沪科版九年级全册第二节 科学探究:物质的比热容教课内容ppt课件
展开知识点一 探究物质吸热或放热规律
加热相同的时间,水温度升高得 。
加热相同的时间,煤油温度升高得 。
结论:相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 ;相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 。
知识点二 物质的比热容
1.概念:物理学规定: 的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的 与它的 和升高(或降低) 的乘积 。 2.符号:c。3.单位: ,读作“焦每千克摄氏度”。
知识点三 水的比热容大在生活中的应用
用 冷却 汽车发动机
知识点四 热量的计算
1.吸热的计算公式:Q吸= 。 2.放热的计算公式:Q放= 。 3.各物理量的意义和单位:
探究问题一 探究物质的比热容
【例1】 在探究水和食用油吸热能力的实验中,小明猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关,为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制定了两个方案:a.让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。b.让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。
(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、停表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要 。 (2)两方案中水和食用油吸热多少是通过 来反映的。 (3)从两个方案中任选一个设计实验数据记录表。
答案: (1)托盘天平(2)加热时间(3)让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少,设计表格如下
解析: (1)比较水和食用油的吸热能力,要控制水与油的质量相等,需要用托盘天平测质量;(2)吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现。相同的热源在相同的时间内放出的热量相等,加热时间越长说明吸收热量越多。(3)物体温度升高所吸收热量的多少可能与物体的质量、物体升高温度的多少和物质的种类有关,设计实验时用好控制变量法。
变式训练1 为研究物质的某种特性,小明选取水、煤油两种物质做实验,下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。
请你根据表格中的内容进行分析:可初步得出的结论是(答出两点即可):(1) ; (2) 。
答案: (1)质量相同的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比 (2)质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同 (3)同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比(任选两点即可)
解析: 比较给水加热的第一和第二行数据或者给煤油加热的第四和第五行数据,相同点是同种物质,质量相同。不同点是升高的温度不同,吸收的热量不同,并且升高温度高的物体吸收的热量多。所以可以得出:质量相同的同种物质,吸收的热量与升高的温度成正比(或相同质量的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量也就越多)。比较给水加热的第二和第三行数据或者给油加热的第五和第六行数据,相同点是同种物质,升高的温度相同。不同点是质量不同,吸收的热量不同,并且质量大的吸收的热量多。所以可以得出结论:同种物质,升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比。
比较第一、第四行数据或者第二、第五行,第三、第六行数据,发现相同点是质量相同,升高的温度相同。不同点是物质种类不同,吸收的热量不同。所以可以得出结论:相同的质量,升高相同的温度,不同物质吸收的热量不同。
探究问题二 比热容的理解和应用
【例2】 工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg,温度为20 ℃,放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却,最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103 J/(kg·℃)]。求:(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
答案: (1)3.427 2×105 J (2)36 ℃
解析: (1)合金钢刀具放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,温度相同,所以,合金钢刀具的末温t=836 ℃,则此刀具在火炉中吸收的热量Q合吸=c合金钢m合金钢(t-t0)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-20 ℃)=3.427 2×105 J。(2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20 ℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t',则有Q水吸=Q合放即c水m水(t'-t0')=c合金钢m合金钢(t-t')代入数据得4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t'-20 ℃)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-t')解得t'=36 ℃。
变式训练2 由Q=cm(t-t0)得c= ,关于同一种物质的比热容,下列说法正确的是( )A.若质量增大一倍,则比热容减小一半B.若质量增大一倍,则比热容增大一倍C.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D.若吸收的热量增大一倍,比热容增大一倍
解析:本题考查学生对比热容概念的理解。需要清楚的是c= 是比热容的计算式,而不是决定式。比热容是物质本身的一种特性,在状态和物质种类一定时,比热容大小与物体吸放热、温度变化大小、质量多少都没有关系。故A、B、D不正确。
知识点一 比热容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和放出的热量有关B.物体的比热容与物体的温度有关C.物体的比热容与物体的质量有关D.物体的比热容是物体的一种特性,与温度、质量都没有关系
答案: D 解析:比热容是物质的一种特性,与物质的种类有关,与质量、体积、温度等无关,选项A、B、C不正确,选项D正确。
2.水的比热容较大,下列做法不是利用这一特性的是( )A.炎热的夏天在室内地上洒水感觉凉爽B.用水作内燃机的冷却液C.在城市修建人工湖,除了美化环境以外,还能够调节周围的气温D.供暖系统使用热水作为介质
解析:夏天室内洒水感觉凉爽是利用了水蒸发吸热的原理,不是利用水的比热容大的特性,选项A不正确,符合题意;水与其他物质相比较,当吸收或放出相同的热量时温度变化比较小,当降低或升高相同的温度时,吸收或放出的热量比较多,所以B、C、D这三个选项均是利用水的比热容大这个特性。
解析:质量是指物体所含物质的多少;石油用去 ,其质量将变为原来的 ;石油的比热容是石油的一种特性;是从不同的角度来描述酒精的特性,是一般不发生变化的量,只与其种类和状态有关。故石油用去 ,则剩下的石油的比热容不变。故B、C、D错误。
4.“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是对我国西北沙漠地区气候特点的形象化写照。试用你学过的知识对此给出解释。
答案: “早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的情景说明我国西北沙漠地区一天之中昼夜温差较大。这是因为沙石的比热容小,在白天受到同样的太阳光照射下吸热,温度升高得多,所以中午温度很高,而夜晚沙石要向外放热,温度降低得也多,所以夜晚温度又很低,造成一天中白天和夜晚的温差较大。
知识点二 热量的计算5.一杯水由80 ℃降至20 ℃放出的热量为Q1,它由30 ℃升高到90 ℃吸收的热量为Q2,则( )A.Q1
答案: C 解析:不管温度升高还是降低,变化相同的温度即Δt相同,根据Q=cmΔt质量相同的水吸收或放出的热量都相同。
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