13.1热量 比热容（导学案）-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

班级：九年级（ ）班 姓名： 13.1热量 比热容（导学案）解析版 一、学习目标 1.了解热量的概念及其单位。 2.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 3.通过比较不同物质的吸热情况实验，体会控制变量法的作用，了解转换法思想的应用。 4.会用比热容解释有关现象，感受物理知识与生产生活的密切联系。 5.会进行简单的吸热、放热计算。 二、教学过程 一、热量 （一）热量 1.定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作 热量 ，用符号 Q 表示。 2.单位： 焦耳（J） 。 大家都有这样的经验：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量 多 ，把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量 多 。可见，水吸收的热量和它的 质量 有关，也和它 升高的温度 有关。水的质量越大、温度升得越高，它吸收的热量就越 多 。别的物质也是这样。 不同的物质，例如水和食用油，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢？ 演示：比较不同物质吸收热量的情况 实验设计： 选取质量 相等 的 不同 物质，利用 相同 的加热装置加热，使它们升高 相同的温度 ，通过比较 加热时间的长短 比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领 强 。 实验方法： 1. 转换法 ：吸收热量的多少无法直接观察，但相同的电加热器每秒放出的热量是一定的，通电时间越长，放出的热量越多。不考虑热损失，放出的热量全部被水或食用油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。 2. 控制变量法 ：控制水和食用油的质量、升高的温度相等，通过加热时间（吸收热量的多少）不同来说明水和食用油的吸热本领不同。 实验步骤： 1.取两只相同的烧杯分别装入500g水和500g食用油。 2.用 温度计 分别测出并记录初温，并预先设定好加热的末温 3.用 相同的电加热器 对水和食用油进行加热，并记录它们分别达到末温时所需的加热时间t 实验数据： 物质 质量m/g 初温/℃ 末温/℃ 升高的温度Δt/℃ 加热时间t/min 水 500 20 60 40 10 食用油 500 20 60 40 5 分析论证： 1.加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度，水需要的加热时间 更长 ，水吸收的热量 更多 。 2.进一步分析：加热质量相等的水和食用油，使它们吸收相同的热量（加热时间相同），食用油升高的温度比水的 高 。 实验结论： 质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。可见，不同种类的物质的吸热本领不同。 例题1：小华为了探究物质的吸热能力跟哪些因素有关，他用了如图所示的装置做了如下的实验，用四个烧杯，分别盛 200g水、100g 水、200g 煤油、200g 煤油，然后用相同的加热器给四个烧杯同时加热，得到数据记录如下表所示，请根据有关数据回答下面的问题。 (1)比较 1、2的记录，得到的结论是：物质的吸热能力跟__物质的质量__有关。 (2)比较 3、4的记录，得到的结论是：物质的吸热能力跟_物质温度的变化量__有关。 (3)为了说明吸收的热量还跟物质的种类有关，应比较___1、3___两条记录。 (4)结论：物质吸热多少跟__物质的质量__、__物质温度的变化量__和__物质的种类__有关；水与煤油比较，_水_的吸热本领更大。 二、比热容 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？物理学中引入了 比热容 这个物理量。 1.认识比热容 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 热量 与它的 质量 和升高的 温度 乘积 之比 ，叫作这种物质的比热容（specific heat capacity）。 （2）符号： c . （3）单位： 焦每千克摄氏度 ，符号是 J /（kg ·℃） 。 （4）物理意义：反映物质的 吸、放热 能力。 比热容在数值上等于 1kg的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量 。 （5）表达式： c= 例题2：对公式c=的理解，下列说法正确的是（ C ） A．物质的比热容与物体的质量成反比 B．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关 C．物质的比热容与物体是吸热或放热有关 D．物质的比热容与物体的温度变化大小成反比 3.水的比热容大的应用 （1）水的温度变化小 ①分析：相同质量的水与比热容比水小的物质相比，吸收（或放出）相同热量时，水的温度变化 小 ，有利于调节温度。 ②举例： a.沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大； b.海陆风的形成； c.增大人工水域面积来缓解热岛效应； d.生物体内水的比例很高，有助于减小外界过快的温度变化对生物体的损害。 （2）水吸收（或放出）的热量多 ①分析：相同质量的水与比热容比水小的物质相比，升高（或降低）相同温度时，水吸收（或放出）的热量 多 ，因此常用水作为冷却剂或取暖介质。 ②举例： a.汽车发动机用水作为冷却剂； b.冬季供热用的暖气片与热水袋中的介质是水； c.水稻育苗时采取傍晚灌水、第二天早上放水的做法来对秧苗保温。 P5想想议议 答：由于水的比热容大，等质量的水相对于煤油、酒精等其他常见液体，升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热量更多，用水作为吸、放热介质有明显的优势。在同等条件下，用水作为介质能从燃料处获得更多的热量，进入暖气片时对外释放的热量也更多，所以用水作为介质效果更好。生活中往往用热水袋取暖；汽车、发电厂的发动机也常用水作为冷却剂等等。 P5拓展实验：用传感器比较不同物质的比热容 例题3：山东“济西国家湿地公园”位于山东省济南市西部城区，总规划面积33.4平方公里。建成后将成为融生态保护、科普教育、文化展示、休闲旅游等多功能于一体的生态休闲乐园。该景区与市区相比温差较小，其主要原因是水的（　A　） A．比热容大 B．热量少 C．温度高 D．质量大 三、热量的计算 比热容在数值上等于1 kg 的某种物质温度升高1 ℃所吸收的热量。如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高（或降低）的温度，就能计算它吸收（或放出）的热量。 1.计算热量的公式： 吸热公式： Q吸=cm(t-t0) 放热公式： Q放=cm(t0-t) 2.如果用Δt表示升高或降低的温度（即温度变化量），吸热和放热公式可以统一为： Q=cmΔt . P6想想议议 解：① = ( - ) = 0.92× J/（kg·℃）×2kg ×(30℃-20℃） =1.84 × J ② = + = + 20℃ ≈22.2℃ 例题4：用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是（　BD　） A．液体A与B的比热容之比为2∶3 B．液体A与B的比热容之比为1∶2 C．加热相同时间，液体B吸收的热量比A吸收的热量多 D．液体A和B升高相同的温度，B吸收的热量较多 例题5：打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g温度为550℃的烧红的铁件淬火，淬火后温度降低到50℃，求： （1）此过程中铁件释放的热量为多少J？ （2）若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水，则水温将升高到多少℃？（已知铁的比热容为0.46×J/（kg·℃），水的比热容为4.2× J/（kg·℃），假设整个过程没有热量散失） 解：（1）铁件释放的热量：Q放=cm(t0-t) =0.46×J/（kg·℃） ×0.42kg ×(550℃-50 ℃） = 9.66×J （2）Δ===4.6 ℃ 水的末温30 ℃+ 4.6 ℃=34.6 ℃ P6科学·技术·社会·环境 P7练习与应用 1.答：由题可知加热相同时间，，牛奶先沸腾，则Δ > Δ ，由题可知， 根据比热容公式c=，可知> 2.答：这种说法不正确，因为比热容是物质的一种特性，只与物质种类、状态有关，在数值上等于物体吸收的热量与物体质量和升高温度的比值。但与物体吸收的热量、质量无关。 3.解：由=cm(t-)得该物质的比热容c= ==0.47×J/(kg·℃)。 4.答：由题意知， ， < ，由c=Δt=t-= 所以Δ > Δ 即铜的温度上升得较高。 5.解：通过查表可知铁的比热容是0.46×J/(kg·℃)， 由放热公式=cm(-t) =0.46 ×J/(kg·℃)×1.5× kg ×(800 ℃-20 ℃) =538.2J 6.答：水的比热容比砂石大，相同质量的水与砂石，吸收或放出相同的热量后水升高或降低的温度较小，因此沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 班级：九年级（ ）班 姓名： 13.1热量 比热容（导学案） 一、学习目标 1.了解热量的概念及其单位。 2.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 3.通过比较不同物质的吸热情况实验，体会控制变量法的作用，了解转换法思想的应用。 4.会用比热容解释有关现象，感受物理知识与生产生活的密切联系。 5.会进行简单的吸热、放热计算。 二、教学过程 一、热量 （一）热量 1.定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作 ，用符号 表示。 2.单位： 。 大家都有这样的经验：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量 ，把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量 。可见，水吸收的热量和它的 有关，也和它 有关。水的质量越大、温度升得越高，它吸收的热量就越 。别的物质也是这样。 不同的物质，例如水和食用油，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢？ 演示：比较不同物质吸收热量的情况 实验设计： 选取质量 的 物质，利用 的加热装置加热，使它们升高 ，通过比较 比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领 。 实验方法： 1. ：吸收热量的多少无法直接观察，但相同的电加热器每秒放出的热量是一定的，通电时间越长，放出的热量越多。不考虑热损失，放出的热量全部被水或食用油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。 2. ：控制水和食用油的质量、升高的温度相等，通过加热时间（吸收热量的多少）不同来说明水和食用油的吸热本领不同。 实验步骤： 1.取两只相同的烧杯分别装入500g水和500g食用油。 2.用 分别测出并记录初温，并预先设定好加热的末温 3.用 对水和食用油进行加热，并记录它们分别达到末温时所需的加热时间t 实验数据： 物质 质量m/g 初温/℃ 末温/℃ 升高的温度Δt/℃ 加热时间t/min 水 食用油 分析论证： 1.加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度，水需要的加热时间 ，水吸收的热量 。 2.进一步分析：加热质量相等的水和食用油，使它们吸收相同的热量（加热时间相同），食用油升高的温度比水的 。 实验结论： 例题1：小华为了探究物质的吸热能力跟哪些因素有关，他用了如图所示的装置做了如下的实验，用四个烧杯，分别盛 200g水、100g 水、200g 煤油、200g 煤油，然后用相同的加热器给四个烧杯同时加热，得到数据记录如下表所示，请根据有关数据回答下面的问题。 (1)比较 1、2的记录，得到的结论是：物质的吸热能力跟____ _____有关。 (2)比较 3、4的记录，得到的结论是：物质的吸热能力跟_________________有关。 (3)为了说明吸收的热量还跟物质的种类有关，应比较______________两条记录。 (4)结论：物质吸热多少跟____________、________________和___________有关；水与煤油比较，____的吸热本领更大。 二、比热容 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？物理学中引入了 这个物理量。 1.认识比热容 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 与它的 和升高的 乘积 ，叫作这种物质的比热容（specific heat capacity）。 （2）符号： . （3）单位： ，符号是 。 （4）物理意义：反映物质的 能力。 比热容在数值上等于 。 （5）表达式： 例题2：对公式c=的理解，下列说法正确的是（ ） A．物质的比热容与物体的质量成反比 B．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关 C．物质的比热容与物体是吸热或放热有关 D．物质的比热容与物体的温度变化大小成反比 3.水的比热容大的应用 （1）水的温度变化小 ①分析：相同质量的水与比热容比水小的物质相比，吸收（或放出）相同热量时，水的温度变化 ，有利于调节温度。 ②举例： （2）水吸收（或放出）的热量多 ①分析：相同质量的水与比热容比水小的物质相比，升高（或降低）相同温度时，水吸收（或放出）的热量 ，因此常用水作为冷却剂或取暖介质。 ②举例： P5想想议议 P5拓展实验：用传感器比较不同物质的比热容 例题3：山东“济西国家湿地公园”位于山东省济南市西部城区，总规划面积33.4平方公里。建成后将成为融生态保护、科普教育、文化展示、休闲旅游等多功能于一体的生态休闲乐园。该景区与市区相比温差较小，其主要原因是水的（　　） A．比热容大 B．热量少 C．温度高 D．质量大 三、热量的计算 比热容在数值上等于1 kg 的某种物质温度升高1 ℃所吸收的热量。如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高（或降低）的温度，就能计算它吸收（或放出）的热量。 1.计算热量的公式： 吸热公式： 放热公式： 2.如果用Δt表示升高或降低的温度（即温度变化量），吸热和放热公式可以统一为： . P6想想议议 例题4：用相同的电加热器分别给质量相等的A和B两种液体加热（不计热量损失），如图所示的是它们的温度随加热时间的变化图像。下列说法正确的是（　　） A．液体A与B的比热容之比为2∶3 B．液体A与B的比热容之比为1∶2 C．加热相同时间，液体B吸收的热量比A吸收的热量多 D．液体A和B升高相同的温度，B吸收的热量较多 例题5：打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g温度为550℃的烧红的铁件淬火，淬火后温度降低到50℃，求： （1）此过程中铁件释放的热量为多少J？ （2）若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水，则水温将升高到多少℃？（已知铁的比热容为0.46×J/（kg·℃），水的比热容为4.2× J/（kg·℃），假设整个过程没有热量散失） P6科学·技术·社会·环境 P7练习与应用 1 学科网（北京）股份有限公司 $$