初二物理比热容
初二物理—比热容教案初二物理—比热容教案 知识精解知识精解 (一)(一) 、比热容、比热容 1、物理意义:比热容是物质的一种特性,它反映的是物质容热本领的大小,每种物质 都有自己的比热容。 难点剖析: 比热容反映了物质的一种热学性质, 即质量相同的不同物质升高相同的温度 时吸收的热量不相等的性质,每种物质都有自己的比热容,不同物质的比热容一般不相同。 只要是相同的物质在同一状态时, 不论质量大小、 形状如何、 温度高低、 放热或吸热的多少, 它的比热容都是不变的,但同种物质在不同状态下比热容不同。 2、定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低) 1℃所吸收(或放出)的热量叫做 这种物质的比热容。 联想发散:单位质量的某种物质,温度降低1℃所放出的热量,与它升高 1℃所吸收的 热量相等,数值上也等于它的比热容。 3、单位:焦/(千克·℃),读做焦每千克摄氏度,用符号J/(kg·℃)表示。 如水的比热为 4.2×103J/(kg·℃),意思是质量为1kg 的水,温度升高(或降低) 1℃ 需要吸收(或放出)的热量为4.2×103J。 深化升华:对于质量相同的不同物质, 吸收或放出相同的热量时, 比热容大的物质温度 变化得小,利用这一知识解释一些现象, 如以比热容较小的砂石为主的内陆地区, 气温变化 明显,而沿海地区,水的比热容较大,气温变化就不明显。 (二)(二) 、热量的计算、热量的计算 1、 用 t0表示物体的初温, 用 t 表示物体的末温, 当物体温度升高, 吸收热量时, Q 吸=cm (t-t0); 当物体温度降低,放出热量时,Q 放=cm(t0-t)。 2、若用Δt 来表示物体吸热后升高的温度(t-t0)和物体放热后降低的温度(t0-t),则 吸热公式: Q 吸=cm(t-t0)和放热公式 Q放=cm(t0-t)可统一表示为:Q=cmΔt。 3、公式中各物理量的单位:比热容的单位要用:焦/(千克·℃)(J/(kg·℃)), 质量的单位要用千克(kg),温度的单位要用摄氏度(℃),热量的单位则用焦(J) 4、这两个公式解题的一般步骤是: (1)根据题意是吸热还是放热找出相应的公式;(2)明确要求的物理量;(3)根据 所给已知条件求解。 要点提示:应用热量公式解题应注意的几个问题: (1)质量的单位要用千克; (2)注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词,一定要分清初温、末温,升高 了、升高到(或降低了、降低到)的温度含义,要根据题意作出正确的判断; (3)对于两个物体间发生热传递过程或两次热平衡问题, 首先要分清谁吸热,谁放热, 同时要定准各个物体的 t0与 t,把数据代入公式时要一一对应; (4)应用热量公式的条件是物质的状态不能改变,若不考虑这个因素,计算结果就会出现 错误。 经典例题经典例题 【例 1】下面哪种情况下比热会发生变化() A、一杯水倒掉一半 B、水凝固成冰 C、0°C 的水变成 4°C 的水 D、铁块 加工成铁板 ★解析比热容是物质的一种属性,只要物质状态不变物质的比热容就不会变化。 A、C、D 中物质状态都没有发生变化, 因此比热容都没有变化; B 中发生了物质变化----水变成了冰, 所以比热容发生了变化。 答案: 点评:比热容描述物质的吸热本领,物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位 置、温度的改变而改变, 只要物质相同,比热容就相同。因此判断物质的比热容有没有发生 变化,只要看物质的状态有没有发生变化即可:物质状态发生变化,比热容就变化;否则就 不变。 【例 2】甲、乙两种金属的比热之比是3:1,质量之比是 2:1,当它们吸收相同的热量, 甲物体的温度升高了 10°C,则乙物体的温度升高了°C。 ★解析考查热量公式 Q=cm△t 由公式得 Q1=c1m1△t1,Q2=c2m2△t2。Q1= Q2,故 c1m1△t1= c2m2△t2,代入数量条件 C1:c2=3:1,m1:m2=2:1 得△t1:△t2=1:6,所以△t2=60℃. 点评:热量公式在中考当中是必考点,可能是定性分析, 也可能是定量分析计算,解题的关 键是对公式的灵活运用。 【例 3】下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质的种类有关的是() A、体积相等的两杯水温度都升高10℃,它们吸收的热量相同 B、质量相等的两块铜温度分别升高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 【例 4】关于物质的比热容,下列说法正确的是() A、比热容是物质的特性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小 B、只要温度升高相同,比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量少 C、温度高的物体比温度低的物体比热容大 D、比热容跟物体的质量、升高的温度、吸收的热量都有关 【例 5】(1)一滴水和一盆水,哪个比热容大?(2)把一根铁丝截为长短不同的两段,哪 段铁丝的比热容大?每段和整根铁丝相比,其比热容有无变化? 【例 6】沿海和沙漠地区的气温变化有明显的不同,沿海地区气温变化较小,而沙漠地区则 气温变化很大,为什么会有这种不同? 【例 7】质量是100g,温度是10℃的铁块,温度升高30℃,需要吸收多少焦的热量?(c 铁 3 =0.46×10 J/(kg·℃)) 【例8】为了探究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,实验室中准备了以下仪 器: 两个规格相同的电加热器,两个相同的酒精灯,两个相同的烧杯,两支温度计,手表,铁架 台,火柴,适量的水和煤油. (1)为了完成实验,还需要的仪器有。 (2)为了准确地控制物体吸收热量的多少,在上述提供的热源中,选比较 合理. (3)某小组实验中记录了实验数据(见表二),分析第 1、2 次或第3、4 次实验数据可看出; 同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的有关;分析第1、3 次或第2、 4 次实验数据可看出:质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量与物质的 有关. (4)在上面(3)的分析中采用的研究方法与我们所做过的实验的研究 方法相同(写一条即可) . ★解析本题重在考查控制变量法和实验数据的分析。 (1)题目探究“物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关” ,根据书本中的“物质 吸热本领的探究”实验,可以知道热量与物质种类、温度变化、物质质量都有关系。 因此在提供“两个规格相同的电加热器,两个相同的酒精灯”“两个相同的烧杯,两 支温度计” “适量的水和煤油”外,还要控制相同的质量,要用到仪器天平。 (2)电加热器和酒精灯相比,电加热器较易掌握提供的热量多少,为了得到更加准确的 结论我们选择电加热器。 (3)分析数据知道第1、2次或第3、4次数据都满足物质种类、温度变化相同,物质质量 和加热时间不相等,联系物质吸热本领的探究实验可得结论:同种物质升高相同温 度时,吸收的热量与物质的质量 有关 ;同理得到第二小问为“种类”。 (4)控制变量法在初中应用极为广泛,相关实验有研究蒸发快慢决定因素;摩擦力大小 决定因素;研究压强和压力、受力面积的关系;液体压强和液体密度、深度的关系; 浮力大小的决定因素。动能大小和物体质量、