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1、科学探究物质的比热,1,本讲主要分为4个必背点,3个难点,3个易错点,第二节科学探究：物质的比热,科学探究物质的比热,2,一、魔法背知识,必背一：,单位质量的某种物质，温度升高(降低)1时，吸收(放出)的热量叫这种物质的比热容。从定义中可以看出，比热容的单位由热量、质量和温度的单位共同决定。 单位：J/(kg.),比热容定义：,科学探究物质的比热,3,一、魔法背知识,必背二：,比热容是物质的特性之一，由物质本身和物质所处的状态决定，对处于某一定状态下的物质来说，其比热容是一定的，跟物质的质量和体积的大小、温度的高低、吸收(或放出)热量的多少无关。,比热容的意义,科学探究物质的比热,4,一、魔法
2、背知识,必背三：水的比热容,水的比热容为4.2103 J/(kg.)。 水的比热容比较大，在工、农业生产和日常生活中有广泛的应用，其应用主要有两方面：一是用水来做制冷剂或取暖;二是调节气候。,科学探究物质的比热,5,一、魔法背知识,必背四：热量的计算,吸热计算式：Q吸=cm(t-t0) 放热计算式：Q放=cm(t0-t) 其中Q为热量，单位是J;c为物质的比热容，单位J/(kg.);m为物体质量，单位为kg;t0为物体初始温度，t为物体末温，单位为。 注意应用计算式进行计算时，代入的数据一定要连同单位一起代入，且单位要统一。,科学探究物质的比热,6,二、答疑全频道,问题一：为什么说比热容是物质
3、本身的一种特性？,物质有许多特性，如已学过的密度等，所谓特性是物质所具有的，它具有不随外界条件的变化而变化的性质(即使有些变化也是很微小的)比热容是物质的一种特性，它不随物质吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状，质量，温度高低，放置地点如何，它的比热容一定是相同的,答疑：,科学探究物质的比热,7,二、答疑全频道,问题二：水的比热容有什么特点？有哪些实际意义？,水的比热容特点是较大，正是因为水的比热容大，所以，相同质量的水和其他物质升高(或降低)相同的温度时。水吸收(或放出)的热量较多。 由于水的比热容较大，可以起到调节气温的作用，因此，沿海地区一年
4、四季气温变化就不如内陆地区气温变化那么明显。 由于水的比热容大，所以生活中常用水进行取暖和冷却。,答疑：,科学探究物质的比热,8,专家预测，我国目前最大的水电站三峡水电站建成后，三峡水库区的气温会受到一定的影响：夏天将比原来下降2左右，而冬天将比原来升高2左右请你解释发生这个现象的原因,分析：水的比热容大表明在质量相同，吸收相同热量时，水的温度升高的低 水电站建成后，库区水量大大增加，因为水的比热容比干泥土、砂石的大，夏天当吸收相同热量时，水升高的温度比干泥土、砂石的低，所以库区的气温较原来的有所下降冬天当水和干泥土、砂石放出相同热量时，水降低的温度比干泥土、砂石降低的少，所以库区的气温较原来
5、的有所升高,科学探究物质的比热,9,我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2 。若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石 c水），则砂石升高的温度将_ 2 。（选填“大于”、“小于”或“等于”）,答案：大于,解析根据热量计算公式cmt可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量后，升高的温度与比热容成反比。因为c砂石t水，即t砂石2 。,点拨解这类题目，最好的办法是运用cmt进行讨论，但要注意所控制的条件。,科学探究物质的比热,10,二、答疑全频道,问题三：怎样计算物体在温度变化时吸收或放出热量的多少
6、呢？,从比热容的定义，很容易得出计算热量的公式：Q=cm t ，其中Q代表物体吸收或放出的热量，c代表比热容， t代表物体温度的变化量。若用t0代表物体原来的温度（初温），t代表物体后来的温度，则吸热时 t =t-t0,放热时 t =t0-t,答疑：,科学探究物质的比热,11,把质量为4 kg的冷水与3 kg、80的热水混合后的温度为40，若不计热量损失，求冷水的温度是多少?,分析：热水与冷水混合会发生热传递，直到二者温度相同时为止。若不计热量损失，根据能量守恒定律，热水放出的热量等于冷水吸收的热量。,科学探究物质的比热,12,解：由题意得，热水放出的热量为 Q放=cm1(t1-t) =4.2
7、103 J/(kg.)3 kg(80-40) =5.04105 J， 冷水吸收的热量为Q放=Q吸=5.04105 J 由于Q吸=cm2 (t-t2)，得冷水的温度 t2= 40-12 =28 ,点拨：本题是理想状况下的热传递，解题时的关键是明确热传递过程中热水放出的热量与冷水吸收的热量相等。且本题涉及的物理量较多，因此解题时应注意加脚标以示区别。,科学探究物质的比热,13,质量和温度都相等的水和煤油，吸收相等的热量后(),A、水的温度与煤油的温度一样 B、水的温度比煤油的温度低 C、水的温度比煤油的温度高 D、水的温度可能比煤油的温度高，也可能比煤油的温度低,B,提示：由Q=cm(t-t0)可
8、知，物体吸收质量后，温度升高的多少与物质的种类、质量和吸收热量的多少有关。在本题中质量和吸收热量相等，所以t-t0与比热容c的大小有关：比热容越大，t-t0越小。水的比热容比煤油的大，所以水升高的温度比煤油少，初温相同，所以煤油的末温高。,科学探究物质的比热,14,三、纠错笔记本,易错点一：对比热容的概念缺乏理解,易错点三：不会分析与热量相关的图像,易错点二：热量的计算时对公式的运用不熟练,科学探究物质的比热,15,三、纠错笔记本,易错点一：对比热容的概念缺乏理解,技巧：比热容的意义比热容是物质的特性之一，由物质本身和物质所处的状态决定，对处于某一定状态下的物质来说，其比热容是一定的，跟物质的
9、质量和体积的大小、温度的高低、吸收(或放出)热量的多少无关。,易错原因：对于比热的概念、物理意义以及有关因素的理解上容易出错，认为物质质量越大比热容越大，比热容与吸热多少有关，与温度有关，以至于在解题时出现错误。,科学探究物质的比热,16,根据比热容的概念，判断下列叙述正确的是【】A. 由cQ/mt可知，比热容c与热量Q成正比，与m和t成反比B. 50 的水比20 的水比热容大C. 一杯水的比热容比半杯水的比热容大D. 把煤块碾碎成煤屑时，比热容不变,错解ABC错因分析原因之一是对比热容是物质本身的一种特性没有理解；原因之二是单纯的从数学观点去理解cQ/mt,而忽略了公式的物理意义。比热容是一
10、个比较重要的物理量，它是一个区分不同物质吸热或放热本领的物理量，它是物质的特性之一，它只与物质的种类与状态有关，而与Q、m、t均无关。正解 D,科学探究物质的比热,17,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二分之一 B吸收热量多的物质，比热容一定大 C高温物体放出热量一定多 D质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度,分析：根据比热容是物质的一种特性，与它的质量和体积、温度等无关，故选项A是错的，从比热容的定义可知，比较两种物质比热容，应当是在质量及升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，故B缺少条件，不正确温度高的物体不发生温度或状
11、态变化，是不会放出或吸收热量的，故C也不正确由水的比热容为4.2103J/（kg）可见，质量相同的水、煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，当质量相同的水、煤油吸收相同热量时，煤油升高的温度多 答 选D,科学探究物质的比热,18,三、纠错笔记本,易错点二：热量的计算时对公式的运用不熟练,技巧：计算前，可先确定t，再根据cmt计算。吸热时t=t-t0,放热时t=t0-t。,易错原因：热量计算公式cmt中t是指物体变化了的温度， 学生在刚运用此公式时，往往不会分析t，对升高了（降低了）和升 高到（降低到），这样的关键词语不能准确把握。,科学探究物质的比热,19,质量为5kg的热水，从100降低20放
12、出的热量是多少？,错解t=100 -20 =80 错因分析对t理解不透。降低20 就是变化的温度。与降低到20 含义不同。 解 根据Qcmt=4.2X103J/(kg.)X5kgX20 =4.2X105J,科学探究物质的比热,20,有一根烧红的铁钉,温度是800,质量是1.5g。他的温度降低到20,要放出多少热量？,解：本题中铁钉的温度变化量是(800-20) 。 Q放cm（t0t） 0.46103J/(kg. )1.510-3kg(800-20) 538.2J,科学探究物质的比热,21,三、纠错笔记本,易错点三：不会分析关于比热容的图像分析题,技巧：分析图像题，可先确定一个相同的横坐标，然后
13、看不同物质的纵坐标数值大小，最后再根据cmt分析即可。,易错原因：不同物体在相同加热条件下，温度升高得不同， 如何借助图像去分析物体比热容的大小，学生无从下手。,科学探究物质的比热,22,用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图，反映的是温度随时间变化的图像，从图中可以看出 A. 甲的比热容大B. 乙的比热容大C. 它们的比热容一样大 D. 无法判断,错解不清楚图像的意义。 解 分析图像，我们可选取横坐标上一点，即加热相同的时间，也就是甲和乙吸收相同的热量的情况下，看到甲升温快（甲温度变化大），甲乙质量相同，根据cmt，可知甲的比热小 故选B.,科学探究物质的比热,23
14、,为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图象，如图所示 根据图象，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些”这位同学的判断是否正确？请说明理由。,解析：不正确。升高的温度大不代表吸收的热量多，用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的。甲升温快说明它的比热容小。,科学探究物质的比热,24,四、畅通中考站,中考方式： 比热容和热量的计算是内能与热机一章的重点内容，也是各地市中
15、考必考的知识点。在各地市的中考中，涉及“比热和热量的计算”的考题，主要围绕以下知识点：（1）比热容的概念；（2）物质的比热值表示的物理意义；（3）运用热量公式求解比热容、质量、热量及物体的初温和末温等。,科学探究物质的比热,25,（一）比热容知识的应用类考题,（10四川自贡）我国幅员辽阔，相同纬度上内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，其主要原因是（ ） A地势的高低不同 B水和陆地的比热容不同 C日照的时间不同 D离太阳的远近不同,解析：内陆地区砂石多，跟沿海水相比砂石的比热小，夜间砂石温度高于气温，砂石放热，在质量、放热相同的情况下，跟水相比较砂石温度降低得较多。因此内陆地区早晨气温较低，中午阳
16、光照射，砂石吸热后跟水相比温度升高得快，气温迅速升高。因此出现早晨、中午气温差别较大的现象。而沿海地区水多，水的比热比砂石的比热大得多，海水和砂石同样放热，海水的温度降低得并不多，夜间气温不太低，同理中午气温也不太高，在一天之内气温变化不大。正确答案B。,点拨：本题可以帮助我们更好的理解比热的概念，紧紧抓住比热是物质的一种特性，内陆地区和沿海地区物质条件不同，砂石和水的比热不同，气温变化的大小也不同。,科学探究物质的比热,26,（2010重庆綦江）对下列现象的分析 ，正确的是（ ） A冬天用暖手袋暖手，是通过做功的方式改变内能 B热机在压缩冲程中把内能转化为机械能 C扫地时“尘土飞扬”，是由分子做无规则运动引起的 D汽车发动机用水作冷却物质，是因为水的比热容较大,解：本题考查的是水的比热容大在生活中的应用，正确答案是D。,科学探究物质的比热,27,（二）求比热容、温度、质量的比值类考题,甲、乙两物体的比热之比为2:3，吸收热量之比为3:1时，它们升高的温度相同。则甲、乙两物体的质量之比为（ ）(天津市中考题) A、9:2 B、2:9 C、1:2 D、2:1,解：,科学探究物质的比热,2
