比热容教案设计范文
比热容教案设计范文第1篇
第三节
比热容
【教学目标】
知识与技能
.通过实验探究,建立比热容的概念。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会进行物体吸、放热的简单计算。
过程与方法
.亲身经历参与探究比较不同物质的吸热情况的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案,并培养自主合作探究的能力。
2.通过交流与分析,利用比热容解释相关现象及应用。
情感、态度与价值观
.通过探究性学习,产生乐于探索自然规律的情感,体验自然科学的价值,体验知识于实践而又应用于实践的辩证关系。
2.通过探究活动,养成严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【教学重难点】
重点:通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。
难点:比热容概念的建立。
【教学准备】或【实验准备】
教师用:多媒体。
学生每组:天平、温度计、秒表、电加热器(2)、烧杯(2)、水、食用油。
【教学过程】
主
要
教
学
过
程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景,引入新课
【播放视频】
情境一:烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚,沙子很快凉了下来,但海水却还暖暖的。同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?
情境二:糖炒栗子,为什么要加入沙子一起炒呢?
情境三:汽车水箱中加水有什么作用呢?
【揭示课题】
学习了本节课比热容的知识,你就能解释其中的奥妙了。
比热容教案设计范文第2篇
第三节
比热容
【教学目标】
知识与技能
.通过实验探究,建立比热容的概念。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会进行物体吸、放热的简单计算。
过程与方法
.亲身经历参与探究比较不同物质的吸热情况的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案,并培养自主合作探究的能力。
2.通过交流与分析,利用比热容解释相关现象及应用。
情感、态度与价值观
.通过探究性学习,产生乐于探索自然规律的情感,体验自然科学的价值,体验知识于实践而又应用于实践的辩证关系。
2.通过探究活动,养成严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【教学重难点】
重点:通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。
难点:比热容概念的建立。
【教学准备】或【实验准备】
教师用:多媒体。
学生每组:天平、温度计、秒表、电加热器(2)、烧杯(2)、水、食用油。
【教学过程】
主
要
教
学
过
程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景,引入新课
【播放视频】
情境一:烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚,沙子很快凉了下来,但海水却还暖暖的。同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?
情境二:糖炒栗子,为什么要加入沙子一起炒呢?
情境三:汽车水箱中加水有什么作用呢?
【揭示课题】
学习了本节课比热容的知识,你就能解释其中的奥妙了。
比热容教案设计范文第3篇
①知道热量及其单位。
②知道比热容的概念,会用比热容的知识分析、判断有关问题。
③会查物质的比热容表。
(2)过程与方法
①通过对不同物质的吸热本领不同的实验探究,体会科学的探究过程,学习科学探究的常用方法──控制变量法,培养科学探究的能力。
②通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同,学习利用物理知识解释日常生活中实际问题的方法。
(3)情感、态度与价值观
①通过实验探究物质比热容的过程,使学生获得科学探究的乐趣,培养学生实事求是的科学态度,认识科学探究在物理学发展中的重要作用。
②通过比热容知识的广泛应用,使学生认识科学、技术和社会之间的关系,培养学生将科学服务于人类的意识。
教学过程教师活动设计学生活动设计
激趣设疑,创设学习情境教师设问:夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫,可若踩在海水里就会比较凉,你知道其中的物理道理吗?思考、讨论
1、热量复习提问:改变物体内能的方法有几种?分别是什么?把一杯热水放到冷水中冷却,会使热水变冷,冷水变热,在这,物体内能如何改变?它们与吸热、放热有何关系?
引导分析:可以用热量来量度物体内能的变化,引入热量。
教师设问:怎么区别“内能”与“热量”?
分析:(打比方)把热量喻成礼品,内能比成枇杷。
例如:小明家去年从树上只摘得一箱枇杷,他把枇杷送给邻居了,那这箱枇杷就成了礼品。今年他家的枇杷大丰收了,说成他家里的礼品也大大增加了,行不?
内能既然是一种能量,说明热量的国际单位也是能量的国际单位──焦耳,简称焦(j)。思考回答:两种
分别是做功和热传递。
在热传递中,物体吸热,内能增加,吸收多少热量,内能就增加了多少,
物体放热,内能减少,放出了多少热量,内能就减少了多少。
思考回答:热量是指内能的变化量。
只有送出去的枇杷才称为礼品。所以内能变化了多少才是热量。
2、实验探究
①提出问题
②大胆猜想教师设疑:物体在温度变化时,吸收的热量与哪些因素有关?
引导学生猜想并组织讨论。思考并提出问题:不同种类的物质,吸热的本领一样吗?
猜想:
①可能与物体的温度变化有关
②可能与物质的种类有关
③可能与物态有关
④可能与质量有关
③设计实验在设计实验时,引导学生学会控制变量法,教师给予指导。
教师要对实验步骤进行必要的演示,并指导学生设计好记录数据的表格。
实验 次数物 质 名 称质量 /g加热 时间
/min初温 /℃末温 /℃吸收热量 (多 少) 1水 煤油 2水 煤油
引导学生对实验数据进行分析,得出结论:
质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间,使它们吸收相等的热量,煤油上升的温度较高;要使它们上升相同的温度,对水加热的时间更长一些,水吸收的热量更多一些。
水的吸热本领比煤油的大。不同种类的物质,吸热的本领是不一样的。设计实验,学会控制变量法。
学生分小组设计并讨论后交流。
实验器材:铁架台(2个)、500ml的烧杯2个,同规格的加热器2个,搅拌器2个,秒表,量筒,温度计2只。
实验步骤:取两个相同的烧杯,甲杯里装400克水,乙杯里装200克水,使它们都处于室温,给它们加热到沸腾,观察加热的时间是否相同;
接着拿同样多的水400克,甲杯加热到100℃,乙杯加热到80℃,观察加热的时间是否相同;
取400克的水和煤油分别加到烧杯中,给它们加热相同的时间,观察它们升高的温度是否相同。
学生进行分组探究实验,并随时记录好数据。
在对实验数据分析的基础上,通过小组讨论的形式得出结论。
3、比热容 ①引入目的
②定义
③单位
④比热容表引入目的:为了表示不同种类的物质在质量和温度变化量相同时,所吸收或放出的热量一般不同的性质而引入的。 启发类比:(先研究一个社会问题:人的饭量)
某班有30位女生30天吃了粮食720斤,20位男生20天吃粮食400斤,问谁的饭量大?
应该取相同的条件进行比较,质量取单位质量(1kg),温度变化量取1k(1℃),比较起来较方便,由此得出比热容的定义。
通过类比饭量的单位给予说明,比热容的单位是复合而成的;然后提出其国际单位是j/(kg•k),
常用单位j/(kg•℃),分别读做焦耳每千克开,焦耳每千克摄氏度,并且国际单位和常用单位是相等的。
1 j/(kg•℃)=1 j/(kg•k)
教师提出问题:
①一杯水和一桶水的比热容谁大?
②把一块铁皮分成大小不等的两块,哪块的比热容大些?每块和整块比,其比热容有无变化?
学生阅读比热容表回答下列问题:
①在表中找出比热容最大的是哪一种物质?它的比热容是多少?物理意义是什么?
②冰的比热容是多少?水的比热容是冰的多少倍?
③不同物质的比热容一定不同吗?(比较冰和煤油)同种物质的比热容一定不变吗?(比较水和冰)
比热容反映了物质的什么特性?思考为什么要引入。
思考如何比较不同物质的吸热本领不同。
求得:女生0.8斤/(人•天)
男生1斤/(人•天)
理解比热容的意义、单位及其读法。
思考:在比热容的定义中涉及到的是温度变化量。由关系t=t+273k可知,t1t2=(t1+273k)(t2+273k)=t1t2 即它们的温度变化量是相同的。
思考回答:
①一样大
②一样大,无变化
因为比热容是物质本身的一种性质。
通过查比热容表,知道了常见的一些物质的比热容,然后回答问题:
①比热容最大的是水,为4.2×103 j/(kg•k),物理意义是1kg水温度升高(或降低)1k所吸收(或放出)的热量为4.2×103j。
②冰的比热容是2.1×103 j/(kg•k)。水的比热容是它的2倍。
③不同物质的比热容可能相同,而同种物质的比热容可能变化。(比热容跟物质的种类、物态有关)比热容反映的是物质的吸、放热本领。
4、水的比热容较大这一特性的应用教师提出问题:
①汽车发动机的冷却系统为什么要用水?
②北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水?
③为什么夏天住在海边不觉得热,冬天不觉得冷?
④为什么沿海地区昼夜温差小,而内陆地区昼夜温差却比较大?
教师引导学生可以通过简单的计算质量都为1kg的水和干泥土吸收(或放出)4.2×103 j的热量,比较水和干泥土升高(或降低)的温度的大小。
教师再设问:夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫,可若踩在海水里就会比较凉,请你说说其中的物理道理。学生思考、讨论并解释:
①因为水的比热容较大,一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。
②一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。
③夏天,太阳照到海面上,海水在升温过程中吸收大量的热,所以不觉得热;冬天,海水由于外界温度太低而要放出大量的热,使气温不至于降得太低,所以不觉得冷。
④沿海水多,内陆砂石、泥土多,水的比热容比泥土、砂石的大,白天当它们吸收相同的热量后水温升高较小,砂石、泥土的温度升高较大;而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。
思考,讨论后学生自行交流。 小 结引导学生复习总结:
1、热量的概念。
2、实验探究(设计实验,学会控制变量法)
3、比热容:(1)引入的目的;(2)定义;(3)单位;(4)比热容表。
4、水的比热容较大这一特性的应用。 课后作业课后第1题~第3题
教学反思在教学中从提出问题到通过设计实验、实验探究、收集实验数据、分析比较、得出结论:不同种类的物质吸热本领不同。这样突出了新课程理念,注重科学探究式学习,使学生体验了科学探究的基本过程,学习了科学探究的方法,掌握了科学探究的基本技能,提高了学生的科学探究能力,加深了对一些概念的理解,通过应用水的比热容较大的知识解释了一些生活中常见的问题,既有利于培养学生的分析问题、解决问题的能力,也进一步理解了这节课的基本内容,还有利于激发学生的学习兴趣,较好地体现了“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本哩念。
比热容教案设计范文第4篇
第三节
比热容
【教学目标】
知识与技能
.通过实验探究,建立比热容的概念。
2.尝试用比热容解释简单的自然现象。
3.会进行物体吸、放热的简单计算。
过程与方法
.亲身经历参与探究比较不同物质的吸热情况的活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案,并培养自主合作探究的能力。
2.通过交流与分析,利用比热容解释相关现象及应用。
情感、态度与价值观
.通过探究性学习,产生乐于探索自然规律的情感,体验自然科学的价值,体验知识于实践而又应用于实践的辩证关系。
2.通过探究活动,养成严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神。
【教学重难点】
重点:通过实验得出比热容的概念并联系生活应用其分析解决一些简单问题。
难点:比热容概念的建立。
【教学准备】或【实验准备】
教师用:多媒体。
学生每组:天平、温度计、秒表、电加热器(2)、烧杯(2)、水、食用油。
【教学过程】
主
要
教
学
过
程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情景,引入新课
【播放视频】
情境一:烈日炎炎的夏季,白天海滩上的沙子热得烫脚,但海水却非常凉爽;傍晚,沙子很快凉了下来,但海水却还暖暖的。同样的日照条件,为什么沙子和海水的温度不一样?
情境二:糖炒栗子,为什么要加入沙子一起炒呢?
情境三:汽车水箱中加水有什么作用呢?
【揭示课题】
学习了本节课比热容的知识,你就能解释其中的奥妙了。
比热容教案设计范文第5篇
1、了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性
2、知道水的比热容较大,知道这一特点在生活中的一些应用。
3、尝试用比热容解释简单的自然现象。
4、通过探究,比较不同物质的吸热能力。
5、利用探究性学习活动培养学生自己动脑想办法解决问题的能力。
教学重点、难点:比热容概念的建立,制定实验探究方案;理解比热容概念并能利用它解释有关现象。
学情分析:九年级学生已基本掌握探究的程序,基本掌握了控制变量、等效替代法等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种部分探究方式,充分发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比热容概念的理解。 教学过程:
一、创设情境,提出问题
小时候有一个梦想:去大海边玩。同学们想去吗?听去过海边的人讲,海水很凉,砂石很热,你想知道原因吗?
(创设物理情景,在自然导入新课的同时,拉近了物理和生活的距离,并有效激发了学生的求知欲望和探索欲望。)
二、新知探究
(一)、提出问题:生活经验检查
烧水时,水吸收的热量与水的质量有什么关系?与水温升高的多少有什么关系?请你用生活中观察到的现象来说明。
1、用同样的炉火分别烧一大锅水和一小杯水,加热到相同的温度,谁吸热的时间长?谁吸收的热量多?
2、把一壶水烧热和烧开,哪种情况需要吸更多的热? (这种设置问题的方法,比教材中直接提问水吸收的热量与水的质量和升高的温度是什么关系,更具开放性,能有效培养学生的发散思维。) 得出结论:水在温度升高时吸收的热量,跟水的质量有关,和升高的温度有关 。
学生得出:对于同一种物质,物体的质量越大,温度升高的度数越多,吸收的热量_越多_____ 对于不同的物质,例如:一种是水,另一种是砂子,如果它们的质量相同,温度升高的度数也相同,它们吸收的热量是否相同?
(通过层层递进的问题设置引导学生猜想物质吸热可能与物质种类有关,使探究目标更为显性化。)
(二)、猜想与假设:学生猜想物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关。
(三)、制定计划与设计实验
1、实验目的:让相同质量的水和砂子吸收相同的热量,比较它们温度升高的多少来研究它们吸热能力的差异。
2、实验器材:两支酒精灯、两个金属盘、两个铁架台(带铁夹)、两块石棉网、质量相同的____和____、两支_________、________。
(教师引导学生既然物质吸收热量可能与质量、温度变化、物质种类有关,那么该实验用什么探究方法。)
3、怎样确定水和煤油吸收的热量是否相同?
学生经讨论认为:通过加热时间的长短来间接反映物质吸热多少。 (教师强调:必须保证热源相同且较稳定。体现转换思想)
4、动画播放实验过程 数据记录表
展示实验记录表,引导学生分析得出:
5、分析论证
结论一:质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同。 结论二:质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。 小 结
物体吸收的热量不仅与物体的质量、物体温度的变化有关还与物质的种类有关。
6、交流与合作: 提出问题:
如何科学地比较不同物质的这种特性呢? 观察表格 类比分析 引导学生分析:
表一采用“相同体积比较质量”,即用相同体积比质量,从而引入密度这一反映物质特性的物理量。
表二应采用怎样的方法从热学角度比较物质的这种特性呢? 结合表格中的数据谈谈你对比热的理解:
质量为m千克 的某种物质,温度升高△t℃,吸收了Q的热量?质量为1千克的这种物质,温度升高△t℃,吸收了_____热量;
质量为1千克的这种物质,温度升高1℃,吸收了热量________ 。
6、练习巩固:主要尝试用比热容解释简单的自然现象及生产生活的应用事例,使物理走向社会,及时反馈矫正。
小结:师生共同总结本节课的收获
详案
聂家满族乡九年一贯制学校 20182019学上学期教学设计
《比热容》
聂家满族乡九年一贯制学校(中学部)
比热容教案设计范文第6篇
模块一
分子热运动
【一、知识点】
1.物质由分子构成
物质分固态、液态和气态,皆由分子构成。固体物质分子排列紧凑,相互作用力较大;液体物质分子之间间隔较大,相互作用力较小;而气体物质分子的间隔很大,相互作用力也很小。
2.分子热运动
(1)现象解释
分子在物质中并不是一动不动的,它们时时刻刻在发生着扩散。例如:
二氧化氮与空气混合三分钟后,二氧化氮颜色变淡,同时在上边装有空气的瓶中出现淡棕色,说明两种气体发生了混合,即分子在不断运动。
调好的鸡尾酒在放置一段时间后,上下两种不同密度的液体发生混合,即液体分子也在不断运动。
铅块与金块五年后发生混合,说明两种分子在这几年之间相互渗透,在分界处以无明显界限,出现了“你中有我,我中有你”的效果,说明固体分子也在不停地运动,只是运动的速度很慢很慢。
(2)分子热运动定义
以上现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,即扩散现象。且扩散现象不局限于处在同一状态的不同物质之间,固液、气液、气固之间同样能发生扩散现象。
影响扩散现象的主要因素是温度,温度越高,扩散越快。由于分子的运动与温度有关,所以这种无规则的运动叫做分子的热运动,温度越高,热运动越剧烈。
(3)分子间存在引力与斥力
由于引力的存在,使得固体和液体能保持一定的体积,使分子不至散开;由于斥力的存在,使得分子间距很小的固体和液体很难进一步被压缩。
注:当分子间距过小时,作用力主要表现为斥力;当分子间距过大时,作用力主要表现为引力。
【二、例题精讲】
【例1】★★
用分子运动论对下列现象解释错误的是( )
A.
花香四溢﹣﹣分子不停地运动
B.
破镜不能重圆﹣﹣分子间存在斥力
C.
氧气被压入钢瓶中﹣﹣分子间有间隙
D.
铁丝很难被拉断﹣﹣分子间存在引力
考点:
分子动理论的基本观点.
解析:
A、花的芳香类物质分子不停的做无规则的运动,通过扩散充满空间,所以花香四溢,解释正确,不符合题意;
B、破镜之所以不能重圆,是因为破碎的镜片间的距离较大,大于分子力的作用距离,并不是由分子间的斥力造成的,B解释正确,符合题意;
C、由于分子间存在间隙,氧气分子在压力作用下,分子间距变小,被压入钢瓶,解释正确,不符合题意;
D、由于钢丝分子间存在引力,所以钢丝很难被拉断,解释正确,不符合题意.
答案:
B
【测试题】
对下列常见现象的解释,正确的是( )
A.
物体热胀冷缩,是因为分子的大小随温度的变化而改变
B.
破镜难圆,是因为分子间有排斥力
C.
桂花飘香,是因为分子在不停地运动
D.
水往低处流,是因为分子之间有引力
考点:
分子动理论的基本观点.
解析:
A.物体热胀冷缩,是因为物体的分子间的距离随温度的变化而变化,故A不正确;
B.破镜不能重圆,是因为玻璃分子间的距离大于分子直径的10倍以上,超出了分子力的作用范围,分子间的作用力就十分微弱,分子间几乎没有作用力,故B不正确;
C.花香四溢,是因为气体分子在不停地运动的结果,故C正确;
D.水往低处流,是因为受到竖直向下的重力的作用,故D不正确.
答案:
C
【例2】★
如图,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一重物,都不能把它们拉开,这说明( )
A.
两铅块被压得太紧
B.
下面所吊的重物还不够重
C.
两铅块分子之间有引力
D.
大气压作用使它们不能分开
考点:
分子间的作用力.
解析:
两块表面平整的铅放在一起,经过一段时间下面能吊起重物,说明分子间存在引力.
答案:
C
【测试题】
用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图所示.则弹簧测力计的读数( )
A.
不变,因为玻璃板重力不变
B.
变大,因为玻璃板沾水变重了
C.
变小,因为玻璃板受到了浮力作用
D.
变大,因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力
考点:
分子间的作用力.
解析:
因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大,不是因为沾水,故ABC错、D正确.
答案:
D
【拓展题】
将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅拄就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开.这个现象说明( )
A.
分子之间存在引力
B.
分子之间只有引力,没有斥力
C.
分子之间存在斥力
D.
分子之间只有斥力,没有引力
考点:
分子间的作用力.
解析:
将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,经过一段时间,两个铅柱的分子间的距离很近,分子间的引力使它们紧紧结合在一起.
物质的分子间既有引力又有斥力,但是紧密结合在一起的两个铅柱下面能吊起重物,只能说明分子间存在引力,不能说明分子间存在斥力.
答案:
A
【拓展题】
两滴水银接近时能自动结合为一滴较大的水银滴,这一现象说明( )
A.
分子间存在引力
B.
分子间存在斥力
C.
分子间有间隙
D.
物质间有扩散现象
考点:
分子间的作用力.
解析:
两滴水银之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互的吸力,将两滴水银合成了一滴.
答案:
A
模块二
内能
【一、知识点】
1.分子动能
如同运动着的物体具有动能一样,做热运动的分子也具有动能,我们称之为分子动能。分子动能的大小与温度有关,温度越高(低),分子运动越快(慢),动能就越大(小)。
2.分子势能
如同发生形变的弹簧具有弹性势能一样,分子间存在引力和斥力,因此也具有势能,我们称之为分子势能。
3.内能
物体内部的所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。因为分子的运动永不停息,分子动能永远存在;分子之间的作用力不会消失,分子势能永远存在。因此物体任何时候都具有内能。
4.物体的内能跟温度有关
同一个物体,温度越高,内能就越大;温度越低,内能越小。因为同一个物体,温度越高,分子运动越剧烈,所以内能越大。例如:相同质量的水,温度高的水比温度低的水内能大。
5.改变物体内能的方式:做功和热传递
对物体做功,物体内能会增加;物体对外做功,内能会减少。
在热传递过程中,传递的条件是存在温度差,热量从高温物体传向低温物体。
注:
(1)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
(2)物体的内能还和物体状态有关,如水结冰后内能减小。
(3)做功改变物体内能的实质是能量的转化;热传递改变物体内能的实质是能量的转移。
二、例题精讲
【例3】★
(2014•常熟市模拟)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.
物体内能增加,一定要从外界吸收热量
B.
物体温度升高,它的内能一定会增加
C.
温度为0℃的物体没有内能
D.
温度相等的1kg水和100g水内能相同
考点:
内能的概念.
解析:
解:A、物体的内能增加,可能是由于外界对其做了功,该选项说法不正确;
B、同一物体温度升高,它的内能一定增加,该选项说法正确;
C、任何温度的物体都具有内能,温度为0℃的物体也有内能,该选项说法不正确;
D、1kg水和100g水的温度相等,但分子的多少不等,所以内能不相同,故该选项说法不正确.
答案:
B.
【测试题】
(2014•山西模拟)关于水的内能下列认识正确的是( )
A.
0℃的水内能为零
B.
一杯水温度降低时,内能减小
C.
水的内能增大,一定是吸收了热量
D.
水在凝固过程中温度不变,内能不变
考点:
内能的概念.
解析:
解:A、一切物体都具有内能,0℃的水同样具有内能,故A错误;
B、物体温度降低,内能会减小,故B正确;
C、水的内能增大可能是吸收了热量,也可能是其他物体对它做了功,故C错误;
D、水在凝固过程中放热,所以内能会减小,故D错误.
答案:
B.
【例4】
(2007•常州)四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示.关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是( )
A.
a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B.
c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C.
a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
D.
d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
考点:
内能的概念.
解析:
解:从图中知,a与b、c与d的质量相同,a与c、b与d的温度相同,
所以d的内能比c多,d的内能比b多,c的内能比a多,b的内能比a多.
答案:
D.
【测试题】
(2004•海口)仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,判断下列说法中正确的是( )
A.
甲杯中水的内能最大
B.
乙杯中水的内能最大
C.
丙杯中水的内能最大
D.
乙、丙杯中水的内能一样大
考点:
内能的概念.
解析:
解:由图可知,甲和丙杯中水的温度高于乙杯,但丙杯中水的质量大于甲杯,因为物体的质量和温度越大,物体的内能越大,所以丙杯中水的内能最大;
答案:
C.
【例5】
(2014•鄂州)下列现象中,不是通过做功改变内能的是( )
A.
两手相互搓搓,手感到热
B.
用打气筒打气时筒壁发热
C.
用热水袋暖手,手感到热
D.
用砂轮磨刀,刀的温度升高
考点:
做功改变物体内能.
解析:
解:A、两手相互摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,手感到热.不符合题意.
B、用打气筒打气时筒壁发热,是压缩空气做功,使物体的内能增加,温度升高.不符合题意.
C、用热水袋暖手,手感到热,是通过热传递使物体的内能增加,温度升高.符合题意.
D、用砂轮磨刀,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增加,刀的温度升高.不符合题意.
答案:
C.
【测试题】
(2014•日照)下列现象中,通过做功改变物体内能的是( )
A.
将烧红的铁块投放到冷水中,水温升高
B.
古人钻木取火过程中,木头的温度升高
C.
夏天,柏油路被阳光晒热
D.
用电热壶烧水,水温升高
考点:
做功改变物体内能.
解析:
解:
A、将烧红的铁块投放到冷水中,水温升高,水从铁块吸收热量,内能增加、温度升高,是利用热传递改变物体的内能
不符合题意;
B、钻木取火因摩擦而发热,木头内能增加、温度升高,是利用做功改变物体的内能,符合题意;
C、路面从太阳吸收热量、内能增加、温度升高,是利用热传递改变物体的内能,不符合题意;
D、用电热壶烧水,水温升高,水从电热丝吸收热量,内能增加、温度升高,是利用热传递改变物体的内能,不符合题意.
答案:
B.
【拓展题】
(2014•泉州)下列生活情景中,属于通过热传递途径改变物体内能的是( )
A.
锯木头时锯条会变热
B.
冬天,人们常常搓手使手变暖
C.
冬天,人们常用热水袋取暖
D.
铁丝被反复弯折,弯折处会变热
考点:
热传递改变物体内能.
解析:
解:A、用锯条锯木头,克服摩擦做功,使锯条和木头的内能增加、温度升高而变热,是通过做功的方式增加了物体的内能.不符合题意;
B、搓手取暖是通过做功的方法把机械能转化为手的内能,手的内能增加,温度升高.不符合题意;
C、冬天用热水袋取暖,是人从热水吸收热量,使人的内能增加、温度升高,是通过热传递改变了物体的内能;符合题意;
D、弯折铁丝时,机械能转化为铁丝的内能,内能增大温度升高,是通过做功改变了物体的内能,不符合题意;
答案:
C.
【测试题】
(2014•南关区二模)如图所示是家里常用的电热水壶,下列有关它的描述正确的是( )
A.
壶盖被水蒸气顶起时机械能转化为内能
B.
水沸腾时,继续通电,水的温度会升高
C.
壶盖和壶口上方的“白气”是由水蒸气汽化形成的
D.
烧水过程中,通过热传递改变水的内能
考点:
做功改变物体内能;沸腾及沸腾条件;液化及液化现象;热传递改变物体内能.
解析:
解:
A、烧开水时,壶盖被水蒸气顶起,是水蒸气对壶盖做功的结果,因此这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能;压缩冲程活塞向上运动,压缩燃料混合物对其做功,使气缸内的气体的内能增加,温度升高,因此是将机械能转化为内能,所以A说法错误;
B、水沸腾时,需要继续吸收热量,但温度保持不变,所以B说法错误;
C、水沸腾时看到壶盖与壶口上方的“白气”,这是水沸腾产生大量的水蒸气,水蒸气上升遇冷液化形成的,所以C说法错误;
D、电热水壶烧水时消耗了电能,从而使电热丝的温度升高,电热丝把热量传递给水,使水的内能增加,所以D说法正确.
答案:
D.
模块三
比热容
一、知识点
1.热量
(1)在热传递过程中,物体内能改变的多少叫做热量。
(2)热量的符号用Q表示,单位是焦耳,符号是J。
(3)热量是一个过程量,不能说“某个物体具有多少热量”,更不能比较两个物体热量的大小。只有发生了热传递过程,有了内能的转移,物体在热传递过程中内能改变了多少,我们就说传递了多少热量。热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。
2.比热容
在学习比热容之前,让我们来思考一个生活中的问题:我国东部沿海地区的昼夜温差较小,而地处内陆的新疆,昼夜温差则很大,常有“晚穿棉袄午穿纱”的现象。想想这是为什么?
直白地说,是因为水的吸热能力比沙子强。在同样的日光照射下,水与沙子吸收相同的热量,水温上升得很少,而沙子温度升高得很多;到了晚上,水温比沙子的温度下降得少。这就形成了沿海地区昼夜温差小于内陆温差的现象。
那么描述物质吸热能力大小的物理量,就叫比热容。
(1)比热容
①定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)(K)所吸收(或放出)的热量,称为该物质的比热容。
②比热容的物理符号:c.
③单位:在国际单位制中,比热容的单位是,读作“焦每千克开”,比热容的单位也常写作,读作“焦耳每千克摄氏度”。
比热容的单位是由热量、质量、温度的单位组合而成的复合单位,也是初中学习过程中复杂的单位之一。
④物理意义:水的比热容是的含义是“1kg的水温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量为”。
注:比热容是物质本身的一种属性,反映了物质的吸热与放热本领的大小。比热容的大小只取决于物质种类,与物质的质量大小、吸收或者放出热量的多少及温度高低、变化情况均没有任何关系。
(2)从常见物质的比热容表中总结出的规律【单位:】
水
铝
酒精
干泥土
煤油
铁、钢
冰
铜
蓖麻油
水银
砂石
铅
①通常情况下,液体的比热容较大(液态汞除外),其中水的比热容最大,为。
②金属的比热容一般比非金属固体的比热容小。
③同种物质在不同状体下,比热容数值一般不同。例如:水和冰是同种物质,但它们的比热容不相同。
④密度大的物质比热容不一定大。
(3)水的比热容较大的应用
①由于水的比热容较大,那么一定质量的水升高(或降低)一定的温度时,吸收(或放出)的热量较多,常常被用作“冷却剂”或“散热剂”。
②由于水的比热容较大,尽管一定质量的水升高(或降低)一定的温度,吸收(或放出)的热量较大,但自身温度变化不大。这一点有利于调节气候。
(4)热量及其计算:
①吸热公式:,其中分别表示物质的比热容、物质的质量、吸收热量后的末态温度、吸收热量前的初态温度。
②放热公式:,其中分别表示物质的比热容、物质的质量、放出热量后的末态温度、放出热量前的初态温度。
③热平衡公式:
两个不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;而低温物体吸收热量,温度升高;若此过程中没有热量的损失,则高温物体放出的热量全部被低温物体吸收,最终达到的状态是“高温物体与低温物体的温度相同”,我们称之为达到了“热平衡”。则把称为热平衡方程。
二、例题精讲
【例6】
(2014•上海)关于比热容,下列说法中错误的是( )
A.
比热容可用来鉴别物质
B.
水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂
C.
沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大
D.
一桶水的比热容比一杯水的比热容大
考点:
比热容的概念.
解析:
解:A、比热容是物质的一种特性,不同物质比热容一般不同,比热容可用来鉴别物质.选项正确.
B、水的比热容较大,降温时放出的热量比较多,可用作汽车发动机的冷却剂.选项正确.
C、沙的比热容较小,吸收或放出相同的热量,温度变化大,所以沙漠地区昼夜温差较大.选项正确
D、比热容是物质的一种特性,与质量没有关系,一桶水的比热容和一杯水的比热容相同.选项错误.
答案:
D.
【测试题】
(2014•益阳)关于比热容.下列说法正确的是( )
A.
500mL水比200mL水的比热容大
B.
相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同.是因为它们的比热容不同
C.
质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少.说明铝的比热容比铁大
D.
热水变凉后其比热容变小
考点:
比热容的概念.
解析:
解:
A、500mL水和200mL水状态相同,物质种类相同,所以比热容相同.此选项错误;
B、相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同.是因为它们的热值不同,与比热容没有关系.此选项错误;
C、质量相同的铁和铝,吸收相同的热量后,铝的温度升高较少,由公式c=
知,铝的比热容比铁大.此选项正确;
D、水变凉后温度变化,状态不变,所以比热容不变.此选项错误.
答案:
C.
【例7】
(2009•宣武区一模)(多选)小丽根据下表所提供的几种物质的比热容,得出以下四个结论,其中正确的是( )
几种常见物质的比热容
物质
比热容c/[J⋅(kg⋅℃)﹣1]
物质
比热容c/[J⋅(kg⋅℃)﹣1]
水
4.2×103
冰
2.1×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
铜
0.39×103
A.
质量相等的铝块和铜块降低相同的温度,铝块放出的热量多
B.
水和酒精吸收相等的热量后,温度变化相同,则酒精比水质量多
C.
质量相等酒精和铝块吸收相同的热量后末温相同,则酒精初温较高
D.
冰块和铜块放出相同的热量后,铜块末温较高,则铜块的初温较高
考点:
比热容的概念.
解析:
解:A、已知铝的比热容大于铜的比热容,且其质量相等,降低的温度△t相同,故据公式Q=cm△t可知,铝块发出的热量多,故该选项正确;
B、已知水的比热容大于酒精的比热容,且其吸收的热量相同,升高的温度△t相同,故据公式Q=cm△t可知,m=可知,酒精的质量应该比水的质量大,故该选项正确;
C、已知酒精的比热容大于铝的比热容,且其质量相同,吸收的热量相同,故据公式Q=cm△t可知,△t=,故铝块温度升高大;且由于此时酒精和铝块的末温相同,故说明原来酒精的初温高,故该选项正确;
D、虽然冰的比热容大于铜的比热容,它们的质量没有确定,故无法比较两种物质的初温,故该选项不符合题意;
答案:
ABC.
【测试题】
(2008•呼和浩特)(多选)根据表一和表二的资料判断,下列说法中正确的是( )
表一:几种晶体的熔点
晶体
熔点(℃)
固态酒精
﹣117
固态水银
﹣39
冰
0
表二:几种物质的比热容
物质
比热容[J/(kg•℃)]
水
4.2×103
冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
A.
因为我市地处内陆,所以昼夜气温变化大
B.
南极的最低气温达﹣89.2℃,要测量南极气温应选择水银温度计
C.
质量相等的泥土和水升高相同的温度,干泥土吸收的热量是水的5倍
D.
0℃时可能有冰、水同时存在
考点:
熔点和凝固点;比热容的概念.
解析:
解:A、内陆地区水少、砂石多,因为砂石的比热容较小,白天吸收热量,砂石的温度升高的快;夜晚放出热量,砂石的温度降低的快,所以内陆地区一天内气温变化要大,该选项说法正确.
B、南极的最低气温达﹣89.2℃,水银的凝固点是﹣39℃,酒精的凝固点是﹣117℃,因此选择酒精温度计比较合适,该选项说法不正确.
C、由表二可见,水的比热容是干泥土的5倍,如果质量相等的泥土和水升高相同的温度,根据Q=cm△t,水吸收的热量是干泥土的5倍,该选项说法不正确.
D、0℃是冰的熔点,也是水的凝固点,如果刚开始熔化,以冰的形式存在,如果是熔化过程,则以冰水混合物的形式存在,如果已经熔化完毕,则以水的形式存在,该选项说法正确.
答案:
AD.
【例8】★★
在测定汽油热值的实验中,记录的实验数据如下表所示.表中Q为汽油完全燃烧放出的热量,m为燃烧汽油的质量.请根据表中数据写出Q与m的关系式:_____________.
Q/J
2.3×107
4.6×107
6.9×107
9.2×107
1.15×108
1.38×108
m/kg
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
考点:
燃料的热值.
解析:
由表中数据可得:
=4.6×107J/kg,
∴Q=(4.6×107J/kg)×m
答案:
Q=(4.6×107J/kg)
×m
【测试题】
0.3kg的酒精完全燃烧放出了9.0×106J的热量,则酒精的热值为_____×107J/kg;5kg酒精的热值又是多少呢?答:_____×107J/kg.
考点:
燃料的热值.
解析:
∵Q=mq,
∴酒精的热值:
q==3.0×107J/kg,
热值是物质的特性,与物质的质量无关,
5kg酒精的热值是3.0×107J/kg.
答案:
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