热量的计算
第七节 热量的计算
(一)教学目的
1.加深比热容概念的理解;学会根据比热容进行热量计算。
2.理解热量的计算公式。
(二)教学过程
1.复习
提问:什么是比热容?它的单位是什么?通过总结学生的回答,进一步阐述比热的物理意义,继而让学生查出水、铝、铁的比热,连同单位板书于黑板上。
2.引入新课
以铝的比热为例,说明它的物理意义:使 1千克的铝,升高1℃,需要吸收0.88 × 103焦的热量。
3.进行新课
(1)从铝的比热入手,将课本的例题分解成几步,逐步深入地引导学生归纳热量的计算公式。
①1千克铝温度升高1℃,需要吸收多少热量?(依据铝的比热) ② l千克铝温度升高 2℃,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×2=1.76×103焦)
③1千克铝温度升高100℃-30℃=70℃时,需要吸收多少热量?(0.88X103焦×(100-30)=6.16×104焦)
④ 2千克铝温度升高 2℃,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×2×2=3.52×103焦)
⑤2千克铝温度升高100℃-30℃=70℃时,需要吸收多少热量?(0.88×103焦×2×(100—30)=1.23×105焦)
至此,在完成课本例题的情况下,再由特殊到一般,推导热量的计算公式。继续利用上例,在问题③之后再提出:l千克铝温度升高(t-t。)℃时,需要吸收多少热量?在问题⑤之后提出:m千克铝温度升高(t—t。)℃时,需要吸收多少热量?最后提出如果升温的不是铝,而是比热为c的另外的物质,如何计算吸收的热量。从而归纳出公式:
Q吸=cm(t-to)。
(2)我们已经总结出了物体吸收热量的计算公式。如果物体温度降低,像刚才的例题中如果铝块从100℃降到30℃,那末它要放出热量,放出的热量应当怎样计算呢?同学们可仿照物体吸热公式导出放热公式。只需要把(t—t。)改为(t。-t),即:
Q吸=cm (t。-t)。
利用公式,讲解课本[例题2]。讲解过程中要讲清单位的演算。
(3)[例题3]保温瓶中原有60℃的水500克,现又倒入1.5千克沸水,混合后温度变成90℃。在此过程中温水和沸水分别吸收或放出多少热量?(计算过程略,均为 6.3×104焦)
计算结果表明,温水跟沸水混时,温水吸收的热量恰好等于沸水所放出的热量。这仅仅是巧合吗?不是,这是必然的。在热传递的过程中,内能从高温物体传到低温物体,直到两物体温度相等时为止。在此过程中,如果没有内能传到其他的物体,那么高温物体放出的热
量必定等于低温物体吸收的热量。
(三)说明
1.课本在导出热量计算公式时,从比热的概念入手,从具体事例分步讨论,由特殊到一般地导出热量计算公式。推导过程加深了学生对比热、温度、热量的理解,讲课中要充分发扬这一优点,克服学生在热量计算中死代公式的做法。在教法上宜从比热概念的理解入手,循序渐进,启发思维,引导学生从特殊到~般地去发现客观规律。
2.教材中没有涉及热平衡问题,补充的例题 3,使学生对热平衡有个初步的印象,有利于对热量计算能力的提高,也有助于对热传递和能量守恒定律的理解。