初中鲁教版 (五四制)第十九章 热和能第四节 比热容学案

19.4 比热容

学习目标

1．知道不同物质的吸放热的能力不同，理解什么是物质的比热容，比热容的单位及其读法；

2．会查物质的比热表。会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象；

3．学会利用热量公式Q=cm△t进行热量计算：Q吸=cm（t2—t1）和Q放=cm（t1—t2）。

学习重难点

1．比热容概念的建立，理解比热容的概念；

2．热量公式Q=cm△t的应用。

学习过程

一、预习导航

1．书上“观察与实验：探究物质的吸热能力”的实验现象是：食用油的温度比水升得快一些。说明升高相同温度，水加热的时间要      （长/短）一些，吸收的热量要      （多/少）一些。进一步得出，水的吸热能力比食用油要       （强/弱）一些。

2．大量实验表明，物体吸收热量的多少，不仅与     和     有关，还与     有关。

动脑筋1：某同学在做“探究物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和食用油加热。他得到如下数据：

（1）在实验中，采用相同的电加热器加热的目的是              ，比较加热时间的目的是比较                         。

（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的             有关。

（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：质量相同的水和食用油升高___________，吸收的热量不相等，水吸收的热量比食用油_____。

（4）由实验结果可知：水和食用油比较，_______吸热能力更强。

二、比热容

1．我们引入比热容来描述物质的           。单位       的某种物质，温度升高     所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容的符号是：_____。比热容的单位是_________，读作                。

2．相同质量的同种物质温度降低1℃放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量     （相等/不相等），因此，比热容同样可以描述物质的        能力。

3．比热容是物质的－种特性，不同物质的比热容大小     。分析教材的表格“一些物质的比热容”可知：不同物质的比热容一般          ，同种物质在不同状态时的比热容        ，即比热容只与物体的       和        有关，与物体的质量和温度       （有关/无关）。它反映物质的吸收或放出热量的能力，即质量相同，升高相同温度，比热容大的物质吸收的热量________。

4．常见物质的比热容的表中：______的比热容最大，________的比热容最小。相同质量的水和其他物质，在温度变化相同时，水吸收或放出的热量更______。人们用冷水冷却发动机，用热水取暖都是因为水的_________大。

5．干泥土的比热容是0.84×103J/（kg·℃）。其物理意义是：质量为1千克的干泥土，温度______时_______是0.84×103______。

动脑筋2：水的比热容是___J/（kg·℃），其物理意义是：__________________。若某个铁球的比热容为0.46×103J/（kg·℃），则半个铜球的比热容为___________________。

动脑筋3：关于比热容，下列说法中正确的是（    ）

A．物体的比热容与跟物体的质量有关

B．物体的比热容与物体的温度有关

C．物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关

D．物体的比热容是物体的一种特性，与温度、质量都没有关系

动脑筋4：一瓶矿泉水放入冰箱结冰后，下列物理量不发生改变的是（    ）

A．体积    B．密度    C．质量    D．比热容

动脑筋5：沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小，这是因为（    ）

A．水的密度比沙石的密度小

B．水的比热容大于沙石的比热容

C．水的热量大于沙石的热量

D．水的传热本领比沙石的传热本领差

动脑筋6：下图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置：

（1）加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________________；水和煤油吸热的多少是通过___________________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。

（2）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是（    ）

A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等）

B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油

C．使用相同的烧杯

三、热量的计算

1．相同质量的水和煤油，若加热条件相同时，相同时间内，_______的温度升高的多，若升高相同的温度，_______吸收的热量多。这反映了水的吸热能力比煤油强。

2．________的物质温度升高___所____的热量叫做该物质的比热容。符号是____，它的单位是____________。

3．水的比热容是_________，它表示的物理意义是：1kg的水温度升高1℃需吸收的热量是_________J；那么2kg的水温度升高1℃需吸收热量是_________，2kg的水温度升高5℃需吸收热量是_________。由此得出物质吸收的热量与_________、_________、_________有关。通常用Q表示_________，c表示_________，m表示_________，⊿t表示_________，热量的计算公式为_________。若用t1表示初始温度，t2表示末尾温度，则降温时⊿t=_________，降温时⊿t=_________。

动脑筋7：甲乙两个物质量之比为2∶1，吸收相同的热量后升高的温度之比为1∶3，甲乙两物体比热容之比是（    ）

A．6∶1      B．1∶6      C．2∶3    D．3∶2

动脑筋8：某同学家中有一质量为1kg的铝壶，能装4kg的水，把这壶水由10℃加热到沸腾。已知c水=4.2×103J/（kg·℃）、c铝=0.88×103J/（kg·℃）。求这一过程中：

（1）水吸收了多少热量？

（2）铝壶与水共吸收了多少热量？

动脑筋9：在加热质量为2kg的铝块的过程中，铝块吸收了1.8×106焦的热量，温度升高到20℃。（已知c铝＝0.9×103J/（kg·℃））求：铝块的初始温度是多少？

动脑筋10：用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg，求：

（1）水吸收的热量Q吸；（2）煤气完全燃烧放出的热量Q放；（3）煤气灶烧水的效率η。

达标检测

1.沿海地区昼夜温差比同纬度内陆地区小，主要是因为水的（    ）

A. 比热容较大 B. 比热容较小 C. 密度较大 D. 密度较小

2.关于热现象，下列说法正确的是(   )

A.一杯水比一桶水的比热容小

B.0 ℃的冰变成0 ℃的水，温度不变，内能不变

C.物体放出热量，温度一定降低，内能不一定减小

D.夏天，海边的温度比内陆地区温度低，这是由于水的比热容较大

3.质量相等，初温相同的甲、乙两种不同的液体，分别用两个相同的加热器加热，加热过程中温度随时间变化图象如图所示，根据图象可得到两液体的比热容(    )

A.甲液体的比热容大                    B.乙液体的比热容大

C.甲、乙两液体的比热容一样大               D.无法判断

4.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(   )

A.让热水流过散热器供暖 B.夏天在房间内洒水降温

C.沿海地区昼夜温差较小 D.用循环水冷却汽车发动机

5.下列实例中，不是利用水的比热容较大这一特性的是(   )

A.汽车发动机用水循环冷却 B.在河流上建水电站，蓄水发电

C.“暖气”中采用水循环供暖 D.在城市建人工湖，有助于调节气温

6.质量相同的两个物体由于吸热而升温，若它们的比热容之比为1：2，升高的温度之比为3：2，则它们吸收的热量之比为(   )

A.3：4 B.4：3 C.1：3 D.3：1

7.水稻是喜温植物，春季育秧时，通常傍晚向秧田灌水，早晨将水放出，以防霜冻．隐含的物理知识是，水的________较大．气温降低时，水能够________（选填“放出”或“吸收”）较多的热量．

8.已知，让质量相等的铝、铁、铜三种金属吸收相同的热量后，_____的温度升高得最多；若它们降低相同的温度，_____放出的热量最多。

达标检测答案以及解析

1.答案：A

解析：因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜之间的温差小，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

2.答案：D

解析：不管水质量多少，水的比热容都是，故A错误；0 ℃的冰变成0 ℃的水，温度不变，但需要吸热，所以内能增加，故B错误；物体放出热量，物体的内能减小，温度不一定降低，比如晶体物质在凝固过程中放出热量，内能减小，而温度保持不变，故C错误；夏天，相同质量的水和砂石吸收相同热量时，由于水的比热容较大，故砂石温度升高得快，水温度升高得慢，故D正确。

3.答案：B

解析：由图示可以看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲的温度升高的快，利用热量的计算公式 可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小；所以，甲的比热容小，乙的比热容大.故选B.

4.答案：B

解析：因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故A不符合题意；炎热的夏天，在房间内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故B符合题意；因为水的比热容大于砂石的比热容，相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，所以沿海地区昼夜温差比内陆地区小，故C不符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以用循环水冷却汽车发动机，故D不符合题意。

5.答案：B

解析：A.因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车的冷却液；

B.在河流上建水电站，蓄水发电，是利用水的重力势能转化为水轮机的动能，水轮机的动能再转化为电能；

C.因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖系统使用热水循环供暖；

D.因为水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚，水放出热量，温度降低的少，能调节周围的气温.故选B.

6.答案：A

解析：根据可知，质量相同的物体吸收的热量与比热容、升高的温度成正比，它们的比热容之比为1：2，升高的温度之比为3：2，故它们吸收的热量之比为3：4。

7.答案：比热容；放出 

解析：解：水的比热容是常见物质中最大的；

根据，气温降低时，由于水的比热容比较大，在质量一定时，水可以放出更多的热量．这样可在夜晚防止霜冻，保护秧苗．

故答案为：比热容；放出．

8.答案：铜；铝

解析：质量相等的铝、铁、铜三种金属，因为，吸收相同的热量后，由可知，，即铜的温度升高得最多；质量相等的铝、铁、铜三种金属，因为，降低相同的温度，由可知，，即铝放出的热量最多。