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1、精选优质文档-倾情为你奉上第五章 热与能5.1 热量 比热容【教学目标】1. 理解热传递的定义和发生条件；2. 熟练掌握热传递的方式，并会举例和判断；3. 理解热量与温度的关系，会计算热量；4. 会用控制变量法探究热量的影响因素，并理解比热容的定义式和物理意义。问题1：40的高温天气，柏油马路可以煎鸡蛋，冬天为什么不行？问题2：大多数人夏天可以冲凉，但冬天却不行？问题3：炒菜时，开火一段时间，跟火接触的只是锅底，为什么整个锅都会热起来？1. 热传递定义：能量从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分的现象。条件：物体之间或者物体的不同部分之间存在温度差，就会有热传递现象发生，直到温
2、度相同为止。判断： 放出热量的物体能量多，吸收热量的物体能量少。 放出热量的物体温度高，吸收热量的物体温度低。 问题4：发生热传递一定要物体相互接触吗？热传递的方式：热传导、对流、热辐射热传递方式相同点不同点热传导都属于热传递现象；发生条件均为存在温度差。物体相互接触，热沿物体传递，但物质本身并不流动。对流热随着液体或气体的流动而传递。热辐射热不依靠物质，沿直线直接向外辐射出去，可在真空中传递。举例说明：避暑的人在水中是以 的方式散热。太阳是以 的方式把热传向地球。放在热汤中的汤勺手柄烫手是热以 的方式在汤勺中传递的。2. 热量定义：在传递过程中物体吸收或放出能量的多少。符号：Q，单位：J，1
3、根火柴完全燃烧大约可以放出1400J的热量。影响因素：物质种类、质量、温度变化量。问题5：在探究热量的影响因素实验中，通过什么现象观察热量的大小？计算：热量与温度的关系：热量是过程量，温度是状态量，物体吸收或放出的热量与温度高低无关，与温度变化量有关。问题6：物体吸收热量后，温度一定升高吗？物态一定变化吗？体积一定膨胀吗？3. 比热容定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1吸收（或放出）的热量。符号：c，单位：，读作：焦每千克摄氏度。定义式：注意： 1. 比热容是物质的特性，测定物质的比热容通常也是鉴别物质的一种方法。 2. 不同物质的比热容一般不同，同种物质的比热容与其状态有关。 3.
4、比热容反映了物质吸热或放热的能力强弱，比热容大的物质比比热容小的物质吸热或放热的能力强，所以无论冬季散热器中流过的加热剂还是发动机中流过的冷却剂，一般都选择比热容较大的物质。 4. 水的比热容在常见的物质中是较大的，为，表示的意思是： 。 【典型例题】例下列说法正确的是( )A一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一B吸收热量多的物质，比热容一定大C高温物体放出热量一定多D质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度例在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为( ) A水的透明度高，
5、容易吸收太阳能 B水的比热容比沙石的比热容大 C水在蒸发时有致冷作用 D水的对流性能好例下列有关比热的说法中正确的是（ ） A比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热B在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多C水和冰是同一种物质构成，因此比热相同D将一物体分成两半，其比热也必减半例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 D15的水变成45的水例下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的 是( ) A体积相同的两杯水温度都升高10，它们吸收的热量相同B质量相等的两块钢温度分别升高5和10，它们吸收的热量不相同C体积相等的水和煤
6、油温度都升高10，它们吸收的热量不相同D质量相等的水和铜温度都升高10，它们吸收的热量不相同时间/min温度/ab0例6质量相等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图15-6所示，关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是（ ）图15-6Aa的比热大，是水Ba的比热大，是酒精Cb的比热大，是水Db的比热大，是酒精例7水的比热较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性无关的是（ ） A让流动的热水流过散热器取暖 B汽车发动机用循环水冷却C冬季，晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗 D在较大的河流上建水电站，用水发电例
7、8.一锅炉每天把3 t的水加热到100，需要吸收的热为1.008109J的热，求：（1）、原来水的初温为多小？例9为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验： 他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。）表一 m1=100g时间/min0246810121416温度/363534333231303030降低温度/012345666表二 m2=200g时间/min04812162024283236温度/3635343332313029
8、2828降低温度/0123456788(1) 分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是_（相同/不同）的。(2) 分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是_。(3) 分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是_。 进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是_ _。习题答案 DBABD CD8一锅炉每天把3 t的水加热到100，需要吸收的热为1.008109J的热，求：（1）、原来水的初温为多小？解：t010080209探究题1 分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温
9、度是 不同 （相同/不同）的。2 分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是一定质量的水放出热量与降低的温度成正比。3 分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是 降低相同温度时，水质量越大放出热量越多 。4 进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是_水放出的热量与质量、水降低温度的比值是个定值。【课堂练习】一、填空题1、_质量的某种物质，温度升高_所_（选填吸收或者放出）的热量叫做这种物质的比热容。比热容用字母_表示，其单位是_。2、比热容是物质的一种_，对于某种物质，它的比热容是_的，不同的物质，比
10、热容一般是_的。常见的物质以_的比热容最大。3、水的比热容为4.2103J/(kg)，它表示_。4、热量可以用公式_计算，其中吸热公式为_，放热公式为_。5、质量相等的甲、乙两个小球()在相同的条件下加热到相等的温度后，再分别放出相等的热量，则两个小球的温度相比t甲_t乙二、选择题6、下列关于比热容的说法中，正确的是 ( ) A冰和水的比热容是相同的 B把一铁块切割成两块，质量小的铁块比热容小 C一杯水和一个铁块在温度和质量相同时，吸热能力是相同的 D质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不相等，它们的比热容就不相等7、水具有比热容大的特点，图中现象与此特点无关的是( )8、将质量相同、
11、材料不同的三块金属甲、乙、丙，加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后，观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容 ( ) A甲最大 B乙最大 C丙最大 D一样大9、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是 ( ) A水比较便宜 B水的密度小 C水的比热容大 D水的沸点高10、将比热容不同的物体同时放入冰箱，下列说法中，正确的是( ) A比热容大的物体放出的热量多 B温度高的物体放出的热量多 C质量大的物体放出的热量多 D无法确定谁放出的热量多11、如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时，温度与时间的图象。如果甲、
12、乙两种物质的比热容分别为、则下列判断正确的是 ( ) A B C D由图象不能判断、的大小12、(多选题)根据下表中提供的几种物质的比热容，得出以下四个结论，其中正确的是 ( ) A水银的比热容小，有的温度计中的液体用水银 B质量相等的水和水银升高相同的温度，水吸收的热量多 C利用循环流动的水冷却汽车的发动机，是因为水的比热容大 D质量相等的水和酒精，吸收相等的热量后，温度的变化一定相等窗体底端窗体顶端三、简答题13、潍坊白浪河湿地公园建成后。水域面积大大增加，不仅起到了美化绿化作用，提升了城市形象，而且改善了周边生态环境，附近居民明显感觉到昼夜温差变小了。请你运用所学物理知识，做出简要的解释
13、_。四、实验与计算14、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，他得到如下数据物质次数质量m/kg升高的温度t/加热的时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的_有关。（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：_。15、（2012黄石）一根烧红的铁钉，温度是500，质量是1.5g，它的温度降低到20，要放出多少热量？已知铁的比热容C铁=0.46103J
14、/（kg）【答案与解析】一、填空题1、【答案】单位 1 吸收 c J/(kg)2、【答案】特性 一定 不同水3、【答案】质量为1 kg的水温度升高1时吸收的热量为4.2103J4、【答案】Qcmt 5、【答案】【解析】由可得，在、m、t0相同的条件下，c越大，则t就越大。二、选择题6、【答案】D【解析】冰和水虽然属于同种物质，但是由于状态不同，比热容也不同；质量不同的铁块，由于是同种物质，故比热容相同；而水和铁的比热容不同，故它们的吸热能力不同，所以A、B、C选项均错。根据比热容定义及计算公式，可知D选项正确。7、【答案】B【解析】水的比热容较大，所以相同质量的水与其他物质，吸收或放出相同的热
15、量，水温度变化较小，故选项A、C、D都与这个方面有关，而空调房间内放水增加湿度是为了让水蒸发，与水的比热容较大无关。8、【答案】C【解析】由题意可知甲、乙、丙三块金属的质量、初温、末温均相同，进一步观察图片可知最后丙金属块放出的热量最多，根据公式，可知放出热量多的金属块，比热容大。9、【答案】C【解析】该题考查水的比热容较大这一性质的实际应用，因为水的比热容较大，在降低相同温度的条件下，可以释放更多的热量。10、【答案】D【解析】由物体放热公式，可知，物体放出热量的多少与物体的比热容、质量和降低的温度有关，现在仅知道三者中一个量的大小关系，故无法确定谁放出的热量多。11、【答案】B【解析】利用
16、图象应该能够分析得知、的大小，因为在相同的时间内两物质吸收的热量相同。这是因为两个“热得快”电加热设备，相同的时间内放出的热量相同，都被两种液体吸收。由公式可知Q相同，m相同，所以温度升高越多，比热容c就越小。从图中可看出在相同时间t内，物质甲、乙升高的温度大于，所以。12、【答案】ABC【解析】水、酒精和水银三种物质，水的比热容最大，水银最小，同样吸热(或放热)，温度计中使用水银可以在短时间内，升高(或降低)较多的温度，从而使温度计内水银的温度尽快达到被测物质的温度。三、简答题13、【答案与解析】水域面积增大，蓄水量增多，又因为水的比热容较大，所以在吸收或放出同样热量的情况下，温度变化小。(
17、只要答出水的比热容较大，即可)四、实验与计算14、【答案与解析】（1）质量 （2）相同质量、升高相同温度时，水的比热容大，水吸收热量的多。15、【答案与解析】铁钉放出的热量：Q放=cmt=0.46103J/（kg）1.510-3kg（500-20）=331.2J所以，铁钉要放出的热量为331.2J 【课后练习1】一、填空题1对于同一种物质，物体吸收的热量与物体的质量有关，与物体升高的温度有关。不同的物质，在质量相等，温度升高相同时，吸收的热量是不同 的。单位质量某种物质温度升高10C吸收的热量叫做这种物质的比热容，比热容用符号C表示，它的单位是J/(Kg0C)。比热容是物质的一种属性，每种物质
18、都有自己的比热容。砂石的比热容为0.92103J/(kg)读作0.92103焦耳每千克摄氏度。若某个铜球的比热容为0.39103J/(kg)，则半个铜球的比热容为_0.39103J/(kg)_。 2水的比热比较大，泥土和砂石的比热_小_，在同样受热或冷却的情况下，水温变化比泥土、砂石的温度变化_小_。 3一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20升高到50所吸收的热量是 1.008107 J，这是用 热传递 的方式增加了水的内能将质量初温相同的铝、铜、铁三个球，浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度 相同 。从沸水中吸热最多的是 铝 球，吸热最少的是 铜 球。
19、（已知C铝C铁C铜）下表提供的信息中，得出几个结论，你知道是那几个结论吗？写出3个。水4.2103干泥土0.64103酒精2.4103铜0.39103冰2.1103铝0.88103煤油2.1103铅0.13103水银0.14103砂石0.92103不同的物质比热容不同水的比热容最大一般情况下，金属的比热容比较小。如图15-5甲是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图像，图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是 I ；，(填写I或)图中A点的物理意义是 牛奶和水混合温度 。若水的质量为15kg，在这个过程中水吸收的热量是 5.04104J 甲 图15-5 乙二选择题下列说法
20、正确的是( D )A一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一B吸收热量多的物质，比热容一定大C高温物体放出热量一定多D质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为( B ) A水的透明度高，容易吸收太阳能 B水的比热容比沙石的比热容大 C水在蒸发时有致冷作用 D水的对流性能好下列有关比热的说法中正确的是（ A ） A比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热B在释放相同热量的条件下，比热小的物体温度降低得多C水和冰是同一种物质构成，因此比热
21、相同D将一物体分成两半，其比热也必减半下列各种情况下比热会发生变化的是（ B ） A一杯水倒去一半 B水凝结成冰C一块铁加工成铁屑 D15的水变成45的水下列事实中，最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的 是( D ) A体积相同的两杯水温度都升高10，它们吸收的热量相同B质量相等的两块钢温度分别升高5和10，它们吸收的热量不相同C体积相等的水和煤油温度都升高10，它们吸收的热量不相同时间/min温度/ab0D质量相等的水和铜温度都升高10，它们吸收的热量不相同在各种液体中，通常用水作冷却剂，这是因为（ C ） A水具有较大的密度 B水的性质很稳定 C水具有较大的比热容 D水的凝固点较低质量相
22、等、初温相同的水和酒精，分别用两个相同的加热器加热（不计热量损失），加热过程中温度随时间的变化图线如图15-6所示，关于a、b两种液体的鉴别结论正确的是（ C ）图15-6Aa的比热大，是水Ba的比热大，是酒精Cb的比热大，是水Db的比热大，是酒精冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（ C ） A水比较便宜 B水的密度小 C水的比热容大 D水的沸点高甲、乙两物体的比热容之比为23，吸收热量之比为31，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（ A ）A92B29C12D2110水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一
23、特性无关的是（ D ） A让流动的热水流过散热器取暖 B汽车发动机用循环水冷却C冬季，晚上向稻田里放水，以防冻坏秧苗 D在较大的河流上建水电站，用水发电三计算题太阳能热水器内盛有25OC的水20kg，在阳光照射下水温升高到55OC，试计算这些水吸收了多少热量？（C水=4.2103J/(kg.OC)解：Qcm(tt)4.2103J/(kg.OC20kg(55OC25OC)52106J一锅炉每天把3 t的水加热到100，需要吸收的热为1.008109J的热，求：（1）、原来水的初温为多小？解：t01008020四探究题为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中
24、分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。）表一 m1=100g时间/min0246810121416温度/363534333231303030降低温度/012345666表二 m2=200g时间/min04812162024283236温度/36353433323130292828降低温度/01234567881 分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是 不同 （相同/不同）的。2 分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步
25、结论是一定质量的水放出热量与降低的温度成正比。3 分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是 降低相同温度时，水质量越大放出热量越多 。4 进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是_水放出的热量与质量、水降低温度的比值是个定值。小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度
26、值。记录的数据如下所示。照射时间/min024681012温度/海水31.031.632.132.532.833.033.1沙子31.032.533.834.835.836.036.3（1）小明探究的物理问题是什么？质量相等的海水和沙子吸收相同的热量谁温度升高的快谁吸热本领强。（海水和沙子吸热升温快慢相同吗？）（2）小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如下图所示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。（3）分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像，你能得出什么探究结论？吸收相同的热量，沙子温度变化的快。水和沙子吸热温度变化随着时间延长而减小（或沙子和水温度越高时升温越缓慢）（4）小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”。请你用简略的语言从日常生活或自然中举一个类似的现象。温差变化大。早稻育秧，晚间往秧田灌水，白天将水放出；夏天的柏油马路比水泥人行道热得多。专心-专注-专业