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第十三章 内能
13.3 比热容
教学目标
1、知道不同物质的吸热能力不同
2、理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性
3、会利用比热容进行计算
重点：比热容的概念及相关计算
难点：对比热容的理解
引言：夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；
夜晚，沙子很快凉下来了，但海水却是暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？
一、比较不同物质吸热的情况
探究实验：
思路： 升高相同的温度，看吸热多少，即看电加热器的加热时间。
吸收相同的热量，看温度升高多少。
注意：控制变量：保证初温，质量和电加热器相同
实验目的：探究不同物质的吸热情况
实验工具：相同规格的电加热器、玻璃杯，温度计…...
实验步骤：取质量相等，初温相等的水和食用油，用规格相同的电加热器，给它们加热，使它们升高到相同的温度记录所用时间。
实验结论：不同的物质，在质量相等，升高温度相同时，吸收的热量不同。
如何来表示不同物质在这种性质上的差别呢？
二、比热容
1、定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积的比值叫做比热容
符号：c 单位：J/（kg ℃）
公式：c=
2、物理意义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量。（或降低温度所放出的热量）
例如：c水=4.2×103 J/（kg ℃）表示1kg的水温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103 J
c铁=0.46×103 J/（kg ℃）表示1kg的铁温度升高1℃所吸收的热量是0.46×103 J
3、注意：
①比热容是物质本身的一种性质，物质不同，一般比热容不同。
物态不同，比热容不同（水和冰）；比热容相同的，不一定是同一种物质（煤油和冰）
②比热容越大，物质的吸热能力越强
③水的比热容最大：升高1℃吸收的热量最多
例如：沿海城市气温变化不是很大；
冬季北方地暖，都是用的水暖
汽车的冷却剂用的是水
【例题1】关于物质的比热容，下列说法中正确的是（　 　）
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关 B．同种物质质量越大比热容就越大
C．因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂 D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变
【例题2】甲、乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图1，以下说法正确的是（　 　）
A．乙的比热容与丙的相等 B．甲的比热容比乙的大
C．甲的温度升高1℃，需吸收2000J的热量 D．甲、乙的温度都降低1℃，乙比甲放出的热量多
【例题3】小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（ ）
A．液体的比热容一定比固体的比热容大
B．同种物质发生物态变化后，比热容不变
C．由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D．2kg 的水温度升高 50℃，吸收的热量是 4.2×105J
三、热量计算
1、求吸收/放出的热量
Q=cm △t
升温：△t=t末-t初
降温：△t=t初- t末
注意：
1）升高到和升高了的区别：看清楚文字
2）注意标准大气压下水的沸点是100℃！
比如：
2kg 的水温度升高10℃，吸收了多少热量？
Q=cm △t=4.2×103 J/（kg ℃）×2kg×10℃=8.4×104J
2kg的水，初温为10℃，升高到50℃，吸收了多少热量？
Q=cm △t=4.2×103 J/（kg ℃）×2kg×（50℃-10℃）=3.32×104J
2、知3求1（比热容作为已知量）
3个公式的变形：
例如：2kg 的水吸收了2.1×105 J的能量，温度升高了多少度？
△t=
【例题4】将200g ,80℃的热水和400g ,20℃的冷水混合，不计热量损失，达到热平衡时，混合后水的温度是 ℃
【例题5】标准大气压下，2kg初温为30℃的水，吸收3.36×105J的热量后，水的温度升高 ℃
四、考点
1、比较物质吸热能力的三种方法
2、在图像/表格里面比较物质的吸热能力
3、求比例
4、求比热容
5、求吸收的热量
【例题6】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失）如
图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（ ）
A．A的比热容与B的比热容之比为2：1
B．A的比热容与B的比热容之比为2：3
C．都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
【例题7】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未知液体加热，他得到如下数据：
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
未知液体 60 20 6 62
（1）为了完成以上探究性实验，还需要补充的器材是 .
（2）在实验中该同学是根据 来判断吸收热量的多少．
（3）实验表明，在相同条件下吸热的能力更强的是 （选填“水”或“未知液体”）．
（4）加热3分钟，未知液体吸收的热量为 J
（5）若，依据以上条件求出C液= J/kg·℃.
【例题8】某同学利用如图甲所示的装置比较a、b两种液体吸热的情况：
(1)实验中应量取质量相等的两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同规格的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过_做功_(填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热6 min，a液体吸收的热量__ _(填“大于”“等于”或“小于”)b液体吸收的热量。分析图象可知：质量相等的液体a和b，升高相同温度时，__ 吸收的热量多。
(3)物理学中用比热容表示物质的吸热能力，由图象可知，a、b液体的比热容之比是_ _____
【例题9】图甲是小峰在标准大气压下“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）实验前按　 　（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中，某时刻温度计的示数如图乙所示，该物质此时的温度是　 　℃。
（3）图丙是小峰根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图象，由图象可知该物质在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能　 　（选填“增加”“减少”或“不变”）。
（4）由丙图可知，该物质在固态时的比热容是 　　J/（kg ℃）。
(5) 若该物质为冰，质量为100g,由丙图可知，该物质在3-5min吸收的热量是　 　J
（6）试管中的固体完全熔化后，若持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的液体　 　（选填“会”或“不会”）沸腾。
【课上习题】
1、用如图2所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是（　 ）
A．水比煤油的比热容大
B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀
C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间
D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后．煤油比水升高的温度大
2.下列热现象的说法中，正确的是（　 　）
A．汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大
B．打开香水瓶不久，满屋子都能闻到香气，是因为香水发生了升华现象
C．在发烧病人的额头上擦冷水降温，是因为蒸发放热
D．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多
3.下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（　 　）
A．夏天．在地上洒水会感到凉快 B．北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C．海边昼夜温差变化比沙漠中小 D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
4. 用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的 温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（　 　）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．升高相同的温度，两液体吸收的热量相同
5.小天用电热水壶将1千克20℃的水加热至70℃，在这个过程中，下列分析正确的是（ 　）{c水=4.2×103J/（kg ℃）}．
A．水吸收的热量为2.1×105J B．电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能
C．水的温度升高，它的内能减小 D．水的温度升高，它的比热容变大
6. 小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：_
_(选填“甲”或“乙”)物质为水，另一种液体的比热容为__ J/（kg ℃），这种液体在0～15min内放出的热量为__ J_.
7. 图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油．
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内　
（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和 　 　．
（3）图2中能合理反映该实验结果的图象是　 　（选填“甲”“乙”或“丙”）．
8.在“母亲节”这天，小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤，然后用盆子装了5kg的水，将装汤的碗放在水中进行冷却．小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的 大．过了一会儿，水温由20℃升高到25℃，水吸收的热量为
J．
【课后作业】
1.小明根据下表1所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是（　 　）
A．液体的比热容一定比固体的比热容大
B．同种物质发生物态变化后，比热容不变
C．由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高
D．2kg的水温度升高50℃，吸收的热量是4.2×105J
2. 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加 热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为（　 　）
A．2.1×103J/(kg·℃) B．4.2×103J/(kg·℃)
C．1.2×103J/(kg·℃) D．条件不足，不能确定
3. 在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示．
（1）实验中应量取质量_ 的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中．
（2）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过__ _来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少．
（3）实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知_ _ _物质的吸热能力强．
（4）甲乙两种液体的比热容之比是
（5）若甲液体是水，质量为200g,c水=4.2×103J/（kg ℃），则乙液体加热4min吸收的热量是 J
4、在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，在两个相同的烧杯中分别装有质量为200g的水和某种液体，实验装置如图甲所示，反映该实验结果的图象如图乙所示。
(1)实验中应该选择_ ___ 的电加热器。
(2)实验结果表明：不同物质，在_ _ _、_ ______ ___相同时，吸收的热量不同。已知水吸热能力较强，乙图中能反映“某种液体”吸热情况的是图线__ ____(选填“A”或“B”)。加热2min，某种液体吸收的热量是_ ___J。
5、在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，使它们升高相同的温度。比较它们吸收热量的多少，看看这两种物质的吸热情况是否存在差异。
（1）为了得到质量相同的水和煤油，在实验室里通常使用的测量工具是　 　。
（2）在相同条件下用相同的电加热器分别给水和煤油加热，要使水和煤油升高相同的温度，对
　 　（“水”或“煤油”）加热的时间更长。
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图象，由图象可知，水的温度随时间变化的图象是　
（选填“a”或“b”），煤油的比热容为　 J/（kg ℃）。
6、如图是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
（1）图甲中需要用到___ （填“体积”或“质量”）和初温都相同的水和食用油。
（2）根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图象，如图乙，分析图象可知，加热10min，水吸收的热量_ _（填“大于”、“小于”或“等于”） 食用油吸收的热量，食用油的温度变化大于水的温度变化，由此可知，__ _______的吸热能力更强。
（3）通过图象乙还可以得出当地的大气压_ __（填“高于”、“低于”或“等于”）标准气压；食用油的比容热为_ J/（kg ℃）。
（4）小红也完成了实验，她将水的温度随加热时间变化的图象和小明的进行比较，如图丙中的图线可知，小红和小明在实验中所用水的质量之比是___ __。
（5）在实验中的电加热器工作的效率是90%的含义是__ _ _。
A．该电加热器可以把90%的电能转化为内能
B．该电加热器可以把10%的电能转化为内能
C．该电加热器传递给液体的内能90%来源于电能
（6）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区大，这是因为干泥土和水相比，_ 比热容较小。
7（5分）．为了比较水和食用油的比热容，某同学用如图所示的器材进行了实验。实验数据记录如下：
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 200 20 6 40
食用油 200 20 6 70
（1）为了保证在相同的时间内水和食用油吸收的热量相同，则电加热器的发热体要　 　在液体中。
（2）由实验数据可知，不同的物质在　 、 时，　 不同。
（3）实验中食用油吸收的热量是　 J。
8 (4分)在“比较不同物质吸热的情况”的实验中，用相同规格的电加热器加热，实验装置如图所示。
(1)实验中应量取__ _ _的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。液体的量要适当，至少要能_ _电加热器的发热体，保证液体在相等时间内吸收热量相同，太多则实验耗时较长。
(2)实验中记录的数据如下表所示，分析实验数据可知：__ 的吸热能力较强。
(3)物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同，上述实验中，甲和乙的比热容之比为 __。
9（5分）如图所示，某同学在两只相同的烧杯里分别装入水和某种液体，比较它们吸热的情况。
为了便于比较，实验中要求在两烧杯中放入__ _____的电加热器（选填“规格相同”或“规格不同”），这样可以保证在相同的时间内，两种液体__ _____相同（选填“升高的温度”或“吸收的热量”）。放置时，要使电加热器的发热体__ __在液体中。（选填“浸没”或“部分浸入”）
（3）调整器材后，测得的数据如下表所示，分析实验数据可知乙的比热容是__ ___
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
甲 200 20 40 4.2
乙 200 20 40 2.1
10（4分）．小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。
（1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。
（2）实验中选择相同规格的电热器，其目的是 。
（3）小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙，
分析图乙可知 （填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×103J/（kg ℃），则B的比热容为 。
11、如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能　
　第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的　
　倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。
12、小明同学用一种加热器将质量为100g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度﹣时间图象如图所示，根据图象可以看出AB段的比热容___ ____CD段的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）， BC段所吸收的热量为______ ____J;

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