1、探究 不同物质的吸热本领一样吗 课前准备 一、新课标学习要求 1.知识与技能 知道什么是热量. 通过观察和实验认识不同的物质吸（放）热的本领不同. 知道比热容的定义、符号和单位. 了解比热容是物质的一种特性，记住水的比热容. 能叙述比热容的含义，会计算物体吸收或放出热量的多少. 会用比热容知识解决生活中的实际问题. 2.过程与方法 通过实验和对比的方法探究不同的物质吸（放）热的本领不同. 通过学习活动，锻炼学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力，掌握研究问 题的方法. 通过教师指导，培养学生自己导出公式的能力. 3.情感、态度与价值观 注意在教与学的双边活动中，培养学生的动手能力和实验兴
2、趣，使实验成为学生掌握 真知的有力武器. 注意在活动中培养学生严谨治学的态度和积极的合作意识. 通过物理知识与生活实际的联系，培养学生善于发现问题，乐于解决问题，敢于提出 问题. 通过学习活动，培养学生对生活的热爱，对大自然的呵护，致力于环境保护. 二、整体感知 三、相关知识 农民育秧时，傍晚要给秧田灌满水，到了白天又 要把水放掉，这对秧苗的生长有什么 好处？ 育秧季节，气温还不太高，白天与夜晚温差较大，夜晚地温太低，不利于秧苗生长.因 为水的比热容较大，傍晚给秧田灌满水后，地面（包括水）向空中散发同样多的热量时， 水温下降量比裸露的地面小得多，从而可使地温下降量减小.到了白天把水放掉，在阳光
3、的 照射下，地温上升快，对于秧苗的生长有利. 发电机组在发电过程中要散发出大量的热，为了使发电机内部的温度不致太高，必须 将热量导出，我国采用双水内冷的方式解决了发电机内部的散热问题.由于水的比热容大， 利用水可以带走更多的热量. 海滨附近，在中午时风经常由海面吹向陆地；到了晚间，风又常常由陆地吹向海洋， 这是为什么？海水的比热容远大于陆地上的砂石、干泥土的比热容.白天在阳光的照射下， 陆地和海水都吸热而温度上升，但陆地比海水的温度高.陆地表面上的空气受热膨胀，密度 变小而上升，海面上较冷，空气密度大，流向陆地进行补充，所以，中午时，海滨附近的 风多半由海面吹向陆地（图 10-3-1 甲）.天
4、黑以后，陆地与海水向空间放出热量，由于比 热容不同，陆地比海水温度降低得多，海水温度将高于陆地温度，所以气流的方向与中午 时相反，风由陆地吹向海洋（图 10-3-1 乙）. 四、学法点拨 热量、温度、内能之间的联系和区别： （1）在热传递过程中，物体温度升高（或降低） ，一定是物体吸热（或放热）. （2）物体吸收（或放出）热量，物体的内能增加（或减少） ；反过来物体内能增加 （或减少）不一定是物体吸收（或放出）热量. （3）物体的温度发生改变，内能一定改变；反过来物体内能改变，温度却不一定改变. 教材知识全解 一、热量 1.定义来源:学_科_网 Z_X_X_K 在热传递的过程中，传递能量的多少
5、叫做热量. 在热传递的过程中，高温物体放出了热量，内能减少，温度降低；低温物体吸收热量， 内能增大，温度升高.有些物体吸收热量和放出热量后，温度不一定改变，如晶体的熔化和 凝固，虽然熔化时吸收了热量，凝固时对外放出了热量，但温度保持不变，可是它们的内 能发生了改变.在熔化和凝固过程中都有能量的转移. 2.单位 功和热量都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位应该相同，功的单位是焦耳， 热量的单位也是焦耳，内能的单位也是焦耳，符号是 J. 对于热量的概念应注意以下几点： （1）物体本身没有热量.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，才能
6、讨论热量问题. （2）热量是在热传递过程中，内能转移的数量.热传递的方向是内能从高温物体转移 到低温物体，内能转移的多少叫热量，所以热量是一个过程量，它存在于 热传递的过程中， 离开热传递谈热量是没有意义的，所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”. （3）热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系. 注意 正确理解温度、内能、热量三者之间的区别和联系. 温度、内能、热量是热学中三个重要的物理量.它们之间既有区别，又有联系. （1）区别： 温度是表示物体冷热程度的物理量，它是一个状态量，所以只能说：“是”多少， 两个不同状态间可以比较温度的高低.温度是不能“传递”和“转移”的，其单位
7、是“摄氏 度”.从分子动理论的观点来看，它跟物体内分子的热运动情况有关，温度越高，分子无规 则运动的速度就越大，分子运动越剧烈.可以说，温度是分子热运 动的剧烈程度的标志， 它是大量分子无规则热运动的集中体现，对于个别分子毫无意义. 内能是能量的一种形式，它是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和. 内能跟温度联系密切，当一个物体的温度升高时，它的内能增大，内能和温度一样，也是 一个状态量，通常用“具有”等词来修饰. 热量是在热传递的过程中，传递能量的多少. 它 反 映 了 热 传 递 过 程 中 ， 内 能 转 移 的 数 量 ， 是 内 能 转 移 多 少 的 量 度 ， 是 一
8、个 过 程 量 ， 要 用 “吸 收 ”或 “放 出 ”来 表 述 而 不 能 用 “具 有 ”或 “含 有 ”.如 果 物 体 之 间 没 有 温 度 差 ， 就 没 有 热 传 递 ， 就 没 有 内 能 的 转 移 ， 也 就 不 存 在 “热 量 ”的 问 题 . （2）联系： 温度的变化，可以改变一个物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多 少.物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变.如冰熔化时要吸 收热量，内能增加，但温度却保持在 0不变.同样，物体放出热量时，温度也不一定降低. 二、比热容 想想议议 （1）烧水时，水吸收的热量与水的质量大小有什么关
9、系？与水温度升高的多少有什么 关系？请你举出生活中观察到的现象来支持你的观点，并组织好语言，严谨地叙述你的结 论. （2）喝水时，从暖瓶里倒出的水要等待凉到温度适宜时才能喝.此时，水放出的热量 与水的质量大小有什么关系？与水降低的温度多少有什么关系？请举出你在生活中的实际 体验来解释你的观点，并用严谨的语言叙述你的结论. 分析：（1）烧水时，水吸收的热量与质量有关，如烧一满壶水和烧半壶水相比较，烧 半壶水到沸腾时用的时间少，说明半壶水吸收的热量比一满壶水吸收的热量少.水吸收的热 量多少也与水温升高的多少有关，一壶水从开始烧到沸腾，温度在不断升高，同时也在不 断吸收热量. （2）喝水时，要待水凉
10、到适宜的温度才喝.水凉的快慢与水的质量多少有关，同样的 杯子倒半杯水比倒一满杯水凉得快，说明半杯水放热时间短，放出的热量少.与水降低的温 度多少也有关系，如倒出一杯开水，刚开始不敢喝（温度高） ，过一会儿就敢喝了（温度低） ，从不敢喝到敢喝又经过了一段时间，水放出了更多的热量. 结论： （ 1） 对 于 同 一 种 物 质 ， 升 高 相 同 的 温 度 ， 质 量 大 的 吸 收 的 热 量 多 ； 质 量 相 同 时 ， 升 高 的 温 度 越 大 ， 吸 收 的 热 量 越 多 . （2）对于同一种物质，降低相同的温度，质量大的放出的热量多；质量相同时，降低 的温度越大，放出热量越多.
11、探究： 对于不同的物质，例如一种是水，另一种是煤油.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？（如图 10-3-2 所示） 实验中使用的器材有：两只酒精灯、两个相同的烧杯，两只相同的温度计.来源:学.科.网 Z.X.X.K 你认为还需要哪些辅助器材？ 设计实验时要考虑很多问题，其中包括： （1）怎样得到质量相同的水和煤油？是不是还需要其他器材？应怎样操作？ （2）怎样通过实验确定水和煤油吸收的热量是否相同？你认为应比较什么因素？ （3）怎样使水和煤油的吸热比赛更加公平？ （4）问题：上述实验我们使用的是控制变量的研究方法，比较水和煤油的吸热能力， 这里有质量、温度、热
12、量三个变量，请想一下还能进行怎样的实验来比较它们吸热本领是 否相同？ 上述实验表明： 不同的物质（如水和煤油）在质量相等、温度升高的度数相同时，吸收的热量是不同 的. 怎样表示各种物质在这种性质上的差别呢？物理学中引入了比热容这个物理量. 1.定义 单位质量的某种物质温度升高（或降低）1（K）所吸收（或放出）的热量，叫做这 种物质的比热容.比热容用符号 c 表示. 比热容是为了研究热传递而引入的一个物理量.在物态保持不变时，物体吸热或放热后 温度将发生改变，这种改变的大小与物体的质量、温度的改变量以及构成物体的物质本身 都有关系.为了便于比较，我们自然会想到用相同的质量数、相同的温度改变量来讨
13、论不同 物质的这种特性.最简单的相同质量数便是单位质量，最简单的温度改变量便是 1，所以 比热容的定义为“单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1所吸收（或放出）的热量 叫做这种物质的比热容”. 2.单位 比热容的单位为 J/（kg）,读作：焦每千克 摄氏度. 比热容的单位是由质量、温度、热量的单位组合而成的复合单位，也是初中物理最复 杂的单位. 根据比热容的定义，可作如下推算： 3.比热容是物质本身的一种特性 物质有许多特性，如已学过的密度、惯性等.所谓特性是物质本身所具有，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， 它既不随物质的质量的改变
14、而改变，也不随物质吸收（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. 对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一物质在同一状态下的比热容 是一定的，但在不同状态时，比热容是不相同的.如水的比热容是 4.2103J/（kg）, 而冰的比热容是 2.1103J/（kg）. 比热容是物质的特性之一，不同的物质比热容不同，同种物质比热容相同，它反映了 不同物质吸放热本领的强弱，利用物质的这种特性可以鉴定物质.水的比热容是 4.2103J/（kg） ，其物理意义是：质量为 1kg 的水温度每升高（或降低）
15、1时所吸 收（或放出）的热量为 4.2103J. 注意 如何正确理解水的比热容的特点及其物理意义. 水的比热容较大.这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要意义，主要表现在两个 方面：由于水的比热容较大，那么一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出） 的热量较多，这使我们有利于用水作冷却剂或取暖.作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热 量；用来取暖时，是让水放出更多的热量供给人们.另一方面，由于水的比热容较大，一定 质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候.夏 天，太阳晒到海面上，海水在温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得 特别热；冬天，
16、气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至降得太低， 所以住在海边的人又不觉得特别冷. 想想议议 我国北方楼房中都装“暖气” ，这种“暖气”实际是用水做介质，把燃料燃烧时产生的 热量带到房屋中取暖.用水做运输能量的介质有什么好处？ 分析这个问题应从物理学与生活实际诸方面考虑： （1）从物理学角度讲，水的比热容比煤油、酒精等液体的比热容要大得多.一定质量 的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多.这样在吸热与放热两个环节上， 用水做介质有明显的优势：从燃料燃烧处获得的热量较多，再进入暖气片时向外释放的热 量也较多，所以用水做介质效果更好. （2）从生活实际考虑，水是洁净
17、的物质，无色、无味，利于环保，并且水比煤油、酒 精等其他液体要廉价得多，且取用水方便、安全. 三、热量的计算 想想议议 已知铝的比热容是 0.88103J/（kg）. （1）这表示质量是 1kg 的铝块温度升高或降低 1时吸收或放出的热量是 J.来源: Zxxk.Com （2）若把质量 2kg、温度 20的铝块加热到 100，铝块吸收热量是 J. （3）若把质量 2kg、温度 100的铝块降温到 20，铝块放出热量是 J. （4）若以 Q 吸 代表物体吸收的热量，c 代表物质的比热容，m 代表物体 的质量，t 0和 t 分别是加热前后物体的温度，你能总结出一个由比热容计算热量的公式吗？ Q 吸
18、= . （5）根据吸热公式，请总结放热公式：Q 放 = ，并说出各字母代表的物理量. 1.热量的计算公式 （1）吸热公式：Q 吸 =cm（t-t 0） 式中 c 表示物质的比热容，m 表示物质的质量，t 0表示物体原来的初温，t 表示吸热后 的终温， “t-t0”表示温度的升高，有时可用t 升 =t-t0表示，此时吸热式可写成： Q 吸 =cmt 升 . （2）放热公式：Q 放 =cm（t 0-t） 式 中 c、 m、 t0、 t 的 含 义 不 变 ， “t0-t”表 示 温 度 的 降 低 ， 有 时 可 用 t 降 =t0-t 表 示 ， 此 时 放 热 公 式 可 写 成 Q 放 =c
19、m t 降 . 2.热量计算的一般式：Q=cmt. t 表示温度的变化. 可见，物体吸收或放出热量的多少由物体质量、物质比热容和物体温度的变化量这三 个量的乘积决定，跟物体的温度的高低无关. Q 吸 与 Q 放 公式中各物理量的单位： 比热容 c 的单位是 J/（kg） ，质量 m 的单位是 kg，温度（t 或 t0或t）的单位是 （摄氏度） ，热量 Q 的单位是 J，计算时要注意单位的统一. 2.热平衡关系式：Q 吸 =Q 放 两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低，放出的热量可以 用公式 Q 放 =cm(t0-t)来计算，低温物体吸收热量，温度升高，吸收的热量可以用公式
20、 Q 吸 =cm(t-t0)来计算.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同， 称为达到热平衡，则 Q 吸 =Q 放 ，称为热平衡方程. 在利用热量公式进行计算时，需要注意以下四点： （1）正确理解公式中各量的物理意义. （2）同一公式中各物理量的单位务必统一到国际单位中来. （ 3） 公 式 适 用 于 物 态 不 发 生 变 化 时 物 体 升 温 （ 或 降 温 ） 过 程 中 吸 热 （ 或 放 热 ） 的 计 算 .如 果 过 程 中 存 在 着 物 态 变 化 ， 不 能 使 用 这 几 个 公 式 .例 如 冰 熔 化 为 水 需 吸 热 ， 此 时 冰 的
21、温 度 （ 或 冰 水 混 合 物 的 温 度 ） 没 有 变 化 地 需 要 从 外 界 吸 收 热 量 . （4）注意文字叙述中升高 t、升高了 t，降低 t、降低了 t对应的是温度的改 变量，而升高到 t、降低到 t对应的是物体的末温 t.来源:Zxxk.Com 典型例题精析 题型 面向全体 双基巩固 例 1 下列说法中正确的是( ) 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.高温物体放出的热量一定多 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：根据比热容是物质一种特性，与它的质量和体积、温度等无关，故
22、选项 A 是错 的.从比热容的定义可知，比较两种物质比热容特性，应当是在质量、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.温度高的物体内能不发生变化，则不 放出或吸收热量，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 升高的温度大. 答案：D 例 2 0.1kg 水 的 温 度 由 10 升 到 30 ， 2kg 铜 的 温 度 由 20 升 到 70 .试 分 别 求 出 水 和 铜 在 给 定 条 件 下 吸 收 的 热 量 . 答案：根据热量计算公式：
23、Q=cm(t-t 0)， 可得水吸 收的热量 Q 水 =c 水 m 水 （t 水 -t0 水 ）=4.210 3J/（kg）O.1kg（30-10） =8.4103J 铜吸收的热量 Q 铜 =c 铜 m 铜 （t 铜 -t0 铜 ）=0.391O 3J/（kg）2kg（70-20） =3.91O4J 例 3 将质量相同的铜块和铁块，放入沸水中加热足够长的时间，则下列关于这两个 物体的几种说法中正确是( ) A.铜块和铁块升高的温度相同 B.铜块和铁块吸收的热量 相同 C.铜块和铁块的末温相同 D.铜块和铁块间会发生热 传递 分析：因为铜块和铁块放入沸水中，加热足够长的时间，说明最后铜块、铁块与
24、沸水 达到了热平衡，即铜块与铁块的末温都等于沸水的温度.但题意中并未告诉我们二者的初温 各是多少，所以无法比较二者升高的温度和吸收的热量，因此 A 和 B 选项不对，而发生热 传递的条件是物体间或同一物体的不同部分间存在温度差，铜块和铁块末温相同，不会发 生热传递，所以应选 C.答案：C 题型 生活物理社会 例 4 冬季供暖的暖气是用水做工作物质将 热量传递到千家万户，这是利用了水的( ) A.密度大 B.比热容大 C.质量大 D.蒸发吸热 分析：暖气供暖是将热量传递到千家万户，放出热量多一些好.相同质量的不同物质降 低相同的温度时，比热容大的放出的热量多.暖气用水做工作物质是利用了水的比热容
25、大这 一特性.另外沿海地区的气温变化没有内陆地区的气温变化大；为保护秧苗，往秧田中多灌 水；汽车发动机用水做冷却剂，都是因为水的比热容大的缘故.答案：B 例 5 新疆地区有句谚语叫“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜” ，请说明其中的道理， 沿海地区会出现这种现象吗？为什么？ 分析：新疆地区多沙漠、砂石，而砂石比热容小，夜间砂石散热，温度降低较多 ，因 而早晨气温较低；午间在阳光照射下，砂石吸热后温度升高较快，气温迅速上升，因而出 现早、午气温差别较大的奇特现象.沿海地区多水，水的比热容较大，夜间海洋与沙漠地区 同样散热，但海洋的温度降低不多，早晨的气温就不会太低；同理，午间的气温也不会太 高.所
26、以沿海地区不会出现上述奇特的现象.答案：见分析. 例 6 质量为 100g 的铁块，放在炉子上加热相当长的时间后取出，立即投入质量为 250g，温度为 20的水中，水的温度最后升高到 60，求炉子的温度.c 铁 =0.46103J/（kg） 分析：要求炉子的温度，只需求出加热后的铁块温度即铁块投入水中前的初始温度， 而这个初始温度可由热平衡方程求出. 放入铁块后水吸收的热量：Q 放 =c 水 m 水 （t-t 0 水 ） =4.2103J/（k）O.25kg（60-20）=4.210 4J 铁块放出的热量：Q 吸 =Q 吸 =4.21O4J 由 Q 放 =c 铁 m 铁 (t0 铁 -t)得铁
27、块放入水中前的温度 t0 铁 = +t= +60=973铁铁 放ckg1.0)/(146.2.3 所以炉子的温度为 973 答案：973 题型 开放与创新 例 7 下表列出了由实验测定的几种物质的比热容. 几种物质比热容J/（kg） 水 4.2103 冰 2.1103 铝 0.88103 铜 0.39103 酒精 2.4103 蓖麻油 1.8103 干泥土 0.84103 水银 0.14103 煤油 2.1103 砂石 0.92103 铁、钢 0.46103 铅 0.13103 认真阅读上表，你一定能有所发现，请填出其中任意三条. （1） .（2） .（3） . 分析：本题是开放性题目，没有固
28、定答案，回答问题时，只要合理就得分.回答此类问 题，要多动脑筋，广泛联系. 答案：（1）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容；（2）水的比热 容最大；（3）有个别同种物质，在不同状态下（如冰、水） ，比热容不同；（4）有个别不 同种物质，它们的比热容相同（如冰、煤油） ；（5）液态物质的比热容一般比固态物质的 比热容大（6）在注意一般规律的同时，应注意有个别特殊. 例 8 图 10-3-3 所示，是常见的静脉滴注装置，为了解除冬季输液患者的冰凉感觉， 小锐设想在导管外添加一个电加热器，使药液在流动中加热.他收集了相关数据：药液 M=500g， 液 =1.0103kgm 3，c 液
29、=4.2103J/（kg） ，一般滴注时间 T=50min，针头 与瓶内液面竖直高度为 1m.（不考虑其他热损失） （1）若患者血压与针头处液体压强相等，则患者血压相当于多少毫米汞柱？ （2）若使药液从 5加热到 35，该加热器电功率应多大？ （3）为了解除患者冰凉感觉，请你再提出一种可行的方法. 答案：(1)由 p= gh 得： p= gh=1.0103101Pa=104Pa 水银 gh=10 4Pa 13.610310h=10 4 h=0.0735m=73.5mm （2）每秒钟流出药液质量：m= = kg= 10-3kgtM6051 3 每秒钟需要的 热量：Q=cm(t 2-t1)=4.2
30、103 10-330J=21J W=Pt=Q P= W=21W12tQ （3）本题属于结论开放性试题，可以采用的方法有很多.例如： 方法一：传热法.用热水袋、暖水瓶等靠近针头处利用热传递使针头处暖和. 方法二：水浴法.让输液管通过盛有热水的容器，使药液加热. 方法三：化学法.在能让输液管穿过的密封盒内放入生石灰块，使用时只要打开盒开口， 让生石灰与空气中水蒸气发生放热反应，使药液加热. 例 9 现在高层住宅楼越来越多，住在顶层的居民在夏天觉得非常热.主要原因是顶楼 直接受太阳曝晒，温度升得过高所致，同学们能否想想办法使顶楼楼面温度不致升得过高. 分析：要使楼面温度不致升得过高，一是使楼面不直接
31、受太阳的曝晒，二是在楼面放 上一层比热容较大的物质. 答案：由于水的比热容较大，在相同的受热条件下，相同质量的水的温度比其他物质 升高得慢.因此，可以在整个楼面上装一个特大的贮水器贮水，或者在楼顶上栽种植物，因 为植物也是一个很好的贮水器，且能够净化环境.这样楼面的温度就不会升得过高.另外， 还可以在楼面上安装太阳能热水器、太阳能电池板，避免太阳直接照射楼面，也可使楼面 温度升得不致过高，同时还可利用太阳能为我们服务.除此之外，同学们想想还有没有其他 好的方法.不妨试一试. 题型 学科渗透 例 10 试利用地理和物理知识解释我国夏季多东南风，冬季多西北风的原因. 分析：我国东南靠近海洋多水，西
32、北深处内陆砂石较多，并且水的比热容远远大于砂 石的比热容，这是大家首先必须明确的，然后再结合热量的计算公式比较水面.砂石附近空 气温度的高低，以及对流的特点（热的物质如热空气密度减小而上升，冷空气密度较大而 下降）便可迎刃而解. 答案：我国东南沿海多水，西北一带多为陆地，水的比热容较大，陆地砂石的比热容 较小.夏季在阳光照射下，水和砂石同样吸热，水的温度升高得不多，水面附近空气的温度 升高得也不多；而西北地区砂石温度升高较多，地面附近空气温度较高，热空气密度较小 而上升，东南的冷空气密度较大而流向西北填补，形成东南风.冬季陆地和海洋同样散热， 西北陆地上的砂石温度降低较多，空气的温度较低；东南
33、海洋的温度降低不多，附近空气 的温度较高，这样东南热空气上升，西北的冷空气流向东南填补，形成西北风. 例 11 天然气是当今家庭中使用较普遍的一种能源.现用天然气（甲烷）来加热水. （1）为使 2kg 的水的温度从 20升高到 100，需吸收多少热量？ （2）天然气完全燃烧生成什么物质？ 答案：本题第一问的条件比较明显，用热量的计算公式 Q 吸 =c 水 m(t-t0)，算出水从 20升高到 100需吸收的热量为 6.72105J.第二问则要求知道天然气的主要成分是 CH4（甲烷） ；天然气燃烧，其实是 CH4与 O2发生化学反应，其生成物质为 CO2和 H2O. 例 12 给一定质量的水加热
34、，其温度与时间的关系如图 10-3-4 所示中 a 图线，若其 他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是( ) A.a B.b C.c D.d 分析：由 Q=cmt 可知，当 m 增加时，将水烧开，需要的热量 Q 要增加，因此加热时 间 t 要延长，而水的沸点在同一条件时是不变的.答案：C 题型 V 探究学习 例 13 水是一种重要的自然资源，与人类的生存、工业生产等息息相关，世界各国对 水源的保护越来越重视， “世界水日”更加提高了全世界对水的认识，小明同学对水经过探 究，提出了以下观点.你认为正确的是( ) A.水分子可通过高倍光学显微镜观察到 B.天然降水洁净、清澈，
35、应提倡将其直接作为饮用水 C.水的比热容比砂石、干泥土大得多，这是沿海地区气温温差比内陆地区小的主要原 因 D.水能灭火，但把少量水洒到烧旺的煤炉中，火焰反而更加猛烈，此时起催化作用 E.在淡水资源缺乏的海岛上，可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水 F.白天，植物吸收大量的水，主要用来满足光合作用 G.向 自 来 水 中 滴 入 硝 酸 银 溶 液 ， 有 白 色 沉 淀 产 生 ； 盛 开 水 的 热 水 瓶 底 常 沉 积 一 层 水 垢 ， 这 些 都 说 明 地 表 水 不 是 纯 净 物 H.“水能载舟”是因为水有浮力；物体浸没在水中越深，受到的浮力越大 I.用化学方法能使水变成燃油（有机
36、物） ， “水变燃油”为人类提供了获取能源的新途 径 分析：A 项分子直径用 10-10m 来量度.这是一个极小的长度，即使用高倍的光学显微镜 也无法观察到水分子，使用先进的电子显微镜才能观察到水分 子；B 项含有多种微生物和 杂质，不能直接作为饮用水；C 项根据 Q=cmt，有t= .在水和砂石、干泥土的质量.cmQ 相等，吸收或放出的热量 Q 相同的情况下，水的比热容大，温度变化t 就小，这是沿海 地区气温温差比内陆地区小的主要原因；D 项少量水洒到烧旺的煤炉中，水温急剧升高， 水迅速气化变成水蒸气并发生化学反应：C+H 2O CO+H2,使火焰反而更猛，而不是水 高 温 起催化作用；E
37、项蒸馏法从海水中能把水和盐分离，在淡水资源缺乏的海岛上，是可以考 虑用蒸馏海水提取淡水的；F 项白天在太阳的照射下，植物吸收的水会蒸发掉很大的一部 分，光合作用需要的水只是极少的一部分；G 项向自来水中滴硝酸银溶液，经过处理的自 来水中含有 Cl-，会跟硝酸银溶液中的 Ag+反应生成白色的 AgCl 沉淀.热水瓶底沉积的水垢 含有 CaCO3，这些都说明地表水不是纯净物；H 项浸在水中的船受到水的浮力作用使“水能 载舟” ，由 F= 水 gV 排 知，虽然物体浸没在水中的不同深度，但因为物体排开水的体积 V 排 不变，所以物体受的浮力 F 浮 就不变.物体浸没在水中所受到的浮力跟物体浸没的深度
38、无关； I 项燃油中含有碳元素，化学反应是不能改变元素的种类和原子个数的，水分子中没有碳 元素，也就不能用化学反应的方法使水变成燃油（有机物）.答案：CEG 课标理念剖析 一、应用性问题剖析 学 习 知 识 讲 究 “学 以 致 用 ”， 要 看 对 物 理 基 础 知 识 、 基 本 规 律 的 掌 握 如 何 ， 关 键 是 要 看 同 学 能 否 应 用 知 识 解 决 实 际 问 题 . 例 1 培育秧苗时，夜间多灌一些水，是利用水的 特性，使秧苗的温度不致 ，起了保护秧苗的作用.汽车散热器内用水做冷却剂，是因为在降温相同的条件下水带去 热量，冷却效果好. 分析：夜间灌水，是为了夜间秧
39、苗温度不致过低而冻坏，也就是散失同样多的热量， 温度变化小，因此，利用水的比热容大.散热装置是利用水吸收热量，达到散热目的，也是 利用水的比热容大，吸收相同的热量，水的温度低. 答案：比热容大 过低 尽量多的 例 2 两只实心金属球质量相等，都从加热沸腾了一段时间的开水中取出 后放到温度 为 0的足够多的冰中（设冰不能完全融化）,能使冰融化的比较多的金属球的比热容也比 较大，这是为什么？ 答案：使冰融化得多，也就是放出的热量多，此题中的金属的初温为沸水温度 100， 末温为冰的温度 0，因此t=100是定值，由 Q=cmt 可知，mt 为定值，因此，放出 的热量多，必定比热容大. 二、探究性问
40、题剖析 例 3 有两种质量相等、初始温度也相同的不同液体 a、b，分别用两个完全相同的加 热器并用同种燃料加热，加热过程中各种热损失也相同.在加热过程中， a、b 两种液体的 温度随时间变化的曲线如图 10-3-5 所示，则这两种液体中比热容较大的液体是 ，因为 . 答案：b 加热相同时间，也就是吸收相同热量，b 的末温低，由 Q=cmt 可知,Q 相等， m 相等，c 与t 成反比，t 越小，c 越大 例 4 用两个完全相同的电加热器分别给质量相等且初温也相同的水和煤油加热，经 过相同的时间，水和煤油哪个温度高？要使水和煤油升高相同的温度，对它们加热的时间 之比为多少？ 分析：电加热器每秒钟
41、放出的热量是一定的，由于水和煤油的比热容不同，所以在相 同时间内它们升高的温度也不同；要使它们升高相同的温度，所需的热量不同，因此加热 时间也不同. 答案：在相同时间内，水和煤油吸收 的热量是相同的.由于水的比热容比煤油大，所 以水的温度升高少（质量相等） ，煤油的温度升高多，故煤油的温度比水高（初温相同）. 要使水和煤油升高相同的温度，它们要吸收的热量分别为： Q 水 =c 水 m（t-t 0）和 Q 油 =c 油 m（t-t 0） ， 所以 Q 水 Q 油 =c 水 c 油 =4.2103J/（kg）2.110 3J/（kg）=21， 又因为电加热器放出热量与时间成正比，所以加热时间之比为
42、 21. 课标中考链接 一、考点分析 依新课标要求，重点围绕对比热容概念的理解，主要以填空、选择等题型考查各知识 点.突出理解比热容是物质的特性之一.围绕吸热公式、放热公式及对公式的物理意义的理 解进行考查是今后的命题方向. 二、热点考题研究 例 1 水的比热容是 4.2103J/（kg） ，将质量为 4kg 的水从 20加热到 70需要 吸收 J 热量.如果将水倒掉一半，它的比热容将为 J/（kg）. 分析：根据 Q=cmt=4.210 3J/（kg）4kg（70-20）=8.410 5J. 比热容是物质一种特性，给出了水，比热容就是 4.21O3J（kg）不变，与质 量、体积等因素无关.
43、答案：8.41O 5 4.21O3 例 2 甲、乙两物体的质量之比为 32，温度的升高之比为 43，它们的比热容之比为 58，则它们吸收的热量之比为( ) A.15 B.51 C.54 D.45 分析：Q=cmt = =乙甲乙乙乙 甲甲甲乙甲 ctmcQ乙甲 乙甲t85234 答案：C 例 3 质量为 2kg 的水在太阳的照射下，温度升高 5，水吸收的热量为 J，这是通过 的方法改变了水的内能.若使质量相同的煤油和水升高相同的温度， 则煤油吸收的热量 水吸收的热量.（选填“大于” “等于”或“小于） 水的比热容为 4.2103J/（kg） ，煤油的比热容为 2.1103J/（kg） 答案：4.
44、210 4 热传递 小于 课后小结 一、知识梳理 二、方法规律总结 比热容的单位是由质量、温度、热量的单位组合而成的复合单位，也是初中物理中最 复杂的单位.应加强对这个单位的理解、突破. 根据比热容的定义，可作如下推算： 三、思维误区 根据比热容的概念，判断说法是否合理是同学们的一个误区，同学们由于对概念理解 不透彻，容易造成失误. 例 根据比热容的概念，判断下列叙述中正确的是( ) A.20水的比热容比 90水的比热容大 B.一杯水的比热容比半杯水的比热容大 C.玻璃块打成碎片后比热容不变 D.由 Q=cmt 得 c= 可知，比热容与热量成正比，与质量和温度的改变成反比tmQ 分析：解题的关
45、键是要理解比热容的物理意义.比热容是物质的一种特性，是由物质本 身决定，对一定状态下的某物质来说比热容是不变的，与体积、质量的大小无关，与温度 的改变也没有关系，故 A、B、D 都错.而玻璃打成碎片，物质没变，比热容也没有变.答案： C 课本“作业”答案 课本第 30 页 1.水的比热容是 c 水 =4.2103J/（kg） ，冰的比热容是 c 水 =2.1103J/（kg） ； 分别表示 1kg 的水温度升高（或降低）1所吸收（或放出）的热量是 4.2103J，1kg 的 冰温度升高（或降低）1所吸收（或放出）的热量是 2.1103J.相同质量的水和冰升高 相同的温度，水吸收的热量多.相同质量的水和冰，放出相同的热量，冰降低的温度多. 2.c 水 c 煤油 c 砂石 c 铜 c 水银 3.应选择比热小一些的物质.因为质量相同时，升高相同的温度，比热容小的物质吸收 的热量少；即吸收相同的热量，比热容小的物质达到和待测物体相同的温度要快一些.
