第二节科学探究物质的比热容

第二节科学探究物质的比热容【学习目标】1、了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性．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】：比热容的概念和热量有关计算。【学习难点】：理解比热容概念并能利用它解释有关现象．【预习检测】1．根据生活经验，我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长，说明物体所吸收的热量与_________有关。2．把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长，说明了物体所吸收的热量的多少与_________有关。3、相同质量的水和沙子，当温度升高的度数也相等时，吸收的热量是不是一样多呢？4．热量是看不见，摸不着的，你是通过什么知道水吸收热量多少的呢？【共同探究】★学生活动一：探究比较不同物质的吸热能力1、方法：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，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。2、器材：你认为要验证你的猜想，需要哪些器材，思考并交流以下几个问题：（1）需要测量哪些物理量，需要哪些器材？并说出你的理由（2）热量是看不见摸不着的物理量，你通过什么知道它的多少？。（3）数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量？3、进行试验：某组同学按照课本组装器材，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200202882水100202843煤油200202844煤油20020242请根据表中的实验记录回答：⑴比较1、2记录，得出的结论是___________________________________；⑵比较3、4记录，得出的结论是___________________________________；⑶比较1、3记录，得出的结论是___________________________________；⑷综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与_________________________有关。⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是____________________________。4、结论：（1）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（相同、不同），这说明物体吸收热量的多少与有关。★学生活动二：阅读132页比热容，回答下面问题.1、定义：由于不同的物质升高相同的温度需要吸收的热量不同，为了揭示物质的这种特性，引入了一个新的物理量：比热容。物理学中规定：单位质量的物质温度每升高或降低所吸收或放出的为该物质的，它的国际单位是符号2、意义：看常见物质比热容表格，了解各种物质比热容，可知（1）不同物质的比热容一般，（相同、不同）（2）水的比热容最大，水的比热容为，它的意义是沙石的比热容为，它的意义是，如果让相同质量的水和沙石吸收相同的热量，水升温要（快、慢）。3、水的比热容较大的在生活中的应用和现象：（1）人们常用冷水冷却发动机，冬天人们用热水来取暖，你能解释这样做的原因吗？（2）我国新疆地区有“早穿棉袄，午穿纱，抱着火炉吃西瓜”的说法，你能解释这种昼夜温差较大的原因吗？（3）你能再举一例吗？（4）如果把这杯水倒去一半，所剩部分的水的比热容是_________J/(Kg℃)。★学生活动三:探究热量的计算已知水的比热容为4.2×103J/(Kg℃),则：1Kg的水温度升高1℃，所吸收的热量为________J；1Kg的水温度升高2℃，所吸收的热量为J；2Kg的水温度升高1℃，所吸收的热量为J；2Kg的水温度升高2℃，所吸收的热量为J；小结：如果我们用Q表示物体吸收或放出的热量，用c表示物质的比热容，用Δt表示温度的变化，你能总结出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式吗？Q=________。请利用公式计算：1、在标准气压下，将0.5Kg，20℃的水烧开，需要吸收多少热量？2、质量为5kg的热水，从100℃降到80℃放出的热量是多少？【随堂练习】1．对于同一种物质，物体吸收的热量与物体的有关，与物体升高的有关。不同的物质，在质量相等，温度升高相同时，吸收的热量是的。____叫做这种物质的比热容，比热容用符号表示，它的单位是。比热容是物质的一种，每种物质都有自己的。砂石的比热容为0.92×103J/(kg·℃)读作。若某个铜球的比热容为0.39×103J/(kg·℃)，则半个铜球的比热容为_____________________。水的比热比较大，泥土和砂石的比热_____________，在同样受热或冷却的情况下，水温变化比泥土、砂石的温度变化____________。2．一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是J，这是用的方式增加了水的内能．3．将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度_________。从沸水中吸热最多的是________球，吸热最少的是________球。（已知C铝C铁C铜）4．从右表提供的信息中，写出你得到的三个得出几个结论。①②③５．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，图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是；，(填写I或Ⅱ)图中A点的物理意义是。若水的质量为1．5kg，在这个过程中水吸收的热量是6．下列说法正确的是()．A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一B．吸收热量多的物质，比热容一定大C．高温物体放出热量一定多D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度7．在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象．而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为()．A．水的透明度高，容易吸收太阳能B．水的比热容比沙石的比热容大C．水在蒸发时有致冷作用D．水的对流性能好8．下列有关比热的说法中正确的是（）A．比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热B．将一物体分成两半，其比热也必减半C．水和冰是同一种物质构成，因此比热相同D．在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多9．下列各种情况下比热会发生变化的是（）A．一杯水倒去一半B．水凝结成冰C．一块铁加工成铁屑D．15℃的水变成45℃的水10．下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是()A．体积相同的两杯水温度都升高10℃，它们吸收的热量相同B．质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃，它们吸收的热量不相同水4.2×103干泥土0.64×103酒精2.4×103铜0.39×103冰2.1×103铝0.88×103煤油2.1×103铅0.13×103水银0.14×103砂石0.92×103甲乙C．体积相等的水和煤油温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同D．质量相等的水和铜温度都升高10℃，它们吸收的热量不相同11．在各种液体中，通常用水作冷却剂，这是因为（）A．水具有较大的密度B．水的性质很稳定C．水具有较大的比热D．水的凝固点较低12．质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图所示，关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是（）A．a的比热大，是水B．a的比热大，是酒精C．b的比热大，是水D．b的比热大，是酒精【拓展练习】1．小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。（１）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种：①②（2）实验中小明猜想；沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的，则应该观察到的现象是。2．、一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是J，这是用的方式增加了水的内能．3．由Q＝cm（t－to）可得。c＝，关于同一种物质的比热容c，列说法正确的是（）A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍B．若质量增大一倍，则比热容减至一半C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍D．无论质量多大，比热容都一样4.我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2℃。若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石c水），则砂石升高的温度将2℃。（填“大于”、“小于”或“等于”）5．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：烧杯号液体质量／克初温／℃末温／℃加热时间／分1水3002030122水150203063煤油300203064煤油30020253（1）分析比较_________（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同．（2）分别分析比较1，2和3，4两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与_________有关系．6.铜的比热容是铅的比热容的3倍。质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1∶2，则它们吸热之比为（）A.2∶3B.3∶2C.6∶1D.1∶67.一个温度是40℃的铁球，吸收2.3×103J的热量后，温度上升到90℃，求铁球的质量。〔铁的比热容是0.46×103J/(kg·℃)〕实质：热机是把_______转化为_________的机器。时间/min温度/℃ab0家庭作业：1．冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（）A．水比较便宜B．水的密度小C．水的比热大D．水的沸点高2．甲、乙两物体的比热容之比为2∶3，吸收热量之比为3∶1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（）A．9∶2B．2∶9C．1∶2D．2∶13．水的比热较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性无关的是（）A．让流动的热水流过散热器取暖B．汽车发动机用循环水冷却C．冬季，晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗D．在较大的河流上建水电站，用水发电4．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示。则()A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加B．拉动绳子过程，管内酒精温度升高，蒸发加快C．塞子跳起时，管内气体温度升高，内能增加D．塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能5．爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是()A、玉米粒通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加B、玉米粒通过与铁锅间的热传递，使其内能增加C、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变D、玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加7．为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。）表一m1=100g时间/min0246810121416温度/℃363534333231303030降低温度/℃012345666表二m2=200g时间/min04812162024283236温度/℃36353433323130292828降低温度/℃0123456788(1)分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是__________（相同/不同）的。(2)分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是______________。(3)分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是______________________________。进一步综合分析比较表一