初中第2节 内能精品导学案
展开第13.3节 比热容(导学案)(原卷版)
【学习目标】
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性;
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;
4.通过探究,比较不同物质的吸热能力。
【学习重点】
比热容的概念。
【学习难点】
应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题。
【自主学习】
预习课本第11-第15页,回答下列问题:
知识点一:比热容概念
1.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的 与它的 和升高的 乘积的比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号 表示,它的单位是 ,符号是J/(kg·℃)。
2. 比热容是反映物质自身 的物理量。不同物质,比热容一般 。水的比热容是4.21×103J/(kg·℃),表示质量为 kg的水温度升高(或降低) ℃吸收(或放出)的热量是 J 。
3. 水的比热容较 。当环境温度变化比较快的时候,水的温度变化相对较 。生物体内水的比例很高,有助于调节生物自身的 ,以免温度变化太快对生物造成严重的损害。
知识点二:热量的计算
4. 如果Q吸代表物体 的热量,c代表物质的比热容,m 代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的温度。物体吸收热量公式 。
5. 如果Q放代表物体 的热量,c代表物质的比热容,m 代表物体的质量,t0和t分别是降温前后物体的温度。物体放出热量公式 。
【合作探究】
探究一:探究不同物质的吸热能力
熟悉探究不同物质吸热能力实验过程、方法,并回答问题:
一、实验目的:探究不同物体的吸热本领。
问题1:根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与 和 有关,
二、实验器材:相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、搅拌器两套,火柴、水和另一种液体(如煤油)。
问题2:实验中,缺少的器材有: 和 。
问题3:石棉网的作用是 。
三、实验步骤
(一)按图组装器材。按图组装好两套完全相同的实验装置。分别装入适量的水和煤油。
问题4:器材安装顺序: 。
问题5:两套装置完全相同目的是: ;
问题6:控制两种装置相同的量: ;
问题7:我们要探究热量的多少与物质的种类是否有关,需要控制 、 相同,这种方法叫 。
问题8:两种液体吸收热量能力是通过什么反映的: 。
(二)进行实验
某组同学按照课本并进行实验,后将实验数据填入下表格中,
下表是他的实验数据记录:
烧杯号
液体
质量(g)
初温(℃)
末温(℃)
加热时间(min)
1
水
200
20
28
8
2
水
100
20
28
4
3
煤油
200
20
28
4
4
煤油
200
20
24
2
问题9:请根据表中的实验记录回答:
(1)比较1、2记录,得出的结论是 ;
(2)比较3、4记录,得出的结论是 ;
(3)比较1、3记录,得出的结论是 ;
(4)综合上述结论,物体温度升高时吸热的多少与 有关;
(5)该同学在本次实验中用到的研究方法是 ;
(6)数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量?
(7)如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作: ;
(8)质量、温升相同哪种液体吸收热量多: ;
(9)哪种液体的吸热能力强: 。
4.结论:交流实验数据,说出通过实验得出的结论是:相同质量的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度 (选填“相同”或“不同”),这说明物体吸收热量的多少与 有关。
探究二:水的比热容大的应用
水的比热容较大在生活中的应用和现象(阅读课本):
(1)调节 ;(2)海边昼夜温差 。(填大或小)
【精讲点拨】
(1)比热容是物质的一种 ,只与物质的总类和状态有关。
(2)水的比热容较大,在吸放热一样的情况下,温度变化 ,可用来供热,也可用来散热等。
【归纳总结】
【课堂检测】
1.关于比热容,下列说法中正确的是( )。
A.比热容的单位是焦每千克;
B.物质放热越多,比热容越大;
C.物质的质量越大,比热容越小;
D.物质的比热容与质量和温度无关
2.在生产和生活中,常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景,以下事例中与这一特性无关的是( )。
A.冬天,暖水袋中充热水取暖 B.夏天,地上洒水会感觉更凉爽
C.汽车发动机用水作冷却液 D.夜间遇寒潮时,在秧田里灌水以防秧苗受冻
3.把质量相同的两个金属块,同时放入沸水中加热较长时间后,取出放在冰块上,使冰熔化较多的那个金属块具有较大的( )。
A.比热容 B.密度 C.温度 D.热量
4.下列事例中,不是利用水的比热容大的特性的是( )。
A.沿海地区的温差变化小;
B.晚间,在春播秧田里灌水保温;
C.在发烧病人的额头上擦冷水降温;
D.汽车发动机用水作为冷却剂
5.根据表格中的数据,下列说法不正确的是( )。
物质
铁
铜
水
煤油
ρ/(kg•m-3)
7.9×103
8.9×103
1.0×103
0.8×103
c/[J•(kg•℃)-1]
0.46×103
0.39×103
4.2×103
2.1×103
A.质量为1kg的铁温度升高1℃时吸收的热量是0.46×103J;
B.2kg煤油温度降低1℃时,放出的热量是4.2×103J;
C.煤油和水体积之比为2∶1,吸收热量之比为12∶5,则升高温度之比为4∶1;
D.初温、质量相同的铁块和铜块,吸收相同的热量后相接触,内能从铜块转移到铁块
6.(多选)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(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是( )。
A.A的比热容与B的比热容之比为1:2;
B.加热相同的时间,B吸收的热量较多;
C.A和B升高相同的温度,A吸收的热量较多;
D.B物质更适宜做汽车发动机的冷却液
7.习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”,许多城市为了整治城市环境,大力开发湿地公园来调节气温,这是因为水的比热容 _____(选填“较大”或“较小”),水和水泥相比,在同样受热或冷却(即吸收或放出的热量相等)时,水的温度变化比水泥 _____(选填“快”或“慢”)。
8.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。如果换成水做该实验,升温不明显是因为水的 _____大。
9.利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且______相等的沙子和水。
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图乙所示,可知______的比热容较大。
(3)实验中,通过______来间接反映沙子和水吸收的热量。(选填“温度的变化量”或“加热时间”)。
10.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中。
(1)用图甲装置做加热水和煤油的实验。在组装器材时应先调节___________(选填“A”或“B”)的高度。加热过程中,用搅拌棒搅动的目的是_________;水和煤油吸热的多少是通过___________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)组装好器材,先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相同的时间,比较水和煤油___________,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材外,还需要的一个测量工具是_________。
(3)有同学认为原方案实验时间较长,并提议用如图乙方案进行实验,该方案除了使物质受热更均匀以外,还更便于控制水和煤油__________。
(4)实验得到数据如图丙,反映水吸热升温的图像是_________(选填“A”或“B”)。
11.质量为2kg的水温度升高5℃,求吸收的热量Q吸「c水=4.2×103J/kg·℃」
12.小红同学家的一台太阳能热水器安装在六楼顶上,楼高20米。现需要将初温为10℃、质量为10kg的水升高到50℃,[]。求
(1)水升高的温度是多少?
(2)这些水需要吸收多少热量?
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