（整理版）八年級(jí)物理第二章分子動(dòng)理論內(nèi)能之有關(guān)熱量的計(jì)算人教

1、八年級(jí)物理 第二章分子動(dòng)理論，內(nèi)能之有關(guān)熱量的計(jì)算 人教版【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：九年級(jí)新課：有關(guān)熱量的計(jì)算二. 重點(diǎn)、難點(diǎn)：1. 加深比熱的概念的理解，學(xué)會(huì)根據(jù)比熱容進(jìn)行熱量計(jì)算。2. 理解熱量的計(jì)算公式。3. 一題多解三. 知識(shí)點(diǎn)分析：“熱量的計(jì)算”，首先通過利用算術(shù)計(jì)算出物體溫度升高時(shí)，吸收的熱量。進(jìn)而歸納出物體受熱時(shí)吸收熱量的公式。并用同樣的道理，給出了物體散熱時(shí)放出熱量的公式。并利用放熱公式計(jì)算例題2，從而加深學(xué)生對(duì)物質(zhì)的比熱的理解。本節(jié)所能歸納出的定量計(jì)算公式，僅適用于物體在熱傳遞過程中物體的狀態(tài)，沒有發(fā)生變化的情況。因?yàn)樵谖飸B(tài)變化的過程中，物體吸收的熱量不一定用于升溫（如

2、晶體的熔化時(shí)溫度保持在熔點(diǎn)而不變化），有可能物體吸收的熱量一部分用于物態(tài)的變化，另一部分用于物體的升溫（如非晶體的熔化），上述公式只有當(dāng)物體吸收或放出的熱量全部用于該物體的溫度發(fā)生變化而不能是其他去向時(shí)才能適用。雖然初中生不需掌握，但舉到的例子中不能涉及有物態(tài)的變化?！镜湫屠}】例1 有一高溫物體被投入質(zhì)量為10kg、溫度為20的水中，如果傳給水的熱量是×106j，則水的溫度會(huì)升高到多少度。分析：將熱量的計(jì)算公式變形，然后代入數(shù)值即可求解。解：由公式q吸=cm（tt0）變形可得答：水的溫度會(huì)升高到85。例2 甲物體的質(zhì)量是乙物體質(zhì)量的4倍，當(dāng)甲的溫度從20升高到70，乙的溫度從40升

3、高到60時(shí)，甲，乙兩物體吸收的熱量之比為51，則甲的比熱與乙的比熱之比是多少？分析：根據(jù)比熱公式可直接求比值。解：由比熱公式可得 答：甲、乙兩物體的比熱之比是12。例3 使質(zhì)量相等的銅塊和鐵塊吸收相等的熱量后互相接觸（c銅<c鐵）則（ ）a. 熱量從銅塊傳到鐵塊b. 熱量從鐵塊傳到銅塊c. 它們之間不發(fā)生熱傳遞d. 無法確定分析：發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體存在溫度差，要確定銅塊和鐵塊之間是否有熱量傳遞，決定于它們吸收了相同的熱量后，各自的末溫是否相等，如果相等，則不發(fā)生熱傳遞；如果不相等，那么熱量就從高溫物體傳到低溫物體，根據(jù)熱量公式q吸=cm·t升得物體升高的溫度。當(dāng)它們吸收的

4、熱量相等、質(zhì)量相等時(shí)，由于c銅<c鐵，因此t銅>t鐵升。如果它們的初溫相同，顯然銅塊的末溫高于鐵塊的末溫，由于題中沒有指出銅塊和鐵塊的初溫，所以就無法確定哪個(gè)物體的末溫高。答：d。例4 將500克溫度為94的水兌入千克溫度為15的水中，熱平衡后的水溫是多少攝氏度？假設(shè)沒有熱量損失。分析：兩個(gè)物體的溫度相同，它們之間不會(huì)產(chǎn)生熱傳遞，在物理學(xué)上稱這兩個(gè)物體處于熱平衡狀態(tài)；當(dāng)高溫物體向低溫物體放出熱量時(shí)，高溫物體的溫度將降低，低溫物體的溫度要升高，這個(gè)過程一直要進(jìn)行到兩物體的溫度相等為止，即進(jìn)行到兩物體達(dá)到熱平衡狀態(tài)為止；在沒在熱量損失的情況下，高溫物體放出的熱量等于低溫物體所吸收的熱量

5、。設(shè)本題中冷熱水兌混合后的熱平衡溫度是t，高溫水初始溫度是t1=94，質(zhì)量是m1千克，放出的熱量是：q放=cm1（t1t）低溫水的初始溫度是t2=15，質(zhì)量是m2千克，吸收的熱量是：q吸=cm2（tt2）熱平衡時(shí)，q放=q吸，所以有cm1（t1t）=cm2（tt2）經(jīng)整理后得：t=（m1t1+m2t2）/（m1+m2） =（××15）/（）上式中的比熱c在整理方程式中被約去了，由數(shù)學(xué)知識(shí)我們知道這并不影響最終的解（因?yàn)楸葻醕不可能為零），但卻簡化了運(yùn)算，所以在物理學(xué)解題中應(yīng)盡量用文字代號(hào)先運(yùn)算，最后再代入具體數(shù)字。例5 質(zhì)量相等的鋁塊和鐵塊，在吸收了相等的熱量后，

6、它們升高的溫度（ ）a. 相同b. 鋁塊升高的溫度較多c. 鐵塊升高的溫度較多d. 不能確定分析：在物體狀態(tài)不變的情況下，一個(gè)物體吸收熱量的多少取決于物體的質(zhì)量m、比熱c以及吸熱終了的溫度t2與吸熱開始時(shí)的溫度t1之差（t2t1），可用下面的代數(shù)式表達(dá)：q吸=cm（t2t1） 式中的溫度差（t2t1）越大，說明升高的溫度越高，顯然對(duì)于同一個(gè)物體，由于質(zhì)量m相同，比熱c也相同，則升高的溫度越高（溫度差t2t1越大），所需吸收的熱量也越多；反之，物體吸收的熱量越多，其溫度上升的也越多，（t2t1）只是物體在吸熱時(shí)的一個(gè)數(shù)量上的差值，將上式作變換：t2t1=q吸/（cm）可見在q吸、c和m都已確定的

7、情況下，溫度是（t2t1）也是定值，與開始溫度沒有關(guān)系，因此選項(xiàng)d是錯(cuò)誤的。如果有兩個(gè)同種材料制成的物體，向它們供給相同的熱量q吸。因?yàn)楸葻崾俏镔|(zhì)固有特性之一，兩物體材料相同就是說兩物體的比熱相同，從可看出，這時(shí)溫度差決定于兩物體的質(zhì)量大小，質(zhì)量大的上升的溫度低，因?yàn)殇X塊與鐵塊不是同種物質(zhì)，所以據(jù)此尚無法判斷哪個(gè)選項(xiàng)正確。從式還可分析出，對(duì)于質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，在吸收了相同的熱量后，其溫度的升高與物質(zhì)的比熱成反比，比熱大的溫度上升較低，查物質(zhì)比熱表知道，鋁的比熱為c鋁=×103焦/（千克·），鐵的比熱是c鐵×102焦/（千克·），鐵的比熱小于鋁的比熱，所

8、以鐵升高的溫度比鋁升高的溫度高，選項(xiàng)c是正確的，選項(xiàng)a和b都是錯(cuò)誤的。答：c例6 質(zhì)量均為m的水和酒精，各向外釋放了相同的熱量q放，溫度降得較多的是_。分析：因?yàn)檫@是放熱現(xiàn)象，所以初溫度高于末溫度，根據(jù)放熱的代數(shù)式并將其變換形式寫成：t1t2=q吸/（cm）水和酒精的質(zhì)量相同，放出的熱量也相同，但查比熱表知道，水的比熱大于酒精的比熱，故根據(jù)式可判斷出水降低的溫度少。例7 在溫度為25的房間內(nèi)，將20的水1千克與10的水2千克混合，由于裝置不夠精密，與周圍物體有千焦的熱量交換，求混合后的溫度是多少？分析：題目中告訴“由于裝置不夠精密，與周圍物體有千焦的熱量交換”沒有說明是混合水從周圍物體中吸熱，

9、還是放熱給周圍物體，但題目中告訴房間溫度為25，而混合前溫水和涼水的溫度均低于25，根據(jù)熱傳遞的特點(diǎn)，應(yīng)該是混合水從周圍物體上吸收了千焦的熱量。解：這道題，不僅要用到熱量計(jì)算公式q吸=cm（tt0），q放=cm（t0t），以及熱傳遞等知識(shí)，還要求學(xué)生會(huì)運(yùn)用能量守恒定律解決實(shí)際問題。考查了學(xué)生綜合物理知識(shí)的能力，因此是一道較好的題目。其解法有如下幾種：解法一：由于溫水和涼水的溫度都低于房間溫度，所以可以認(rèn)為溫水和涼水都從房間的物體上吸熱，根據(jù)能量守恒定律：溫水和涼水吸收的總熱量等于混合水從周圍物體中吸收的熱量即：q=q溫+q涼=c水m溫（tt0溫）+c水m涼（tt0涼）把×103焦，&

10、#215;103焦/（千克·），m溫=1千克，m涼=2千克，t0溫=20，t0涼=10代入上式，解得t=14，即：混合后水的溫度為14。解法二：由于溫水和涼水溫度均低于房間溫度，所以涼水從溫水中吸熱的過程中，還從周圍物體上吸熱，根據(jù)能量守恒定律，涼水吸收的熱量（q吸）等于溫水放出的熱量（q放）加上q熱交換。即q吸=q放+q熱交換。c水m涼（tt0涼）=c水m溫（t0溫t）+q熱交換把已知條件（同解法一）代入上式解得t=14。解法三：先假定溫水與涼水與周圍物體無熱交換，混合后溫度為t，則q吸=c水m涼（tt0涼）q放=c水m溫（t0溫t）根據(jù)能量守恒定律有：q吸=q放即c水m涼（tt0

11、涼）=c水m溫（t0溫t）把已知條件（同解法一），代入上式解得t，然后，混合水又從周圍物體上吸收了千焦的熱量，溫度升高到t。q=cm（t涼t）其中×103焦，×103焦/（千克·），m=3千克，t，把已知條件代入上式，解得t=14。即：混合后水的溫度為14?！灸M試題】一. 填空題1. 一般來說，q表示_，c表示_，m表示_，t0表示_，t表示_。2. 如果物體溫度升高，則物體_熱量，采用公式q吸=_計(jì)算其_的熱量。3. 如果物體溫度降低，則物體_熱量，采用公式q放=_計(jì)算其_的熱量。4. 一般來說，用符號(hào)_表示熱量，符號(hào)_表示物質(zhì)的比熱，m表示_，t0表示_，t

12、表示_。5. 如果物體_，則物體吸收熱量，采用公式q吸=_計(jì)算其吸收的熱量。6. 如果物體_，則物體放出熱量，采用公式q放=_計(jì)算其放出的熱量。7. 40g水和40g冰，溫度都升高10，則水吸收的熱量是_，冰吸收的熱量是_。8. 甲、乙物質(zhì)，比熱之比為2：1，質(zhì)量之比為2：1，甲、乙兩物體吸收相同的熱量，甲升高了20，則乙物體溫度可以升高_(dá)（無物態(tài)變化）。二. 選擇題1. 質(zhì)量和初溫都相同的水和鐵放出相同的熱量后，再將鐵塊放入水中，則熱的傳遞是（ ）a. 從鐵塊向水傳遞b. 從水向鐵塊傳遞c. 不發(fā)生熱傳遞d. 無法判斷2. 有甲、乙兩個(gè)金屬球，它們的比熱之比3:2，吸收的熱量之比4：1，那甲

13、、乙兩金屬球的質(zhì)量之比和升高的溫度之比可能分別是（ ）a. 2:1，4:1 b. 3:2，4:1 c. 4:5，3:10d. 4:5，10:33. 一個(gè)銅球，體積是1cm3，當(dāng)溫度從20升高到30時(shí)，吸收的熱量是，則這個(gè)銅球是（ ）a. 空心 b實(shí)心 c. 無法判斷三. 計(jì)算題1. 現(xiàn)有摻水后濃度為50%的酒精20千克，如果其溫度降低1，則將放出多少熱量？2. 某一液體吸收了×106焦的熱量后溫度升高55。已知該液體的質(zhì)量為60千克，問這是哪種液體？3. 溫度為25的酒精100千克吸收了×106焦的熱量后，溫度將升至多少攝氏度？4. 質(zhì)量為400克的鋁壺裝有2千克的水，把這壺水從20加熱到100時(shí)，壺和水總共吸收了多少熱量？5. 將質(zhì)量為30千克、溫度為10的水與質(zhì)量為40千克、溫度為80的水混合后，它們的溫度為多少攝氏度？不計(jì)熱量損失。6. 將80千克、溫度為50的水放入地窖，過了一段時(shí)間，水溫降至5。請(qǐng)問這些水放出的熱量能使質(zhì)量為5000千克的水溫度升高多少攝氏度？【試題答案】一.1. 熱量，物質(zhì)的比熱容，物質(zhì)的質(zhì)量