13.3比热容 教学目标: (一)知识与技能 1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性,掌握比热容的单位。 2.能用热量的计算公式解决较简单的热量计算题 (二)过程与方法 1.通过探究,比较不同物质的吸热能力 2.阅读“气候与热污染”,了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题,并了解“热岛效 应”。 (三)情感、态度与价值观 利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力 教学重点: 比热容的定义与应用。 教学难点: 运用比热容的概念,解决实际问题 教学方法 演示实验与学生实验相结合的教学方法 教学用具: 烧杯两个,各装等量的水和煤油,两支温度计,两个相同功率的电热器(热 得快),两个搅拌器。 教学过程 (一)复习提问 提问:热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同? (二)引入新课 利用热量单位卡的规定引入新课 从热量单位卡的规定,我们知道使1克水升高1℃需要吸收的热量是1卡。这个规定中 限定了1克的水,限定了温度升高1℃。可见水的质量越多,升高温度的度数越多,需要吸 收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。 举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关 卡的规定中,还限定了升温的物质是水。那么,其他物质,在质量相等、温度升高的度 数也相等时,吸收的热量是不是跟水一样多呢? (三)新课教学 热量的大小跟哪些因素有关? 热总是由高温物体传向低温物体,直到温度相等为止。高温物体放热,温度降低:低温 物体吸热,温度升高。当物体的温度升高或降低时,物体吸收或放出的热量多少跟什么条件 有关呢 1.热量跟物体的质量有关。 我们都有这样的常识,同温度的一壶水和半壶水,要加热到沸腾,一壶水吸收的热量多 同样,要把开水自然冷却,水越少,凉得越快,所以,物体温度升高或降低时,吸收或放出 的热量跟质量有关。质量越大,热量越多 2.热量跟物体升高或降低的温度有关 同一块铁,把它烧到温度为100℃需要的热量少,继续把它烧到1000℃,需要的热量多
1 13.3 比热容 教学目标： （一）知识与技能 1.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性，掌握比热容的单位。 2.能用热量的计算公式解决较简单的热量计算题。 （二）过程与方法 1. 通过探究，比较不同物质的吸热能力； 2.阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解“热岛效 应”。 （三）情感、态度与价值观 利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。 教学重点： 比热容的定义与应用。 教学难点： 运用比热容的概念，解决实际问题。 教学方法： 演示实验与学生实验相结合的教学方法。 教学用具： 烧杯两个，各装等量的水和煤油，两支温度计，两个相同功率的电热器（热 得快），两个搅拌器。 教学过程： （一）复习提问 提问：热传递的实质是什么？什么叫做热量？为什么热量的单位跟功的单位相同？ （二）引入新课 利用热量单位卡的规定引入新课。 从热量单位卡的规定，我们知道使 1 克水升高 1℃需要吸收的热量是 1 卡。这个规定中 限定了 1 克的水，限定了温度升高 1℃。可见水的质量越多，升高温度的度数越多，需要吸 收的热量越多。其实大家也都有这方面的经验。 举例说明物体吸热的多少跟物体的质量和物体温度升高的度数有关。 卡的规定中，还限定了升温的物质是水。那么，其他物质，在质量相等、温度升高的度 数也相等时，吸收的热量是不是跟水一样多呢？ （三）新课教学 一、热量的大小跟哪些因素有关？ 热总是由高温物体传向低温物体，直到温度相等为止。高温物体放热，温度降低；低温 物体吸热，温度升高。当物体的温度升高或降低时，物体吸收或放出的热量多少跟什么条件 有关呢？ 1．热量跟物体的质量有关。 我们都有这样的常识，同温度的一壶水和半壶水，要加热到沸腾，一壶水吸收的热量多。 同样，要把开水自然冷却，水越少，凉得越快，所以，物体温度升高或降低时，吸收或放出 的热量跟质量有关。质量越大，热量越多。 2．热量跟物体升高或降低的温度有关。 同一块铁，把它烧到温度为 100℃需要的热量少，继续把它烧到 1000℃，需要的热量多
可见,物体吸收或放出的热量还和升高或降低的温度有关。温度的变化越大,热量越多 热量跟物质的种类有关 我们也有这样的经验:一块铁放在火上烧很快就非常烫了。而对水加热,经过很长时间 水才微微发热。也就是说,铁比水容易热(即吸收的热量少)。 为了比较不同物质的这方面的热学特性,我们做下面的实验(介绍实验装置,讲解观察 的内容)。 这是两个相同的烧杯。在烧杯中分别装入质量相等的水和煤油,用相同的电热器对它们 加热。水和煤油吸收热量,温度升髙,我们用温度计测量水和煤油的初温度和末温度。由于 电热器是完全相同的,可以认为在相等的时间内,它们放出的热量相等,水和煤油吸收的热 量也相等。实验时我们观察水和煤油温度的变化。 实验开始。先请同学测量水和煤油的初温,现在开始加热,接通电路。(操作并搅拌 三分钟后记录水和煤油升高到的温度,并写在黑板上) 从实验记录可以分析出以下几点 ①相同时间,水和煤油吸收的热量相等。 ②煤油的温度升高的多 ③相同质量的水和煤油要升高同样的温度对水加热的时间应该长,即,水应该吸收更多 的热量 可见,不同物质,质量相同,升高同样的温度,吸收的热量不等 二、比热容 为了比较不同物质,在质量相同,升高同样的温度时吸收的热量不等这一热学性质,我 们引入比热容的概念 1.单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫该物质的比热容。 单位质量的某种物质温度升高1℃放出的热量和它温度升高1℃吸收的热量相等,也是 它的比热容。 2.比热容的单位:比热容的单位是焦耳/(千克·℃),读作焦每千克摄氏度。 3.巩固比热容的概念和单位。 水的比热容是4.2×103焦耳(千克·℃)。它的物理意义是一千克水,温度升高1℃, 吸收的热量是4.2×103焦耳。 请大家读第132页的比热容表,并解释物理意义。(学生读、讲) 热量的计算 1.推导公式。 根据比热容的物理意义,以及热量跟物体的质量和温度的变化有关,就可以计算物体的 温度改变时吸收或放出的热量。 例1.2千克的水,使它的温度由20℃升高到100℃,水吸收多少热量? 根据水的比热容是4.2×10焦/(千克·℃)可知,1千克水,温度升高1℃吸收4.2×103 焦耳的热量。那么2千克的水温度升高1℃吸收的热量应是4.2×10焦/(千克·℃)×2 千克。这些水的温度升高了100℃-20℃=80℃时,吸的热量是4.2×103焦(千克·℃)×2 千克×80℃=6.72×10°焦耳 所以,计算热量的公式是Q畈=cm(t-to)其中c表示物质的比热容,用焦/(千克·℃) 作单位;m表示质量,用千克作单位;t-to表示物体升高的温度,用摄氏度作单位;Q吸表 示吸收的热量 如果物体的温度下降,放出的热量Q吸=cm(t-to),t-to表示下降的温度 例2.质量是10千克的冰,温度由-20℃升高到0℃,冰吸收多少热量? 根据公式Q吸=Cm(tt0)得
2 可见，物体吸收或放出的热量还和升高或降低的温度有关。温度的变化越大，热量越多。 3．热量跟物质的种类有关。 我们也有这样的经验：一块铁放在火上烧很快就非常烫了。而对水加热，经过很长时间， 水才微微发热。也就是说，铁比水容易热（即吸收的热量少）。 为了比较不同物质的这方面的热学特性，我们做下面的实验（介绍实验装置，讲解观察 的内容）。 这是两个相同的烧杯。在烧杯中分别装入质量相等的水和煤油，用相同的电热器对它们 加热。水和煤油吸收热量，温度升高，我们用温度计测量水和煤油的初温度和末温度。由于 电热器是完全相同的，可以认为在相等的时间内，它们放出的热量相等，水和煤油吸收的热 量也相等。实验时我们观察水和煤油温度的变化。 实验开始。先请同学测量水和煤油的初温，现在开始加热，接通电路。（操作并搅拌。 三分钟后记录水和煤油升高到的温度，并写在黑板上） 从实验记录可以分析出以下几点： ①相同时间，水和煤油吸收的热量相等。 ②煤油的温度升高的多。 ③相同质量的水和煤油要升高同样的温度对水加热的时间应该长，即，水应该吸收更多 的热量。 可见，不同物质，质量相同，升高同样的温度，吸收的热量不等。 二、比热容 为了比较不同物质，在质量相同，升高同样的温度时吸收的热量不等这一热学性质，我 们引入比热容的概念。 1．单位质量的某种物质温度升高 1℃吸收的热量叫该物质的比热容。 单位质量的某种物质温度升高 1℃放出的热量和它温度升高 1℃吸收的热量相等，也是 它的比热容。 2．比热容的单位：比热容的单位是焦耳/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 3．巩固比热容的概念和单位。 水的比热容是 4.2×103 焦耳（千克·℃）。它的物理意义是一千克水，温度升高 1℃， 吸收的热量是 4.2×103 焦耳。 请大家读第 132 页的比热容表，并解释物理意义。（学生读、讲） 三、热量的计算 1．推导公式。 根据比热容的物理意义，以及热量跟物体的质量和温度的变化有关，就可以计算物体的 温度改变时吸收或放出的热量。 例 1．2 千克的水，使它的温度由 20℃升高到 100℃，水吸收多少热量？ 根据水的比热容是 4.2×103 焦/（千克·℃）可知，1 千克水，温度升高 1℃吸收 4.2×103 焦耳的热量。那么 2 千克的水温度升高 1℃吸收的热量应是 4.2×103 焦/（千克·℃）×2 千克。这些水的温度升高了 100℃-20℃=80℃时，吸的热量是 4.2×103 焦（千克·℃）×2 千克×80℃=6.72×105 焦耳。 所以，计算热量的公式是 Q 吸=cm(t-t0)其中 c 表示物质的比热容，用焦/（千克·℃） 作单位；m 表示质量，用千克作单位；t-t0 表示物体升高的温度，用摄氏度作单位；Q 吸表 示吸收的热量。 如果物体的温度下降，放出的热量 Q 吸=cm(t-t0), t-t0 表示下降的温度。 例 2．质量是 10 千克的冰，温度由-20℃升高到 0℃，冰吸收多少热量？ 根据公式 Q 吸=cm(t-t0)得
Q=2.1×103焦/(千克·℃)×10千克×[0-(-20)]℃ =42×10°焦耳 四、比热容的实际意义 从比热容表中可知,水的比热容很大。水和干泥土相比,在同样受热的情况下,吸收同 样多的热量,水的温度升高很少,而干泥土的温度升高较多。因此,同在阳光照射下,内陆 地区夏季炎热,而冬季寒冷。形成了一年四季温差大,一日之中昼夜温差大的大陆性气候 沿海地区四季温差小、昼夜温差也小。 正因为水的比热容大,在生活中往往用热水取暖,室温比较稳定。有些机器工作时变热 也多用水来冷却 (四)课堂小结 板书设计 6.3比热容 、热量的大小跟哪些因素有关 、比热容 热量的计算 四、比热容的实际意义 布置作业 1.如图所示,是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。左右两图中,除杯内 分别装的是质量相等的食用油和水外,其余都相同。完成该实验还需要 在相同的 加热时间内食用油和水吸收的热量是 (选填:相同的、不同的)。 2.冰在熔化过程中,下列判断正确的是() A.内能不变,比热容不变 B.吸收热量,温度不变 C.比热容、内能、温度都不变 比热容变大、内能增加,温度升高 答案 1.手表、温度计:相同的2.B
3 Q=2.1×103 焦/（千克·℃）×10 千克×[0-(-20)]℃ = 4.2×105 焦耳。 四、比热容的实际意义 从比热容表中可知，水的比热容很大。水和干泥土相比，在同样受热的情况下，吸收同 样多的热量，水的温度升高很少，而干泥土的温度升高较多。因此，同在阳光照射下，内陆 地区夏季炎热，而冬季寒冷。形成了一年四季温差大，一日之中昼夜温差大的大陆性气候。 沿海地区四季温差小、昼夜温差也小。 正因为水的比热容大，在生活中往往用热水取暖，室温比较稳定。有些机器工作时变热， 也多用水来冷却。 （四）课堂小结 板书设计 16.3 比热容 一、热量的大小跟哪些因素有关 二、比热容 三、热量的计算 四、比热容的实际意义 布置作业 1.如图所示，是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。左右两图中，除杯内 分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都相同。完成该实验还需要_______，在相同的 加热时间内食用油和水吸收的热量是_________（选填：相同的、不同的）。 2.冰在熔化过程中，下列判断正确的是 （ ） A．内能不变，比热容不变 B．吸收热量，温度不变 C．比热容、内能、温度都不变 D．比热容变大、内能增加，温度升高 答案： 1.手表、温度计； 相同的 2. B