九年级物理上册133比热容教名师制作优质学案无答案新版新人教版.docx
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九年级物理上册133比热容教名师制作优质学案无答案新版新人教版
比热容
【教学目标】
1.通过探究实验了解比热容的概念,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.
【教学重难点】
1.比热容的理解与生活中的应用
2.比热容的计算
【新知教授】
1、比热容的概念:
单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量叫
做这种物质的比热容,简称比热。
用符号c表示比热容。
2、比热容的单位:
在国际单位制中,比热容的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
3、比热容的物理意义:
如水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
它的物理意义是:
1千克水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
4、说明
(1)比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。
不同物质的比热容一般不同。
(2)同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值,物质的状态改变了,比热容随之改变。
如水变成冰。
5、热量的计算:
(1)吸热公式:
Q吸=cm(t-t0)
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。
(t-t0)表示温度的升高量。
(2)放热公式:
Q放=cm(t0-t)
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
要点诠释:
物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高(或降低)的乘积决定,跟物体的温度高低无关。
6、水的比热容的应用:
水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用。
如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。
冬季也常用热水取暖。
考点1比热容的概念、物理意义
【例1】关于比热容,下列说法正确的是()
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
变式练习
1.水的比热容
=;意义:
质量为的水,温度吸收的热量为.
2.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
考点2比热容的实验
【例2】某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是 。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是 ℃,这表明实验时的大气压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。
(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高的多。
请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:
不同物质的吸热能力 (选填“相同”或“不同”)。
变式练习
3.为了比较沙子和水吸热吸热升温现象,小明做了如图所示的实验:
在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的沙子和水,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
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
30
64
89
124
水
30
96
163
220
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示沙子和水 。
(2)分析表中的实验数据可知:
质量相同的沙子和水,升高相同的温度,水吸收的热量 (选填”大于”或”小于”)沙子吸收的热量。
(3)根据表中数据可以推想,如果给质量相同的沙子和水加热相同的时间,则 升高的温度会更高些,两者增加的内能比较:
。
4.小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的态.图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象,根据图象可知:
(1)冰属于晶体,由B→C的过程,冰水混合物(需要/不需要)吸收热量,内能
(2)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了J的热量(c冰=2.1×103J/kg•℃,c水=4.2×103J/kg•℃);
(3)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的CD段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是。
考点3水的比热容的特性及应用
【例3】下列事例没有利用水的比热容大的是( )
A.
热水袋用水来取暖B.夏天中午洒水车洒水降温
C.初春夜晚要向稻田中灌水D.城市建造人工湖来调节气温
变式练习
5.水的比热容较大,下列做法中不是利用这一特性的是( )
A.炎热的夏天,在室内地上洒水感到凉爽
B.用水做内燃机的冷却液
C.在城市里修建人工湖,除了美化环境外,还能调节周围的气温
D.供暖系统使用热水循环供暖
6.初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )
A.早晨多灌水,傍晚多排水B.早晨多排水,傍晚多灌水
C.早晨和傍晚都要多灌水D.早晨和傍晚都不要灌水
考点4热量的计算
【例4】用燃气灶烧水,燃烧0.5kg的煤气,使50kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求:
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
变式练习
7.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率。
考点5热平衡方程
【例5】铁的比热容大于铜的比热容,质量相等的铁块和铜块放出了相等的热量,则( )
A.铜块的末温高B.铁块的末温高
C.铜块的温度降低得多D.铁块的温度降低得多
变式练习
8.A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃.现将A放入甲杯,B放入乙杯,热平衡后甲杯水温降低了4℃,乙杯水温降低了8℃,不考虑热量的损耗,则A、B两物体的比热容之比为( )
A.4:
9B.3:
5C.2:
3D.1:
2
课堂练习
1.下列说法正确的是( )
A.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
B.把﹣5℃的冰块放在0℃的冰箱内,几分钟后,有部分冰会变成水
C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块也具有内能
D.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量
2.甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则( )
A.比热容小的吸收热量多B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多D.甲、乙吸收的热量一样多
3.关于热和能的知识,下列说法正确的是( )
A.生火烧水,是利用做功的方法增大水的内能
B.北方冬天的“暖气”输送,用水做介质,是因为水具有比热容大的特点
C.内燃机的做功冲程,是将电能转化为内能
D.燃料燃烧时放出了热量,所以能的总量增加
4.烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,海水却很凉爽;傍晚,沙子很宽凉了,但海水却仍然暖暖的。
同样的日照条件下,沙子和海水的温度不一样的原因是( )
A.沙子的密度比海水的密度大B.沙子的比热容比海水的比热容大
C.沙子的比热容比海水的比热容小D.沙子的质量比海水小
5.炎热的夏天,小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现:
岸上的石头热得烫脚,而河水却比较凉,其主要原因是( )
A.水吸收的热量少,因此河水比岸上石头的温度低
B.水的比热容比石头的大,在受到太阳同样照射的情况下,水升高的温度少
C.石头的吸热能力强,因此石头升温快
D.这是小明的错觉造成的,实际上岸上石头与水的温度相同
6.两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。
根据图线可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
C.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
7.蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是( )
A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开
B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度
C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度
D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤
8.图为海风形成的示意图,海风形成的根本原因是:
与海洋相比,陆地的( )
A.比热容较小,在相同日照条件下升温较快,气温较高
B.比热容较小,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
9.质量和初温度都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中(c水>c铜,不计热损失)则( )
A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同
B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同
C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同
D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同
10.如图所示,甲气球装入少量水后,将甲,乙两个气球吹成一样大小,用细绳把它们挂在横杆上,烛焰靠近气球的底部加热,发现乙气球“啪”的一声破了,而甲气球加热很长时间,仍安然无恙。
(1)在加热过程中,由于“烧不破”的甲气球装有水,水的比热容较 ,且水蒸发过程需要 热,所以甲球的温度升高的慢。
(2)在加热过程中,乙球内气体内能增大,是用 的方法改变气体的内能。
11.水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),将4kg的水倒掉一半,剩下水的比热容是 J/(kg•℃);初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到 ℃
12.用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质A和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示。
则物质A的比热容 水的比热容(选填“<”、“>”或“=”).加热3min水吸收的热量约 J。
13.为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力,宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体,根据实验数据绘制出的图线如图所示。
通过查阅资料已知该物质液态(BC阶段)时的比热容为3×103J/(kg•℃)。
(1)该物质在B点时的内能 (大于/小于/等于)在A点时的内能;
(2)该物质从第6min到第10min共吸收 J热量,该物质在固态(OA阶段)时的比热容为 J/(kg•℃);
(3)经测量BC阶段消耗热值为3.0×107J/kg的酒精10g(酒精完全燃烧),则在BC阶段的热转化效率为 。
14.王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。
铁锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).如果木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收。
求:
(1)在这个过程中水吸收的热量;
(2)在这个过程中用掉多少木炭。
课后练习
1.在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是( )
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B.盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等
C.两种液体的体积要完全相等
D.两种液体的初温一定要相同
2.关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质质量越大比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
3.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。
主要是因为水的( )
A.质量较小B.凝固点较低C.沸点较高D.比热容较大
4.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
5.用稳定的热源给一个物体均匀加热,得到它的熔化图象如图所示,那么该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是( )
A.1:
2B.1:
1C.1:
4D.2:
1
6.如图是甲、乙两个相同质量的物体吸热后温度升高的情况,图中横坐标是物体温度的变化,纵坐标是物体吸收的热量。
关于甲乙两种物质的比热容的大小下列判断正确的是( )
A.c甲>c乙B.c甲<c乙C.c甲=c乙D.无法判断
7.完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20℃?
[已知柴油的热值是4.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),假定放出的热量被水完全吸收。
]( )
A.2kgB.20kgC.50kgD.500kg
8.如图所示,相同质量的水和煤油,用功率相同的电热器加热相同的时间后,以下说法正确的是( )
A.水的末温高B.煤油的末温高
C.水吸收的热量多D.煤油的温度变化量大
9.下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天,在地上洒水会感到凉快
B.北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小
D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
10.下列说法中正确的是( )
A.沿海地区昼夜温差小,主要原因是水的比热容较大
B.物体的温度越高,分子运动得越快,物体的动能越大
C.温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
D.0℃的冰熔化成0℃的水,由于温度不变,所以它的内能不变
11.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的 较大;沙子的温度升高,是通过 的方式改变内能的。
12.农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。
完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出 J的热量;若这些热量完全被质量为100kg,初温为20℃的水吸收,可使水温升高到 ℃[已知q秸秆煤=2.1×107J/kg,C水=4.2×103J/(kg•℃)]。
13.小刚为比较A、B两种液体的吸热本领,组装了如图所示的装置。
他用完全相同
的铁架台、石棉网、酒精灯、烧杯、温度计各两个进行实验。
(1)实验应控制:
两个烧杯中所装的A、B两种液体的初温相同 相等。
(2)给两种液体加热,记录两种液体的初温和末温,当 相同时,温度升高较多的液体其比热容较 。
(3)在实验过程中,小刚发现两液体温度都升高20℃时,A液体需加热5min,B液体需加热10min,
则 液体的比热容较大。
14.小亮家有一个容积为2L的水壶,水壶里装有初温为25℃的水,在1标准大气压下小亮用天然气炉具对水进行加热。
[已知天然气的热值q=8.4×107J/m3,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)烧开1L水,水需要吸收多少热量?
(2)若天然气炉具的效率是30%,则烧开1L水需要完全燃烧多少m3的天然气?
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