資源簡介

《§12．3物質的比熱容》研學案
【教學目標】
1．了解比熱是反映物質物理屬性的物理量．
2．學會查比熱表，了解一些常見物質的比熱．
3．會用比熱解釋一些簡單的自然現象．
4．通過科學探究的過程的體驗，讓學生了解科學探究的重要特征，提高學生的探究能力、思維能力及合作學習能力．
5．體驗科學探究帶來的樂趣，學會交流與合作，培養學生的團隊精神．
【教學重難點】
重點： 1．比熱的定義、單位及物理意義．
2．讓學生了解比熱是反映物質物理屬性的物理量．
難點： 1．通過探究活動引入比熱的概念．
2．運用比熱的知識解釋自然現象．
【教法學法】
以問題情境、實驗探究、交流評價、實踐應用為主線的探究式教學．
【教學器材】
鐵架臺、酒精燈、石棉網、火柴、鐘表、玻璃棒、溫度計、燒杯、沙子200g、水200g等
【教學過程】
一、新課導入
根據教材導圖，思考：為什么中午沙灘上的沙子很燙，而海水卻不怎么熱；到了晚上，沙灘上的沙子變涼了，但海水卻還是溫熱的？
分析：同樣在太陽照射下，沙子和海水都要吸熱，溫度都要升高，但二者升高的溫度卻明顯不同．這是什么原因呢？
提出問題: 為什么同一時刻海水和沙子的溫度不同？
猜想：可能是沙子吸熱升溫比海水快．
如何證明猜想是否正確呢？我們需要設計實驗，驗證猜想．
二、新課教學
1． 實驗探究——比較不同物質吸熱升溫的不同
（1）設計實驗：怎么設計實驗比較沙子和水吸熱升溫的快慢呢？
學生分組討論，設計實驗方案．
方法一：用相同加熱裝置，給同質量的水和沙子加熱相同的時間，比較升高的溫度；
方法二：用相同加熱裝置，給同質量的水和沙子加熱，使它們升高相同的溫度，比較所需的時間．
思考：實驗中為什么要用同質量的水和沙子？
（相同質量；加熱方式相同；這里用到了控制變量法，這是科學比較的基本要求）
（2）學生分組實驗：（選用方法二為例）
各取200g的沙子和水放入相同的易拉罐中，并用攪棒不斷攪拌．觀察水和沙子溫度升高100C（t1）和200C（t2）所需的時間，記入表格中．
物質 m/kg 升高100C的t1/s 升高200C的t2/s
沙 0．2
水 0．2
（3）分析與結論：質量相等的水和沙子升高相同的溫度，水所用時間較長．這說明什么？（質量相等的不同物質，在升高相同的溫度時，吸收的熱量不同．）
2． 比熱容
通常我們把單位質量的某種物質溫度升高（或降低）10C吸收（或放出）的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱為比熱．比熱的單位：J/（kg．0C）
（1）觀察比熱表，說說自己的發現：a．比熱容是物質的特性，不同物質比熱容一般不同b．同種物質狀態不同時比熱容不同c．液體的比熱容一般比固體的比熱容大．
介紹水的比熱的物理意義．
（2）比熱的應用
前后呼應，解釋課前的疑問，因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱比沙子的比熱大，所以海水升溫比沙子慢；沒有日照時，海水降溫比沙子慢．
3． 熱量的計算公式
提問：通過剛才的學習，你知道物體在吸熱或放熱時所吸收或放出的熱量的多少與哪些因素有關嗎？有什么關系？（與物體的質量、物體上升或下降的溫度、物質的比熱容）
設物質的比熱為c，物體的質量為m，初溫度為t0，末溫度為t．則：
用Δt=(t-t0)表示升高的溫度，可寫成Q吸＝cmΔt
用Δt=(t0-t)表示降低的溫度，可寫成Q放＝cmΔt
三、隨堂鞏固
例：水的比熱容是4．2×103J／(kg·℃)，將質量為4kg的水從20℃加熱到70℃需要吸
收 J熱量．如果將水倒掉一半，它的比熱容將為 J／(kg．℃)．
《§12．3物質的比熱容》研學案
班級： 姓名：
一、選擇題
1．夏季的海邊，晝夜溫差小，氣候宜人，這是由于水的比熱容大的原因．下列現象不是反映了水的這一特性的是 （ ）
A．汽車發動機的冷卻循環系統常用水做工作物質
B．炎熱的夏天經常在教室的地面上灑水
C．北方冬天暖氣供熱設備用水做工作物質
D．北方春天的晚上，農民往稻田里灌水以防止秧苗凍壞
2．小明根據下表提供的幾種物質的比熱容得出以下四個結論，其中正確的是：（ ）
幾種物質的比熱容J/（kg．℃）
水4.2×103 煤油2.1×103 銅0.39×103 砂石0.92×103
酒精2.4×103 冰2.1×103 水銀0.14×103 鋁0.88×103
A．液體的比熱容一定比固體的大．　
B．同一物質發生物態變化后，比熱容不變．
C．汽車發動機用水來冷卻是因為水的比熱容較大．
D．物質的比熱容是物體的一種屬性，它的大小與物體的溫度、質量有關．
3．由比熱的公式，判斷下列哪種說法是正確的 （ ）
　A．物質的比熱容跟它的質量成反比
　B．物質的比熱容跟它的熱量成正比
　C．物質的比熱容跟它的溫度變化成反比
　D．比熱是物質的特性之一，跟熱量、質量、溫度的變化等因素都無關
4．下列說法中，能說明物體放出熱量多少跟物體降低溫度有關的是 （ ）
　A．相同質量的同種物質，降低不同的溫度，放出的熱量不同
　B．相同質量的不同物質，降低相同的溫度，放出的熱量一般不同
　C．不同質量的同種物質，降低相同的溫度，放出的熱量不同
　D．不同質量的同種物質，降低不同的溫度，放出的熱量一般不同
5．質量相同的兩個物體由于吸熱而升溫，若它們的比熱容之比為1:2，升高的溫度之比為3:2，則它們吸收的熱量之比為 （ ）
A．3:4 B．4:3 C．1:3 D．3:1
二、填空題
1．沿海地區晝夜之間的溫差比內陸地區晝夜溫差小,這是因為水的____ ___ ___較大的原因．
2．夏天，在太陽的照射下，海濱浴場沙灘上沙子的溫度升高，內能增大，這是通過 方式改變內能的．而海水的溫度明顯低于沙灘的溫度其原因是 ．
3．質量為200g的沙子，吸收9.2×103J的熱量后，溫度升高了50℃，則沙子的比熱為
其物理意義是 ．
4．質量為5kg的水溫度從80℃降低60℃，內能 （增加/減少）了 J
[ c水=4.2×103J/〔kg·℃〕]
5．由同種物質組成的甲、乙兩個物體，質量之比為2:1，升高的溫度之比為2:1，則甲、乙兩物質的比熱容之比為 ，吸收的熱量之比為 ．
6．甲杯里裝有200g、25℃的水，把它加熱到60 ℃ ，吸收的熱量是________Ｊ；乙杯中裝有100g 、20 ℃的酒精，使其溫度升高40 ℃需吸收的熱量是________Ｊ，如把加熱后的水和酒精混合在一起，那么它們之間______（發生/不發生）熱傳遞．這是因為____________．
[已知 c酒精=2.4×103J/〔kg·℃〕]
三、解答題
1．用太陽能熱水器使100kg的水從25℃升高到75℃，這些水吸收了多少熱量？水的內能增加了多少？[ c水=4.2×103J/〔kg·℃〕]
2．把冰塊放在食品上面，利用冰塊吸熱保鮮食品，一塊低溫的冰吸收8.4×103J的熱量，溫度從-14℃升高到-4℃，試求這塊冰的質量？[ c冰=2.1×103J/〔kg·℃〕]
3．為了比較水和煤油的吸熱能力，小明設計了如下實驗步驟：
①在兩個同樣的燒杯中，分別裝入等體積的水和煤油；
②用兩支溫度計分別測出水和煤油的初溫；
③在燒杯中，分別放入功率相同的電熱器，加熱時間相同；
④用溫度計分別測出水和煤油的末溫．
(1)步驟①存在的錯誤是：________________________，應改為______________________；
(2)步驟③，加熱時間相同是為了使水和煤油___ ________________________；
(3)步驟②和④是為了得出水和煤油的___________ ________________；
4．某同學在做“探究物質吸熱升溫的屬性”的實驗時，使用相同的電加熱器給水和煤油加熱，他得到如下數據：
物質 次數 質量m/kg 升高的溫度Δt/℃ 加熱的時間t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
（1）此實驗中，用加熱時間的長短來表示物質 ；
（2）分析第1、2次或第3、4次實驗數據，可以得出的初步結論是：同種物質升高相同溫度時，吸收熱量的多少與物質的 有關．
（3）分析第1、3次或第2、4次實驗數據，可以得出的初步結論是：
．
【參考答案】
一、選擇題
1．B
2．C
3．D
4．A
5．A
二、填空題
1．比熱容
2．熱傳遞 水的比熱容比沙子大，吸熱升溫慢
3．0.92×103J/(kg·℃) 1kg的沙子溫度升高1℃需吸收0.92×103J的熱量．
4．減少 1.26×106J
5．1:1 4:1
6．2.94×104J 9.6×103J 不發生 它們溫度相同，沒有溫差
三、解答題
1．2.1×107J 2.1×107J
2．0.4kg
3．（1）分別裝入等體積的水和煤油 應改為 分別裝入等質量的水和煤油
（2）吸收相同的熱量
（3）變化溫度
4．（1）吸收熱量的多少
（2）質量
（3）物體吸收熱量的多少與物質的種類有關

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