浙教版七年级上册第4节 物质的比热教案设计

这是一份浙教版七年级上册第4节 物质的比热教案设计，文件包含精品讲义浙教版科学7年级上册44物质的比热学生版docx、精品讲义浙教版科学7年级上册44物质的比热教师版含解析docx等2份教案配套教学资源，其中教案共21页， 欢迎下载使用。

4.4 物质的比热
目录
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc3523" PAGEREF _Tc3523 \h 1
\l "_Tc32067" PAGEREF _Tc32067 \h 2
\l "_Tc19372" PAGEREF _Tc19372 \h 3
\l "_Tc21412" PAGEREF _Tc21412 \h 4
\l "_Tc17490" PAGEREF _Tc17490 \h 7
一、热量
1.概念：物体吸收或放出热的多少叫作热量，用符号Q表示。
一定质量的某种物质，吸收(或放出)热量的多少跟温度升高(或降低)的多少有关。温度升高(或降低)越多，吸收(或放出)热量越多。
2.热量的单位：焦耳，简称焦，符号J。比焦大的单位还有千焦(kJ)，1千焦=1000焦。
【重要提醒】①热量是在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，其实质是能量的变化量。热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。热量跟热传递紧密相连，离开了热传递就无热量可言。
②对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”，不能在热量名词前加“有”“没有”或“含有”。
③一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多：反之，物体的温度低，也不能说它含有的热量少。
二、探究物体吸收或放出的热量
1.一壶水温度从10℃升高到100℃加热的时间比一壶水温度从90℃升高到100℃加热的时间长，说明物体吸收热量的多少与物体温度变化的多少有关。
温度升高得越多，吸收热量越多。
2.烧开一壶水比烧开半壶水加热的时间长，说明同一物质升高相同的温度，吸收热量的多少与物质质量的大小有关，质量越大，吸收的热量越多。
3.同种物质，当它们质量相同、升高的温度也相等时，它们吸收的热量相等。不同物质，当它们质量相同、升高的温度也相同时，它们吸收的热量相等吗?
取两个相同的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和煤油)，用相同的酒精灯给它们加热相同的时间，发现煤油温度升高得快一些。所以要使水和煤油升高相同的温度，需加热时间较长的是水，即水吸收的热量要多一些。这说明物体吸收热量的多少还与物质的种类有关。
三、比热容
1.概念：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫作这种物质的比热容，简称比热。符号：c。
2.单位：焦耳/(克•摄氏度)[J/(g•℃)]，读作：焦每克摄氏度。
3.不同的物质比热容不同，比热容是物质的一种特性。它可以用来鉴别物质。
最常见的物质的比热：水的比热为4.2×103J/(kg•℃)，它表示的意义是：1千克的水温度每升高1℃时，需要吸收的热量为4.2×103J。
1kg的某种物质，温度降低1℃所放出的热量和温度升高所吸收的热量相同。
【重要提醒】①比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、形状等无关。
②物质的比热容为c，质量为m，初温度为t0，末温度为t。当物质温度升高时，吸收的热量Q吸=cm(t- t0)；当物质温度降低时，放出的热量Q放=cm(t0-t)。
③水是自然界中比热较大的物质。在日常生产和生活中有广泛的运用。如在汽车上作为发动机的冷却液，防止发动机工作时温度过高而损坏。对秧田夜间灌水，白天放水，也利用了水比热大的特点。
一、热量的传递
1.热量传递的特点：热量始终是从温度较高的物体传向温度较低的物体，从而引起两个物体温度的变化(或者热量是从同一个物体温度较高的一端传递到温度较低的一端，从而引起物体的不同部位温度发生变化)。
温度较高的物体因放热而温度降低，放出的热越多，温度降低越多；低温物体因吸热而温度升高，吸收的热越多，温度升高越多。
2.若两个物体一直在一起，那么最后两个物体的温度将一样，热量也就不再发生传递(同一个物体，不同部位的温度将一样)。
二、利用比热容解释简单的自然现象
1.在海边游泳时发现，同样在烈日下，沙滩很热，而海水却比较凉。这是因为水的比热容比砂石的比热容大，故在同样的烈日下，水升温慢，而沙滩升温快。
2.沿海地区的气温变化没有内陆地区气温变化那么显著。原因是沿海地区的周围主要是海水，海水的比热容比较大，而内陆地区主要是泥土、砂石，泥土、砂石的比热容比海水的比热容小得多，因此，在同样受热或遇冷的条件下，沿海地区的气温变化就不像内陆地区气温变化那样显著。如在夏季，海水接受太阳的辐射热后，温度上升缓慢，而泥土、砂石被太阳照射后，温度升高明显；在冬季，则相反，海水温度下降慢，而陆地泥土、砂石温度下降明显。
3.常用水作汽车发动机的冷却剂是因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。
【常考1】热量
【例1】关于热量，下列说法正确的是( )
A.热量表示物体冷热的程度 B.热量表示能量的多少
C.热量表示物体冷热程度的变化 D.热量表示热传递过程中物体吸收或放出热的多少
【答案】D
【解析】热量指的是由于温差的存在而导致的能量转移中所转移的能量。而该转移过程称为热传递。
【常考2】比热容的理解热量
【例2】关于比热容，下列说法中正确的是( )
A.物质的比热容与物体吸收和放出的热量有关
B.物质的比热容与物体的温度有关
C.物质的比热容与物体的质量有关
D.物质的比热容是物质的一种特性，与温度、质量都没有关系
【答案】D
【解析】单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量叫作这种物质的比热容；比热容是物质的一种特性，和物体吸收或放出热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，与物质的种类、状态有关。
【点评】此题考查的是我们对于比热容概念的理解，我们要知道比热容只与物质的种类和状态有关，与其他因素无关。
【常考3】比热容应用
【例3】生产生活中，我们常利用水的比热容大这一特征，下列事例中与这一特征无关的是( )
A.日本福岛核电站受损后灌注海水降温 B.汽车发动机中用水循环冷却
C.晚间，在春播秧田里灌水保温 D.三峡水电站建水坝储水发电
【答案】D
【解析】灌注海水降温，汽车发动机用水循环冷却都是因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量较多；同理，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗。
【点评】水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度小。
1．两个温度不同的物体之间会发生热传递，热传递停止时，两个物体具有相同的( )
A．温度 B．内能 C．热量 D．比热容
【答案】A
【解析】当相互接触的两物体间有温度差时会发生热交换，能量由高温物体传递给低温物体，直到温度相等为止。
2．下列语句：①天气真热；②物体吸热；③摩擦生热；④热不可耐。其中“热”表示“温度”的是( )
A．①② B．①③ C．②③ D．①④
【答案】D
【解析】天气真热的热指温度高；物体吸热的热指热量；摩擦生热的热指热能即内能；热不可耐的热指温度高。
3．下面说法中，错误的是( )
A．单位质量的某种物质，温度升高1 ℃所吸收的热量叫做这种物质的比热
B．单位质量的某种物质，温度降低1 ℃所放出的热量跟温度升高1 ℃所吸收的热量相等
C．吸收热量越多的物体，这种物质的比热越大
D．每种物质都有自己的比热，比热是物质的一种特性
【答案】C
【解析】比热容：物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为该物体的比热容。吸收热量越多的物体，这种物质的比热不一定越大，比热容是物质的一种特性，与吸收热量多少无关，C符合题意。
4．关于比热，下列说法正确的是( )
A．温度越高，比热越大 B．物质放热越多，比热越大
C．物质的质量越大，比热越小 D．物质的比热与质量和温度无关
【答案】D
【解析】物质的比热是物质的一种特性，与物质的质量和温度无关。故选D。
5．小明阅读了下表后，得出了一些结论。其中错误的是( )
几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)－1]
A.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B．同种物质在不同状态下，其比热容不同
C．质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多
D．液体的比热容都比固体大
【答案】D
【解析】从表中得知，液体的比热容不是都比固体大。
6．在生产生活中，下列事例不是利用水的比热容大这一特性的是( )
A．在河流上建水电站，用水发电 B．汽车发动机用循环水冷却
C．让流动的热水流过散热器取暖 D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗
【答案】A
【解析】在河流上建水电站，用水发电是利用水的机械能转化为电能。
7．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
【答案】B
【解析】水比砂石的比热容大，因此，初温、质量相同的水和砂石，在吸收相同的热量时，砂石末温高，水末温低，所以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。故B符合题意。
8．在生产和生活中，常用液体作“散热剂”和“冷却剂”，正确的选择是( )
A．散热剂用比热较大的液体，冷却剂用比热较小的液体
B．散热剂用比热较小的液体，冷却剂用比热较大的液体
C．两种都用比热较大的液体
D．两种都用比热较小的液体
【答案】C
【解析】根据吸收(放出)热量的公式Q=cm△t，质量相等的液体，吸收(放出)相同的热量，比热容大的，温度升高(降低)的就小，就更适合做冷却液或散热剂。
9．如图甲是用水来冷却热牛奶的示意图，图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像，图中曲线Ⅰ表示的是________的温度随时间变化的情况。请你根据图像判断，热牛奶和水达到热平衡时的水温约为__________；此过程中，________放出热量，温度________，______吸收热量，温度________。
【答案】牛奶；18 ℃；牛奶；降低；水；升高
【解析】因为是用水来冷却热牛奶，所以水的温度升高，牛奶的温度下降，所以“I”是表示热牛奶温度随时间变化的曲线；图中两曲线交点的物理意义是牛奶和水混合温度，混合温度是18℃；用水来冷却热牛奶，水吸热、温度升高，牛奶放热、温度降低。
10．如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。
(1)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___________(填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2)关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是________(填字母)。
A．采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯
【答案】(1)使液体受热均匀；加热时间 (2)B
【解析】(1)加热水和煤油时，要用玻璃棒不断的搅拌，这样可以使水和煤油受热均匀；相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量就是相等的，水和煤油吸收的热量也就是相等的，水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的；(2)要“比较水和煤油吸热升温特点”就要采用控制变量法，控制热源(酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离)、承装液体的容器相同和液体质量一定，故A、C选项正确；因为水和煤油的密度是不同的，体积相同时，质量是不同的，故B错。
1.初温和质量相同的水和酒精，吸收相同的热量后，它们的末温相比(设水和酒精吸热后均未发生物态变化，且水的比热>酒精的比热)( )
A.水比酒精末温高 B.水比酒精末温低 C.水和酒精末温一样高 D.无法判断
【答案】B
【解析】由题知，C水＞C酒精 ∵Q吸=cm△t，水和酒精的质量相同，吸收的热量相同， ∴△t水＜△t酒精，即：酒精的温度变化大，∵水和酒精的初温相同，∴吸收相同的热量后，酒精最后的温度比水的高。
2.隔着石棉网用一个酒精灯同时加热规格相同、分别装有质量和初温都相同的煤油和水的试管，至管内液体升温到40℃，这个过程中 ( )
A.煤油温度先升到40℃ B.同一时刻水的温度比煤油的高
C.加热相同时间，水吸收的热量多 D.升高相同的温度，煤油需加热较长的时间
【答案】A
【解析】A、水的比热容比煤油的大，质量相同的水和煤油相比，煤油吸收的热量少，需要的加热时间短，煤油先升高到40℃，故A正确；B、由图可知，用同一个酒精灯加热，两试管的规格相同，则在相同的时间内，水和煤油吸收的热量相同，但水的比热容比煤油的大，水和煤油的质量相同，水升高的温度值小，故B错；C、用同一个酒精灯加热，两试管的规格相同，则在相同的时间内，水和煤油吸收的热量相同，故C错；D、水的比热容比煤油的大，质量相同的水和煤油相比，升高相同的温度，水吸收的热量多，需要的加热时间长，故D错。
3. 20℃的冷水与60℃的热水相混合，混合后的温度为50℃，则在混合之前( )
A.冷水和热水一样多 B.冷水比热水多些 C.热水比冷水多些 D.无法比较
【答案】C
【解析】cm1(50-20)=cm2(60-50) m1=m2/3 在混合前冷水少热水多，冷水是热水的三分之一
4.某学生用两个相同的热源分别对质量为m1、比热为c1的甲物质和质量为m2、比热为C2的乙物质加热，并根据实验测得的数据分别画出甲、乙两物质的温度随加热时间变化的图像，如图所示。据图作出如下推断，其中错误的是( )
A.若m1=m2，则c1C.若m1c2 D. 若c1>c2，则m1【答案】B
【解析】由图像可知：取相同的加热时间，即物质甲、乙吸收的热量相同时，甲的温度变化大，若质量相同，则c1c2，则m15.将质量和初温相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后，观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容( )
A.甲最大 B.乙最大 C.丙最大 D.一样大
【答案】C
【解析】金属块丙下方的石蜡熔化得多，说明金属块丙放出的热量多，甲、乙、丙的初温、末温都是相等的，温度变化值就是相同的，甲、乙、丙三个金属块的质量、温度的变化值是相等的，金属块丙放出的热量最多，所以金属块丙的比热容最大，故选C。
6.根据表中几种物质的比热，判断下列说法中不正确的是
A.制作体温计时常用水银作介质，原因之一是水银的比热小
B.北方楼房中的暖气用水作介质，利用了水的比热大的特性
C.由于水的比热比砂石大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D.由于水比冰的比热大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
【答案】D
【解析】虽然水的比热比较大，但冰在熔化时会吸收热量，温度不变，变为水后还可继续冷却食品，所以冰的冷却效果更好。
7.将质量相等的两金属块A和B放在沸水中较长时间，从沸水中取出后，立刻分别投入甲、乙两杯质量和温度都相同的冷水中。不计热量损失，当甲、乙两杯水的温度不再升高时，发现甲杯水的温度低于乙杯水的温度。下列说法中，正确的是( )
A.金属块A的末温比金属块B的末温高 B.金属块Ａ放出的热量比金属块B的少
C.金属块A在沸水中吸收的热比金属块B多 D.金属块A的比热容比金属块Ｂ的比热容大
【答案】B
【解析】根据热平衡，金属块Ａ的温度与甲杯水温度相同，金属块B的温度与乙杯水温度相同，现在质量和初温相同的两杯水，甲杯水的温度低，故A错误；两金属块使水温升高，甲杯水的温度低于乙杯水的温度，甲杯水吸热少，故金属块Ａ放热少，故B正确；不知金属块的初温，无法比较两金属块吸热多少，故C错误；金属块的质量相同，放入水中时温度相同，则cA8. 100克热水和50克冷水混合后(不考虑热量损失)，则( )
A.热水降低的温度等于冷水升高的温度 B.热水降低的温度小于冷水升高的温度
C.热水降低的温度大于冷水升高的温度 D.热水放出的热量大于冷水吸收的热量
【答案】B
【解析】当将热水和冷水混合时，若不计热量损失，热水放出的热量等于冷水吸收的热量。设冷水温度从t1升高到t，吸收的热量为Q1；热水温度从t2降低到t，放出的热量为Q2；因为不计热量损失，所以可得Q1=Q2，即：cm1(t-t1)=cm2(t2-t)，c和t是相同的，由于冷水质量m1小于热水质量m2，故冷水所升高的温度(t-t1)大于热水所降低的温度(t2-t)，故Ｂ正确。
9.已知铜的比热容是铅的比热容的3倍，现有质量相等、温度相同的铜块和铅块，当它们吸收相同的热量后使其互相接触，则__________块一定向__________块传递热量。
【答案】铅 铜
【解析】已知铜和铅的质量、初温相同，并且吸收相同的热量，但铜的比热容是铅的比热容大，由公式△t=Q/cm可知，比热容越大，升高的温度越低，即最后的温度越低，所以铅的末温比铜的末温高，热量将会由铅块传向铜块。
10.用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图所示。如果要你从甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，应选择__________液体。
【答案】乙
【解析】两个加热器相同，加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由图示可以看出，甲的温度升高的快，乙液体温度升高慢；利用热量的计算公式Q吸=cm△t可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小；所以，甲的比热容小，乙的比热容大，因此应该选择乙液体。
11.沿海地区昼夜温差与同纬度内陆地区昼夜温差不同，下表列出了2018年6月某日同纬度的某沿海城市和某内陆城市的气温情况，据此判断甲是__________ (填“沿海”或“内陆”)城市，你的依据是______________________________。
【答案】沿海 水的比热比陆地上的砂石大，故升温和降温都慢，所以沿海城市的昼夜温差更小
【解析】沿海地区水多，水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。由表知城市甲的温差小，所以甲是沿海城市。
12.小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。

(1)写出安装实验器材的方法步骤。
(2)依据小明的探究方案，在实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制的不变量有哪些?
(3)实验探究记录数据如表所示。在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生的错误?分析实验数据，可以得出的结论是什么?
【答案】(1)先放置酒精灯，根据酒精灯位置调整下面的铁圈，使石棉网处于适当的高度；根据烧杯中水的多少，调整上面的铁夹，使温度计处于适当的高度
(2)水与食用油的质量和初始温度相同
(3)分析表中数据可以看出，食用油每分钟温度升高2.5℃，所以第6分钟食用油的温度记录错误，应该是45℃。结论是水的吸热本领比食用油的吸热本领大
【解析】(1)实验器材的连接是按照“先下后上，从左到右”的原则连接，关于温度计的使用，要注意玻璃泡与被测物体充分接触。
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
铅
0.13×103
水银
0.14×103
砂石
0.92×103
物质
比热/[J·(kg·℃)-1
|物质
比热/[J·(kg·℃) -1]
水银
0.14×103
砂石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103