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三、物质的比热容
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初夏,小明和小华去海边 游玩,中午他们赤脚走在 海边的沙滩上,觉得沙子 很烫;当他们跳进海水里 时,觉得海水很凉。傍晚 时,他们又去海边散步, 却发现沙子变凉了而海水 却很暖和。
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中午,沙子很烫而海水很凉。 烫 凉
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夏天,白天在游泳池 凉快 热
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傍晚,沙子变凉了而海水却还很温暖。
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一、提出问题 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢? 二、猜想与假设 可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。
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三、设计实验 1、如何使水和沙子的 温度升高?
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2、如何比较水和沙子哪个升温更快?可以 有几种比较方法?
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3、你打算用哪种方法验证猜想? 方法一: 在加热时间(吸收热量)相同的 情况下,观察物体升高的温度是否相同。
方法二: 观察物体升高相同的温度所需要 的时间(吸收热量)是否相同。
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我们选择“观察物体吸收相同热量所升高的温度是否相同”。
两种方法在实验效果上是一致的。 我们选择“观察物体吸收相同热量所升高的温度是否相同”。 实验中,由于物体吸收热量的多少不便用仪器 测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热 时间的长短,在探究活动中常用到这种方法。 这种方法叫做__________________。 转换法
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设计记录表格 质量∕kg 加热2分钟所升高的温度∕℃ 加热4分钟所升高的温度∕℃ 沙子 水
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四、进行实验与收集证据 加热的时候,要使用玻璃棒不断地搅拌,目的是: 使沙子和水受热均匀。
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加热相同时间后 水的温度 沙子的温度 吸收相同热量时,谁升温更快? 如果要升高相同的温度谁需要的时间更长?
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如果要升高相同的温度谁需要的时间更长? 质量∕kg 温度升高10℃所需要的时间∕S 温度升高20℃所需要的时间∕S 沙子 水
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五、分析与结论 质量相等的沙和水升高相同温度时,沙比水需要的时间_____(长/短),升高相同温度时沙比水吸收的热量____(多/少),这说明: 质量相等的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量______(相同/不同)。 短 少 不同
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比热容的定义: 我们把单位质量的某种物质 温度升高(降低)1℃所吸收 (放出)的热量叫做这种物质的 比热容。 简称比热。符号:c。
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常用单位: 焦耳/(千克·℃) 单位符号: J∕(kg · ℃) 读作: 焦耳每千克摄氏度 由实验可知,同种物质的比热容 是 的,不同物质的比热容 一般是 。 比热容也是物质的物理属性。 相同 不同
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分析比热表,可以找出哪些规律 ? J/(kg·℃) 水 4.2×103 砂石 0.29×103 酒精 2.4×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103 蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103 冰 铜 0.39×103 空气 1.0×103 水银 0.14×103
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它的物理意义是:________________ _____________________________________________
水的比热是_______________________ 它的物理意义是:________________ _____________________________________________ 4.2×103J/(kg·℃) 1千克的水温度升高 (降低)1℃时,所吸收(放出)的热量是 4.2×103J。 5千克的水若温度升高10℃,需要吸收多少热量? __________ 2.1×105J
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从上表中你可发现什么规律? 几种物质的比热容[J/(kg·℃)] 1、水的比热最大。 2、同种物质在不同状态时比热值不同。
水 4.2×103 砂石 0.92×103 铁.钢 0.46×103 冰 2.1×103 玻璃 ×103 铜 0.39×103 煤油 2.1×103 橡胶 1.7×103 水银 ×103 酒精 2.4×103 水蒸气1.88×103 铝 0.88×103 甘油 2.5×103 干泥土 0.84×103 铅 0.13×103 从上表中你可发现什么规律? 1、水的比热最大。 2、同种物质在不同状态时比热值不同。
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六、交流与合作 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温也比沙子慢。
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七、据有关专家预测,我国目前最大的水电站三峡水电站完全建成后,三峡库区的气温会受到一定影响:夏天比原来下降2℃左右,而冬天比原来升高2℃左右,为什么?
答:这是因为库区里的水多,水的比热容大,夏天不容易升温,冬天也不容易降温,温度变化小。
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2、为什么沿海地区比内陆地区温差小? 答:这是因为沿海地区大海里的水的比热容大,在同样的阳光照射下,不容易升温,没有日照时,也不容易降温,温度变化小。
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3、水稻育秧 水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?
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傍晚时在秧田里灌水,是因为水的比热容大,所以放热降温较慢,与不在秧田里灌水相比,秧田里的温度较高,不至于引发冻害;而白天再把秧田中的水放掉,是因为与不放水相比,秧田比热容小,吸热升温快,使得秧苗能有较好的生长条件。
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水的比热容大,当水循环通过汽车发动机时,
能从温度较高的发动机吸收更多的热量,从而 达到较好的冷却效果。
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学得怎样? 通过几道题目的练习,检验一下这一堂课你的所得
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1、小明从表中提供的信息中,得出以下几个结论,其中错误的是( ) B
1、小明从表中提供的信息中,得出以下几个结论,其中错误的是( ) B 几种物质的比热容〔 J/(kg·℃) 〕 水 4.2×103 干泥土 0.84×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 冰 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铅 0.13×103 A.汽车发动机用水来冷却效果好 B.液体的比热容都比固体大 C.同种物质在不同状态下比热容值不同 D.质量相等的铜和铅,升高相同的温度, 铜吸收的热量多
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2、烧杯中装有酒精,现用去一半,则剩余酒精的下列物理量中,发生改变的是( )
2、烧杯中装有酒精,现用去一半,则剩余酒精的下列物理量中,发生改变的是( ) A.质量 B.密度 C.比热容 D.沸点 A 3、新疆民谣“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜。” 反映了当地昼夜的温差较_________(大/小),从比热容角度来看,这是由于_____________。
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答:因为吐鲁番盆地砂石、泥土较多,这些物质的比热容较小,太阳一晒,它们的温度就很快升高了;太阳一落山,温度很快降低,所以早晚温差较大。
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答:这是因为大海里的水的比热大,在同样的阳光照射下,不容易升温,也不容易降温,温度变化小。
4.我们生活在大海边,一天的气温变化小,而内陆的气温变化大,这是为什么? 答:这是因为大海里的水的比热大,在同样的阳光照射下,不容易升温,也不容易降温,温度变化小。
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5、某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究以下两个问题:①质量相同的不同物质,在温度变化相同时,吸收的热量多少与什么因素有关?②质量相同的不同物质。在吸收相同的热量后,它们的温度变化大小与什么因素有关? 他们在右图中的A杯装入480g水,在B杯中装入480g煤油,两液体的初温均为20℃。用两个相同的电热器分别给水和煤油加热.表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据
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(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量__________。
液体 质量 初温 加热 时间 末温 水 480g 20℃ 10min 50℃ 煤油 5min (1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量__________。 (2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度________。 不同 液体 质量 初温 加热 时间 末温 水 480g 20℃ 10min 50℃ 煤油 80℃ 不同
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思考下列问题: (1)一般来说,物体吸热温度怎样变化? 物体放热呢? (2)烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量 一样多吗?
(3)把一壶水烧开与烧成温水需要的热量 (4)某种物质升温时吸收热量的多少可能 跟哪些因素有关呢?
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某种物质在温度升高时所吸收的热量多少,可能跟物质的质量有关,跟升高的温度有关。
在吸收和放出的热量相同的条件下,不同的物质,升高或者降低的温度是否相同? 思考 (5)吸收和放出热量的多少与什么有关呢?
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观看后回答 (1)谁的温度升高得快? 煤油 (2)若从室温加热到相同温度 谁用的时间长? 水 (3)谁吸收的热量多? 水 (4)这说明物体吸收热量的多少与什么有关? 与物质的比热容有关
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讨论: A壶 A壶 (1)哪壶水需要加热的时间长? (2)哪壶水吸收的热量多? (3)这说明了物体吸收或放出热量的多少与什么因素有关?
B壶 讨论: 用同样的炉火烧开温度相同一壶水与烧开半壶水, (1)哪壶水需要加热的时间长? (2)哪壶水吸收的热量多? (3)这说明了物体吸收或放出热量的多少与什么因素有关? A壶 A壶 物体吸收或放出热量的多少与物体质量有关
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A壶 A壶 A壶 10℃ 100℃ 90℃ 100℃ B壶 物体吸收或放出热量的多少又与物体温度变化有关
问:1、哪壶水需要加热的时间长? 2、哪壶水吸收的热量多? 3、这说明了物体吸收或放出热量的多少又与什么因素有关? A壶 A壶 物体吸收或放出热量的多少又与物体温度变化有关
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实验表明,物体在吸热或放热的过程中, 物体的质量越大、比热容越大、温度的变 化越大,物体吸收或放出的热量就越多。 小结 比热容
在热传递过程中吸收的热量与_______、____________、________________有关 物体的质量 物体升高的温度 热传递过程中放出的热量与什么有关? 实验表明,物体在吸热或放热的过程中, 物体的质量越大、比热容越大、温度的变 化越大,物体吸收或放出的热量就越多。 下面我们来寻找一下具体关系
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把质量为5kg,温度为30℃的铝块加热到100 ℃,铝块
吸收了多少热量?铝的比热容为0.88×103J/(kg·℃) 1kg铝温度升高1℃时所吸收的热量是0.88×103J (1)5kg铝温度升高1℃时,需要吸收的热量是多少? (2)5kg 铝温度升高70℃ 时,需要吸收的热量是多少? (3)5kg铝块温度从30 ℃升高到 100℃时,需要吸收的 热量是多少? 5kg是1kg的5倍 吸收的热量=0.88×103J×5=4.4×103J 温度升高100℃-30℃=70℃是1℃的70倍 吸收的热量= 4.4×103J×70=3.08×105J 综合式 吸收的热量=0.88×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-30℃) =3.08×105J 吸收的热量= 物质的比热容 × 物体的质量 × 升高的温度
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或: 公式 m t0 ) ( t - c = Q吸 计算热量常用的公式: 温度升高时: 温度降低时:
吸收的热量=物质的比热容×物体的质量×(末温度-初温度) = ( ) - m t t0 c Q吸 温度升高时: 温度降低时: 或:
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例:在20℃的室温下,烧开一壶5kg的水,大约吸收多少热量?
解题提示:题目中“烧开”这一条件的作用。 解:根据热量计算公式Q吸=c水m(t- t0) =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃) =1.68×106J 讨论 实际中烧开这壶水所需要 的热量要大于1.68×106J , 你知道这是为什么吗? (1)空气要吸收部分热量 (2)容器要吸收部分热量 (3)燃料不能完全燃烧
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练一练 1、集热箱中盛有1t水,在阳光照射下,水温度升高了30℃,在这个过程中,水的内能增加了多少? 解:根据热量计算公式 Q吸=c水mΔt
解:根据热量计算公式 Q吸=c水mΔt =4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×30℃ =1.26×107J
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2、有一根烧红的铁钉温度是800℃,质量是1g。另有一壶水温度是80℃,质量是1kg,如果铁钉和水的温度都降到20℃,哪一个放出的热量多?
解:铁钉c1=0.46×103J∕(kg·℃) m1=10-3kg t01=800℃ t=20℃ 铁钉放出的热量Q放1=c1m1(t01- t) =0.46×103J∕(kg·℃)×10-3kg×(800℃-20℃) =358.8J 水c2=4.2×103J∕(kg·℃) m2=1kg t02=80℃ t=20℃ 水放出的热量Q放2=c2m2(t02- t) =4.2×103J∕(kg·℃)×1kg×(80℃-20℃) =2.52×105J
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3、一块质量为800g的冰块的温度为-15℃,放出8.4×103J的热量后,冰的温度为多少?已知:c冰=2.1×103J/(kg·℃)
解:根据热量计算公式, Q吸=c冰mΔt 并代入数据 t =-15℃-5℃=-20℃
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生活·物理·社会 海陆风的成因
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海陆风的形成
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