水和煤油,升高相同的温度,看吸热是否相同,(以加热时间的多少来看吸热的多少)。4、进行实验与收集证据物质种类质量m/kg初温t/末温t/温度变化t/加热时间T/min水水煤油煤油5、分析与论证：相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是相同的；相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是不同的。6、评估、交流与合作7、分析误差的原因要点二、比热容单一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫做物质的比热容。符号c，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/(）。要点诠释： 1、比热容是物质本身的一种性质（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。 2、水的比热容比较大，是4.2103J/(）。主要表现：（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。要点三、热量的计算 1、吸热公式：Q吸=cm(t-t0)式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。2、放热公式：Q放=cm(t0-t)式中（t0-t）表示物体温度的降低量。要点诠释： 物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。【典型例题】类型一、比热容1、为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，小刚和几个同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用相同的加热器给它们加热。加热器每分钟放出的热量相等，且放出的热量全部被水和煤油吸收。下表是同学们记录的实验数据，请你根据下表中的实验数据，回答下列问题：（煤油=0.8103kg/m3，水=1.0103kg/m3） 液体（杯号）体积初温加热时间末温水（1）480mL2010min50煤油（2）600mL2010min80水 （3）480mL2010min50煤油（4）600mL205min50（1）分析比较_号两个烧杯的实验数据，可以得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，_。（2）分别比较1、2、3、4号烧杯的实验数据，结合（1）中的结论，归纳后可得出结论：物体温度升高时吸收热量的多少与_这几个因素有关。【答案与解析】（1）1、4；比热容大的吸热多。（2）比热容、质量、升高的温度。【总结升华】本题突出考查了实验方法：控制变量法和转化法。在质量和升高的温度都相同时，根据热量的计算，比热容大的吸热多。而热量测不出来，但可以转化为加热时间来进行比较。2、炎热的夏天，小玥与家人到湄洲岛度假，她站在沙滩上脚感到烫，而当他站在海水中时脚却感到凉，这主要是因为水和沙子具有不同的（）A热量 B热值 C内能 D比热容【答案】D【解析】热量、内能、比热容都是物理学中三个重要的物理量，三者之间有区别也有联系，学生容易混淆，在沙滩上，水和沙子在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的比热容较大，水的温度变化小，沙子的比热容较小，沙子的温度变化大，所以海水凉，砂子烫。【总结升华】物理知识在生活中的应用非常广泛，要深刻体会。举一反三：【变式】生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害主要是因为水的（）A质量较小 B凝固点较低 C沸点较高 D比热容较大【答案】D类型二、热量的计算3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20C升高到40C。求这些水吸收的热量。水的比热容为4.2103J/(kg)【答案与解析】 Q 吸=cm（tt0） =4.2103J/(kg )5kg （4020） =4.2105J 【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cmt的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。举一反三：【变式】质量为2kg的水，温度由30升高了50，吸收多少热量？ 【答案】4.2105J【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物体升高温度t-t0=50，而原来的温度30在本题中无实际意义。4、用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容_(填“相同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块和铅块，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为_；若铜块温度升高了100，则它吸收了_J的热。(c铜=3.9102J/(kg)，c铅=1.3102J/(kg ) 【思路点拨】比热容是物质的一种特性，同种物质比热容相同，不同物质比热容不同根据公式Q=cmt可计算铜块与铅块升高的温度之比和块温度升高了100吸收的热量。【答案与解析】相同；Q吸c铜m铜t3.9102 J/(kg)1kg1003.9104J【总结升华】这是一道有关比热容计算的一道很好的综合题。 比热容是物质的特性，因此只要物质的状态不变，质量和体积等因素的改变是不会影响物质的比热容的，抓住“同种物质”可以得出“相同”的答案。后两问因为是热传递现象，所以用公式Q=cmt进行解题。举一反三：【变式】质量和初温都相等的铜和铝(c铜c铝)，放出相等的热量后相互接触，热量（ ）A一定从铜传给铝 B一定从铝传给铜C不会发生热传递 D不能确定是否发生热传递【答案】B【解析】热量是由温度高的物体向温度低的物体传递，因此通过热量的公式Q=cmt，当Q、m一定时，c越大，可以得出t越小；又因为初温都相等，放出热量，所以铜的末温低于铝，一定从铝传给铜热量。5、（多选）已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法正确的（）A物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关 B将一块铜的质量减小一半，它的比热容不变 C质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多 D质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铜传给铝 【思路点拨】（1）比热容是物质本身的一种属性，其大小与物体的质量、物体的温度等因素无关；（2）要想发生热传递，即必须存在着温度差，即有高温物体和低温物体或同一物体有高温部分和低温部分；（3）热量的计算公式是Q=cmt，故据比热容的关系分析判断即可得出铜块和铝块的温度关系【答案】BC【解析】A、比热容是物质本身的一种属性，即物质确定后，其比热容一般是不变的，故该选项错误；B、将铜块的质量减小，其质量变了，但其比热容 不变，故该选项正确；C、由于铝的比热容大于铜的比热容，故据公式Q=cmt知，当质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多，故该选项正确；D、由于铝的比热容大于铜的比热容，故据公式Q=cmt知，当质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后铝块温度下降的慢，铜块温度下降的快，即最终铝块的温度要高，故热传递的方向是从铝块传向铜块，故该选项错误；故选BC。【总结升华】知道比热容是物质本身的一种熟悉，并能运用公式Q=cmt进行定性的分析是解决该题的关键。举一反三：【变式】用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图反映的是温度随时间变化的图象，从图中可以看出（ ）A甲的比热容大 B乙的比热容大C它们的比热容一样大 D无法判断热量的计算【答案】B