
1. 理解比熱容的概念,知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。
2. 通過比熱容的實驗,體會控制變量的方法在實驗中的作用。
3. 嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象,感受物理知識與生活的密切聯(lián)系。
4. 會進行簡單的吸、放熱計算。
【學(xué)習(xí)重點】
1. 比熱容的概念和應(yīng)用。2. 熱量的計算。
【學(xué)習(xí)難點】
比熱容概念的建立。
【自主預(yù)習(xí)】
閱讀教材,完成以下問題:
1. 相同質(zhì)量的水和食用油,當(dāng)升高相同的溫度時,吸收的熱量不相同(選填“相同”、“不相同”)。
2.在探究不同物質(zhì)的吸熱能力實驗中,我們用到了轉(zhuǎn)換法:
①升高相同的溫度時,通過比較加熱時間長短來判斷物體的吸熱能力;
②加熱時間相同時,通過比較溫度變化的快慢來判斷物體的吸熱能力。
3. 比熱容:①比熱容是用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。
②定義: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。
③單位: J/(kg·℃), 讀作焦每千克攝氏度。
④比熱容是物質(zhì)的一種特性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容。
4.影響吸放熱的因素:物質(zhì)的質(zhì)量、升高的溫度、種類。計算物質(zhì)吸熱的公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
計算物質(zhì)放熱的公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt
【合作探究】
探究一、探究不同物質(zhì)的吸熱能力
1. 探究不同物質(zhì)的吸熱能力
【思考】以燒水為例,物質(zhì)吸收的熱量可能哪些因素有關(guān)?有哪些事例支持你的猜想?
【猜想與假設(shè)】
(1)物質(zhì)吸收熱量的多少可能與水的質(zhì)量有關(guān)。例如把水燒開時,水的質(zhì)量越大,加熱時間越長。
(2)物質(zhì)吸收熱量的多少可能與升高的溫度有關(guān)。例如燒水時,水的溫度越高,加熱時間越長。
(3)物質(zhì)吸收熱量的多少可能與物質(zhì)的種類有關(guān)。例如加熱質(zhì)量相等的水與油,升高相同的溫度,加熱的時間不等。
【思考】對于不同的物質(zhì),例如水、沙子、煤油,如果它們的質(zhì)量相同,溫度升高的度數(shù)也一樣,它們吸收的熱量是否相同? 怎樣比較不同物質(zhì)的吸熱能力呢?
【設(shè)計實驗】
(1)實驗方法:該實驗用控制變量法、轉(zhuǎn)換法進行探究
①控制變量法:探究物質(zhì)吸收的熱量可能與質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)的種類有關(guān)時,應(yīng)該控制兩個量不變,每次實驗只能改變一個量。
②轉(zhuǎn)換法:因為熱量無法直接測量,所以我們可以用加熱時間來比較物質(zhì)吸收的熱量。
(2)實驗器材:質(zhì)量相等的水與食用油、溫度計2支、電加熱器2個、秒表.
【進行實驗與收集數(shù)據(jù)】
(1)取質(zhì)量相等(相等/不相等)的水與食用油各200g.
(2)按照如圖所示安裝器材。觀察溫度計的示數(shù),記下加熱前水和食用油的溫度.
(3)接通電源,同時對燒杯中的水和食用油加熱3~5min(根據(jù)實際情況而定).
(4)停止加熱,同時讀出兩只溫度計的示數(shù),記下水和食用油的溫度.
(5)算出加熱過程中水和食用油的溫度各升高多少℃.
(6)處理實驗數(shù)據(jù).
物質(zhì)
質(zhì)量m/g
初溫t0/℃
末溫t1/℃
(t1-t0)/℃
吸收的熱量
(加熱時間)
水
200
20
42
22
相等
食用油
200
20
55
35
相等
【分析與論證】
(1)質(zhì)量相等的水和食用油吸收相同的熱量,升高的溫度不相等(選填“相等”或“不相等”),食用油升高的溫度比水的多。
推理:質(zhì)量相等的水與食用油升高相同的溫度,吸收的熱量不相等(選填“相等”或“不相等”),,水吸收的熱量比食用油的多. 表明水和食用油吸熱本領(lǐng)不一樣.
(2)換用其他物質(zhì)進行實驗,發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量相同,升高的溫度相同時,不同物質(zhì)吸收的熱量也不同。
(3)實驗結(jié)論:
質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不相等(選填“相等”或“不相等”)。
【進行以下討論】
(1)測量物質(zhì)的選?。簯?yīng)選取質(zhì)量、初溫相同的不同物質(zhì);
(2)選擇相同的熱源、保證相同加熱時間相同目的:是為了讓兩種物質(zhì)吸收的熱量相等(選填“相等”或“不相等”)。
(3)用規(guī)格相同的電加熱器對不同物質(zhì)進行加熱的好處:
首先,與酒精燈相比,更容易控制相同時間內(nèi)提供的熱量相同;其次,內(nèi)部加熱,熱量損失少.
(4)判斷物質(zhì)吸熱能力強弱的兩種方法
①加熱相同時間,通過比較溫度變化的快慢來判斷物體吸熱能力的強弱,溫度變化快的吸熱能力弱(選填“強”或“弱”);
②升高相同溫度,通過比較加熱時間長短來判斷物體吸熱能力的強弱,加熱時間長的物體吸熱能力強(選填“強”或“弱”)。
該實驗既可以用方法①比較物質(zhì)吸熱能力的強弱,也可以用方法②比較物質(zhì)吸熱能力的強弱.
⑤該實驗用裝置常見的有兩種,如圖所示,兩種裝置對比,哪種更好一些,為什么?
甲 乙
甲裝置更好一些,因為該裝置中散熱較少;乙裝置中兩酒精燈在相同的時間放出的熱量被水吸收的量很難控制相同,誤差大一些,因此有條件時,盡量選擇甲裝置。
【想一想】通過前面的實驗我們知道:不同物質(zhì)吸熱的能力不同。那么應(yīng)該怎樣比較不同物質(zhì)的吸熱能力?我們來看看通過精確實驗獲得的兩組實驗數(shù)據(jù):
1kg的水,溫度升高1℃,需要吸收4.2×103J的熱量。
3kg的煤油,溫度升高2℃,需要吸收12.6×103J的熱量。
水與煤油,哪一種物質(zhì)吸熱的能力更強?你能否比較?
【方法】我們只需計算出1kg煤油溫度升高1℃時吸收的熱量,再與1kg的水溫度升高1℃時吸收4.2×103J的熱量進行比較即可。計算方法:
EQ \F(12.6×103J, 3kg×2℃) =2.1×103J/(kg·℃) 即: EQ \F(熱量, 質(zhì)量×升高的溫度)
結(jié)論:比較物質(zhì)吸熱的能力,可以通過計算 EQ \F(熱量, 質(zhì)量×升高的溫度) ,該比值越大,物質(zhì)的吸熱能力越強。
2. 比熱容
(1)物理意義:用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。
(2)定義: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。
(3)定義式:比熱容= EQ \F(熱量, 質(zhì)量×升高的溫度) c= EQ \F(Q, m×Δt)
Q表示物質(zhì)吸收的熱量,單位是焦耳(J)
m表示物體的質(zhì)量,單位是千克(kg)
Δt表示升高(或降低)的溫度,單位是攝氏度(℃);吸熱時Δt =t末溫- t0 放熱時Δt=t0 – t末溫
c表示物質(zhì)的比熱容,單位是焦/(千克·℃),符號:J/(kg℃)
(4)實驗證明:·
單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度降低1℃時放出的熱量,也等于這種物質(zhì)的比熱容。
(5)水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)。表示的物理意義:1kg水溫度升高或降低1℃時吸收或放出的熱量是4.2×103J.
(6)比熱容是物質(zhì)的一種特性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容。
①同種物質(zhì)的比熱容是不變的,與質(zhì)量、溫度、吸收的熱量無關(guān),與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)(均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
②比熱容反映了物質(zhì)的吸熱能力,比熱容越大,越不容易升溫,也不容易降溫。
常見物質(zhì)的比熱容[J/(kg·℃)]
【想一想】從上表中你可發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律 ?
①不同種物質(zhì),比熱容值一般不同(選填“相同”或“不相同”)。
②同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時,比熱容值不同(選填“相同”或“不相同”)。
③水的比熱容最大,約是砂石的4.5倍。
3. 運用比熱容知識解釋有關(guān)現(xiàn)象
(1)為什么沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)的晝夜溫差???
【分析】因為海水與沙子受光照的時間完全相同,所以它們吸收的熱量相同,但是海水的比熱容比沙子大,所以海水升溫比沙子慢;因此白天海水溫度低,沙子溫度高。晚上沒有光照時,海水和沙子放出相同熱量時,海水降低的溫度比沙子的小。所以海水溫度高,沙子溫度低。
(2)沙漠地帶晝夜溫差變化大的原因
吐魯番夏天最高溫度大多在四十多攝氏度,居中國之首,而火焰山又是吐魯番最熱的地方,其表面溫度最高曾達(dá)到八十多攝氏度。但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度,空調(diào)都不用開。這是為什么呢?
【分析】砂石的比熱容比較小,在吸收(或放出)相同的熱量時,升高(或降低)的溫度比其他物質(zhì)的要大。
(3)城市的“熱島效應(yīng)”
城市內(nèi)有大量的鋼筋水泥建筑,給我們的生活帶來方便的同時,也給我們帶來諸多不便。比如,炎炎夏季,都市氣溫往往比郊外要高3℃~5℃,這就是熱島效應(yīng),你能夠解釋其中的道理嗎?
【分析】這些人工構(gòu)筑物吸熱快而比熱容小,在相同的太陽輻射條件下,它們比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快,吸收熱量多,因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。
解決方法:種草種樹、建造人工湖等。
(4)體溫計中為什么用水銀作測溫介質(zhì)? 用水可以嗎?
【分析】因為水銀的比熱容較小 0.14×103焦/(千克·℃),與質(zhì)量相同的水比較,當(dāng)吸收相同的熱量時,溫度的變化量大,溫度計的示數(shù)變化明顯,便于精確讀出溫度。
4. 水的比熱容比較大的應(yīng)用
(1)水的比熱容比較大的物理意義:
水的比熱容大,在質(zhì)量一定、升高相同溫度時,吸熱多,故用水作冷卻劑效果好。水的比熱容大,在質(zhì)量一定、降低相同溫度時,放熱多,故用水取暖效果好。
(2)水的比熱容比較大的應(yīng)用:散熱、制冷、調(diào)節(jié)氣溫。
①用水取暖
因為水的比熱容比油的大,在質(zhì)量一定時,降低相同溫度,水放出的熱量多,故用熱水取暖效果好。
②用水冷卻
汽車發(fā)動機為什么用水來冷卻? 有什么好處?
因為水的比熱容大,在質(zhì)量一定時,升高相同溫度時,水吸收熱量多,故用水作冷卻劑效果好。
③為解決城市的熱島效應(yīng),不少城市修建人工湖來調(diào)節(jié)氣溫,為什么?
因為水的比熱容比較大,和其他液體相比,如果它們吸收相等的熱量,水溫升高比較小;如果它們放出相等的熱量,水溫降低較?。谙嗤闆r下,水能使周圍物體的溫度變化減少,所以說水對氣溫的調(diào)節(jié)起較大作用.
5. 擴展性實驗—用傳感器比較不同物質(zhì)的比熱容
【讀一讀】不同物質(zhì)吸熱的差異還可以用圖所示的實驗很快比較出來。用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質(zhì)量相同的水和色拉油的兩個試管固定在鐵架臺上,溫度傳感器的探頭部分要與試管內(nèi)的水或色拉油良好接觸,兩只溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計算機相連接。
在計算機上打開與此儀器配套的專用軟件,點擊“開始記錄”,同時打開紅外加熱器開關(guān),對盛有水和油的試管進行加熱,在計算機上可以得到相應(yīng)的實驗圖線。
【例題1】下列事例能說明物質(zhì)吸收的熱量與物質(zhì)種類有關(guān)的是( )
A.質(zhì)量相等的水,溫度升高5℃,它們吸收的熱量相等
B.質(zhì)量相等的水和煤油,溫度都升高5℃,水吸收的熱量比煤油多
C.質(zhì)量相等的水,溫度分別升高10℃和5℃,它們吸收的熱量不相等
D.質(zhì)量不相等的水,溫度都升高10℃,它們吸收的熱量不相等
【答案】B。
【解析】物質(zhì)吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類、物質(zhì)升高的溫度及物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)。要探究物質(zhì)吸收的熱量與物質(zhì)種類有關(guān),應(yīng)比較不同的物質(zhì)在質(zhì)量、升高的溫度相同的情況下吸收熱量的關(guān)系,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。
【例題2】小明探究不同物質(zhì)吸熱升溫的屬性,他設(shè)計如圖所示的實驗裝置.
①實驗中,水和煤油吸收熱量的多少是通過 來反映的(填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”)。
②實驗中除了水和煤油的質(zhì)量相同,還有_______必須相同.
③他得到如下實驗數(shù)據(jù),分析表格中數(shù)據(jù)可以得出的初步結(jié)論是: 。
物質(zhì)
質(zhì)量
m/kg
升高溫度Δt/℃
加熱時間
t/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
④如果加熱相同的時間,質(zhì)量相同的水和煤油, 升高的溫度更高。
⑤實驗中有些同學(xué)發(fā)現(xiàn):剛開始加熱時,情況與④結(jié)論不符,你認(rèn)為可能的原因是:________。
⑥另一組的小華采用加熱相同時間比較升高的溫度來進行探究,你認(rèn)為他的方案可行嗎?_____(選填“可行”或“不可行”)。
【答案】①加熱時間;②加熱方法;③質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高相同溫度時,吸收的熱量不等;④煤油;⑤水的導(dǎo)熱性能好(煤油的導(dǎo)熱性能不好)或煤油里溫度計玻璃泡插入比較淺;沒有用攪拌棒攪拌等;⑥可行。
【解析】①探究不同物質(zhì)吸熱升溫的屬性,由于是相同的酒精燈加熱,即沙子和水在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相等,所以可以利用加熱時間的長短來反映物體吸收熱量的多少;
②要探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性,根據(jù)控制變量法,要控制沙子和水的質(zhì)量相等、吸收的熱量相同,即加熱方法應(yīng)該相同。
③分析表格中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),質(zhì)量相等的水與煤油,升高相同溫度時,水加熱時間長,水吸收的熱量多,故可得出結(jié)論:質(zhì)量相等的不同物質(zhì),升高相同溫度時,吸收的熱量不等.
④根據(jù)質(zhì)量相等的水與煤油升高相同的溫度,水吸收的熱量多;進行推理可得:質(zhì)量相等的水與煤油加熱相同的時間,煤油升高的溫度比水的多。
⑤發(fā)現(xiàn)剛開始加熱時,情況與④結(jié)論不符,即煤油升高的溫度沒有水的多??赡艿脑蚴牵核膶?dǎo)熱性能好(煤油的導(dǎo)熱性能不好)或煤油里溫度計玻璃泡插入比較淺;沒有用攪拌棒攪拌等。
⑥采用加熱相同時間比較升高的溫度來進行探究,可根據(jù)升高的溫度判斷出吸收熱量的多少,所以方案可行。
探究二、物體內(nèi)能的改變
1. 熱量的計算
【推導(dǎo)出熱量公式】根據(jù)比熱容公式c= EQ \F(Q, m×Δt)
(1)物體溫度升高時,所吸收的熱量為:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
(2)物體溫度降低時,所放出的熱量為: Q放=cm (t0-t) =cmΔt
t0表示物體原來的初溫度,t表示物體的末溫度。
(3)公式Q=cm (t-t0) = cm△t各物理量單位的選擇
m表示物質(zhì)的質(zhì)量,單位:kg
△t表示改變的溫度,單位:℃
C表示物質(zhì)比熱容,單位: J/(kg·℃)
Q表示吸收或放出的熱量,單位:J
2. 熱平衡
(1)概念:兩個溫度不同的物體放在一起時,高溫物體放出熱量,溫度降低;低溫物體吸收熱量,溫度升高.若放出的熱量沒有損失,全部被低溫物體吸收,最后兩物體溫度相同,稱為“達(dá)到熱平衡”.
(2)熱平衡方程:Q吸 = Q放
【例題3】某溫泉度假村利用地?zé)崴鳛榉块g洗浴用水,請計算: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·℃)]
【解析】地?zé)崴懦龅臒崃?br>Q放 = c水m(t0-t)= 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)= 2.1×107J
【例題4】在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,把一高溫物體投入質(zhì)量為10kg、溫度為20℃的水中,若物體放出的熱量是3.5×106J,不計熱量損失,則水的溫度會升高到______℃.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】100.
【解析】根據(jù)熱量公式Q吸=cmΔt,水升高的溫度為:
Δt= EQ \F(Q吸, cm) = EQ \F(3.5×106J, 4.2×103J/(kg·℃)×10kg) =83.3 ℃
由于 t=t0+Δt=20℃+83.3℃=103.3℃>100℃,因在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰后溫度會保持100℃,所以水的末溫為100℃.
【精講點撥】
(1)比熱容是物質(zhì)的一種特性,只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與是否吸放熱、質(zhì)量、溫度無關(guān)。
(2)水的比熱容較大,在溫度變化一定時,吸收或放出的熱量多,可用來散熱、制冷、調(diào)節(jié)氣溫。
【歸納整理】
比熱容
熱量的
計算
①影響吸放熱的因素:物質(zhì)種類、質(zhì)量、升高的溫度。
②吸熱公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt
③放熱公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt
①物質(zhì)的吸熱能力:與質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)種類有關(guān)。
②物理意義:用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。
③定義: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,叫這種物質(zhì)的比熱容。
④公式: c= EQ \F(Q, m×Δt)
⑤單位:J/(kg·℃)
⑥比熱容是物質(zhì)的一種特性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容。
比熱容
【課堂練習(xí)】
1.下列說法正確的是 ( )
A. 一杯煤油用去一半,它的比熱容減為原來的一半
B. 吸收熱量多的物質(zhì),比熱容一定大
C. 高溫物體放出的熱量一定多
D. 質(zhì)量相等的水和煤油,吸收了相同的熱量,煤油升高的溫度大于水升高的溫度
【答案】D.
【解析】比熱容是物質(zhì)本身的一種特性,與物質(zhì)的質(zhì)量、溫度升高度數(shù)、吸收的熱量無關(guān),故AB錯誤;熱量是熱傳遞過程中傳遞的能量多少,高溫物體不一定放熱,故C錯誤;由吸熱公式Q吸=cmΔt分析可知:質(zhì)量相等的水和煤油,吸收相同的熱量,因為煤油的比熱容小,升高的溫度一定大. 故D正確.
所以選D.
2. 下列說法中,能反映物體放出熱量多少跟物質(zhì)種類有關(guān)的是 ( )
A. 相同質(zhì)量的同種物質(zhì),降低不同的溫度,放出的熱量不同
B. 相同質(zhì)量的不同物質(zhì),降低相同的溫度,放出的熱量一般不同
C. 不同質(zhì)量的同種物質(zhì),降低相同的溫度,放出的熱量不同
D. 不同質(zhì)量的不同物質(zhì),降低不同的溫度,放出的熱量一定不同
【答案】B。
【解析】根據(jù)控制變量法可知:要反映物體放出熱量多少跟物質(zhì)種類有關(guān),應(yīng)該控制物質(zhì)的質(zhì)量、降低的溫度相同,物質(zhì)種類不同,所以選B。
3. 生產(chǎn)生活中,我們常利用水的比熱容大這一性質(zhì)。下列事例中與這一性質(zhì)無關(guān)的是( )
A. 福島核電站受損后灌注海水降溫
B. 沿海地區(qū)的氣溫變化小
C. 晚間,在春播秧田里灌水保溫
D. 在發(fā)燒病人的額頭上擦冷水降溫
【答案】D。
【解析】A、灌注海水降溫,是因為水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,不符合題意;
B、因為水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收相同的熱量,水溫度變化較小,所以沿海地區(qū)的氣溫變化小,不符合題意;
C、因為水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗,不符合題意;
D、在發(fā)燒病人的額頭上擦溫水降溫,是利用水蒸發(fā)吸熱的原理,符合題意。
所以選D。
4. 兩個相同的容器中分別裝入質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體,使用相同的熱源為其加熱,液體溫度與加熱時間的關(guān)系如圖1所示,若甲、乙兩液體吸收相同的熱量,則_____液體升高的溫度較多;兩者比較,_____液體更適合作汽車的冷卻劑。
【答案】甲,乙.
【解析】由圖像可知,甲、乙兩液體吸收相同的熱量,即加熱相同的時間,甲升高的溫度較多。
由圖像可知,甲、乙兩液體升高相同的溫度,乙需要吸收更多的熱量,說明乙的比熱容大,乙液體更適合作汽車的冷卻劑。
圖1 圖2
5. 如圖2所示,圖甲是“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗裝置。
①兩支試管里水和煤油的質(zhì)量_____(選填“相同”或“不同”);
②相同時間內(nèi),水吸收的熱量_____(選填“大于”、“等于”或“小于”)煤油吸收的熱量;
③由圖乙可知,______的吸熱能力更強。
【答案】①相同;②等于;③水。
【解析】①根據(jù)控制變量法,比較不同物質(zhì)的吸熱能力,
用相同的加熱裝置,對質(zhì)量相同、初溫相同的水和煤油進行加熱.
②比較不同物質(zhì)的吸熱能力實驗中,用加熱時間的長短來比較物質(zhì)吸收熱量的多少,所以相同時間內(nèi),水與煤油吸收的熱量相等.
③由乙圖可知,質(zhì)量相同的水和煤油,吸收相同的熱量,水的溫度變化小,根據(jù)Q吸=cmΔt 可知,水的比熱容大,即水的吸熱能力更強.
6. 探究“不同物質(zhì)吸熱能力”的實驗中:
(1)在兩個相同的燒杯中分別加入初溫相同、_____相同的水和煤油;
(2)選用相同電加熱器的目的是 _____;
(3)在此實驗中用 _________表示水和煤油吸熱的多少;水和煤油的溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示,則可判斷出 _____(選填“水”或“煤油”)吸熱能力強;
(4)如果加熱相同的時間,質(zhì)量相同的水和煤油,___(選填“水”或“煤油”)升高的溫度更高。
【答案】(1)質(zhì)量;(2)使液體在相同時間內(nèi)吸熱相同;(3)加熱時間;(4)煤油.
【解析】(1)①探究“不同物質(zhì)吸熱能力”,使兩種物質(zhì)的初溫和質(zhì)量相同,通過比較加熱時間來比較吸收熱量的多少。
(2)選用相同電加熱器,使液體在相同時間內(nèi)吸收熱量相同。
(3)實驗中用相同的加熱器加熱,用加熱時間來反映物體吸收熱量的多少。
水和煤油的溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示,在相同的加熱時間時,a物質(zhì)即水的溫度變化慢,根據(jù)比較吸熱能力的第2種方法,則可判斷出水吸熱能力強。
(4)由圖乙可知,如果加熱相同的時間,吸收相同的熱量,質(zhì)量相同的水和煤油,煤油升高的溫度更高。
7. 某實驗小組用圖所示的裝置比較水和煤油的吸熱能力。
物質(zhì)
質(zhì)量
m/g
升高的溫度
?t/℃
加熱時間
t/s
煤油
50
20
60
水
50
10
60
(1)如圖所示,用鐵夾將溫度傳感器及兩個完全相同的試管正確地固定在鐵架臺上,兩試管中分別盛有________相等、初溫_______的水和煤油,并將兩試管放入紅外加熱器中;
(2)閉合紅外加熱器的開關(guān),對盛有水和煤油的試管同時進行加熱。表是記錄的實驗數(shù)據(jù),分析可知,試管內(nèi)水和煤油加熱相同的________,______升高的溫度更高,可得出_____的吸熱能力更強;
(3)本實驗中把水和煤油吸熱能力的差異轉(zhuǎn)換為_________(“升高溫度的多少”或“加熱時間的長短”)來進行比較的。
【答案】(1)質(zhì)量,相等;(2)時間,煤油,水;(3)升高溫度的多少。
【解析】(1)水和煤油吸熱能力的強弱不容易測量,實驗中將水和煤油吸熱能力的強弱轉(zhuǎn)換為溫度計升高的示數(shù),控制加熱的水和煤油的質(zhì)量、初溫相同,加熱相同的時間,水和煤油吸收的熱量相同,則溫度升高得少的吸熱能力強。
(2)用同一加熱器加熱相同時間,水和煤油吸收的熱量相同,由表中數(shù)據(jù)可知,煤油的溫度升高得多,水的溫度升高得少,水的吸熱能力更強。
(3)實驗時用同一加熱器加熱質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油,相同時間水和煤油吸收的熱量相同,溫度升高得少的吸熱能力強,所以實驗時將水和煤油吸熱能力的差異轉(zhuǎn)換為升高溫度的多少。
【課后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些問題?水 4.2×103
色拉油 1.97×103
鐵、鋼 0.46×103
酒精 2.4×103
砂石 0.92×103
銅 0.39×103
煤油 2.1×103
鋁 0.88×103
水銀 0.14×103
冰 2.1×103
干泥土 0.84×103
鉛 0.13×103
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