第13.3節(jié)《比熱容》教案【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1.理解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種屬性。2.嘗試用比熱容知識解釋簡單的自然現(xiàn)象。3.能根據(jù)吸熱公式Q吸 =cm（t-t）和放熱公式Q放= cm（to一t）進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算。過程與方法1.通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱情況。2.利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差等問題。情感、態(tài)度與價值觀1.利用探究性學(xué)習(xí)活動培養(yǎng)學(xué)生自己動腦筋、想辦法，解決問題的能力。2.提高學(xué)生關(guān)心人類賴以生存的自然環(huán)境的意識。【教學(xué)重難點(diǎn)】比熱容的概念；根據(jù)吸熱和放熱公式進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算。理解比熱容概念并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn)象。【導(dǎo)入新課】[課件展示]利用多媒體展示中央電視臺天氣預(yù)報(bào)的截圖。[提出問題]圖中顯示的地區(qū)，晝夜溫差有什么規(guī)律？為什么？回答預(yù)設(shè)：內(nèi)陸地區(qū)的溫差比沿海地區(qū)的溫差大。要揭開問題的神秘面紗，讓我們走進(jìn)對物質(zhì)比熱容的探究。【推進(jìn)新課】（一）比較不同物質(zhì)的吸熱能力[生活體驗(yàn)]（1）燒開一壺水與半壺水，一壺水吸收的熱量多還是半壺水吸收的熱量多？（2）將--壺水燒開與燒成溫水.燒成開水吸收的熱量多還是燒成溫水吸收的熱量多？[探究問題]根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)我們可以知道，物體吸收熱量的多少與物體的質(zhì)量、物體升高的溫度有關(guān)。對于不同的物質(zhì)，例如一種是水、另一種是食用油，如果它們的質(zhì)量相同，溫度升高一樣時，它們吸收的熱量是否相同呢？[探究實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺、電加熱器、水、食用油燒杯、溫度計(jì)、細(xì)線停表、天平。實(shí)驗(yàn)步驟：1.利用天平和燒杯量取相同質(zhì)量的水和食用油，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求安裝實(shí)驗(yàn)器材。2.用相同的電加熱器同時對水和食用油加熱，觀察溫度計(jì)的示數(shù)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表：說明：同時對質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱，相同時間內(nèi)水和食用油吸收的熱量認(rèn)為相等。教師巡回指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)問題，給予解決。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量相同的水和食用油升高相同的溫度，水吸收的熱量比食用油吸收得多。[歸納總結(jié)]質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸收的熱量不同，說明物體吸收熱量的多少還與物質(zhì)的種類有關(guān)。（設(shè)計(jì)意圖：通過合作探究，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生的主動探究能力和創(chuàng)新精神。）（二）比熱容[建構(gòu)概念]如何科學(xué)地表示不同物質(zhì)在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時，吸收的熱量不同的這種特性呢？物理學(xué)中引人了比熱容這個物理量。引入概念：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。物理意義：比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量，數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1℃所吸收的熱量。符號單位：比熱容用符號c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號是J/（kg.℃）。[課件展示]利用多媒體展示一些物質(zhì)的比熱容問題：（1）哪種物質(zhì)的比熱容最大？（2）每種物質(zhì)都有它的比熱容，水與冰的比熱容是否相同？（3）分析比熱容表，可以找出哪些規(guī)律？答案點(diǎn)撥：（1）水的比熱容最大，等于4.2X 10J/（kg.C）。（2）水與冰的比熱容不相同。（3）不同的物質(zhì)的比熱容一般是不相等的，但也可能相等，物質(zhì)的比熱容與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。[重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)]比熱容是物質(zhì)的一-種屬性，比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、位置等因素?zé)o關(guān)。[知識應(yīng)用]（1）為什么用水作“冷卻劑”冷卻汽車的發(fā)動機(jī)？（2）為什么用水作“熱源”在暖氣管道中循環(huán)？   答案點(diǎn)撥：（1）汽車發(fā)動機(jī)在工作時發(fā)熱很多，常用循環(huán)流動的水來吸熱作為冷卻劑，水的比熱容大，質(zhì)量與升高溫度相同時，水吸收的熱量較多。（2）在北方生活中往往用熱水取暖，讓熱水緩緩流過散熱器，因?yàn)樗谋葻崛葺^大，質(zhì)量與降低溫度相同時，水放出的熱量較多。（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力，從“物理走向社會”。） （三）熱量的計(jì)算例1.某溫泉度假村利用地?zé)崴鳛榉块g洗浴用水，請計(jì)算：質(zhì)量為100kg的地?zé)崴?，溫度?0℃降低到20℃，放出的熱量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］解：地?zé)崴懦龅臒崃?/span>Q放=c水m(t0-t)       = 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)       = 2.1×107J.   例2.使20 g冰的溫度從-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少熱量？如果這些熱量是由溫度從5℃降低到0℃的水供給的，需要多少克5℃的水？［冰的比熱容2.1×103J/(kg·℃)］[易錯警示]“升高到”是表示物體的末溫，“升高了”是指溫度的變化量。[反饋練習(xí)]把質(zhì)量是100g的鐵塊放在火爐里相當(dāng)長的時間后，取出來立即投人到盛有200g水的杯子里，水的溫度由20℃升高到66℃，不計(jì)杯子吸熱和散失到空氣中的熱量，求爐火的溫度。（設(shè)計(jì)意圖：強(qiáng)化練習(xí)，加深對熱量公式的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際生活中問題的能力。）【課堂小結(jié)】【課堂檢測】1．水的比熱容是煤油的2倍。如圖所示，用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質(zhì)量相同的煤油和水，同時對兩試管加熱，下面四圖中的哪一圖線能反映該實(shí)驗(yàn)情況（　?。?/span>A． B． C． D．【解析】AB、用規(guī)格相同的兩試管分別裝上質(zhì)量相同的煤油和水，放在同一只燒杯的水中加熱，相同時間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相同，故A、B圖象均錯誤；CD、由于水的比熱容較大，在質(zhì)量相同、加熱時間相同（即吸收的熱量相同）時，水升高的溫度較小，故C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯誤。故選：C。2．根據(jù)表所提供的幾種物質(zhì)的比熱容得出以下四個結(jié)論，其中正確的是（　?。?/span>幾種物質(zhì)的比熱容c/[J?（kg?℃）﹣1]水4.2×103冰2.1×103酒精2.4×103砂石0.92×103煤油2.1×103鋁0.88×103水銀0.14×103銅0.39×103A．煤油比酒精的比熱容大 B．同種物質(zhì)在不同狀態(tài)下的比熱容相同 C．質(zhì)量相等的銅塊和砂石，吸收相等的熱量，砂石的末溫比銅塊的末溫高 D．質(zhì)量相等的銅塊和鋁塊都降低1℃，鋁塊比銅塊放出的熱量多【解析】A、由表格可知，煤油比酒精的比熱容小，故A錯誤；B、比熱容的大小與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，水和冰的比熱容不同，故B錯誤；C、根據(jù)吸熱公式Q＝cm△t可知，質(zhì)量相等的銅塊和砂石，吸收相等的熱量，砂石的變化溫度小于銅塊的變化溫度，但不清楚它們的初溫，故無法判斷末溫，故C錯誤；D、質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊，降低相同的溫度，由于鋁的比熱容比銅的比熱容大，根據(jù)吸熱公式Q＝cm△t可判斷，鋁塊放出的熱量多，故D正確。故選：D。3．質(zhì)量和初溫相同的甲、乙兩種固體，用相同的方法對它們進(jìn)行加熱，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的溫度時間變化圖線、則下列有關(guān)說法中正確的是（　　）A．甲、乙兩種固體都是晶體，且甲的比熱容比乙的比熱容大 B．只有甲是晶體，且甲的比熱容小于乙的比熱容 C．只有乙是晶體，且甲的比熱容大于乙的比熱容 D．只有乙是晶體、且甲的比熱容小于乙的比熱容【解析】（1）加熱一段時間后，由圖可知曲線趨于水平狀的乙固體吸熱不升溫，說明它已經(jīng)處于熔化狀態(tài)，而甲還不斷吸熱升溫，由此可知乙固體是在一定的溫度下熔化，它是晶體。 （2）甲和乙相比，在加熱相同的時間后，即吸收相同熱量時，乙溫度升高的度數(shù)比甲液體溫度升高的度數(shù)少；根據(jù)c＝可知，在質(zhì)量相等、吸熱也相同的情況下，誰的溫度升高得慢，它的比熱容就大；因甲的溫度升高的慢，所以，甲的比熱容大。故選：C。4．在生活中水有多種用途，這些用途的背后也包含著許多物理原理，以下水的作用與運(yùn)用原理都正確的是（　?。?/span>A．氣溫驟降時，果農(nóng)給沒有成熟的橘子噴水﹣水的凝固吸熱，防止橘子凍傷 B．汽車裝有水箱作為散熱器幫助氣缸降溫﹣水的比熱容比較大，可以吸收較多的熱量C．炎熱的夏天，在地上灑水可以降低室內(nèi)氣溫﹣水的液化吸熱，帶走空氣的熱量 D．寒冷地區(qū)，巖石裂隙中的水結(jié)冰后會使巖石崩裂﹣水結(jié)冰密度變大，體積膨脹【解析】A、氣溫驟降時，果農(nóng)給沒有成熟的橘子噴水，水凝固成冰放出熱量，使橘子的溫度不會降得太低，能避免橘子被凍壞，故A錯誤；B、因?yàn)樗谋葻崛葺^大，在相同條件下水能帶走較多的熱量，所以汽車發(fā)動機(jī)用水做冷卻劑，故B正確；C、炎熱的夏天在地上灑水，利用水汽化時能吸收大量熱量來降低溫度，故C錯誤；D、水結(jié)冰后質(zhì)量不變，密度變小，由ρ＝可知，體積變大，故會使巖石崩裂，故D錯誤。故選：B。5．甲、乙兩物體吸收相等熱量后，甲物體的溫度變化量大。如甲物體的比熱容為c甲，質(zhì)量為m甲，乙物體比熱容為c乙，質(zhì)量是m乙，則下列說法中，一定錯誤的是（　?。?/span>A．若m甲＝m乙，則c甲＜c乙 B．若c甲＝c乙，則m甲＜m乙 C．若m甲＞m乙，則c甲＞c乙 D．若c甲＜c乙，則m甲＜m乙【解析】甲物體吸收的熱量Q甲＝c甲m甲△t甲，乙物體吸收的熱量Q乙＝c乙m乙△t乙，由題知，甲、乙兩物體吸收相等的熱量，即：Q甲＝Q乙，則：c甲m甲△t甲＝c乙m乙△t乙，因?yàn)榧孜矬w的溫度變化量大，即△t甲＞△t乙，所以c甲m甲＜c乙m乙，變形可得＜，A、若m甲＝m乙，由上式可知＞1，則c甲＜c乙，故A正確；B、若c甲＝c乙，由上式可知＜1，則m甲＜m乙，故B正確；C、若m甲＞m乙，由上式可知＞＞1，則c甲＜c乙，故C一定錯誤；D、因?yàn)?/span>c甲m甲＜c乙m乙，若c甲＜c乙，則有3種可能，即m甲＝m乙，或m甲＜m乙，或m甲＞m乙，故D可能正確。故選：C。6．由Q＝cm（t﹣t0）得c＝，關(guān)于同一種物質(zhì)的比熱容，下列說法正確的是（　?。?/span>A．若質(zhì)量增大一倍，則比熱容減小一半 B．若質(zhì)量增大一倍，則比熱容增大一倍 C．若吸收的熱量增大一倍，比熱容增大一倍 D．比熱容與物體質(zhì)量多少、溫度變化大小、吸熱或放熱的多少都無關(guān)【解析】比熱容是物質(zhì)本身的一種特性，在狀態(tài)和物質(zhì)種類一定時，比熱容大小與物體吸放熱的多少、溫度變化大小、質(zhì)量的多少都沒有關(guān)系，故ABC錯誤，D正確。故選：D。7．質(zhì)量相等的兩金屬塊A和B長時間放在沸水中，將它們從沸水中取出后，立刻分別投入甲、乙兩杯質(zhì)量和溫度都相同的冷水中．不計(jì)熱量損失，當(dāng)甲、乙兩杯水的溫度不再升高時，發(fā)現(xiàn)甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度，兩杯水吸收的熱量Q甲?。肌?/span>Q乙，兩金屬塊比熱容cA　＜　cB（均選填“＞”“＜”或“＝”）【解析】當(dāng)甲、乙兩杯水的溫度不再升高時，達(dá)到熱平衡，金屬塊的末溫等于水的末溫，因?yàn)榇藭r甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度，所以金屬塊A的末溫比金屬塊B的末溫低；兩金屬塊使水溫升高，甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度，則甲杯水升高的溫度小，而兩杯水的質(zhì)量相同，由Q吸＝cm△t可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的熱量少，即Q甲＜Q乙；兩金屬塊都從沸水中取出、初溫t相同，對于金屬塊A來說有：cAmA（t﹣tA）＝c水m水（tA﹣t水初）…①對于金屬塊B來說有：cBmB（t﹣tB）＝c水m水（tB﹣t水初）…②因水的質(zhì)量相同，且mA＝mB，則①÷②得：＝，因tA＜tB，則tA﹣t水初＜tB﹣t水初，故cA（t﹣tA）＜cB（t﹣tB），由于t﹣tA＞t﹣tB，所以cA＜cB。故答案為：＜；＜。8．一位美國科學(xué)家開發(fā)出了“乙醇汽油”，即用玉米生產(chǎn)乙醇，然后以一定比例與汽油混合，就可以供汽車等作為能源使用?！耙掖计汀钡拈_發(fā)和利用，給人類開發(fā)新的能源帶來一種新的途徑。乙醇燃燒的過程是　化學(xué)　能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。理論上，完全燃燒28g乙醇可以產(chǎn)生8.4×105J的熱量，如果這些熱量完全被水吸收，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，可以將　2.5　kg、20℃的水加熱到沸騰[水的比熱容：4.2×103J/（kg?℃）]，使用乙醇汽油作為能源，與使用傳統(tǒng)汽油、柴油等相比具有明顯的好處，請你說出一點(diǎn)　減少環(huán)境污染　。【解析】（1）乙醇燃燒時把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃，由Q＝cm（t﹣t0）可得，加熱水的質(zhì)量：m＝＝＝2.5kg；（2）使用乙醇汽油作為能源，與使用傳統(tǒng)汽油、柴油等相比具有明顯的好處：可以降低一氧化碳、碳?xì)浠衔锏任廴疚锱欧?，減少環(huán)境污染；還可以節(jié)省常規(guī)能源。故答案為：化學(xué)；2.5；減少環(huán)境污染。9．在冬天，為了使室內(nèi)保持一定溫度，暖氣片每小時需放出6.3×106J的熱量，若流入暖氣片的水溫是80℃，流出的水溫是65℃，求每天（全天供暖）需要有多少千克80℃的熱水流過暖氣片？水的比熱容為：4.2×103J/（kg?℃）【解析】由Q放＝cm（t0﹣t）可得，每小時需要熱水的質(zhì)量：m＝＝＝100kg，則每天需要熱水的質(zhì)量：m總＝24m＝24×100kg＝2400kg。答：每天需要有2400kg80℃的熱水流過暖氣片。【課后反思】

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第3節(jié) 比熱容

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