第十四章

內(nèi)能與熱機(jī)第二節(jié)

物質(zhì)的比熱容實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。預(yù)習(xí)清單1.物理學(xué)規(guī)定:比熱容的大小等于一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的_______與它的______和升高(或降低)______的乘積之比。2.比熱容用字母___表示,其常用單位是_________。3.質(zhì)量相同的不同物質(zhì),當(dāng)吸收或放出相同熱量時(shí),比熱容______的物質(zhì)溫度變化較小。熱量質(zhì)量溫度cJ/(kg·℃)大導(dǎo)入新課炎炎夏日,在同樣的日照條件下,白天,海灘上的沙子熱得燙腳,海水卻很涼爽。傍晚,沙子很涼,海水卻暖暖的。為什么?實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)一：探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律1.提出問題:同樣的日照條件,海水很清涼,沙子卻燙腳,是因?yàn)楹Ｋ蜕匙拥奈鼰崮芰Σ煌瑔?誰(shuí)的吸熱能力強(qiáng)呢?2.實(shí)驗(yàn)探究:探究不同物質(zhì)的吸熱能力。(1)提出問題相同質(zhì)量的不同物質(zhì)在升高相同溫度時(shí),吸收的熱量是否相同?與什么有關(guān)?(2)猜想與假設(shè)相同質(zhì)量的不同物質(zhì)在升高相同溫度時(shí),吸收的熱量一般不同,可能與物質(zhì)本身的吸熱能力有關(guān)。任務(wù)一：探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意提醒學(xué)生采用控制變量法。在本次實(shí)驗(yàn)中唯一的變量是物質(zhì),其他的條件要控制不變。①取兩個(gè)相同的燒杯。②放入質(zhì)量相同的水和食用油。③用同樣的電加熱器加熱保證相同時(shí)間放出的熱量相同。④實(shí)驗(yàn)中觀察水和食用油升高相同溫度所需的加熱時(shí)間。加熱時(shí)間越長(zhǎng)的液體從熱源吸熱越多。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)一：探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)①觀察溫度計(jì)的示數(shù),記下加熱前水和食用油的溫度。②同時(shí)接通兩個(gè)電加熱器的電源對(duì)水和食用油加熱。③觀察溫度計(jì)的示數(shù),使水和食用油升高相同的溫度,記錄加熱時(shí)間(如下表所示)。任務(wù)一：探究物質(zhì)吸熱或放熱規(guī)律(5)交流與討論水和食用油升高相同的溫度,哪種液體所需加熱時(shí)間較長(zhǎng)?可進(jìn)一步得出什么結(jié)論?相同質(zhì)量的水和食用油升高相同的溫度,水的加熱時(shí)間更長(zhǎng),吸收的熱量更多,水的吸熱能力更強(qiáng)。(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論相同質(zhì)量的同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量通常相同;相同質(zhì)量的不同物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量通常不同。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容1.比熱容的定義通過以上實(shí)驗(yàn),我們發(fā)現(xiàn)水比食用油的吸熱能力更強(qiáng),在物理學(xué)中引入比熱容這個(gè)物理量來(lái)描述物質(zhì)的吸熱與放熱能力。物理學(xué)規(guī)定:比熱容的大小等于一定質(zhì)量的某種物質(zhì)在溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)溫度的乘積之比。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容2.比熱容的符號(hào)、國(guó)際單位、計(jì)算公式Q表示吸收的熱量,單位是J;m表示質(zhì)量,單位是kg;t1

表示初溫,t2表示末溫,溫度的單位是℃。研究表明,同種物質(zhì)溫度降低1℃所放出的熱量與溫度升高1℃所吸收的熱量是相同的。比熱容既可以表示物體吸熱能力,也可以表示物體放熱能力。比熱容大的物質(zhì)吸、放熱能力都強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容3.比熱容的物理意義從教材中的表格“一些常見物質(zhì)的比熱容”中可知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),其物理意義是1kg的水溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量是4.2×103J。提出問題:從表中查出冰的比熱容并說出其物理意義。冰的比熱容是2.1×103J/(kg·℃),其物理意義是1kg的冰溫度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的熱量是2.1×103J。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容提出問題:水和冰是同種物質(zhì),比熱容卻不同,說明什么?同種物質(zhì)的比熱容不是一成不變的,與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。小組討論:觀察表中一些常見物質(zhì)的比熱容,你還發(fā)現(xiàn)哪些規(guī)律?(1)水的比熱容最大。(2)不同物質(zhì)的比熱容一般不同,但煤油和冰的比熱容相同。(3)大多數(shù)液態(tài)的比熱容都大于固體的比熱容,只有汞例外。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容4.比熱容是物質(zhì)本身的一種屬性問題1:將水杯里的水喝掉一半,水的密度有變化嗎?不變,因?yàn)槊芏仁俏镔|(zhì)本身的一種屬性,與質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)。問題2:比熱容也是物質(zhì)本身的一種屬性,那剩下的水比熱容變嗎?不變,比熱容與物質(zhì)的質(zhì)量多少無(wú)關(guān),只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容5.利用水的比熱容大的特性問題1:為什么同樣的日照,海水很清涼而沙子很燙?因?yàn)樗谋葻崛荼壬匙拥拇?吸熱能力更強(qiáng),溫度變化較小。問題2:思考生活中還有哪里利用了水的比熱容大的特性。地暖中用水作為介質(zhì),汽車中常用水作為冷卻劑。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容補(bǔ)充:(1)培育秧苗時(shí),為了保護(hù)秧苗夜間不被冷空氣凍壞,常常在傍晚往農(nóng)田中灌水,白天再將水放出,從而達(dá)到防凍的目的。(2)由于水的比熱容較大,所以,海水的溫度,白天上升不多,晚上下降也不多。沙子的比熱容較小,所以,沙子的溫度,白天上升較多,晚上下降也較多。因此,沿海地區(qū)晝夜溫差小,沙漠地區(qū)晝夜溫差大。任務(wù)二：物質(zhì)的比熱容補(bǔ)充:(3)海陸風(fēng),白天從海洋吹向陸地形成海風(fēng);晚上從陸地吹向海洋形成陸風(fēng)。(4)人體內(nèi)大部分是水,利用水的比熱容大有助于人類調(diào)節(jié)自身的溫度。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。任務(wù)三：熱量計(jì)算1.熱量公式利用比熱容公式對(duì)熱量公式進(jìn)行推導(dǎo)。2.熱量計(jì)算例題:電水壺中裝有質(zhì)量為2kg、溫度為20℃的水。通電后將水加熱到100℃,水吸收的熱量是多少?練習(xí):在熱水袋中裝入0.5kg的熱水,一段時(shí)間后,水溫從60℃降至40℃,已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),那么,該過程中水放出的熱量是多少?核心總結(jié)1.比熱容的概念:比熱容的大小等于一定質(zhì)量的某種物質(zhì)的溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降低)溫度的乘積之比。用字母c表示比熱容。2.比熱容的單位:在國(guó)際單位制中,比熱容的單位是焦耳每千克攝氏度,符號(hào)為J/(kg·℃)。3.比熱容的物理意義:水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),它的物理意義是1kg的水溫度升高(或降低)1℃需要吸收(或放出)的熱量為4.2×103J。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。核心總結(jié)4.比熱容是物質(zhì)的一種屬性,與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)。5.利用水的比熱容大的例子:同樣的日照,海水很清涼,沙子卻很燙;汽車通常用水作冷卻劑;沿海城市晝夜溫差小,內(nèi)陸城市晝夜溫差大;海陸風(fēng)(白天由海洋吹向陸地,晚上由陸地吹向海洋);培育秧苗(晚上灌水,白天放水);人工湖;利用水調(diào)節(jié)體溫等。6.溫度升高時(shí),物體吸收的熱量的計(jì)算公式:Q=cm(t2-t1)。課堂評(píng)價(jià)1.在生產(chǎn)和生活中,常見到“水的比熱容大”這一特性的應(yīng)用情景。以下實(shí)例中與這一特性無(wú)關(guān)的是()A.冬天,往暖水袋中充熱水取暖B.夏天,地上灑水會(huì)感覺更涼爽C.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水作冷卻液D.夜間遇寒潮時(shí),在秧田里灌水以防秧苗受凍B實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。分組討論解決疑難問題，包括磁場(chǎng)的性質(zhì)與描述。如光的色散現(xiàn)象分析。享受探索物理世界的過程。如密度、壓強(qiáng)等基本概念。實(shí)驗(yàn)前先預(yù)測(cè)可能的結(jié)果。將復(fù)雜問題分解為簡(jiǎn)單步驟，養(yǎng)成規(guī)范解題步驟的習(xí)慣。包括電荷間的相互作用。物理測(cè)量的工具創(chuàng)新，物理結(jié)論的實(shí)踐檢驗(yàn)，物理問題的開放討論，物理現(xiàn)象背后的原理分析要通過辯論澄清物理概念，在物理學(xué)習(xí)過程中，包括光的反射和折射規(guī)律。課堂評(píng)價(jià)2.關(guān)于比熱容,下列說法正確的是()A.物體的質(zhì)量越大,它的比熱容越大B.同溫度、同質(zhì)量的不同物體,比熱容大的物體含有的熱量多C.比熱容與熱量有關(guān),某物質(zhì)吸收或放出的熱量越多,它的比熱容就越大D.比熱容是物質(zhì)的一種特性,所以比熱容不會(huì)隨物體溫度的變化而