内能与热机【学案】第1课时 比热容

12.3.1 比热容

1.从生活中感受“温差”的悬殊,能想到不同物质吸、放热的性能不同,复述比热容的概念及公式.

2.经历探究过程,比较不同物质的吸热本领.

3.重点:会应用“探究物质的吸、放热性能”实验中的控制变量法和等效转换法.

4.从生活现象中提炼物理问题,体现“从生活走向物理”的理念.

一、生活体验

1.在一天内,同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化是否相同?哪个气温变化大些?

答案不相同,沙漠地区的气温变化大些.

二、探究物质的吸、放热性能

2.同学们在生活中一定烧过水,请对以下问题进行讨论:

(1)一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?

(2)将一壶水烧开与烧热,哪个需要的时间长?

(3)烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?

答案(1)半壶水容易烧开;

(2)一壶水烧开用的时间长;

(3)烧水时,水吸收的热量可能和水的质量有关,把水烧开,水的质量越大吸收的热量越多;一定质量的水吸收的热量和升高的温度有关,温度升得越高,水吸收的热量越多.

3.一杯开水和半杯开水,都自然冷却到室温,放出热量多的是一杯开水.

4.在探究有多个变化因素的问题时,实验中我们采用的方法是只让其中一个因素发生变化,保持其他因素不变,这种方法叫控制变量法.这种研究方法在物理学习中经常用到,例如探究压力的作用效果和什么因素有关的实验.在“探究物质的吸、放热性能”的实验中,控制了不变的物理量是质量与温度变化.

5.质量相等的不同物质在升高相同的温度时,吸收的热量是不相等(选填“相等”或“不相等”)的.为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别,物理学中引入了比热容这个物理量.

三、什么是比热容

6.比热容是物质的一种属性,比热容的单位是J/(kg·℃),读作焦耳每千克摄氏度.公式c=,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),它的物理意义是 1 kg 的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J.

7.下面说法中错误

．．的是(C)

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容

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,比热容越大

D.每种物质都有自己的比热容,比热容是物质的一种属性

1.取质量相等的水和沙子,装在相同的容器中,放在同一加热板上用酒精灯加热,如图所示.比较它们升高同样的温度所需要吸收的热量.

(1)怎样获得质量相同的水和沙子?

答案用天平测量.

(2)怎样测出它们的温度?

答案在容器中插入温度计.

(3)怎样确定它们吸收热量的多少?

答案通过比较加热时间的长短,加热时间相同则吸收热量相同;加热的时间越长,吸收的热量越多.

(4)把测量的数据,记录到表格中.

质量/g 温度升高10 ℃所

需要的时间/s

温度升高20 ℃所

需要的时间/s

温度升高30 ℃所

需要的时间/s

沙子306489124

水3096163220

实验结论:质量相同的不同种物质,升高相同的温度,加热所用的时间越长,吸收的热量越多,吸热能力强,反之则吸热能力弱.

2.相同质量的水和煤油,加热相同的时间,谁的温度升得更高?

仪器:天平、砝码、烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、两个试管、两个温度计.步骤:如图所示,把仪器组装好,用天平测出等质量的水和煤油装入试管中,用酒精灯加热相同的时间,并记录数据,填入下表.

水煤油

升高的温度/℃1017.5

(1)结论:质量相同的水和煤油,吸收相同的热量,水的温度升高得少,说明水的吸热能力强.

(2)要得到相同质量的水和煤油,应使用的测量仪器是天平.

(3)为了使水和煤油吸收相同的热量,必须使用相同的酒精灯,且加热时间应相同(选填“相同”或“不同”);把试管放入水中加热的目的是使水和煤油受热均匀.

(4)相同质量的煤油和水,吸收了相同的热量后,煤油升高的温度高.

(5)相同质量的煤油和水,要使它们上升的温度相等,煤油吸收的热量少.

归纳:物体吸收热量的多少,不仅与物体的质量和升高的温度有关,还与物体的种类有关.吸收热量多少或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的强弱.

3.黑色的物体和白色的物体谁更善于吸热.

猜想:黑色的更善于吸热,依据是现在用的太阳能集热管都是黑色,夏天人穿浅色衣服感到更凉快.

器材:量筒、大小一样的烧杯(其中一个涂成黑颜色)、水、温度计.

方法:用量筒量取一样体积的水,分别倒入两个烧杯里,往水中插入温度计,然后放到太阳下晒,每隔同样的一段时间读取温度计的示数,对比得出结论.

结论:黑色的物体吸热能力强.