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第2節 科學探究：物質的比熱容 第2課時 物質的比熱容
素養目標
知道比熱容的定義,會用比熱容觀點解釋有關生活現象。
◎重點:掌握吸熱(放熱)公式及進行簡單的計算。
【預習導學】
隨著人們生活水平的提高,越來越多的家庭采用“水地暖”進行取暖。其原理是以電、煤或天然氣為熱源,把水加熱到不高于60 ℃,并以水為媒介,將水輸入加熱管內,而且加熱管下方鋪有一層保溫材料,通過埋設在地板內的加熱管把地板加熱,向室內供熱的一種供暖方式。
為什么水地暖用水做媒介取暖而不用其他物質 讓我們帶著這個疑問進入今天的物理課堂。
知識點1比熱容
1.定義:比熱容的大小等于一定質量的某種物質在溫度升高(或降低)時吸收(或放出)的熱量與它的 之比。
2.單位: ,讀作: 。
3.當溫度升高時,公式c= 。
4.水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示的意義是 。
對點自測
汽車發動機是用水做冷卻劑的,這是利用了水的 較大的性質;一杯水倒出一半后,剩下的半杯水的比熱容 (選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【答案】知識點一
1.質量和升高(或降低)溫度的乘積
2.J/(kg·℃)　焦耳每千克攝氏度
3.
4.質量為1 kg的水,溫度升高(或降低)1 ℃時,吸收(或放出)的熱量是4.2×103 J
對點自測
比熱容　不變
知識點2物體升溫(或降溫)時吸收(或放出)熱量的計算公式
1.吸熱公式:Q吸= 。
2.放熱公式:Q放= 。
【答案】知識點二
1.cm(t2-t1)
2.cm(t1-t2)
【合作探究】
任務驅動1比熱容的理解與應用
1.分析課本“常見物質的比熱容”表格,然后同學們通過討論回答以下問題;
(1)常見的物質中,比熱容最大的物質是 。
(2)比熱容的大小與哪些因素有關,并說出你的依據。
·學習小助手·
比熱容是物質的一種特性,同種物質在同種狀態下,比熱容不隨其形狀、質量、溫度高低的改變而改變。
　(3)人們選擇用水作為汽車發動機冷卻劑、用水取暖,這是為什么
。
(4)解釋【生活中的物理】所提到的“為什么水地暖用水做媒介取暖而不用其他物質 ”
。
(5)沙漠地區晝夜溫差很大,而沿海地區晝夜溫差不大,這是為什么
【答案】任務驅動一
1.(1)水
(2)①與物質的種類有關,因為不同物質的比熱容一般不同;②與物質的狀態有關,因為水和冰的比熱容不相同
(3)水的比熱容大,在質量一定的條件下,水升高(或降低)一定溫度吸熱(或放熱)很多,用水做冷卻劑或取暖效果好
(4)水的比熱容較大,在溫度變化量Δt一定時,相等質量的水釋放的熱量較多
(5)沙漠主要是沙石,沿海主要是海水,海水的比熱容大于沙石的比熱容。在白天受日照時,沙石升高的溫度大,海水升高的溫度小;而在晚上無日照時,沙石放出熱量降溫快,溫度低,海水放出熱量降溫慢,溫度高。所以海水的晝夜溫度變化比沙石的溫度變化要小,即沿海地區晝夜溫差小,而沙漠地區晝夜溫差大
任務驅動2比熱容公式c=的應用
1.質量為200 g、初溫是24 ℃的實心金屬小球吸收2.3×103 J的熱量之后,溫度升高到49 ℃。那么,這種金屬的比熱容是多少 查表可知此金屬是什么
物質 比熱容c/[J/(kg·℃)]
鋁 0.9×103
鋼鐵 0.46×103
銅 0.39×103
(續表)
物質 比熱容c/[J/(kg·℃)]
鉛 0.13×103
2.小華在家中用電熱水壺燒水,將質量為2 kg的水從20 ℃加熱到70 ℃。已知水的比熱容c水=4.2×103 J/(kg·℃),求水吸收的熱量。
3.水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃),初溫為30 ℃、質量為2 kg的水吸收2.1×105 J的熱量后溫度將升高到多少℃
【答案】任務驅動二
1.解:實心金屬的質量m=200 g=0.2 kg,
由Q吸=cm(t-t0)可得,該金屬的比熱容:
c===0.46×103 J/(kg·℃),
查表可知該金屬是鋼鐵。
2.解:由比熱容的計算公式c=可得水吸收的熱量為:
Q吸=c水m水(t2-t1)
=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)
=4.2×105 J
3.解:由比熱容的計算公式c=可知:
t2-t1===25 ℃
所以t2=25 ℃+t1=25 ℃+30 ℃=55 ℃
答:初溫為30 ℃、質量為2 kg的水吸收2.1×105 J的熱量后溫度將升高到55 ℃。
·學習小助手·
利用公式進行計算時的注意事項:正確理解公式中各物理量的意義;各物理量的單位必須統一為國際單位。

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