物理作业设计

阿克苏市首届作业创新设计评选活动

参评教师：丁宇鹏

参评学段：九年级第一册

作业设计内容：九第十三章第3节《比热容》

报送单位：阿克苏市第三中学

报送时间：

课题：九年级第十三章第3节《比热容》第一课时课后

作业设计（30分钟）

一、学习目标

1、知识与技能

①.通过探究实验了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 ②.尝试用比热容解释简单的自然现象。 ③.能根据比热容进行简单的热量计算。 2、过程与方法

①.通过探究，比较不同物质的吸热能力。 ②.通过阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”。

3、情感态度与价值观

①.通过学生的实验活动，激发学生对物理学的热爱和兴趣，逐步养成遇事必思，见问必究的良好习惯.

②.利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力。

二、题目呈现

一、选择题

1．探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图．下列说法正确的是（ ） A．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强 B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的

C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同 D．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强 2．质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则下列判断正确的是（ ）

A．甲的比热容大，是水 B．乙的比热容大，是水 C．甲的比热容大，是煤油 D．乙的比热容大，是煤油

3．小阳从下面一些常见物质的比热容表中，分析归纳出几个结论，其中正确的是（ ）

A．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 B．从节能角度考虑，烧开水用铝壶比铁壶好 C．不同物质的比热容都不一样

D．测量小质量物体的温度时适宜用水银温度

4．如图所示，给一定量的水加热时，获得了它的温度-时间曲线为实线A，若其它所有条件都不变，仅仅将水的质量减小，则减小质量后将水冷却并重新加热，则获得的水的温度-时间曲线应为图中的（ ）

A．A曲线 B．B曲线 C．C曲线 D．D曲线

5．暑假去植物园游玩，同学们的感受与物理知识的联系不正确的是（ ） A．在园内散步时闻到花香，是升华现象

B．中午坐公园的椅子感觉很烫，是热传递改变了物体的内能

C．人出汗后，微风吹过感到凉爽，是因为汗液蒸发加快，带走更多的热量

D．同学们感到植物园是避暑的好去处，是因为园内树木多且有人工湖，起到调温作用 6．下面有关比热容的说法中正确的是（ ）

A．夏天在河边游玩感觉河水凉，但河边的岩石却很烫，原因是水的比热容比岩石小 B．汽车发动机用水来冷却，是因为水具有较大的比热容 C．比热容是物质的一种特性，只与物质的质量有关

D．铜的比热容比铝小，所以在吸收相同的热量后铜升高的温度一定比铝高

7．小华学习做饭的过程中，经常加热油或水，她猜想油的比热容比水小，能够支持她这一猜想的事实是（ ）

A．同样情况下，油升温比水快 B．油能把食物炸黄，而水不能 C．油能漂在水面上 D．油比水难蒸发慢

8．内陆地区的温差比沿海地区的温差大，造成这种差别的主要原因是：（ ） A．水的比热容比泥土、砂石的比热容大 B．水的内能比泥土、砂石的内能大 C．水的密度比泥土、砂石的密度小 D．水的温度比泥土、砂石的温度低 9．下列说法中，能反映物体放出的热量多少与物体降低的温度有关的是 A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同 B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同 C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同 D．不同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量一般不同 10．下列事例中不是利用”水的比热容较大”这一特性的是（ ） A．夏天，人们洒水来降温 B．汽车发动机用循环水冷却

C．让流动的热水流过散热器供暖 D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗

11．质量相同的两个物体由于吸热而升温，若它们的比热容之比为1∶2，升高的温度之比为3∶2，则它们吸收的热量之比为（ ） A．3∶4 B．4∶3 C．1∶3 D．3∶1

12．初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现

（已知：c水＞c铜）（ ）

A．铜块放热，水吸热 B．铜块吸热，水放热 C．铜块与水之间不发生热传递 D．水的内能传递到铜块上 二、填空题 13．汽车上的散热器用水作为冷却剂.这是利用了水的 较大的性质；散热器中装有

10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是 J，这些热量相当于完全燃烧

3

kg的天然气放出的热量【水的比热容c水=4.2×10J/（kg·℃），天然气的热值

7

q=8.4×10J/kg】.

14．用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋内能是通过 的方式改变的。如果水的质量是lkg，初温为20℃，鸡蛋取出时水温为30℃，水吸收的热量为 J。[c水

3

＝4.2×l0J/（kg·℃）]

15．沿海地区昼夜之间的温差比同纬度内陆地区昼夜之间的温差小,这是因为水的_______较大。吃棕子时，剥开包裹糯米的竹叶，发现糯米变色且有竹叶的清香，这是_______现象。

16．沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区 ，是因为水的比热容比砂石的比热容 （均选填“大”或“小”）。质量为20千克的水温度降低5℃，水放出的热量为 焦。

3

[c水= 4.2×l0焦/（千克·℃）]

17．兵兵同学想通过实验来比较液体A和液体B的比热容是否相同，他采用的实验方法是：取相同 的两种液体，用相同的电热器加热，在相同的时间内比较它们 的温度。他所用的公式是 。

3 5

18．已知水的比热容为4.2×10J／(kg·℃)，l kg、20℃的水吸收了2.1×10J的热量后，温度升高到 ℃．生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的 大，所以在相同条件下水能带走较多的 ，冷却效果好． 三、探究实验题 19．（7分）小明想探究不同物质吸热升温的属性，于是他设计如图所示的实验装置：

⑴此实验中，沙子和水吸热的多少是通过 来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）。

⑵该实验中除了沙子和水的质量相同、升高的温度相同外，还有 必须完全相同。

⑶他得到如下实验数据，分析表格中数据可以得出的初步结论是：相同质量的两种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的 有关。 物质 水 沙子 质量m/kg 0.1 0.1 升高温度△t/℃ 10 10 加热时间t/min 2 1 ⑷如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， 升高的温度更高。

⑸实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（4）结论不符，你认为可能的原因是： 。

⑹另一组的小华采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究，你认为他的方案可行吗？ （选填“可行”或“不可行”）

⑺爱思考的小明立即想到在阳光照射下的海滩上吹的是什么风呢？ （选填“海风”或“陆风”。） 20．（7分）某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热．加热时间的长短反映物质吸收热量的多少．他得到如下数据

(1)本实验中，物质吸收的热量是通过 来反映的，这种方法在物理学中叫做 法． (2)分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的 有关． (3)分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：质量 的不同种物质，吸收热量的多少与 有关．

(4)分析第 次实验数据，可以得出初步结论：质量相同的同种物质，吸收热量的多少与 有关．

三、设计意图

本节讲授的是比热容的物理意义，以及比热容的相关计算。教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。

比热容反映了质量相同的不同物质吸热升温快慢的物理量，比热容越大，吸收升温越慢。不同物质比热容一般不同，也有不同物质比热容相同的，如冰和煤油。普通温度计是利用了液体的热胀冷缩的原理，测温液体与被测物体发生热传递，被测物体的质量较小时，温度计与被测物体间热传递的能量，对被测物体的温度影响较大，所以应尽量选择比热较小的测温物质，例如水银。由热量计算公式Q=cm△t可知，质量变小，其他条件不变时，吸收相同热量，温度升高更多。即在相同加热条件下，相同时间内温度升高更多。

本次作业设计中主要训练学生对知识点的运用。第1至5题考查学生对比热容的理解，第19,20题主要考查学生探究比热容实验控制变量的运用，第6至10题主要考查学生对比热容在日常生活中的应用，第11至18题考查学生对比热容公式的计算。

四、评价标准

1．A 【解析】

试题分析：比较物质的吸热能力通常采用的方法是：1、加热质量相等的不同物质，加热相同的时间，比较温度变化，温度变化小的反映物体的吸热能力强；2、加热质量相等的不同物质，使其升高相同的温度，加热时间长的反映该物质吸热能力强，故本题选项A正确。 考点：比较不同物质的吸热能力 2．B 【解析】 试题分析：图像分析题先要看清横坐标和纵坐标表示的物理量，再运用控制变量的方法进行分析。即找出题中不变的量和改变的量，看研究的量与改变的量之间的关系。如图所示，图中横坐标表示加热时间，（加热时间反映了物体吸收热量的多少，这是物理中的转换法）纵坐标表示温度的变化。可以先作一条与横坐标垂直的辅助线与甲、乙相交于两个点，这两个点表示：时间一定（吸收的热量相等）时，甲升高的温度比乙大。利用热量的计算公式Q=cm△t 分析，在吸收热量相等，物质的质量相等（题中已知）时，甲升高的温度比乙大，所以甲的比热容小，是煤油；乙的比热容大，是水．故选B． 考点： 图像分析，热量的计算 3．D 【解析】

试题分析：湿泥土中有水，水的比热容大，吸热升温较慢，故A选项错误。在烧开水时，水吸收的热量是有用的，壶吸收的热量是额外的，铁的比热容比铝小，所以烧水时使用铁壶，壶吸收热量少，节约能源。 考点：比较容的利用 4【答案】B 【解析】

试题分析：即在相同加热条件下，相同时间内温度升高更多。图像中B曲线符合题意，选填B.

考点：图像信息分析，热量计算公式应用，控制变量法应用。 5．A 【解析】

试题分析： A、分子动理论中提到：分子在永不停息地做无规则运动．花香分子在空气中做无规则运动，所以人们可以闻到花香味．这是扩散现象。此选项符合题意．

B、改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．中午公园的椅子吸收太阳光的热量，温度升高，内能增加，是热传递改变了物体内能．此选项不符合题意．

C、物质由液态变成气态是汽化现象．汽化的两种方式是蒸发和沸腾．物体汽化需要吸收热量．微风吹过使汗液蒸发加快，液体蒸发是吸热的，所以人感到凉爽．此选项不符合题意． D、因为水的比热大，所以一定质量的水温度升高1℃吸收能的热量就多，夏天公园里的人工湖水会吸收大量的热量，树木能遮挡烈日的照射，所以是避暑的好去处．此选项不符合题意．故选A．

考点：扩散现象；蒸发及其现象；热传递改变物体内能；水的比热容的特点及应用． 6．B 【解析】 试题分析：夏天在河边游玩感觉河水凉，但河边的岩石却很烫，原因是水的比热容比岩石大，吸收相同的热量温度升高的少，A错；汽车发动机用水冷却也是这个道理，B对；比热容是物质的一种特性，其大小只跟物质的种类和状态有关，与其它因素无关，C错；铜的比热容比铝小，根据公式

可知，质量相同的铜和铝，吸收相同的热量后铜升高的温度

比铝高，当二者质量不相等时，就不能确定哪种金属温度升高的多，D错。 考点：比热容 7．A 【解析】

试题分析：同样质量的油和水，吸收相同的热量时，油升温快，说明油的比热容比水小，A对；油能把食物炸黄，而水不能说明油的沸点比水高；油能漂在水面，是由于油的密度比水小；油比水蒸发慢，是因为同样温度下，油的分子热运动不如水的剧烈。 考点：比热容 8．A

【解析】沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小．

关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等． 【考点】水的比热容的特点及应用． 9．A 【解析】

试题分析：要得出放出热量的多少和降低温度的关系，就要保证物质的质量、物质的种类一定，而降低的温度不同．

A、质量是相同的，同种物质保证了物质的种类一定，降低不同的温度，放出的热量不同，就说明了放出热量的多少和降低的温度有关；

B、不同物质，没有保证物质的种类一定；降低相同的温度，没有控制降低的温度不同； C、不同质量，没有保证物体的质量一定；降低相同的温度，没有控制降低的温度不同； D、不同质量，没有保证物体的质量一定．故选A． 考点：比热容的概念；热量的计算 10．A 【解析】

试题分析：A、在夏天，人们在地面上洒水时，水蒸发吸热，利用水蒸发可以降温；故符合题意； B、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，不符合题意；

C、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，不符合题意； D、因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，不符合题意．故选A． 考点：水的比热容的特点及应用 11．A 【解析】

试题分析：要想求出两物体吸收的热量之比，首先应该熟练吸收热量的计算公式 根据题意列出方程，进一步求出热量之比．由吸收热量的计算公式：Q=CM△t得，Q1=C1M1△t1，Q2=C2M2△t2，由题意得：M1=M2，C1：C2=1：2，△t1：△t2=3：2，代入公式可得，Q1：Q2=C1M1△t1：C2M2△t2=1×1×3：2×1×2=3：4；故选A． 考点：热量的计算 12．A 【解析】

试题分析：初温相同，质量也相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量后，根据Qcmt可得tQ，由此可知：当Q和m相同的情况下，c越大，△t越小，因c水＞c铜，所以△cmt水小，由于水和铜块初温相同，所以水的末温低．物体间发生热传递的条件是有温度差，且能量从高温物体传到低温物体，所以热量由高温的铜块传给低温的水．故选A． 考点：热传递；水的比热容的特点及应用；热量的计算

5

13．比热容、8.4×10、 0.01 【解析】

试题分析：水具有较大的比热容是它常被用做冷却剂的原因，因为水的比热容大，和其它物

3

质比较在升高相同温度时能吸收更多的热量。水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10J/（Kg•℃）

Q8.4105J0.01kg ×10kg×20℃=8.4×10J；相当于完全燃烧的天然气mq8.4107J/kg5

考点：水的比热容的特点及应用、热量的计算、热值的计算 14．热传递；4.2104

【解析】

试题分析：改变内能的方式是做功和热传递，用凉水冷却滚烫的鸡蛋，是用热传递的方式改变鸡蛋的内能的 ；水吸收的热量为：

Q吸cmtt04.2103J（/kg℃）1kg3020℃4.2104J

考点：内能

15．比热容 扩散 【解析】

试题分析：因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜之间的温差小；发现糯米变色且有竹叶的清香，说明分子在不停地运动，属于扩散现象。 考点：比热容的应用，扩散现象

5

16．小；大； 4.2×l0。

【解析】

试题分析：沿海地区水量大，温差比内陆地区小，因为水的比热容比砂石的比热容大，水放出的热量为：Q放cmt4.2l03焦/（千克℃）20千克5 ℃=4.2l05焦。 考点：水的比热容知识应用，热量计算Qcmt应用。 17．质量 、升高 、CQ mt【解析】

试题分析：要比较液体A和液体B的比热容，根据控制变量法，除物质种类不同外，与比热容相关的其他物理量都要相同。故取相同质量的两种液体；比较它们升高的温度。所用公式为：CQ mt考点：比较不同物质比热容大小实验方法，控制变量法，热量计算公式变式应用。 18．70，比热容、热量 【解析】

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试题分析：由公式Q=Cm△t得：△t=Q/（cm）=2.1×10J/（4.2×10J/(kg•℃)×1kg）=50℃， 所以升高到的温度是：t=t0+△t=20℃+50℃=70℃．

从公式Q=Cm△t可以知道，水的比热容大，在质量相等的条件下，升高相同的温度，水能带走较多的热量，所以用水来做冷却剂．

考点：热量的计算；水的比热容的特点及应用． 19．（1）加热时间；（2）加热方法；（3）种类；（4）沙子；（5）没有搅拌；（或受热不均匀）；（6）可行；（7）海风 【解析】 试题分析：（1）相同的酒精灯，加热时间的长短决定了沙子和水吸热的多少，这种实验方法是转换法；

（2）实验中，要用相同的热源加热，才能通过比较加热时间来确定吸热的多少，即加热方法必须相同；

（3）从表中数据可知，水和沙子的质量相同，温度升高的度数相同，但吸热不同，所以说明相同质量的两种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的种类有关；

（4）如果加热相同时间，则二者吸热相同，由于沙子的吸热本领差，所以它的温度升高的度数多；

（5）实验中如果没有搅拌，则物质受热不均匀，就会得不到正确结论；

（6）比较不同物质的吸热本领有两种方法：相同质量的两种物质，升高相同的温度时，吸热多的吸热本领强；或相同质量的两种物质，吸收相同的热量，升温少的吸热本领强。所以小华的方法可行；

（7）海滩上沙子的比热容比海水的小，同样的光照条件下升温快，温度高，上方的空气受热体积膨胀，密度减小，向上运动，海面上方的冷空气过来补充，形成海风。 考点：探究物质的比热容 20．（1）加热时间；转换；（2）质量；（3）相同；物质的种类；（4）4、5；升高的温度 【解析】 试题分析：（1）相同的电热器，电功率相同，根据公式可知，加热时间越长，消耗电能越多，产生的热量也越多，则物质吸热越多，这种把不易直接测量的物理量转换成易于测量的物理量的方法叫转换法；

（2）第1、2次和第3、4次实验数据的共同特点是同种物质，升高相同的温度，但质量不同，吸收的热量不同，所以可得结论：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的质量有关；

（3）第1、3次或第2、4次实验数据的共同特点是不同物质，质量相同，温度升高的度数相同，吸热不同，所以可得结论：质量相同的不同种物质，吸收热量的多少与物质的种类有关；

（4）满足“质量相同的同种物质”这一条件的实验只有4、5两组，两次温度升高的度数不同，所以吸热多少不同，所以克的结论：质量相同的同种物质，吸收热量的多少与升高的温度有关。

考点：比热容和热量