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    10．小明发现静止在桌面上的茶杯里有自己未喝完的水．他想“杯子静止在桌面上.那么杯内水的动能为零.可杯内水的内能是否也为零呢? 15．3 比热容 引例: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．你知道这是什么缘故吗? 智 能 提 要 问:怎样正确理解比热容的概念? 答:(1)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l℃.所以比热容的定义为“单位质量的某种物质.温度升高l℃时所吸收的热量叫做这种物质的比热容 ． (2) 意义:反映条件相同的情况下.物质吸热本领的物理量． 读作焦每千克摄氏度． (4)比热容表:各种物质的比热容可以在比热容表中查到.从表中可以看出.物质不同.比热容也不同.可见比热容是物质的特性之一． 问:为什么说比热容是物质本身的一种特性? 答: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． 问:水的比热容有什么特点?有哪些实际意义? 答: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相同的温度时．水吸收的热量较多.由于水的比热容较大.可以起到调节气温的作用.因此.沿海地区一年四季气温变化就不如内陆地区气温变化那么明显． 问:怎样计算物体在温度变化时吸收或放出热量的多少呢? 答:从比热容的定义.很容易得出计算热量的公式:.其中Q代表物体吸收或放出的热量.c代表比热容.代表物体温度的变化量．若用Q吸代表物体吸收的热量.Q放代表物体放出的热量.t0代表物体原来的温度.t代表物体后来的温度.则有:． 中 考 撷 要 本节内容作为中考的范围有:比热的概念,水的比热较大在实际生活中的应用,根据热量计算公式计算物体吸收.放出的热量．此外热量的计算还与焦耳定律综合在一起进行考查． 智 能 归 例 题型一 正确理解比热容的概念 例1 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 知识点 正确理解比热容的概念 闯关点拨 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4.210 J／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 例2 为了研究物质的某种特性.某小组同学先做如下实验: 他们在甲.乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水.实验时让它们自然冷却.并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况.记录数据分别如表一.表二所示.(设甲.乙两杯水每分钟放出的热量相等.) 表一 m1=100g 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 30 30 降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 6 6 表二 m2=200g 时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28 降低温度/℃ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8 (1) 分析比较表一和表二中数据可知.实验时.两杯水所处环境的温度是 的. (2) 分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件.可得出的初步结论是 . (3) 分析比较表一和表二中第三列.第四列.第五列等数据及相关条件.可得出的初步结论是 . (4) 进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件.还可得出的初步结论是 . 知识点 利用控制变量法探究影响物体吸热多少的因素 闯关点拨 (1)当环境温度比水温低时.水放热降温最终降到与环境温度相同.故由表一数据可知甲烧杯所处环境温度为30℃.由表二数据可知乙烧杯所处环境温度为28℃.两者所处环境温度不同. (2)从两表第一和第三行数据可看出:随时间的推移.水放热越来越多降温也越来越多.相同质量的水降低的温度与它放出的热量成正比. (3)比较表一和表二的第三列.第四列.第五列数据可看出:降低相同的温度100g水要比200g水用时少.即放出热量少. (4)综合两表数据可发现水的一种热学特性即比热是个确定的值.因此水温变化相同时.水吸收或放出热量与其质量成正比. 答 (1)不同 (2)一定质量的水放出热量与降低的温度成正比. (3)降低相同温度时.水质量越大放出热量越多 (4)水放出的热量与质量.水降低温度的比值是个定值. 题型二 用比热容解释简单的日常现象和自然现象 例1 在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱.夜抱火炉吃西瓜 的奇特现象．而沿海地区是“气候宜人.四季如春 .这表明水对气温有显著影响.是因为( )． A．水的透明度高.容易吸收太阳能 B．水的比热容比沙石的比热容大 C．水在蒸发时有致冷作用 D．水的对流性能好 知识点 利用水的比热容大的性质解释日常现象 闯关点拨 沙漠地区缺水且多沙石.沙石的比热容较小.夜间沙石散热较多.温度降低较快.因而早晨气温较低,午间在阳光的照射下.沙石吸热后温度升高较快使得气温迅速升高.于是出现昼夜气温差别较大的现象．而沿海地区水多.水的比热容较大.海洋与沙漠地区在同样散热的情况下.海洋的温度降低不多.夜间气温不太低.白天气温也不会升得过快.所以.沿海地区昼夜温差不大．选项B正确． 答 选B 例2 冬天.室内取暖的暖气.很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器.其原因是( ) A．水比较便宜 B．水的密度小 C．水的比热大 D．水的沸点高 知识点 水的比热容较大这一性质的实际应用 闯关点拨 因为水的比热较大.在降低相同的温度条件下.可以释放更多的热量． 答 选C 题型三 用温度-时间图像形象地表述物体的吸热规律 例 给一定质量的水加热.其温度与时间的关系如图15-4中a图线所示.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 知识点 根据图像研究物体的吸热规律 闯关点拨 本题可以用取相同的横坐标.比较纵坐标的方法求解． 分析和解 根据可知.比热容相同的物质.质量大的吸收的热量多．假设水的质量 前后都从起始温度升高到t..即升高相同的温度.a.b.c.d四条曲线在温度t.时.对应的加热时间ta.tb.tc.td有:．水的质量增加了.则吸收的热量要多些.也就是加热时间要长些.因此只有c.d才有可能.又因为水的沸点没有改变.故d不合题意.正确的曲线应是c． 答 选C 题型四 会用热量公式进行有关的计算 例1 甲.乙两物体的比热容之比为2∶3.吸收热量之比为3∶1.它们升高的温度相同.则甲.乙两物体的质量之比为( ) A．9∶2 B．2∶9 C．1∶2 D．2∶1 知识点 利用热量公式进行计算 闯关点拨 使用公式的变形公式进行计算． 解 由得.所以 答 选A 例2 把质量是100克的铁块放在火炉里相当长的时间后.取出来立即投入到盛有200克水的杯子里.水的温度由15℃升高到59℃.不计杯子吸热和散失到空气中的热量.求炉火的温度． 知识点 考查热平衡方程的运用 闯关点拨 当不计热损失时.高温铁块放出的热量等于水吸收的热量.即Q放=Q吸． 解 查表得:水的比热容c1=4.2×103J/ 铁的比热容c2=0.46×103J/ 水温度升高吸收的热量: =4.2×103J/×0.2kg× =3.696×104J 由Q放=Q吸可得.铁块放出的热量: Q2=Q1=3.696×104J= 所以: 答 炉火的温度是862℃． 中考典题精析 考题1 如图15-5甲是用水来冷却热牛奶的示意图.图乙是记录牛奶.水的温度随时间变化的图像.图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是 ,.图中A点的物理意义是 .若水的质量为1．5kg.在这个过程中水吸收的热量是 ． (贵州省安顺市2003年中考题) 闯关点拨 将热牛奶放入冷水中.牛奶放热.温度降低.所以热牛奶温度随时间变化的曲线应是Ⅰ．热牛奶在冷水中.牛奶温度降低.水的温度升高．当它们温度相同时.温度不再发生变化.此时对应的温度就是牛奶和水的混合温度． 解 曲线Ⅰ,牛奶和水混合温度.混合温度是18℃,水吸收的热量 =4.2×103J/×1.5kg×=5.04×104J 考题2 小明在烈日当空的海边玩耍.发现沙子烫脚.而海水却很凉.同样的太阳光照射.为什么会出现不同的结果呢?小明想:是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢?于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究. 小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子.用一个100W的白炽灯同时照射它们.并用温度计测出它们不同时刻的温度值.记录的数据如下所示. 照射时间/min 0 2 4 6 8 10 12 温度/℃ 海水 31.0 31.6 32.1 32.5 32.8 33.0 33.1 沙子 31.0 32.5 33.8 34.8 35.8 36.0 36.3 (1)小明探究的物理问题是什么? (2)小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像.如下图所示.请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像. (3)分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像.你能得出什么探究结论? (4)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉 .请你用简略的语言从日常生活或自然中举一个类似的现象.(辽宁省大连市2004年中考题) 闯关点拨 初中物理课程标准.把科学探究列为学生的学习目标．本题体现了这一目标．对生活中遇到的问题进行科学探究.首先要提出问题．提出问题要注意语言的科学性.规范性．如“质量相等的海水和沙子吸收相同的热量谁温度升高快? 注意了用控制变量的方法来进行科学探究．本题是考查同学们用图像处理物理问题的能力.由于图线是平滑曲线.而且开始一段较陡.后面渐趋平缓.所以只回答“相同质量的水和沙子.吸收相同的热量.沙子升温快 是不全面的．第(4)问.是开放性问题.答案不是惟一的． 解 (1)质量相等的海水和沙子吸收相同的热量谁温度升高的快谁吸热本领强.(海水和沙子吸热升温快慢相同吗?) (3) ①吸收相同的热量.沙子温度变化的快. ②水和沙子吸热温度变化随着时间延长而减小(或沙子和水温度越高时升温越缓慢) (4)温差变化大.早稻育秧.晚间往秧田灌水.白天将水放出,夏天的柏油马路比水泥人行道热得多. 智 能 训 练 基础知识训练 【查看更多】

     

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    小明发现静止在桌面上的茶杯里有自己未喝完的水．他想“杯子静止在桌面上，那么杯内水的动能为零”，可杯内水的内能是否也为零呢？

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