13.1 热量 比热容 暑期预习讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版

13.1 热量 比热容 暑期预习讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版 知识梳理 一、热量的基本概念 定义：在热传递过程中，传递能量的多少称为热量，用符号Q表示。 单位：焦耳（J）。 性质： 热量是过程量，只能说 “吸收” 或 “放出”，不能说 “含有”。 热传递的方向是从高温物体到低温物体，直到温度相同（热平衡）。 热量与内能： 热量是内能转移的量度，内能是物体内部所有分子动能和势能的总和（状态量）。 物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少，但温度不一定改变（如晶体熔化）。 二、比热容的核心内容 定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量，符号c。 公式：。 单位：焦耳每千克摄氏度，符号。 物理意义： 反映物质吸热或放热能力的强弱。 比热容越大，温度变化越慢（如水的比热容，常用于冷却或保温）。 特性： 与物质种类和状态有关（如冰和水的比热容不同）。 与质量、温度、吸热放热多少无关。 三、热量的计算 公式： 注意事项： 公式适用于温度变化过程，物态变化时（如熔化、沸腾）不能使用。 应用示例： 四、探究实验：比较不同物质的吸热能力 实验目的：通过控制变量法探究物质吸热能力与种类的关系。 实验设计： 控制变量：质量、初温相同，热源相同（保证相同时间吸热相同）。 转换法： 升高相同温度，比较加热时间（时间越长，吸热能力越强）。 加热相同时间，比较温度变化（变化越小，吸热能力越强）。 结论： 质量相同的不同物质，吸收相同热量时，比热容大的温度变化小。 水的吸热能力最强，常用于调节气候（如沿海地区昼夜温差小）。 五、常见物质的比热容值 物质 比热容  物质 比热容 水 铝 酒精 铁、钢 煤油 铜 冰 水银 说明：水的比热容最大，砂石、金属等比热容较小。 六、典型应用与现象解释 自然现象： 沿海地区昼夜温差小：水的比热容大，吸收或放出相同热量时温度变化小。 沙漠昼夜温差大：砂石比热容小，升温快、降温也快。 技术应用： 汽车发动机用冷水冷却：水吸热能力强，能带走更多热量。 热水袋取暖：水降温时放出大量热量，且温度下降缓慢。 七、易错点提醒 比热容的误区： 比热容与物质质量、温度变化无关，仅由种类和状态决定。 不同物质比热容一般不同，但可能存在特殊情况（如煤油和冰的比热容相同）。 热量计算的细节： 混合液体时需考虑热平衡条件，但实际问题中需注意热量损失。 同步练习 一、选择题 1．水具有比热容大的特点，下列现象及应用与此特点无关的是（　　） A．海边昼夜温差比内陆小 B．用水来冷却汽车发动机 C．夏天在教室地面上洒水，感觉变凉爽 D．冬天的暖气设备用热水供暖 2．从海风形成的示意图可知，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 3．质量、初温均相同的 a、b 两种液体分别用相同的加热器加热（液体每秒吸收的热量相同），两液体温度－时间图像如图 所示，则（　　） A．ca＞cb B．加热相同时间，Qa＞Qb C．升高相同温度，a 需要的加热时间更长 D．若从液体 a、b 中选一种作为暖手袋的供热介质，液体 b 效果更好 4．甲、乙两个物体的比热容之比为2∶1，若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为4∶3，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶3 D．4∶1 5．利用如图甲所示的实验装置对某种固体持续加热，在此过程中，根据测得的数据画出温度随时间变化的图像如图乙所示，从图像中分析可知（　　） A．该液体的比热容比该固体的比热容大 B．AB段固体增加的内能等于CD段液体增加的内能 C．BC段，固体的内能保持不变 D．加热过程中，酒精灯的温度转移到烧杯中的液体中 6．一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合，冷水温度升高12℃，现将另一杯质量，温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合，则原来混合的水升高的温度（不考虑热损失）（　　） A．12℃ B．9℃ C．7.2℃ D．9.6℃ 7．质量和初温相等的甲、乙两物体，先将甲放入一杯水里，热平衡后使水的温度上升了△t；将甲取出再将乙放入水里，热平衡后水的温度又上升了△t，则c甲、c乙（　　） A．c甲＞c乙 B．c甲=c乙 C．c甲＜c乙 D．无法判断 8．夏季在海边，由于水和砂石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。海风指从海上吹向陆地的风，反之为陆风。如图是某地空气流动情况，据此判断此时为（　　） A．白天，形成的是海风 B．晚上，形成的是海风 C．白天，形成的是陆风 D．晚上，形成的是陆风 二、填空题 9．有甲、乙两物体，质量之比m甲∶m乙=5∶3，比热容之比c甲∶c乙=2∶1，如果它们放出相同的热量，则它们降低的温度之比Δt甲∶Δt乙=　 　． 10．一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能　 　（选填“增大”、“不变”或“减小”），改变物体内能有两种方式，这是通过　 　方式改变其内能的。2千克的水温度升高10℃，水吸收的热量为　 　焦。[c水=4.2×103焦/(千克•℃)] 11．不断弯折铁丝，铁丝的温度升高，是通过　 　的方法增大铁丝内能的；我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却，这是利用了水的　 　较大的性质． 12．将质量均为1kg、初温均为20℃的铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后，三个球的末温　 　（选填“相同”或“不同”），从沸水中吸收热量最多的是　 　球，接着将三个球从沸水中捞出，当它们放出相同的热量时，　 　球的温度降低最多．（c铝>c铁>c铜） 13．某实验小组利用酒精灯对容器中500g冰均匀加热， 他们每隔相同时间记录一次温度计的示数， 并观察物质的状态。如图是他们根据记录的数据绘制的温度-时间图象。CD段吸收的热量是 　 　 J，冰和水的比热容之比为 　 　 。若忽略一切热量损失，在BC段，容器中物质吸收的热量是 　 　 J 。[水的比热容为 4.2×103J/（kg•℃) ] 三、实验探究题 14．图甲、乙、丙中为完全相同的装置，烧杯内液体的初温和质量相同。 （1）为比较不同物质的比热容，应选择　 　两图进行实验。在此实验中通过比较　 　（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少。 （2）利用不同物质温度随时间变化的图像比较它们的比热容。加热相同时间，比较温度变化的大小，温度变化　 　（选填“大”或“小”）的比热容大；升高相同温度，比较加热时间，加热时间长的比热容　 　（选填“大”或“小”）。 （3）分析图像数据，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择　 　（选填“a”或“b”）液体较为合理。 四、计算题 15．木工用锯子锯木料时，所用的拉力或推力大小平均为126N，每推、拉一次的行程各为50cm.如果他锯断一根木料推拉各80次，其中平均有95%的能被钢锯条所吸收，已知钢锯条质量为400g，比热容为0.42J/(g·℃)，则他锯断这根木料时，锯条的温度可以升高多少？ 16．质量相等的A和B两固体，它们的初温度均为20℃.把A和B同时放入盛有沸水的大锅炉内后，它们分别以每克每秒12.6J和每克每秒42J的吸热速度吸收热量. A和B的比热容分别为2.1 ×103J/(kg·℃)和3.36×103J/(kg·℃)，且在吸热过程中，A和B两个物体均未发生物态变化，求10s内： （1）A物体的温度和它每克吸收的热量. （2）B物体的温度和它每克吸收的热量. 答案解析部分 1．【答案】C 【解析】【解答】A、水的比热容较大，吸收热量后，温度变化较小，海边昼夜温差比内陆小，A不符合题意； B、水的比热容大，在质量和温度差相同时，水吸收的热量多，便于为汽车发动机降温，B不符合题意； C、在教室地面上洒水，水蒸发吸热，使环境降温，人感觉凉爽，和水的比热容大无关，C符合题意； D、水的比热容较大，在质量和温度差相同时，水放热多，用作暖气中的供热物质，D不符合题意。 故选C。 【分析】水的比热容较大，质量和温度差相同，吸收热量多；液体变为气体，是汽化现象，汽化吸热。 2．【答案】A 【解析】【解答】 因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风，故A正确，B、C、D错误。 故选A。 【分析】 根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点来分析海陆风和陆海风的形成过程。 3．【答案】D 【解析】【解答】根据图片可知， 质量、初温均相同的a、b两种液体分别用相同的加热器加热，加热相同时间相同时放出相同的热量，则两种液体吸收的热量相等，即Qa=Qb； 升高相同温度，b需要的加热时间更长， 说明b的吸热本领强，即ca＜cb， 所以相对来说用液体b做暖手袋的供热介质效果更好，故D符合题意，ABC不符合题意； 故选D。 【分析】根据图片确定吸收相同的热量时二者升高的温度高低，根据公式Q=cm△t比较比热容的大小即可。 4．【答案】C 【解析】【解答】甲、乙两个物体的质量之比 故答案为：C。 【分析】利用Q吸=cm△t计算甲、乙两个物体的质量之比。 5．【答案】A 【解析】【解答】AB．图乙中，质量和升高温度相同时，液体CD加热时间比固体AB加热时间长，吸收热量较多，根据，液体的比热容比固体的比热容大，故AB符合题意； C．图中BC段，固体吸收热量，温度不变，内能增大，故C不符合题意； D．加热过程中，酒精燃烧的热量转移到烧杯中的液体中，温度不能转移，故D不符合题意。 故选A。 【分析】质量和温度差相同时，吸收热量越多，比热容越大；晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变，内能变大；热传递时，热量发生转移。 6．【答案】C 【解析】【解答】根据题意可知，如果忽略热量损失，那么冷水吸收的热量和热水放出的热量相同， 即Q吸=Q放； c×m×Δt=c×3m×12℃； 解得：Δt=36℃； 设此时的温度为t，则原来热水的温度为t+36℃，容器内水的质量为4m； 如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，设容器内水温变化为Δt'，水最后温度为t+Δt'， 热水降低的温度为：t+36℃-(t+Δt')=36℃-Δt'； 根据Q吸=Q放得到：c×m×(36℃-Δt')=c×4m×Δt'； 解得：Δt'=7.2℃； 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【分析】 利用热平衡方程Q吸=Q放列出方程求解热水温度降低值；如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，设容器内水温变化为Δt'，水最后温度为t+Δt'，热水降低的温度为t+36℃-（t+Δt'）=36℃-Δt'，再利用热平衡方程Q吸=Q放列出方程求解容器内水温升高值。 7．【答案】C 【解析】【解答】设甲、乙两个物体的质量和初温分别为m0和t0，设冷水的质量和初温为m1和t1，甲、乙比热容为c1和c2，水的比热容为c水。则由甲放入冷水中，水温升高△t可知有 又因为 ，则 ① 又知乙再放入此杯水中，热平衡后水温又升高了△t，则有 ② 由①②得 求得 即乙的比热容较大，也就是c甲＜c乙。 故答案为：C。 【分析】根据相同物体的温度差的大小判断吸收热量的大小；利用热量关系，结合温度差判断比热容的大小关系。 8．【答案】A 【解析】【解答】由于水的比热容大于砂石的比热容，在吸收相同热量时，水的温度升高得较慢，砂石的温度升高得较快；在放出相同热量时，水的温度降低得较慢，砂石的温度降低得较快。 A.白天，陆地升温快，气温高，空气上升，形成低气压；海洋升温慢，气温低，空气下沉，形成高气压。风从高压吹向低压，所以风从海洋吹向陆地，形成海风，故A正确；B.晚上，陆地降温快，气温低，空气下沉，形成高气压；海洋降温慢，气温高，空气上升，形成低气压。风应该从陆地吹向海洋，形成陆风，而不是海风，故B错误； C.白天应该形成的是海风，而不是陆风，故C错误； D.晚上形成的是陆风，而题目中说此时的情况不是晚上形成的陆风，故D错误。 故选A。 【分析】首先根据Q=cm△t结合比热容大小的知识分析地面上方和海面上方的温度变化，确定上方气压变化，再根据“空气从高压位置流向低压部分”确定风的流向。、 9．【答案】 【解析】【解答】由于甲乙放出相同的热量，即1∶1由公式Q吸=cmΔt变形得： 【分析】该题考查的是热量的变形公式相关计算，由热量的计算公式Q吸=cmΔt变形计算得到结果。 10．【答案】增大；热传递；8.4×103 【解析】【解答】给水加热时，水的温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式改变内能的；水吸收的热量为：Q=cmΔt=4.2×103J／（kg·℃）×2 kg×10 ℃=8.4×103J。 故答案为：增大；热传递；8.4×103. 【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小. 再利用Q=cmΔt求得水吸收的热量. 11．【答案】做功；比热容 【解析】【解答】拿一段铁丝反复弯折多次，手对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，这是通过做功改变物体内能的. 我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却，这是因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多． 故答案为：做功；比热容. 【分析】反复弯折使内能增加利用了做功改变内能，水的比热容较大，可以降温. 12．【答案】相同；铝；铜 【解析】【解答】铝、铜、铁三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时间后，根据热传递，最后温度相同。根据 可知，质量相同，改变的温度相同，铝的比热容最大，故吸收的热量最多。从沸水中捞出，当它们放出相同的热量时，根据 可知，改变的温度为 故改变温度最大的为比热容最小的，即铜球。 【分析】沸水中物体的温度相同；在质量和温度差相同时，比热容越大， 吸收热量越多；吸热和质量相同时，比热容越大，温度变化越小。 13．【答案】4.2×104；1：2；1.68×105 【解析】【解答】（1）冰熔化前后，质量不变，在CD段温度变化Δt=20℃-0℃=20℃，水吸收的热量为： Q吸1=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=4.2×104J。 （2）由图可知质量相同的水和冰，上升相同的温度，水的加热时间是冰加热时间的2倍，水吸收的热量是冰吸收热量的2倍，根据Q吸=cmΔt知吸收的热量与比热容成正比，所以水的比热容是冰的2倍，即冰和水的比热容之比1：2。 （3）CD段的加热时间为55min-45min=10min，BC段加热时间为45min-5min=40min，为CD段的。 因为是同一热源加热，相同时间吸收的热量相同，所以BC段吸收的热量为：Q吸2=4Q吸1=4×4.2×104J=1.68×105J。 故答案为：4.2×104；1：2；1.68×105。 【分析】（1）冰熔化为水，质量不变，由图得出在CD段温度变化Δt，利用Q吸=cmΔt求水吸收的热量。 （2）由图可知水和冰上升相同的温度，加热时间是冰的2倍，所以水的比热容是冰的2倍，据此算出冰和水的比热容之比。 （3）同一热源加热，相同时间吸收的热量相同，根据加热时间可以求出BC段吸收的热量。 14．【答案】（1）甲、丙；加热时间 （2）小；大 （3）b 【解析】【解答】（1）比较不同物质吸热能力的原理为Q=cmΔt，根据控制变量法可知C为变量，所以待测液体的质量、加热装置相同，所以应选择甲、丙两图进行实验。通过加热时间反应物体吸热量。 综上 第1空、 甲丙；第2空、加热时间。 （2）由Q=cmΔt可知，加热相同时间，温度变化小的比热容大。升高相同温度吸收的热量越多，比热容越大。 综上 第1空、 小；第2空、大。 （3）选择比热容大物体作为冷却液，由图像可知，加热相同时间时，a升高温度较多，液体a吸热能力较弱，b吸热能力较强，故选择b液体作冷却液较为合理。 综上 第1空、 b。 【分析】探究不同物质吸热：原理为Q=cmΔt，在控制材料不同的前提下，保证质量、吸收热量相同，根据加热时间代表物体吸收热量的多少（加热时间越长表明吸收热量越大），当加热时间相同时，温度变化少，物质的比热容大（吸热能力强）；加热时间过长，表明吸收热量较大，所以水的质量较多或者初温较低，或者没有加盖三种原因。 （1）[1]比较不同物质吸热能力，应选择相同燃料加热不同物质，即应选择甲、丙两图进行实验。 [2]本实验中通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，加热时间越长，表示吸收的热量越多。 （2）[1]加热相同时间，即吸收的热量相同，比较温度变化的大小，由公式可知，温度变化小的比热容大。 [2]升高相同温度，由公式可知，吸收的热量越多，比热容越大，即加热时间长的比热容大。 （3）由图像可知，质量相同的a和b，加热相同时间时，吸收的热量相同，a升高温度较多，由得，液体a吸热能力较弱，b吸热能力较强，故选择b液体作冷却液较为合理。 15．【答案】锯木料推拉一次做的功W= Fs=126N×0.5m×2=126J 锯木料推拉80次做的功W总=W ×80= 126J× 80 = 10080J 由题知，锯条吸收的热量Q吸 = 95% ×W总=95% × 10080J= 9576J 因为Q吸=cm△t 所以△t=≈57℃ 【解析】【分析】 首先根据W=Fs计算锯木料推拉一次做的功，再根据W总=W ×80计算锯木料推拉80次做的功，接下来根据Q吸 = 95%×W总计算锯条吸收的热量，最后根据计算锯条升高的温度。 16．【答案】（1）解：对于A物体，若10s内都在吸收热量，Q吸A =mA×10×12.6 =126m、 126mA =cAmA(t- 20℃) 126mA=2.1×mA(t- 20℃)，解之t=80℃ 所以每克A物体吸热126J，末温为80℃ （2）解：对于B物体，若Q吸B=mB×10×42 = 420mg 420mB=cBmB(t- 20℃)，解之t= 145℃ 由于B物体的最终温度不能超过100℃，故B物体没有吸收10s的热量，每克B物体吸热Q≈1g×3.36J/(g·℃)×(100℃-20℃)=268.8J，末温为100℃ 【解析】【分析】（1）根据Q=cmΔt，计算吸收的热量； （2）结合Q=cmΔt，计算温度差，再计算末温 学科网（北京）股份有限公司 $$