沪粤版九年级物理上册学案:12.3研究物质的比热容(含练习)
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1、12.3 研究物质的比热容图 1231一 实验探究物质的吸、放热性能(1)猜想假设:同种物质在质量相等、温度变化相同时,吸收或放出的热量相等,由此猜想:不同物质,在质量_,温度变化_时,它们吸收或放出的热量_(均选填“相等”或“不相等”)(2)实验设计:根据猜想我们可以先用_测量出相同质量的水和砂石;然后利用相同的酒精灯,给它们加热相同的时间,观察_示数的变化情况(3)实验器材:烧杯、铁架台、酒精灯、石棉网、_、钟表、_、火柴、搅拌器图 1232(4)实验步骤:取两个_的烧杯,分别装入_的水和砂石作为研究对象,组装实验器材(如图 1232 所示)用_的酒精灯对它们进行加热,同时搅拌砂石和水,使
2、之_,观察在相同的加热时间内,砂石和水_(5)实验结论:分析实验数据可得出:质量相等的水和砂石,加热相同的时间,它们升高的温度_(选填“相同”或“不相同”);质量相等的水和砂石,升高相同的温度时,它们的加热时间是_(选填“相同”或“不相同”)的由此得出:质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量_(选填“相等”或“不相等”)二 比热容1定义:_的某种物质,温度升高(或降低)_所吸收(或放出)的热量用符号_表示2单位:_,读作:_3物理意义:反映不同物质吸收(或放出)热量本领的不同,比热容_(选填“大”或者“小”)的吸收(或放出)热量的本领大4比热容是物质的一种特性,它只与物质的_和_有
3、关三 热量的计算热量计算公式: Q_,吸热公式: Q 吸 _,放热公式: Q 放_说明 (1) t 表示物体升高(或降低)的温度,解题时注意区分温度“升高到”“升高了”或“降低到”“降低了”的不同(2)物态发生变化时公式不能用四 比热容的应用1质量相同的不同种物质,升高(或降低)相同的温度时,比热容大的吸收(或放出)的热量_2质量相同的不同种物质,吸收(或放出)相等的热量时,比热容大的升高(或降低)的温度_类型一 探究不同物质的吸、放热性能例 1 如图 1233 所示的是探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置图 1233(1)为了得到质量相同的水和干沙子,应选的器材是_;(2)为了比较水和干
4、沙子的温度变化情况,应选用的器材是_;(3)实验中为了使水和干沙子吸收相同的热量,你的做法是_;(4)实验时,观察到沙子的温度升高得较快,这说明_;(5)如果使质量相等的水和沙子升高相同的温度,你认为吸收热量多的是_;通过这个实验现象的分析,你可以得出的结论是_实验点拨把握四个实验考点,正确解答实验探究题在实验中,通过比较质量相同的不同物质在吸收相同的热量时温度升高的多少来比较不同物质的吸热能力温度升高得多,说明吸热能力弱;温度升高得少,说明吸热能力强在实验时,要用相同的热源进行加热,以保证相同时间内提供的热量相同本实验中,运用了控制变量法及转换法控制变量法:控制不同的物质质量相同,相同时间内
5、吸收的热量相同;转换法:将不同物质的吸热能力转换为升高温度的多少在本实验中,还可以让质量相同的不同物质,升高相同的温度,通过比较被加热的时间长短来比较不同物质的吸热能力,被加热时间长,说明吸热能力强类型二 比热容的概念例 2 下列关于比热容的说法中,正确的是( )A物体的质量越小,比热容越大B物体升高的温度越低,比热容越大C物体吸收的热量越多,比热容越大D比热容是物质自身的性质,与质量、吸收的热量或升高的温度均无关易错警示比热容是物质本身的一种特性,其大小只与物质的种类和状态有关,每种物质都有自己的比热容比热容的大小与物体质量的大小、温度改变的多少、物体吸收或放出热量的多少无关类型三 热量的计
6、算例 3 已知煤气的热值为 3.6107 J/m3,0.28 m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的 50%被温度为 20 、质量为 30 kg 的水吸收,则水温升高多少? c 水4.210 3 J/(kg)方法指导五点理解热量的计算(1)明确热量的计算公式 Q 吸 cm(tt 0),Q 放 cm(t 0t)(2)注意物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、质量和温度的变化量三个因素都有关系,而与物体的温度没有关系,注意区分“升高了”“升高到”和“降低了”“降低到”等关键词(3)各物理量的单位必须统一:温度 t 的单位用,质量 m 的单位用 kg,热量 Q 的单位用 J,比热容 c
7、的单位用 J/(kg)(4)公式只适用于无物态变化时升温(或降温)过程中吸收(或放出)的热量(5)应用公式计算热量的步骤类型四 比热容的应用例 4 下列四种现象中,不可以用水的比热容较大这一特征解释的是( )A冬天的暖气设备用热水供暖B用水来冷却汽车发动机C太原昼夜温差比同一纬度的沿海地区大D夏天,在教室的地面上洒水会感觉凉爽方法指导比热容的常见应用:由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量很多,有利于做冷却剂或用来取暖由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多的热量而自身的温度却变化不多,有利于调节气温课堂反馈(七)A比热容1.在探究“不同物质吸热升
8、温现象”时,将质量相等的砂石和水分别装在易拉罐中,然后用同一酒精灯加热并不断搅拌实验中,不同物质吸热的多少是通过_(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”)来反映的吸收相同热量后,发现_吸热升温较快,表明吸热升温较快的物质吸热能力较_(选填“强”或“弱”). 2比热容是物质的一种_,不同物质的比热容不同,冰的比热容是 2.1103 J/(kg),它表示的意义是_. 3关于比热容,下列说法正确的是( )A物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关B物质的比热容与物体的温度有关C物质的质量越大,它的比热容越大D物质的比热容与物体的温度、质量都没有关系4下列过程中,物质的比热容会发生变化的是( )A把煤
9、块碾成煤屑 B把铁屑熔化铸成铁块C把铜块投入水中再取出 D把冰熔化成水5为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图 71 所示的实验实验数据记录如下表图 71物质 质量/g初始温度/加热时间/min最后温度/水 60 20 6 45食用油 60 20 6 70(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水的温度_(选填“高”或“低”)(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量_(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量(3)实验表明,_(选填“水”或“食用油”)吸热的
10、能力更强. 课堂反馈(七)B热量计算及比热容的应用1.吸收热量的公式是 Q 吸 cm(tt 0);放出热量的公式是 Q 放 cm(t 0t),其中,t 0是指物体的_,t 是指物体的_两个公式的适用条件:温度_的物体,用 Q 吸 的公式计算热量;温度_的物体,用 Q 放 的公式计算热量2一杯水由 80 降至 20 放出的热量为 Q1,它由 30 升高到 70 吸收的热量为 Q2,则( )AQ 1Q 2BQ 1Q 2CQ 1Q 2D无法比较3(多选)水具有比热容较大的特点,从而被广泛应用下列现象出现的原因及其应用实例是因为水的比热容较大的是( )A海边的昼夜温差较小 B夏天在室内地面上洒水降温C
11、冬天暖气设备用水供暖 D用水冷却汽车发动机4水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的_较大,当气温降低时,水能放出较多的热量,如果某秧田中水的温度降低了 2 ,放出了 3.36107 J 的热量,则该秧田内的水的质量为_kg.已知 c 水 4.210 3 J/(kg) 5有质量为 5 kg,初温为 15 的水,吸热后温度升高到 95 ,则需吸收的热量为_J;若这些热量由天然气燃烧来提供,则至少需要燃烧热值为 4.0107 J/m3的天然气_m 3.水的比热容为 4.2103 J/(kg)6已知煤油的比热容为 2.1103 J/(kg),则质量
12、为 2 kg、初温为 30 的煤油(1)当温度降低到 10 放出的热量是多少?(2)当温度升高了 10 吸收的热量是多少?课时作业(七)A12.3 研究物质的比热容 第 1 课时 比热容一、选择题1下列关于比热容的说法正确的是( )A比热容是表示物质所含热量多少的物理量B比热容大的物质吸收或放出的热量多C热传递过程中,比热容大的物质把热量传给比热容小的物质D比热容是物质的特性之一,它与物质质量、吸收或放出热量以及温度变化等因素无关2下面哪种情况下物质的比热容会发生变化( )A一杯水倒掉一半B水凝固成冰C0 的水变成 14 的水D铁块加工成铁板3水的比热容为 4.2103J/(kg),它表示的意
13、义是( )A1 kg 的水吸收的热量是 4.2103JB4.210 3kg 的水温度升高 1 ,吸收的热量为 1 JC水每升高 1 吸收的热量为 4.2103J/(kg)D1 kg 的水温度升高(或降低)1 吸收(或放出)的热量是 4.2103J4如图 7 K1 所示是质量和初温都相同的 A、B 两物质,在相同的加热条件下吸热升温的图像,由图像可知,A、B 的比热容 c1、c 2的大小关系是( )Ac 1c 2Bc 1c 2Cc 1c 2D以上都有可能图 7 K15如图 7 K2 所示,在探究“不同物质的吸热能力”时,同学们使用的器材有:相同规格的电加热器、玻璃杯、初温和质量都相同的水和食用油
14、,关于该实验,下列说法正确的是( )图 7 K2A食用油吸热升温快,说明食用油吸热能力强B物体吸热多少是由它的物质种类决定的C加热相同的时间,末温低的物体吸热能力强D将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同6(多选)某同学从下表提供的信息中得出以下几个结论,其中正确的是( )几种物质的比热容 c/J(kg) 1 水 4.2103酒精 2.4103冰 2.1103煤油 2.1103水银 0.14103干泥土 0.84103铜 0.39103铝 0.88103铅 0.13103砂石 0.92103A.质量相同的水和砂石吸收相等的热量,水升高的温度少B液体的比热容都比固体的大C同种物质在不
15、同状态下比热容大小不同D质量相等的铜和铅升高相同的温度,铜吸收的热量多二、填空题7如图 7 K3 所示是小明和小娟为“比较不同物质的吸热能力”而设计的实验装置左右两装置,除杯内分别装的是质量相等的水和柴油外,其余都相同完成该实验还必须使用的器材是_,使柴油和水升高相同的温度,加热的时间_(选填“相同”或“不同”)图 7 K38已知水的比热容是 4.2103J/(kg),煤油的比热容是 2.1103J/(kg),质量相等的水和煤油降低相同的温度时,_放出的热量多;吸收相同的热量时,_升高的温度多9用同样的加热装置分别给相同质量、相同初温的水和食用油加热,开始阶段发现食用油温度升高得快,说明食用油
16、的_比水小通常情况下,用油炸食物比水煮食物熟得快,说明食用油的_比水高三、实验探究题10为了比较沙子和水吸热升温现象,小明做了如图 7 K4 所示的实验:图 7 K4(1)在两个相同的烧杯中分别装有_、初温都相同的沙子和水,用两个相同的酒精灯对其加热,选用相同酒精灯的目的是使水和沙在相同时间内_。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(2)在此实验中,用加热时间的长短来表示沙子和水_(3)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
17、度,水吸收的热量_(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量(4)根据表中数据可以得出,如果给质量相同的沙子和水加热相同的时间,那么_升高的温度会更高些,两者增加的内能_11如图 7 K5 所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量都是 10 g,烧杯内的液体质量也相同图 7 K5(1)比较不同燃料的热值,应选择_两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择_两图进行实验(2)干泥土的比热容是 0.84103J/(kg),它的物理含义是_一筐干泥土倒掉一半,筐内剩下干泥土的比热容是_12小明在探究“物体吸收的热量与哪些因素有关”时,他在两只相同的杯子里装入质量相等的 A、B 两种不同的液体,
18、用两个相同的加热器给它们加热,如图 7 K6 甲所示图 7 K6用温度计测出两种液体在不同时刻的温度,并画出它们的温度随时间变化的图像,如图乙所示,根据此图像,你能得到哪些信息,请你列举两条(1)_;(2)_13如图 7 K7 所示是某种物质熔化时温度随加热时间变化的图像(假设在加热过程中物质的质量不变,单位时间内吸收的热量相同)该物质在 AB 段和 CD 段的比热容分别为 c1、c 2,则 c1_(选填“大于”“等于”或“小于”)c 2.图 7 K714用如图 7 K8 所示的两套相同装置做“比较不同液体吸热升温特点”的实验在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水,用相同酒精灯加热
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