資源簡介

/ 讓教學(xué)更有效 高效備課 | 物理學(xué)科
【核心素養(yǎng)目標(biāo)】
知道物體的吸熱和放熱跟哪些因素有關(guān)。
會用控制變量法設(shè)計“不同物質(zhì)的吸熱放熱本領(lǐng)”實驗。
了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。
會查找物質(zhì)的比熱容表，并理解它的物理意義。
重點：比熱容的概念及理解。
難點：利用比熱容解釋現(xiàn)象及進(jìn)行熱量計算。
【自主學(xué)習(xí)】
知識點一：實驗——比較不同物質(zhì)吸熱情況
實驗儀器：水、食用油、容器、天平、數(shù)字溫度計、電加熱器、電子計時器、電源。
實驗過程：取兩只相同的燒杯分別裝入相同質(zhì)量的水和食用油，它們的初溫都與室溫相同，用相同的電加熱器加熱。
使它們被加熱時間相等，觀察并讀出溫度計的示數(shù)。
讓它們升高相同的溫度，記錄并比較加熱時間。
實驗結(jié)果：
給質(zhì)量相等、初溫相同的水和食用油加熱，吸收相同的熱量，水升高的溫度少；
使它們升高的溫度相同，水的加熱時間更長。
知識點二：比熱容
定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高（或降低）的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。用c表示，單位為焦/（千克·攝氏度），符號：J/（kg ℃）。
特性：
比熱容是物體的固有屬性：每種物質(zhì)都有自己的比熱容，不同物質(zhì)的比熱容一般不同，反映了物質(zhì)吸熱或者放熱的能力。
比熱容的大小只取決于物質(zhì)本身及狀態(tài)，與物質(zhì)質(zhì)量的大小，溫度的高低，以及吸熱放熱的多少沒有關(guān)系。
比熱容與物質(zhì)的物態(tài)有關(guān)：同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容通常也不同，如c水＞c冰。
比熱容的物理意義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃時所吸收（或放出）的熱量。例如c水=4.2×10 J/（kg ℃），物理意義為質(zhì)量為1kg的水溫度升高或降低1℃時，吸收或放出的熱量為4.2×10 J。
比熱容的應(yīng)用：水的比熱容較大，吸熱本領(lǐng)強，用水做散熱劑；水的溫度難改變，對機(jī)械或者生物體起保護(hù)作用。
知識點二：熱量的計算
比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收或放出的熱量。如果知道一種物質(zhì)的比熱容，再知道這種物質(zhì)的質(zhì)量和升高的溫度差，就能計算它吸收的熱量。
若用Q吸（或Q放）表示物質(zhì)吸收（或放出）的熱量，c表示物質(zhì)的比熱容，m表示物質(zhì)的質(zhì)量，t0表示物質(zhì)的初溫，t表示物質(zhì)的末溫，則物質(zhì)的吸熱公式可以表示為Q吸=cm（t-t0），放熱公式可表示為Q放=cm（t0-t）。
若知道物質(zhì)吸收的熱量Q，物質(zhì)的質(zhì)量m，物質(zhì)溫度的變化量 t，則物質(zhì)的比熱容，同理，物質(zhì)的質(zhì)量，溫度變化量。
【歸納整理】
比熱容定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高（或降低）的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。用c表示，單位為焦/（千克·攝氏度），符號：J/（kg ℃）。
吸熱公式Q吸=cm（t-t0），放熱公式Q放=cm（t0-t）。
名師點撥
【課堂練習(xí)】
驕陽下的露天泳池邊，水泥砂石地?zé)岬臓C腳，而泳池里的卻是涼涼的。這主要是因為（ ）
砂石的比熱容大
水的比熱容大
砂石的密度大
水的密度大
水的比熱容比煤油的大。如圖所示，隔著石棉網(wǎng)同時加熱規(guī)格相同、分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油和水的試管，至管內(nèi)液體升溫到40℃，這個過程中（ ）
煤油溫度先升到40℃
同一時刻水的溫度比煤油高
加熱相同的時間，水吸收的熱量多
升高相同的溫度，煤油需加熱較長的時間
為了探究液體溫度升高時吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)，一個實驗小組做了如下實驗：在四個相同的燒杯中分別盛有水和煤油，用同樣的加熱器進(jìn)行加熱，記錄表格如下，并根據(jù)實驗記錄回答下列問題：
燒杯號 液體名稱 液體質(zhì)量m/g 液體初溫t1/℃ 液體末溫t2/℃ 加熱時間t/min
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
分析比較 （填序號）燒杯的實驗記錄，可得出的初步結(jié)論是：在質(zhì)量和升高的溫度都相同時，不同的液體吸收的熱量不同。
分析比較1、2和3、4的實驗記錄，結(jié)合（1）中的結(jié)論，然后綜合歸納得出：液體溫度升高時吸熱的多少與 、 和 有關(guān)
【課后鞏固】
物質(zhì)吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)呢？生活經(jīng)驗?zāi)軒椭覀兓卮疬@個問題。
初溫相同，質(zhì)量不同的水，升高相同的溫度，質(zhì)量大的吸收熱量 （選填“多”或“少”）。
質(zhì)量和初溫相同的水，升高溫度多的吸收的熱量 （選填“多”或“少”）。
質(zhì)量和初溫相同的水和食用油，升高相同的溫度，它們吸收的熱量不同，可見物質(zhì)吸收熱量的多少與物質(zhì)的 有關(guān)。
下列各種情況下，比熱容會發(fā)生變化的是（ ）
一杯煤油倒去一半
水凝結(jié)成冰
一塊鐵加工成鐵屑
15℃的水變成45℃的水
在生產(chǎn)生活中常見到“水的比熱容大”這一特性的應(yīng)用情景。下列現(xiàn)象中與水的比熱容大這一特性無關(guān)的是（ ）
汽車發(fā)動機(jī)的冷卻循環(huán)系統(tǒng)用水做冷卻液
春天的夜晚，農(nóng)民往稻田里灌水以防秧苗凍壞
炎熱的夏天常常在教室的地面上灑水
城區(qū)建筑人工湖以降低“熱島效應(yīng)”造成的夏季高溫
把質(zhì)量為2kg、溫度為30℃的鋁塊加熱到100℃，鋁塊吸收的熱量是 J。[c鋁=0.88×103J/（kg ℃）]
汽車發(fā)動機(jī)常用水做冷卻劑，這是因為水的比熱容較 ；若發(fā)動機(jī)的水箱中貯有10kg水，當(dāng)水溫升高了10℃時，水吸收的熱量是 J。[水的比熱容為c水=4.2×103J/（kg ℃）]
一根燒紅的鐵釘，溫度是500℃，質(zhì)量是1.5g，它的溫度要降低20℃要放出多少熱量？[已知鐵的比熱容為c鐵=0.46×103J/（kg ℃）]
【課后評價】
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【參考答案】
【課堂練習(xí)】
B
A
（1）1、3 （2）物體的質(zhì)量、物體的種類、溫度差
【基礎(chǔ)練習(xí)】
（1）多（2）多（3）比熱容
B
C
【能力提升】
大；
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21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共26張PPT)
第1節(jié) 分子熱運動
第2節(jié) 內(nèi)能
第3節(jié) 比熱容
第十三章 內(nèi)能
學(xué)習(xí)目標(biāo)
知道物質(zhì)的吸熱和放熱跟哪些因素有關(guān)。
會用控制變量法設(shè)計“不同物質(zhì)的吸放熱本領(lǐng)”。
了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。
會查物質(zhì)的比熱容表，并能說出它的物理意義。
【導(dǎo)入】
思考：炎熱的夏日，在同樣的日照條件下，白天海灘上的沙子熱的燙腳，海水卻很涼爽，這是為什么呢？
比熱容
同樣的日照條件
沙子熱的燙腳
海水很涼爽
吸收的熱量相同
沙子升高的溫度多
海水升高的溫度少
【提出問題】
不同的物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度相同嗎？
比熱容
質(zhì)量對我們所研究的問題有影響
比熱容
【提出問題】
完善問題
質(zhì)量相同的不同的物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度相同嗎？
猜想：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，升高的溫度不同
比熱容
【實驗驗證猜想】
實驗過程：取兩只相同的燒杯分別裝入相同質(zhì)量的水和食用油，它們的初溫都與室溫相同，用相同的電加熱器加熱。
1、使它們被加熱時間相等，觀察并讀出溫度計的示數(shù)。
2、讓它們升高相同的溫度，記錄并比較加熱時間。
要點：
控制水和食用油的質(zhì)量不變
用完全相同的熱源加熱相同的時間——吸收相同的熱量
實驗器材：食用油、水、天平、數(shù)字溫度計、電加熱器、電子計時器、電源。
比熱容：實驗（一）
比熱容：實驗（二）
【實驗驗證猜想】
質(zhì)量相等的水和食用油，加熱相同的時間，水升高的溫度少。
質(zhì)量相等的水和食用油，升高相同的溫度，水加熱的時間長（吸收的熱量多。
實驗結(jié)果
猜想正確
比熱容
比熱容
生活經(jīng)驗
猜想：水吸收的熱量與水的質(zhì)量和水升高的溫度有關(guān)
燒開一壺水比燒開半壺水需要的時間長
燒開一壺水比燒熱一壺水需要的時間長
比熱容
【實驗驗證猜想】
探究水吸收的熱量與升高的溫度的關(guān)系
需控制的量：水的質(zhì)量不變
需改變的量：水升高的溫度改變
保持水的質(zhì)量不變，改變水升高的溫度，記錄并測量加熱時間
比熱容
比熱容
探究水吸收的熱量與水的質(zhì)量的關(guān)系
需控制的量：水升高的溫度不變
需改變的量：水的質(zhì)量改變
改變水的質(zhì)量，水的溫度每升高2℃，記錄并測量加熱時間
比熱容
實驗結(jié)果
水的質(zhì)量一定時，水吸收的熱量與升高的溫度成正比
水升高的溫度一定時，水吸收的熱量與水的質(zhì)量成正比
比熱容
比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。
定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容，用c表示。
總結(jié)
比熱容
物理意義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1℃所放出的熱量，與它溫度升高1℃所吸收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的比熱容。
公式：
Q——吸收的熱量，J
c——比熱容，J/(kg ℃)
m——質(zhì)量，kg
t——溫度差，℃
比熱容的計算
一些物質(zhì)的比熱容
不同物質(zhì)，比熱容不同
比熱容的計算
一些物質(zhì)的比熱容
大多數(shù)液體的比熱容都大于固體的比熱容，
只有液態(tài)金屬水銀例外。
比熱容的計算
思考
將一桶水用掉一半，水的密度變化嗎？
水的密度不變
因為密度是物質(zhì)的基本性質(zhì)
密度
密度與質(zhì)量、體積無關(guān)
比熱容的計算
思考
比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量
比熱容的大小與吸收的熱量、質(zhì)量、升高的溫度無關(guān)
比熱容的計算
思考
1、將一桶水用掉一半，水的比熱容變化嗎？
2、將一壺水的溫度升高10℃，與將同一壺水的溫度升高20℃相比，水的比熱容變嗎？
3、讓一杯水放出1000J的熱量，與讓同一杯水放出2000J的熱量相比，水的比熱容變嗎？
水的比熱容不變
比熱容的計算
△t = t初- t末，
Q放=cm(t初- t末)
吸熱升溫：△t=t末- t初，
Q吸=cm(t末- t初)
放熱降溫：
比熱容的計算
小陽家的熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為5kg的水，該熱水器中水的溫度從20℃升高到40℃。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg ℃)，求這些水吸收的熱量。
例1
解
=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(40℃-20℃)
=4.2×105J
答：水吸收4.2×105J的熱量
比熱容的計算
例2
有一根燒紅的鐵釘，溫度是800 ℃，質(zhì)量是1.5g。它的溫度降低到20 ℃，要放出多少熱量 已知鐵的比熱容為0.46×103 J/(kg·℃)
解
=0.46×103J/(kg ℃)×1.5×10-3kg×(800℃-20℃)
=538.2J
答：鐵釘放出538.2J的熱量
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