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第十三章 内能
第1节 热量 比热容
【学习目标】
1.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2.通过比较不同物质的吸热情况实验，体会控制变量法的作用，了解转换法的应用。
3.会用比热容解释有关现象，感受物理知识与生产生活的密切联系。
4.会进行简单的吸热、放热计算。
【学习重点】比热容概念的理解、热量的计算。
【学习难点】比热容概念建立、热量的计算、利用比热容解释相关现象。
【自主预习】
阅读教材，完成以下问题：
1．在加热水的过程中，水 热量，沸腾前温度不断 ，这个过程中发生了 。
热传递的过程中， 叫作热量，热量的单位是 ，符号为 ，1g水温度升高1℃时吸收的热量约为 J。
2.相同质量的水和食用油，当升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”、“不相同”）。
3．在探究不同物质的吸热能力实验中，我们用到了转换法：
①升高相同的温度时，通过比较 长短来判断物体的吸热能力；
②加热时间相同时，通过比较 的快慢来判断物体的吸热能力。
4.比热容：①比热容是用来比较物质吸热能力的物理量。
②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的温度 ，叫做这种物质的比热容。
③单位： ，读作焦每千克摄氏度。
④比热容是物质的一种 ，每种物质都有自己的比热容。
5．影响吸放热的因素：物质的 、 、 。计算物质吸热的公式：Q吸= ，计算物质放热的公式：Q放= 。
【探究新知】
探究点一热量
（一）水吸收的热量跟哪些因素有关
1．在用天然气加热水的过程中，水 热量，沸腾前温度不断 ，这个过程中发生了 。
热传递的过程中， 叫作热量，热量的单位是 ，符号为 ，1g水温度升高1℃时吸收的热量约为 J。
2. 烧水时，水吸收的热量的多少跟哪些因素有关？有怎样的关系？请用你的生活经验来支持你的观点。
。
。
（二）比较不同物质的吸收热量的情况
1.加热质量相等的水与油，升高相同的温度，加热的时间不等，说明物质吸收热量的多少可能与物质的 有关。
2.实验探究：比较不同物质（水、煤油）吸收热量的情况
请同学们阅读课本实验并对照桌上的实验器材，小组合作讨论设计实验方案。
实验方案：比较不同物质吸热能力的方法
① 。
② 。
3.思考讨论以下问题：
①如果我们要研究不同物质吸热的多少，是否会受到物质种类的影响，那么，我们需要保证哪些物理量不变？
控制 不变（或 不变），利用了 法。
②相同规格的加热器每秒放出的热量是一定的，所以实验中用相同的加热器有什么好处？
利用相同的加热器的好处是可以 来判断物体吸收热量的多少，利用了 法。
实验时要注意的问题：
①为节省实验时间，每小组所采用的两种不同物质的质量要适当的少一些，若是选用热水做热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水；
②如果两种物质的初温不相等，可通过加热的方式调整一下。
4.进行实验，收集数据。
物质的种类 水 食用油
升高的温度（℃）
加热的时间（min）
5.分析与论证:
分析归纳：质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，对 加热的时间长， 吸收的热量多， 的吸热能力强。
结论：质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量 。
6.为了表示不同物质吸热能力的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。利用比热容来表示质量相同的不同物质，升高相同温度吸收热量不同的性质。在比较时要让质量相等，温度升高也相等，质量取1kg，比较起来最为方便。
[自主学习]自学比热容的定义、单位。
①一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。用符号 表示。
②单位: ，符号 。
③比热容是物质的 。
7.观察一些物质的比热容：
（1） 的比热容最大，表示的含义 。
（2）水与冰的比热容 （相同/不同）。
（3）分析比热容表，可以找出哪些规律？
① 。
② 。
③ 。
[点拨]比热容是物质的一种特性，比热容与物质的 有关，与质量、体积、温度、位置等因素 。
8.[知识应用]
①为什么用水作“冷却剂”冷却汽车的发动机？
① 。
②为什么用水作“热源”在暖气管道中循环？
② 。
③同样的日照条件下，为什么中午的沙子比海水的温度要高
③ 。
④请解释上课开始的问题：蜥蜴为什么跳舞？
④ 。
[归纳]水的比热容较大这一特性的应用：
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。
探究点二 热量的计算
1.热量的计算公式：
（1）物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比，计算公式： 。
（2）物体放出热量计算公式： 。
[点拨]以上两个公式，都可以用 来表示。
2.[例题1]某温泉度假村利用地热水作为房间洗浴用水，请计算：质量为100kg的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是多少？［c水=4.2×103J/(kg·℃)］
3.[例题2]使20 g冰的温度从－10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103J/(kg·℃)］
[点拨]在利用Q=cm△t进行计算时要注意：
1．各个物理量的单位。质量单位用千克（kg），温度单位用℃。
2．△t是温度的变化值，既不是初温也不是末温，注意区分温度“升高到”和“升高了”。
3．物体吸热升温和放热降温的计算公式相同，注意温度的变化。
4．还可以利用公式变形计算质量：m=；比热容：c=；温度变化：△t=。
【当堂练习】
1．下列说法正确的是 （ ）
A.一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的一半
B.吸收热量多的物质，比热容一定大
C.高温物体放出的热量一定多
D.质量相等的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度
2.下列说法中，能反映物体放出热量多少跟物质种类有关的是　（ ）
A.相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B.相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C.不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
D.不同质量的不同物质，降低不同的温度，放出的热量一定不同
3.生产生活中，我们常利用水的比热容大这一性质。下列事例中与这一性质无关的是（ ）
A. 福岛核电站受损后灌注海水降温
B. 沿海地区的气温变化小
C. 晚间，在春播秧田里灌水保温
D. 在发烧病人的额头上擦冷水降温
4.两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，若甲、乙两液体吸收相同的热量，则_____液体升高的温度较多；两者比较，_____液体更适合作汽车的冷却剂。
5.如图2所示，图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
①两支试管里水和煤油的质量_____（选填“相同”或“不同”）；
②相同时间内，水吸收的热量_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
③由图乙可知，______的吸热能力更强。
【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。
。
第十三章 内能
第1节 热量 比热容
【自主预习】
1．吸收 升高 热传递 传递热的多少 焦耳 J 4.2J
2.不相同 3．①加热时间 ②温度变化
4.②乘积之比 ③J/(kg·℃) ④特性
5．质量 升高的温度 种类 cm (t-t0) ＝cmΔt cm (t0-t) ＝cmΔt
【探究新知】
探究点一热量
（一）1．吸收 升高 热传递 传递热的多少 焦耳 J 4.2
2.（1）水吸收的热量与水的质量有关，水的质量越大吸收热量越多。
（2）水吸收的热量与水温升高多少有关，水温升高越多吸收热量越多。
（二）1.种类
2. ①使质量相同的不同物质升高相同的温度，看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。②使质量相同的不同物质加热相同的时间，看升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。
3.①物体的质量、升高的温度 加热时间 控制变量
②通过加热时间的长短 转换
5.水 水 水 不同
6.① c ②焦每千克摄氏度 J/(kg·℃) ③特性。
7.（1）水 1kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J
（2）不同
（3）①不同物质的比热容一般不同，如冰和煤油其比热容却相同
②物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同
③大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外
种类和状态 无关
8. ①因为水的比热容大，在质量一定的条件下，升高相同温度时，水吸收热量多，用水作冷却剂效果好
②因为水的比热容比油的大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以用热水取暖效果好
③因为水的比热容比油的大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以用热水取暖效果好
④砂石的比热容较小，吸收相同的热量时升温较快，为了不被烫伤，脚要轮流离开地面
探究点二 热量的计算
1.热量的计算公式：
（1）Q吸＝cm(t－t0)
（2）Q放＝cm(t0－t) Q＝cmΔt
2.（1）2.1×107J
解析：地热水放出的热量
Q放 = c水m(t0-t)= 4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃-20℃)= 2.1×107J。
3. 420 J 20g
解析：m冰=20 g=20×10-3 kg，Δt冰=0℃-(-10℃)=10℃，冰吸收的热量Q吸=c冰m冰Δt冰=2.1×103 J/(kg·℃)×20×10-3 kg×10℃=420 J；
由题知，冰升高温度吸收的热量由水降温放热提供，即Q吸=Q放=c水m水Δt水，Δt水=5℃-0℃=5℃，需要水的质量
m水＝＝
【当堂练习】
1.D 2.B 3.D 4.甲 乙 5.①相同 ②等于 ③水

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