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班級(jí)：九年級(jí)（ ）班 姓名：
13.3比熱容（導(dǎo)學(xué)案）教師版
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。
2.通過比較不同物質(zhì)的吸熱情況實(shí)驗(yàn)，體會(huì)控制變量法的作用，了解轉(zhuǎn)換法思想的應(yīng)用。
3.會(huì)用比熱容解釋有關(guān)現(xiàn)象，感受物理知識(shí)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系。
4.會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的吸熱、放熱計(jì)算。
二、教學(xué)過程
學(xué)習(xí)內(nèi)容 學(xué)習(xí)任務(wù)
導(dǎo)入新課 烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，但海水卻仍然暖暖的。 同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣？（引入）
比熱容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^不同物質(zhì)的吸熱情況。 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)覽：加熱 相同質(zhì)量 的食用油和水，每隔兩分鐘測(cè)量并記錄他們的 溫度 。 實(shí)驗(yàn)儀器： 食用油、水、加熱器、溫度計(jì)、燒杯、托盤天平、砝碼、秒表 實(shí)驗(yàn)方法： 控制變量法 、 轉(zhuǎn)換法 實(shí)驗(yàn)步驟： 1.用托盤天平稱取相同質(zhì)量的食用油和水。它們的質(zhì)量都為200g。 2.將兩個(gè) 相同規(guī)格 的電加熱器放入油和水中。 3.把兩個(gè)相同的溫度計(jì)同時(shí)插入油和水中。 4.記錄油和水的 初始 溫度。（室溫） 5.把加熱器電源插入插座中并開始計(jì)時(shí)，每隔兩分鐘觀察一次溫度變化，將測(cè)量的溫度記錄到表格中。 6.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 時(shí)間/min0246810食用油的溫度/℃202943556674水的溫度/℃202835424854
實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 不同物質(zhì)，在質(zhì)量相等，升高溫度相同時(shí)，吸收的熱量不同。 例題1：在“探究比較不同物質(zhì)的吸熱的情況”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 （1）除圖中的器材外，本實(shí)驗(yàn)還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是_秒表__。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該取質(zhì)量_相等_（選填“相等”或者“不相等”）、初溫相同的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中，用相同的電加熱器加熱，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表： 溫度/℃20304050加熱時(shí)間/s甲04082126乙0184064
（2）實(shí)驗(yàn)中，可以通過_加熱時(shí)間_加熱時(shí)間_（選填“升高溫度”或者“加熱時(shí)間”）來比較兩種液體吸收熱量的多少。 （3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：當(dāng)它們升高相同溫度時(shí)_甲_（選填“甲”或“乙”）液體需要吸收的熱量更多，當(dāng)它們吸收相同的熱量時(shí)，_乙_（選填“甲”或“乙”）液體升溫更高。 （4）若在這兩種液體中選擇一種作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑，__甲_（選填“甲”或“乙”）更合適作冷卻劑。 （5）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到了兩種實(shí)驗(yàn)方法，分別是_控制變量法_和__轉(zhuǎn)化法__。 解析：（1）[1]比較不同物質(zhì)的吸熱的情況，可采用相同的加熱器對(duì)質(zhì)量相等的不同物質(zhì)加熱相同時(shí)間，比較它們升高的溫度，溫度升高得少的吸熱本領(lǐng)強(qiáng)；也可以比較它們升高相同溫度所需要的時(shí)間，所需時(shí)間越多的，吸熱本領(lǐng)越強(qiáng)。所以除了圖示的器材，還需要秒表來記錄加熱時(shí)間。 [2]液體的質(zhì)量不同，吸收的熱量也不同，為了比較不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制兩種液體的質(zhì)量相等。 （2）[3]實(shí)驗(yàn)中采用相同的加熱器加熱，相同時(shí)間液體吸收的熱量相同，所以通過加熱時(shí)間來比較兩種液體吸收熱量的多少。 （3）[4][5]由表中數(shù)據(jù)可知，升高相同的溫度，甲液體的加熱時(shí)間更長(zhǎng)，甲液體吸收的熱量更多，如果吸收相同的熱量，則乙液體的溫度更高。 （4）[6]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑需要吸熱能力強(qiáng)的物質(zhì)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，甲物質(zhì)的吸熱能力更強(qiáng)，更適合作冷卻劑。 （5）[7][8]實(shí)驗(yàn)中將物質(zhì)吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成了加熱時(shí)間，用到了轉(zhuǎn)換法；同時(shí)影響物體吸熱多少的因素有多個(gè)，實(shí)驗(yàn)時(shí)還用到了控制變量法。 怎樣表示不同物質(zhì)這種性質(zhì)上的差別呢 物理學(xué)中引入了 比熱容 這個(gè)物理量。 1.定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質(zhì)的比熱容。 2.符號(hào)： c 3.表達(dá)式：c= 4.單位: 焦每千克攝氏度 ，單位符號(hào): J/(kg·°C) 。 5.物理意義： 單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1°C所放出的熱量，與它溫度升高1°C所吸收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的比熱容。 如水的比熱容是4.2×103J/(kg·°C)，其物理意義是： 質(zhì)量為1Kg的水，溫度升高（或降低）1°C時(shí)所吸收(或放出)的熱量為4.2×103J 例題2：根據(jù)，關(guān)于同一種物質(zhì)的比熱容c，下列說法正確的是（　D　） A．若吸收的熱量增大一倍，則比熱容增大一倍 B．若加熱前后的溫度差增大一倍，則比熱容增大一倍 C．若質(zhì)量增大一倍，則比熱容減至一半 D．比熱容的大小與質(zhì)量大小無關(guān) 解析：比熱容是物質(zhì)本身的一種特性，與物體吸收的熱量、溫度變化、質(zhì)量等因素?zé)o關(guān)，只與物質(zhì)種類和狀態(tài)有關(guān)；所以，同一種物質(zhì)，無論質(zhì)量多大，比熱容都一樣；故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。 小資料：一些物質(zhì)的比熱容 從表中可以看出，水的比熱容 較大 。當(dāng)環(huán)境溫度變化較快的時(shí)候，水的溫度變化相對(duì)較慢 。生物體內(nèi)水的比例很高 ，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物體造成嚴(yán)重?fù)p害。水的比熱容是沙石的 4 倍多。質(zhì)量相同的水和沙石，要使它們上升同樣的溫度，水會(huì)吸收 . 更多 的熱量；如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比沙石 小 得多。 想想議議：我國北方樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量帶到房屋中取暖。用水做輸運(yùn)能量的介質(zhì)有什么好處？生活中、各種產(chǎn)業(yè)中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況？ 答：由于水的比熱容大,等質(zhì)量的水相對(duì)于煤油、酒精等其他常見液體而言,升高(或降低)相同的溫度,吸收(或放出)的熱量更多,用水做吸、放熱介質(zhì)有明顯的優(yōu)勢(shì)。在同等條件下,用水做介質(zhì)能從燃料處獲得更多的熱量,進(jìn)入暖氣片時(shí)對(duì)外釋放的熱量也更多,所以用水做介質(zhì)效果更好。生活中往往用熱水袋取暖；汽車、發(fā)電廠的發(fā)動(dòng)機(jī)也常用水做冷卻劑等等. 例題3.在烈日當(dāng)空的海邊玩耍，你會(huì)發(fā)現(xiàn)沙子燙腳，而海水卻是涼涼的，這是為什么？ 答：與同質(zhì)量的海水相比，沙子的比熱容較小，吸收相同熱量時(shí)，沙子的溫度升得快，海水的比熱容大，溫度升高的慢，所以沙子燙腳，而海水卻是涼涼的。 例題4：為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小亮用完全相同的加熱裝置對(duì)質(zhì)量分別為100g和400g的A、B兩液體進(jìn)行加熱，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像信息，下列說法中正確的是（　D　） A．A、B兩液體在0~8min內(nèi)吸收的熱量之比為 B．A、B兩液體的比熱容之比為 C．B液體的吸熱能力比A液體的強(qiáng) D．A液體比B液體更適合作發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液 解析：A．AB被相同的加熱裝置加熱，被加熱相同時(shí)間，AB吸收熱量相同，則A、B兩液體在0~8min內(nèi)吸收的熱量之比為，故A錯(cuò)誤； B．由圖得，AB加熱8min 吸收相同的熱量，A溫度上升 B溫度上升 AB的質(zhì)量分別為100g、400g，由得，A、B兩液體的比熱容之比為 例題5：如圖1所示，在比較“不同液體吸熱本領(lǐng)大小”的實(shí)驗(yàn)中，小虎將兩支溫度傳感器和兩個(gè)相同的試管（分別盛有初溫相同、質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體）分別固定在鐵架臺(tái)上，兩個(gè)試管放入同一個(gè)紅外加熱器中，兩個(gè)溫度傳感器的探頭部分與兩試管內(nèi)的液體接觸良好，兩只溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計(jì)算機(jī)相連接，對(duì)兩試管內(nèi)的液體加熱。這兩種液體在沸騰前，在計(jì)算機(jī)上得到圖2所示的溫度一時(shí)間實(shí)驗(yàn)圖線。 （1）如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量__不同____（填“相同”或“不同”）；如果加熱時(shí)間相同，甲液體吸收的熱量___等于___乙液體吸收的熱量（填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）分析圖2可知___乙___（選填“甲”或“乙”）液體的比熱容大； （3）通過測(cè)量液體的質(zhì)量并讀取紅外加熱器釋放的熱量計(jì)算出液體的比熱容___不同___（選填“大于”、“等于”或“小于”）其真實(shí)值。 （4）如圖3是某一沿海城市和某一內(nèi)陸城市年氣溫變化曲線，從圖像可以看出，在一年中，曲線a所示的城市氣溫變化較__大____（選“大”或“小”），根據(jù)上面探究過程中所獲得的知識(shí)可知，曲線a表示的是 __內(nèi)陸____（選“沿海”或“內(nèi)陸”）城市的年氣溫變化曲線。 解析：（1）[1][2]如果升高相同的溫度，加熱時(shí)間不同，如下圖所示，根據(jù)轉(zhuǎn)換法， 兩種液體吸收的熱量不同；如果加熱時(shí)間相同，根據(jù)轉(zhuǎn)換法，甲液體吸收的熱量等于乙液體吸收的熱量。 （2）[3]比較“不同液體吸熱本領(lǐng)大小”的實(shí)驗(yàn)中，采用的是控制變量法，需要控制兩種液體的質(zhì)量是相同的；實(shí)驗(yàn)中用相同的加熱器加熱，如果加熱時(shí)間相同，甲液體吸收的熱量等于乙液體吸收的熱量；由圖可知，升高相同的溫度，乙的加熱時(shí)間長(zhǎng)，則甲液體吸收的熱量小于乙液體吸收的熱量，說明乙液體的比熱容大。 （3）[4]在實(shí)驗(yàn)的過程中，紅外加熱器消耗的電能轉(zhuǎn)化為的內(nèi)能，并不全部給了液體，通過測(cè)量液體的質(zhì)量并讀取紅外加熱器釋放的熱量計(jì)算出液體的比熱容時(shí)，熱量結(jié)果偏大，根據(jù)Q=cmΔt可知，測(cè)量值要大于真實(shí)值。 （4）[5][6]由圖丙氣溫變化曲線得出，a城市最高、最低氣溫差比b所示的城市的大；沙石的比熱容比水小，在吸收或放出相同的熱量時(shí)，溫度變化值比較大，所以曲線a表示的是內(nèi)陸城市的年氣溫變化曲線。
熱量的計(jì)算 1.計(jì)算熱量的公式 吸熱公式：Q吸= cm(t-t0) 放熱公式：Q放= cm(t0-t) 如果用△t表示升高或降低的溫度，即溫度的變化量，則吸熱和放熱公式可以統(tǒng)一為 Q=cm△t 例題6：5kg的水溫度由40℃下降到20℃，放出的熱量Q放為多少？[］ 解：放出的熱量Q放為 答：放出的熱量Q放為4.2×105J。 拓展——熱平衡方程 例題7：有一根燒紅的鐵釘，溫度是820℃，質(zhì)量是2×10﹣3kg，將它投入到某種液體中，該液體的初溫是10℃，質(zhì)量是36.8g，鐵和液體的溫度達(dá)到20℃后不再變化。不考慮周圍環(huán)境的影響和熱損失，鐵的比熱容為0.46×103J/（kg ℃）。計(jì)算： （1）鐵釘放出的熱量； （2）該液體的比熱容？ 解：（1）鐵釘放出的熱量為 （2）由題意知 由液得，該液體的比熱容為 答：（1）鐵釘放出的熱量是736J； （2）該液體的比熱容是2×103J/（kg ℃）。班級(jí)：九年級(jí)（ ）班 姓名：
13.3比熱容（導(dǎo)學(xué)案）
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。
2.通過比較不同物質(zhì)的吸熱情況實(shí)驗(yàn)，體會(huì)控制變量法的作用，了解轉(zhuǎn)換法思想的應(yīng)用。
3.會(huì)用比熱容解釋有關(guān)現(xiàn)象，感受物理知識(shí)與生產(chǎn)生活的密切聯(lián)系。
4.會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的吸熱、放熱計(jì)算。
二、教學(xué)過程
學(xué)習(xí)內(nèi)容 學(xué)習(xí)任務(wù)
導(dǎo)入新課 烈日炎炎的夏季，白天海灘上的沙子熱得燙腳，但海水卻非常涼爽；傍晚太陽西落，沙子很快涼了下來，但海水卻仍然暖暖的。 同樣的日照條件，為什么沙子和海水的溫度不一樣？
比熱容 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^不同物質(zhì)的吸熱情況。 實(shí)驗(yàn)導(dǎo)覽：加熱 的食用油和水，每隔兩分鐘測(cè)量并記錄他們的 。 實(shí)驗(yàn)儀器： 實(shí)驗(yàn)方法： 、 實(shí)驗(yàn)步驟： 1.用托盤天平稱取相同質(zhì)量的食用油和水。它們的質(zhì)量都為200g。 2.將兩個(gè) 的電加熱器放入油和水中。 3.把兩個(gè)相同的溫度計(jì)同時(shí)插入油和水中。 4.記錄油和水的 溫度。（室溫） 5.把加熱器電源插入插座中并開始計(jì)時(shí)，每隔兩分鐘觀察一次溫度變化，將測(cè)量的溫度記錄到表格中。 6.通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)： 時(shí)間/min食用油的溫度/℃水的溫度/℃
實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 例題1：在“探究比較不同物質(zhì)的吸熱的情況”實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 （1）除圖中的器材外，本實(shí)驗(yàn)還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是_________。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該取質(zhì)量_________（選填“相等”或者“不相等”）、初溫相同的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中，用相同的電加熱器加熱，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表： 溫度/℃20304050加熱時(shí)間/s甲04082126乙0184064
（2）實(shí)驗(yàn)中，可以通過_________（選填“升高溫度”或者“加熱時(shí)間”）來比較兩種液體吸收熱量的多少。 （3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：當(dāng)它們升高相同溫度時(shí)_________（選填“甲”或“乙”）液體需要吸收的熱量更多，當(dāng)它們吸收相同的熱量時(shí)，_________（選填“甲”或“乙”）液體升溫更高。 （4）若在這兩種液體中選擇一種作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑，_________（選填“甲”或“乙”）更合適作冷卻劑。 （5）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到了兩種實(shí)驗(yàn)方法，分別是_________和_________。 怎樣表示不同物質(zhì)這種性質(zhì)上的差別呢 物理學(xué)中引入了 這個(gè)物理量。 1.定義： 2.符號(hào)： 3.表達(dá)式： 4.單位: ，單位符號(hào): 。 5.物理意義： 如水的比熱容是4.2×103J/(kg·°C)，其物理意義是： 例題2：根據(jù)，關(guān)于同一種物質(zhì)的比熱容c，下列說法正確的是（　　） A．若吸收的熱量增大一倍，則比熱容增大一倍 B．若加熱前后的溫度差增大一倍，則比熱容增大一倍 C．若質(zhì)量增大一倍，則比熱容減至一半 D．比熱容的大小與質(zhì)量大小無關(guān) 小資料：一些物質(zhì)的比熱容 從表中可以看出，水的比熱容 。當(dāng)環(huán)境溫度變化較快的時(shí)候，水的溫度變化相對(duì) 。生物體內(nèi)水的比例很 ，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快對(duì)生物體造成嚴(yán)重?fù)p害。水的比熱容是沙石的 倍多。質(zhì)量相同的水和沙石，要使它們上升同樣的溫度，水會(huì)吸收 . 的熱量；如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比沙石 得多。 想想議議：我國北方樓房中的“暖氣”用水作為介質(zhì)，把燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量帶到房屋中取暖。用水做輸運(yùn)能量的介質(zhì)有什么好處？生活中、各種產(chǎn)業(yè)中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況？ 例題3.在烈日當(dāng)空的海邊玩耍，你會(huì)發(fā)現(xiàn)沙子燙腳，而海水卻是涼涼的，這是為什么？ 例題4：為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小亮用完全相同的加熱裝置對(duì)質(zhì)量分別為100g和400g的A、B兩液體進(jìn)行加熱，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像信息，下列說法中正確的是（　　） A．A、B兩液體在0~8min內(nèi)吸收的熱量之比為 B．A、B兩液體的比熱容之比為 C．B液體的吸熱能力比A液體的強(qiáng) D．A液體比B液體更適合作發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液 例題5：如圖1所示，在比較“不同液體吸熱本領(lǐng)大小”的實(shí)驗(yàn)中，小虎將兩支溫度傳感器和兩個(gè)相同的試管（分別盛有初溫相同、質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體）分別固定在鐵架臺(tái)上，兩個(gè)試管放入同一個(gè)紅外加熱器中，兩個(gè)溫度傳感器的探頭部分與兩試管內(nèi)的液體接觸良好，兩只溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計(jì)算機(jī)相連接，對(duì)兩試管內(nèi)的液體加熱。這兩種液體在沸騰前，在計(jì)算機(jī)上得到圖2所示的溫度一時(shí)間實(shí)驗(yàn)圖線。 （1）如果升高相同的溫度，兩種液體吸收的熱量______（填“相同”或“不同”）；如果加熱時(shí)間相同，甲液體吸收的熱量______乙液體吸收的熱量（填“大于”、“等于”或“小于”）； （2）分析圖2可知______（選填“甲”或“乙”）液體的比熱容大； （3）通過測(cè)量液體的質(zhì)量并讀取紅外加熱器釋放的熱量計(jì)算出液體的比熱容______（選填“大于”、“等于”或“小于”）其真實(shí)值。 （4）如圖3是某一沿海城市和某一內(nèi)陸城市年氣溫變化曲線，從圖像可以看出，在一年中，曲線a所示的城市氣溫變化較______（選“大”或“小”），根據(jù)上面探究過程中所獲得的知識(shí)可知，曲線a表示的是 ______（選“沿海”或“內(nèi)陸”）城市的年氣溫變化曲線。
熱量的計(jì)算 1.計(jì)算熱量的公式 吸熱公式：Q吸= 放熱公式：Q放= 如果用△t表示升高或降低的溫度，即溫度的變化量，則吸熱和放熱公式可以統(tǒng)一為 例題6：5kg的水溫度由40℃下降到20℃，放出的熱量Q放為多少？[］ 拓展——熱平衡方程 例題7：有一根燒紅的鐵釘，溫度是820℃，質(zhì)量是2×10﹣3kg，將它投入到某種液體中，該液體的初溫是10℃，質(zhì)量是36.8g，鐵和液體的溫度達(dá)到20℃后不再變化。不考慮周圍環(huán)境的影響和熱損失，鐵的比熱容為0.46×103J/（kg ℃）。計(jì)算： （1）鐵釘放出的熱量； （2）該液體的比熱容？

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