【暑假提升】人教版物理八年级（八升九）暑假预习-第09讲 比热容 讲学案

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第08讲 比热容（原卷版）【学习目标】1.认识物质的比热容；2.会通过实验探究比较不同物质的比热容；3.能利用比热容的概念进行相关热量的计算；4.会利用比热容的概念解释生活中常见的现象；5.知道比热容是物质的基本属性。【基础知识】知识点一、比较不同物质吸热能力1.探究不同物质吸热能力【实验目的】探究不同物体的吸热能力。【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。【实验步骤】一、按图组装器材。二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。四、实验表格（参考数据）物质种类质量/g初温/°C末温/°C温升/°C加热时间（min）水602040205煤油602056365…     五、整理器材。【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。2.考查内容考查方向解答思路两套装置相同目的在相同时间内，液体吸收热量相同控制两种装置相同的量保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温实验方法控制变量法两种液体吸收热量能力是通过什么反映的温度升高值实验中不停搅拌液体的目的液体上下温度均匀如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作给水继续加热温升相同那种液体吸收热量多水哪种液体的吸热能力强水表示不同物质吸热能力的物理量比热容吸收热量计算利用比热容公式进行计算安装顺序自下而上知识点二、比热容1.定义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叫做这种物质的比热容，用符号c表示。2.定义式：。3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。4.物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。5.一些常见物质的比热容6.对比热容的理解（1）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叫做这种物质的比热容，用符号c表示。比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容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。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。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·℃)。（2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。（3）水的比热容较大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。7.比热容的应用（1）与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中70%左右是水，例如黄牛。与质量相同的其他物质相比，水吸收(或放出)相同的热量，升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。（2）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。（3）炒栗子时里面加沙子有何作用?炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间。也可以节能。（4）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。（5）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，这是因为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。特别提醒不要误认为所有跟谁有关的应用都是利用水的比热容大的特点，如往教室洒水感到凉快是利用水蒸发吸热的原理。知识点三、热量的计算（1）物质吸热时热量的简单计算吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）物质放热时热量的计算放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。（3）其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）m—质量，单位：千克（kg）△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。【考点剖析】考点一：对比热容概念的理解角度1:对比热容的理解依据表格中的数据，下列说法正确的是（  ）。物质比热容c/ 【J/(kg·°C)-1】水4.2×103煤油2.1×103砂石约0.92×103A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小；B. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多；C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J；D. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多角度2:比热容图像用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）。A.A的比热容与B的比热容之比为2:1；B.A的比热容与B的比热容之比为2:3；C.都加热 t 时间，A和B吸收热量之比为1:2；D.A和B升高相同的温度，吸收热量之比为3:2考点二：水比热容大的应用角度1：生活中利用水的比热容大的特点下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（  ）。A．一杯水比一桶煤油的比热容小；B．液体的比热容一定比固体的比热容大；C．水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂；D．比热容是物质自身的性质之一，只和物质的种类有关角度2：利用水的比热容大解释现象密度、熔点、比热容是物质的特性，某同学在学习物理的过程中，给出的下列结论正确的是（　　）。物质密度（）（常温、常压下）物质熔点（）（标准大气压）物质比热容纯水冰0水酒精固态酒精酒精水银固态水银水银A．烈日下游泳池旁的混凝土热得烫脚，而池水却不热，这是因为混凝土吸热多；B．祖国的最北端漠河，气温最低达零下，水银、酒精温度计都能用；C．体积相等的水和酒精，水的质量较大；D．的水银一定是固态的考点三：探究不同物质吸热本领如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同．（1）比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验，实验时要观察________比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择_________两图进行实验，实验通过___________反映物体吸热的多少。（2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度-时间图像（如上图戊 ），由图像可看出液体a的比热容_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b的比热容。（3）若图甲烧杯中为50 mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，则酒精的热值是_______。实际由于酒精未完全燃烧及热量散失，这种方法测出的热值比”标准值”________(选填“偏大”“偏小”或“一样”)．（4）小东同学觉得在”探究两种不同物质的吸热能力”时,应对实验装置进行改进(如上图丁), 他实验中选用两个完全相同的电加热器加热液体，这样可以认为相同时间内两种液体吸收的热量____（选填“相同”或“不相同”）．这种方法比用酒精灯加热液体更科学、更精确。考点四：热量的计算角度1：利用公式计算热量质量为1㎏的铁锅中放有2㎏的水，要把它们从20℃加热到80℃。已知铁的比热容是0.46×103Ｊ/（㎏·℃），水的比热容是4.2×103Ｊ/（㎏·℃）。求：(1)水吸收的热量是多少？(2)铁锅和水一共要吸收多少热量？角度2：热量的比例计算质量相同的甲、乙两种固态物质，用相同的热源对它们开始均匀加热，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（　　）。A.在0～6min内，甲和乙的内能都在变大；B.在3～6min内，甲的内能保持不变；C.在0～3min内，甲的比热容和乙的比热容之比为5：4；D.在0～3min内，甲的比热容和乙的比热容之比为3：4【真题演练】1．（2021·湖南常德市）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（  ）。A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小；B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大；C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小；D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大2．（2021·四川凉山彝族自治州）用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（  ）。A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等C．液体B的比热容大 D．无法比较3．（2021·江苏苏州市）如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（  ）。A．每组实验中，燃料的质量均应相等；B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等；C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少；D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少4.（2020·新疆）己知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（　　）。A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J5．（2021·贵州中考真题）如图所示是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线，由图可知，该物是___________（选填“晶体”或“非晶体”），该物质在CD段的比热容___________AB段的比热容。6．（2021·湖南张家界市）张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于______现象；水还有许多用途，如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水 ______的特点。7．（2021·云南昆明市）小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅，内能较______，温度降低得较______的缘故。8．（2021·江苏扬州市）在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用______方法使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是______ ，如果换成水做该实验，升温不明显是因为水的______大。9．（2021·安徽中考真题）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。10.（2020·江苏连云港）沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水______。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为______J（c水=4.2×103J/（kg·℃））。11.（2020·黑龙江龙东）小明在燃气灶上煲汤，将质最为2kg初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了     J的热量。这是通过         方式来改变汤的内能。[C汤=4×103J/(kg·℃)]12．（2021·内蒙古中考真题）为了比较不同物质的吸热能力，小阳取来相同规格的两个电加热器、完全相同的两个烧杯、温度计，分别对甲、乙两种液体加热，装置如图所示。实验前应保证甲、乙两种液体的________相同；实验时小阳每隔1min记录一次液体的温度，记录结果如下表，通过分析表中数据可知________液体的比热容较小。加热时间/min01234甲液体温度/℃2030405060乙液体温度/℃3846546270【过关检测】1.如图是某物质凝固过程中的温度一时间图像，下列从图像中获得的信息不正确的是（   ）。A．这种物质是晶体，其熔点是40℃B．在AB段物质放出热量，内能减小C．在BC段物质不放热，温度保持不变D．CD段物质比热容比AB段物质比热容小2.如图甲所示，在三个相同的试管中分别装入两种固态物质中的一种物质，再将它们放入装有水的烧杯中加热熔化。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。关于试管中固态物质，下列判断正确的是（   ）。A．试管（a）和（b）中物质的质量相同B．试管（a）和（b）中固体的比热容相同C．试管（b）和（c）中物质的质量相同D．试管（b）和（c）中固体的比热容相同3.下列说法不正确的是（   ）。A．两杯水温度相同，内能不一定相同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，工厂里的冷却塔常用水作为冷却介质D．质量、初温相同的水和煤油放出相同的热量后，水的温度高于煤油的温度4.依据表格中的数据，下列说法正确的是（   ）。物质比热容c/J(kg•℃)-1水4.2×103煤油2.1×103砂石约0.92×103A．水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量B．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变C．水和砂石放出相同的热量，水的温度降低得较多D．使质量相等的水和煤油都升高1℃，煤油吸收的热量较多5.如图，在比较酒精和水比热容大小的实验中，用图甲装置对相同质量的酒精和水进行加热，得到图乙的温度随时间变化的图线。下列说法正确的是（   ）。A．从图线可知水的比热容比酒精的小B．质量相同的不同种物质，加热相同时间，吸收热量不同C．用同一盏酒精灯对两个试管同时加热是为了使酒精和水吸收相同的热量D．从图线可知质量相同的不同种物质升高相同的温度，吸收的热量相同6.在“比较水和盐水吸热升温特点”的实验后，小明绘制了如图所示的温度随时间变化的图象，由图象可知，盐水的沸点比水_______（高/低），水和盐水吸热的多少是通过_______（温度计示数/加热时间）来反映的。实验发现，质量相等的水和盐水升高相同的温度时，盐水需要的时间比水短，现在看来是因为盐水与水相比，盐水的比热容_______（较大/较小）的缘故。7.某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图象（如图）。（1）根据图象，给水和煤油加热相同的时间，水和煤油吸收的热量______（填“水比较多”“煤油比较多”或“一样多”）；要使水和煤油升高相同的温度，应给______加热更长的时间，这说明______的吸热能力强些；（2）已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，则煤油的比热容是______。