九年级物理上册 13.3比热容教学案(新版)新人教版.doc

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比热容【教学目标】1.通过探究实验了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性2.尝试用比热容解释简单的自然现象3.能根据比热容进行简单的热量计算【教学重难点】1.比热容的理解与生活中的应用2.比热容的计算【新知教授】1、 比热容的概念:单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1吸收(或者放出)的热量叫 做这种物质的比热容,简称比热。用符号c表示比热容。2、 比热容的单位:在国际单位制中,比热容的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg)。3、 比热容的物理意义:如水的比热容是4.2103J/(kg)。它的物理意义是:1千克水温度升高(或降低)1,吸收(或放出)的热量是4.2103J。4、说明(1)比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。不同物质的比热容一般不同。 (2)同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值,物质的状态改变了,比热容随之改变。如水变成冰。5、 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。6、水的比热容的应用:水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。考点1 比热容的概念、物理意义【例1】关于比热容,下列说法正确的是( ) 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,它的比热容越大 D物体的比热容与温度、质量都没有关系变式练习1.水的比热容= ;意义:质量为 的水,温度 吸收的热量为 .2.下列各种情况下比热会发生变化的是( ) A一杯水倒去一半 B水凝结成冰 C一块铁加工成铁屑 D15的水变成45的水考点2 比热容的实验【例2】某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是 。A采用完全相同的加热方式B酒精灯里所加酒精量相同C取相同质量的水和另一种液体D盛放水和另一种液体的容器相同(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是 ,这表明实验时的大气压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高的多。请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力 (选填“相同”或“不同”)。变式练习3为了比较沙子和水吸热吸热升温现象,小明做了如图所示的实验:在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的沙子和水,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:质量/g温度升高10所需要的时间/s温度升高20所需要的时间/s温度升高30所需要的时间/s沙子306489124水3096163220(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示沙子和水 。(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的沙子和水,升高相同的温度,水吸收的热量 (选填”大于”或”小于”)沙子吸收的热量。(3)根据表中数据可以推想,如果给质量相同的沙子和水加热相同的时间,则 升高的温度会更高些,两者增加的内能比较: 。4. 小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的态图乙是他根据记录的数据绘制的温度时间图象,根据图象可知: (1) 冰属于晶体,由BC的过程,冰水混合物 (需要 / 不需要)吸收热量,内能 (2) 设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了 J的热量(c冰 =2.1103J/kg, c水=4.2103J/kg);(3)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是 。考点3 水的比热容的特性及应用【例3】下列事例没有利用水的比热容大的是()A 热水袋用水来取暖 B夏天中午洒水车洒水降温C初春夜晚要向稻田中灌水 D城市建造人工湖来调节气温变式练习5水的比热容较大,下列做法中不是利用这一特性的是()A炎热的夏天,在室内地上洒水感到凉爽B用水做内燃机的冷却液C在城市里修建人工湖,除了美化环境外,还能调节周围的气温D供暖系统使用热水循环供暖6初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是()A早晨多灌水,傍晚多排水 B早晨多排水,傍晚多灌水C早晨和傍晚都要多灌水 D早晨和傍晚都不要灌水考点4 热量的计算【例4】用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20升高到70已知水的比热容为4.2103J/(kg),煤气的热值为4.2107J/kg求:(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。(2)水吸收的热量。(3)燃气灶烧水的效率。变式练习7某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20的自来水加热到50,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧)已知水的比热容为4.2103J/(kg),天然气的热值为3.2107J/m3求:(1)天然气完全燃烧放出的热量;(2)水吸收的热量;(3)该热水器工作时的效率。考点5 热平衡方程【例5】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变式练习8A、B两物体质量相等,温度均为10;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4,乙杯水温降低了8,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为()A4:9 B3:5 C2:3 D1:2课堂练习1下列说法正确的是()A一桶水的比热容比一杯水的比热容大B把5的冰块放在0的冰箱内,几分钟后,有部分冰会变成水C炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能D用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量2甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则()A比热容小的吸收热量多 B比热容大的吸收热量多C初温低的吸收热量多 D甲、乙吸收的热量一样多3关于热和能的知识,下列说法正确的是()A生火烧水,是利用做功的方法增大水的内能B北方冬天的“暖气”输送,用水做介质,是因为水具有比热容大的特点C内燃机的做功冲程,是将电能转化为内能D燃料燃烧时放出了热量,所以能的总量增加4烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽;傍晚,沙子很宽凉了,但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件下,沙子和海水的温度不一样的原因是()A沙子的密度比海水的密度大 B沙子的比热容比海水的比热容大C沙子的比热容比海水的比热容小 D沙子的质量比海水小5炎热的夏天,小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现:岸上的石头热得烫脚,而河水却比较凉,其主要原因是()A水吸收的热量少,因此河水比岸上石头的温度低B水的比热容比石头的大,在受到太阳同样照射的情况下,水升高的温度少C石头的吸热能力强,因此石头升温快D这是小明的错觉造成的,实际上岸上石头与水的温度相同6两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图线可知()A甲液体的比热容大于乙液体的比热容B如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同C加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多7蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是()A利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开B利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度C利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度D利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤8图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:与海洋相比,陆地的()A比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高B比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低C比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高D比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低9质量和初温度都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水c铜,不计热损失)则()A水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同B水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同C水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同D水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同10如图所示,甲气球装入少量水后,将甲,乙两个气球吹成一样大小,用细绳把它们挂在横杆上,烛焰靠近气球的底部加热,发现乙气球“啪”的一声破了,而甲气球加热很长时间,仍安然无恙。(1)在加热过程中,由于“烧不破”的甲气球装有水,水的比热容较 ,且水蒸发过程需要 热,所以甲球的温度升高的慢。(2)在加热过程中,乙球内气体内能增大,是用 的方法改变气体的内能。11水的比热容为4.2103J/(kg),将4kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是 J/(kg);初温为30、质量为2kg的水吸收2.1105J的热量后温度将升高到 12用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质A和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示。则物质A的比热容 水的比热容(选填“”、“”或“=”)加热3min水吸收的热量约 J。13为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体,根据实验数据绘制出的图线如图所示。通过查阅资料已知该物质液态(BC阶段)时的比热容为3103J/(kg)。(1)该物质在B点时的内能 (大于/小于/等于)在A点时的内能;(2)该物质从第6min到第10min共吸收 J热量,该物质在固态(OA阶段)时的比热容为 J/(kg);(3)经测量BC阶段消耗热值为3.0107J/kg的酒精10g(酒精完全燃烧),则在BC阶段的热转化效率为 。 14王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5kg水,把水从18加热至98,已知水的比热容为4.2103J/(kg)如果木炭的热值为3.4107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收。求:(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭。 课后练习1在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是()A加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等B盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等C两种液体的体积要完全相等D两种液体的初温一定要相同2关于物质的比热容,下列说法中正确的是()A比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关B同种物质质量越大比热容就越大C因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂D物质的状态发生变化时其比热容一般不变3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4骄阳下的露天泳池边,水泥砂石地热得烫脚,而泳池里的水却凉凉的。这主要是因为()A砂石的比热容大 B水的比热容大C砂石的密度大 D水的密度大5用稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,那么该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是()A1:2 B1:1 C1:4 D2:16如图是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体温度的变化,纵坐标是物体吸收的热量。关于甲乙两种物质的比热容的大小下列判断正确的是()Ac甲c乙 Bc甲c乙 Cc甲=c乙 D无法判断7完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20?已知柴油的热值是4.2107J/kg,水的比热容是4.2103J/(kg),假定放出的热量被水完全吸收。()A2kg B20kg C50kg D500kg8如图所示,相同质量的水和煤油,用功率相同的电热器加热相同的时间后,以下说法正确的是()A水的末温高 B煤油的末温高C水吸收的热量多 D煤油的温度变化量大9下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是()A夏天,在地上洒水会感到凉快B北方楼房内的“暖气”用水作为介质C海边昼夜温差变化比沙漠中小D生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度10下列说法中正确的是()A沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大B物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大C温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少D0的冰熔化成0的水,由于温度不变,所以它的内能不变11在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的 较大;沙子的温度升高,是通过 的方式改变内能的。12农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20的水吸收,可使水温升高到 已知q秸秆煤=2.1107J/kg,C水=4.2103J/(kg)。13小刚为比较A、B两种液体的吸热本领,组装了如图所示的装置。他用完全相同的铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、温度计各两个进行实验。(1)实验应控制:两个烧杯中所装的A、B两种液体的初温相同 相等。(2)给两种液体加热,记录两种液体的初温和末温,当 相同时,温度升高较多的液体其比热容较 。(3)在实验过程中,小刚发现两液体温度都升高20时,A液体需加热5min,B液体需加热10min, 则 液体的比热容较大。14小亮家有一个容积为2L的水壶,水壶里装有初温为25的水,在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。已知天然气的热值q=8.4107J/m3,水的比热容c水=4.2103J/(kg)求:(1)烧开1L水,水需要吸收多少热量?(2)若天然气炉具的效率是30%,则烧开1L水需要完全燃烧多少m3的天然气?
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