第2节 科学探究：物质的比热容 第2课时 物质的比热容 素养目标 知道比热容的定义,会用比热容观点解释有关生活现象。 ◎重点:掌握吸热(放热)公式及进行简单的计算。 【预习导学】 随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以电、煤或天然气为热源,把水加热到不高于60 ℃,并以水为媒介,将水输入加热管内,而且加热管下方铺有一层保温材料,通过埋设在地板内的加热管把地板加热,向室内供热的一种供暖方式。 为什么水地暖用水做媒介取暖而不用其他物质 让我们带着这个疑问进入今天的物理课堂。 知识点1比热容 1.定义:比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的 之比。 2.单位: ,读作: 。 3.当温度升高时,公式c= 。 4.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示的意义是 。 对点自测 汽车发动机是用水做冷却剂的,这是利用了水的 较大的性质;一杯水倒出一半后,剩下的半杯水的比热容 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 【答案】知识点一 1.质量和升高(或降低)温度的乘积 2.J/(kg·℃) 焦耳每千克摄氏度 3. 4.质量为1 kg的水,温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103 J 对点自测 比热容 不变 知识点2物体升温(或降温)时吸收(或放出)热量的计算公式 1.吸热公式:Q吸= 。 2.放热公式:Q放= 。 【答案】知识点二 1.cm(t2-t1) 2.cm(t1-t2) 【合作探究】 任务驱动1比热容的理解与应用 1.分析课本“常见物质的比热容”表格,然后同学们通过讨论回答以下问题; (1)常见的物质中,比热容最大的物质是 。 (2)比热容的大小与哪些因素有关,并说出你的依据。 ·学习小助手· 比热容是物质的一种特性,同种物质在同种状态下,比热容不随其形状、质量、温度高低的改变而改变。 (3)人们选择用水作为汽车发动机冷却剂、用水取暖,这是为什么 。 (4)解释【生活中的物理】所提到的“为什么水地暖用水做媒介取暖而不用其他物质 ” 。 (5)沙漠地区昼夜温差很大,而沿海地区昼夜温差不大,这是为什么 【答案】任务驱动一 1.(1)水 (2)①与物质的种类有关,因为不同物质的比热容一般不同;②与物质的状态有关,因为水和冰的比热容不相同 (3)水的比热容大,在质量一定的条件下,水升高(或降低)一定温度吸热(或放热)很多,用水做冷却剂或取暖效果好 (4)水的比热容较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多 (5)沙漠主要是沙石,沿海主要是海水,海水的比热容大于沙石的比热容。在白天受日照时,沙石升高的温度大,海水升高的温度小;而在晚上无日照时,沙石放出热量降温快,温度低,海水放出热量降温慢,温度高。所以海水的昼夜温度变化比沙石的温度变化要小,即沿海地区昼夜温差小,而沙漠地区昼夜温差大 任务驱动2比热容公式c=的应用 1.质量为200 g、初温是24 ℃的实心金属小球吸收2.3×103 J的热量之后,温度升高到49 ℃。那么,这种金属的比热容是多少 查表可知此金属是什么 物质 比热容c/[J/(kg·℃)] 铝 0.9×103 钢铁 0.46×103 铜 0.39×103 (续表) 物质 比热容c/[J/(kg·℃)] 铅 0.13×103 2.小华在家中用电热水壶烧水,将质量为2 kg的水从20 ℃加热到70 ℃。已知水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),求水吸收的热量。 3.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),初温为30 ℃、质量为2 kg的水吸收2.1×105 J的热量后温度将升高到多少℃ 【答案】任务驱动二 1.解:实心金属的质量m=200 g=0.2 kg, 由Q吸=cm(t-t0)可得,该金属的比热容: c===0.46×103 J/(kg·℃), 查表可知该金属是钢铁。 2.解:由比热容的计算公式c=可得水吸收的热量为: Q吸=c水m水(t2-t1) =4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃) =4.2×105 J 3.解:由比热容的计算公式c=可知: t2-t1===25 ℃ 所以t2=25 ℃+t1=25 ℃+30 ℃ ... ...
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