三、物质的比热容（导学案）物理苏科版2024九年级上册

本文围绕“物质的比热容”展开，介绍热量概念、探究比热容相关因素及计算。承接热传递知识，为热学深入学习奠基。通过实验探究、案例分析等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于结合生活实例，采用实验探究法。特色教法凸显学生主体地位，教具运用直观清晰。从学生层面提升思维能力，为教师提供高效备课资源，有效突破教学难点。

三、物质的比热容 （导学案） 【学习目标】 1．了解热量的概念、单位； 2．探究物质吸收（或放出）的热量与哪些因素有关， 3．通过实验，了解比热容；能运用比热容说明简单的自然现象； 4．会进行简单的热量的计算。 【学习重点】 1．探究物体吸收（或放出）热量与哪些因素有关； 2．比热容及其计算； 3．水的比热容较大及其应用。 【学习难点】 1．温度、热量、能量等概念辨析； 2．比热容的应用； 3．热量计算的综合应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作 ，用符号 表示。热量的单位与能量的单位相同，也是 。 2．物质吸收或放出的热量与物质的 、 ，以及 有关。。 3．物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫作 。符号： ；公式： ；单位： ，读作： 。 4．水的比热容是： J／（kg·℃），物理意义： ； 5．热量的计算公式： 。 【探究新知】 探究一、热量 （一）热量 由上节内容可知，热传递是改变物体内能的一种方式。 （1）热量：物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q 表示。 （2）热量的单位：热量的单位与能量的单位相同，也是焦（J）。 （3）温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中） ①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递； ②热量与能量：在热传递过程中转移的能量叫作热量。 将一壶水放在煤气灶上加热，在水沸腾前，加热时间越长，水温越高，水吸收的热量越多。在相同条件下，烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长，说明升高相同温度，水的质量越大，吸收的热量越多。 有更多的事实说明，物体在热传递过程中，吸收（或放出）的热量与升高（或降低）的温度和物体的质量有关。除此以外，是否还与其他因素有关呢? （二）观察不同物质吸热升温的现象 【问题情境】初夏的中午，小明和小华去海边游玩，他们赤脚走在干燥的沙滩上，觉得沙子很烫；而走到海水中时，感觉到海水很凉。同样都是在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不一样呢? 【实验步骤】将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温，即为此时沙子和水的温度。如下图所示，用红外灯均匀照射两个瓷盘4min后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。 下图是在红外灯照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片。仪器显示，此时沙子的温度为55.4℃，水的温度为30.7℃。 【信息快递】如果热源和加热方法相同，可以认为相同时间内物体吸收的热量大致相等。 【思考与讨论】1．质量相等的沙子和水，加热相同的时间，哪种物质升温快? 2．质量相等的沙子和水，升高相同的温度，哪种物质需要的加热时间长? （三）拓展实验 为了进一步探究物体吸收（或放出）的热量与哪些因素有关，进行如下实验探究： 【实验步骤】为了“比较水和沙子吸热升温情况”，小明做了下列的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，记录实验数据。 【实验数据】 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 水 1．根据实验数据描绘两种物质的温度随加热时间变化的图像（见下页）； 2．根据实验数据或图像所反映的情况讨论水和沙子吸热性质的差异。 【实验结论】实验表明，相同质量的沙子和水，加热相同的时间，沙子比水升温快。由此推理可知，要升高相同的温度，水的加热时间更长，即吸收的热量更多。换用其他不同物质进行实验，所得结果是类似的。由此可见，不同物质在质量相等、升高（或降低）温度相同的条件下，吸收（或放出）的热量不相等。 【结论】物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。 【例题1】小琪同学利用图所示的装置，探究“不同物质的吸热能力”。 （1）实验中，琪琪在两个相同的烧杯中装入质量相同的水和花生油。并选择两个规格________（填“相同”或“不同”）的电加热器同时对两杯液体加热； （2）实验中，通过____________（填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种液体吸收热量的多少；这种物理研究方法叫做__________（填“控制变量”或“转换法”）； （3）琪琪根据实验的数据绘制出了如图所示的图像，由图像可知，加热5min时，b物质的温度上升的更明显，说明b的吸热能力_______（填“强”或“弱”），此时a、b两种液体吸收的热量关系是：Qa______Qb（填“>”、“＜”或“=”）。由图像可知a物质是_____（填“水”或“花生油”）； 探究二、比热容 （一）比热容 （1）比热容描述不同物质吸放热的性质：为了描述不同物质吸放热的性质，物理学中引入了比热容这一物理量。 （2）比热容的定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫作比热容。 （3）比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 （4）比热容用c表示，单位是焦/（千克·摄氏度），符号是J/（kg·℃） 。比热容是物质的一种物理属性。 （5）如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸收或放出的热量，物质的比热容c可表示为 （6）单位：J/（kg·℃），读作：焦每千克摄氏度。 （7）研究表明，对于同种物质，相等；对于不同物质，一般不等。 【举例分析】 水的比热容是：4.2×103 J／（kg·℃）读作：4.2× 103焦耳每千克摄氏度； 物理意义：1kg水每升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）热量为4.2×103 J。 （二）常见物质的比热容 下表给出了常温下一些常见物质的比热容。 通过表格可以发现： （1）不同物质的比热容一般不同，但有些物质比热容相同，如冰和煤油; （2）常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103 J/（kg·℃）; （3）物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同; （4）大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。 【思考与讨论】现在你能解释为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样了吗? 影响比热容有关因素：物质种类、状态; 无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。 【水的比热容较大】在生产、生活中，人们经常利用水的比热容较大这一特点。例如 1．热水袋：人们常常在热水袋中装入热水用来取暖； 2．汽车发动机水的冷却液：汽车发动机常常用主要成分是水的冷却液来降温； 3．夏季蒸发吸热降温：夏季，城市街道通过洒水降温。 4．调节地表温度：除了蒸发吸热外，水在温度上升时，可以更多地吸收地表的热量。地球表面大部分面积被海水所覆盖。白天，来自太阳的热量大多被海水吸收；夜晚，海水放出大量的热量。因此，整个地表附近温度变化不大，适合生命生存。 5．航天服的液冷服和通风服：我国自主研发的舱外航天服有六层，其中的液冷服和通风服用来帮助航天员出舱活动中散发过剩的体热。通过水在液冷服内部管道中的循环流动，航天员的体温得以及时、有效的调节，对航天员起到保护作用。 （三）生活·物理·社会——水与社会 地球上有许多类型的生态系统，水是影响气候和生态系统的重要因素之一。 1. 沿海地区的昼夜温差比沙漠地区小 部分内陆地区干旱缺水，一天内的气温变化较大。例如，我国新疆的一些地区，夏季时昼夜温差最高可达20℃。“早穿皮祆午穿纱，围着火炉吃西瓜”正是这种气候的生动写照。而沿海地区，一年四季气温波动幅度比较小，夏天不太热，冬天也不太冷。 2. 水对气候具有调节作用。 近几十年来，我国坚持植树造林、绿化荒山，依靠森林涵养水源，一定程度上改善了大片地区的气候和生态环境，诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念，取得了举世瞩目的成就。河北省塞罕坝生态环境的巨大变化就是一个生动案例。寒来署往，三代塞罕坝人将这片曾经“黄沙遮天月，飞鸟无栖树”的荒漠沙地变为百万亩人工林海。今天的塞罕坝已成为守卫京津地区的重要生态屏障。 【例题2】关于比热容，下列说法中错误的是（　　） A．比热容可用来鉴别物质 B．水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂 C．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 D．沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大 【例题3】下表是一些物质的比热容[J/（kg·℃）]。根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 A．不同的物质，比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 D．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 【例题4】用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图所示，由图线可以看出（ ） A．甲的比热容比乙大 B．甲和乙的比热容相同 C．甲的比热容比乙小 D．开始加热时，甲和乙比热容为零 【例题5】家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。在海边，仅在海陆风因素的影响下，出现图乙、图丙所示的情形，则下列说法中正确的是（　　） A．图乙所示是白天时的情形，图丙是夜晚时的情形 B．图丙所示是白天时的情形，图乙是夜晚时的情形 C．图乙、丙都是白天时的情形 D．图乙、丙都是夜晚时的情形 探究三、热量的计算 （一）热量的计算公式 （二）热量和热平衡（拓展） （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”. （2）热平衡方程：Q吸=Q放 热量和热平衡问题的计算： （1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的热量为Q=cmΔt。 （2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用。 （3）物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm（t-t0 ）；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm（t0 -t），Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差。 （4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸=Q放。 【例6】初温为20℃、质量为1.5 kg 的一壶水，温度升高到100℃需要吸收多少热量? 【例7】使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103 J/（kg·℃）］ 【课堂总结】 第3节 物质的比热容 【课堂练习】 1．夏季长春南湖的气温会低于市区，这是因为水具有较大的（ ） A．密度 B．内能 C．比热容 D．沸点 2．下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ ） A．汽车发动机用水的冷却液来降温 B．冬天，水缸破裂 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快 D．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 3．如图中的矿泉水从20℃加热到70℃ , 吸收的热量是（ ） A．5×105J B．4.2×103J C．9×103J D．1.26×105J 4．水的比热容是煤油比热容的2 倍，水和煤油升高的温度之比为3∶2，水和煤油吸收的热量之比为3∶2，水和煤油的质量之比（ ） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 5．关于热量、内能、比热容，下列说法正确的是（ ） A．物体的温度越低，所含的热量越少 B．一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后，温度不变，内能不变 C．升高相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多 D．发生热传递时，热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体 6．冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）, 若将一块冰切去一半，则它的比热容将 ；若对它加热使其全部熔化，则它的比热容将 。（两空均选填：变小/变大/不变） 7．质量相等、初温相同的 a、b 两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热。加热过程中，不考虑热量损失，由图像可知（ ） A．加热相同时间，a 物质吸收热量多，比热容小 B．加热相同时间，a 物质的末温高，比热容大 C．吸收热量相同，b 物质温度升高少，比热容大 D．吸收热量相同，b 物质的末温低，比热容小 8．下表是一些物质的比热容[ J/（kg·℃）]，根据表中数据，下列判断正确的是（ ） 水 铝 煤油、冰 干泥土 砂石 铜 A．物质的比热容与物质的状态无关 B．比热容相同的一定是同种物质 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．100 g 水的比热容是50 g 水的比热容的两倍 9．已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： （1）0.2kg水，温度升高30℃，吸收的热量是多少焦？ （2）5kg初温为20℃的水，吸收4.2×105J的热量，末温是多少℃？ 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 三、物质的比热容 （导学案） 【学习目标】 1．了解热量的概念、单位； 2．探究物质吸收（或放出）的热量与哪些因素有关， 3．通过实验，了解比热容；能运用比热容说明简单的自然现象； 4．会进行简单的热量的计算。 【学习重点】 1．探究物体吸收（或放出）热量与哪些因素有关； 2．比热容及其计算； 3．水的比热容较大及其应用。 【学习难点】 1．温度、热量、能量等概念辨析； 2．比热容的应用； 3．热量计算的综合应用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号 Q 表示。热量的单位与能量的单位相同，也是焦（J）。 2．物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。。 3．物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫作比热容。符号：c；；单位：J/（kg·℃），读作：焦每千克摄氏度。 4．水的比热容是：4.2×103 J／（kg·℃），物理意义：1kg水每升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）热量为4.2×103 J； 5．热量的计算公式：Q=cm△t。 【探究新知】 探究一、热量 （一）热量 由上节内容可知，热传递是改变物体内能的一种方式。 （1）热量：物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q 表示。 （2）热量的单位：热量的单位与能量的单位相同，也是焦（J）。 （3）温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中） ①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递； ②热量与能量：在热传递过程中转移的能量叫作热量。 将一壶水放在煤气灶上加热，在水沸腾前，加热时间越长，水温越高，水吸收的热量越多。在相同条件下，烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长，说明升高相同温度，水的质量越大，吸收的热量越多。 有更多的事实说明，物体在热传递过程中，吸收（或放出）的热量与升高（或降低）的温度和物体的质量有关。除此以外，是否还与其他因素有关呢? （二）观察不同物质吸热升温的现象 【问题情境】初夏的中午，小明和小华去海边游玩，他们赤脚走在干燥的沙滩上，觉得沙子很烫；而走到海水中时，感觉到海水很凉。同样都是在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不一样呢? 【实验步骤】将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温，即为此时沙子和水的温度。如下图所示，用红外灯均匀照射两个瓷盘4min后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。 下图是在红外灯照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片。仪器显示，此时沙子的温度为55.4℃，水的温度为30.7℃。 【信息快递】如果热源和加热方法相同，可以认为相同时间内物体吸收的热量大致相等。 【思考与讨论】1．质量相等的沙子和水，加热相同的时间，哪种物质升温快? 沙子 2．质量相等的沙子和水，升高相同的温度，哪种物质需要的加热时间长? 水 （三）拓展实验 为了进一步探究物体吸收（或放出）的热量与哪些因素有关，进行如下实验探究： 【实验步骤】为了“比较水和沙子吸热升温情况”，小明做了下列的实验：在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，记录实验数据。 【实验数据】 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 水 1．根据实验数据描绘两种物质的温度随加热时间变化的图像（见下页）； 2．根据实验数据或图像所反映的情况讨论水和沙子吸热性质的差异。 【实验结论】实验表明，相同质量的沙子和水，加热相同的时间，沙子比水升温快。由此推理可知，要升高相同的温度，水的加热时间更长，即吸收的热量更多。换用其他不同物质进行实验，所得结果是类似的。由此可见，不同物质在质量相等、升高（或降低）温度相同的条件下，吸收（或放出）的热量不相等。 【结论】物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。 【例题1】小琪同学利用图所示的装置，探究“不同物质的吸热能力”。 （1）实验中，琪琪在两个相同的烧杯中装入质量相同的水和花生油。并选择两个规格________（填“相同”或“不同”）的电加热器同时对两杯液体加热； （2）实验中，通过____________（填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种液体吸收热量的多少；这种物理研究方法叫做__________（填“控制变量”或“转换法”）； （3）琪琪根据实验的数据绘制出了如图所示的图像，由图像可知，加热5min时，b物质的温度上升的更明显，说明b的吸热能力_______（填“强”或“弱”），此时a、b两种液体吸收的热量关系是：Qa______Qb（填“>”、“＜”或“=”）。由图像可知a物质是_____（填“水”或“花生油”）； 【答案】相同 加热时间 转换法 弱 = 水 【解析】（1）探究“不同物质的吸热能力”时，需要控制两种液体的质量相同；实验中用同样的加热器，相同时间内放出的热量才相同，物质吸收的热量才会相同，故用同样的加热器的目的是在相同的时间里供给的热量相同。 （2）实验中，应用了转换法，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水所吸收的热量。 （3）由于图像知道，加热5min时，b物质的温度上升的更明显，说明b的吸热能力弱；由于加热时间相同，所以吸收的热量是相同的；加热时间相同，a的温度变化小，说明水的吸热能力是大，故a是水。 探究二、比热容 （一）比热容 （1）比热容描述不同物质吸放热的性质：为了描述不同物质吸放热的性质，物理学中引入了比热容这一物理量。 （2）比热容的定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫作比热容。 （3）比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 （4）比热容用c表示，单位是焦/（千克·摄氏度），符号是J/（kg·℃） 。比热容是物质的一种物理属性。 （5）如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸收或放出的热量，物质的比热容c可表示为 （6）单位：J/（kg·℃），读作：焦每千克摄氏度。 （7）研究表明，对于同种物质，相等；对于不同物质，一般不等。 【举例分析】 水的比热容是：4.2×103 J／（kg·℃）读作：4.2× 103焦耳每千克摄氏度； 物理意义：1kg水每升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）热量为4.2×103 J。 （二）常见物质的比热容 下表给出了常温下一些常见物质的比热容。 通过表格可以发现： （1）不同物质的比热容一般不同，但有些物质比热容相同，如冰和煤油; （2）常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103 J/（kg·℃）; （3）物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同; （4）大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。 【思考与讨论】现在你能解释为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样了吗? 影响比热容有关因素：物质种类、状态; 无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。 【水的比热容较大】在生产、生活中，人们经常利用水的比热容较大这一特点。例如 1．热水袋：人们常常在热水袋中装入热水用来取暖； 2．汽车发动机水的冷却液：汽车发动机常常用主要成分是水的冷却液来降温； 3．夏季蒸发吸热降温：夏季，城市街道通过洒水降温。 4．调节地表温度：除了蒸发吸热外，水在温度上升时，可以更多地吸收地表的热量。地球表面大部分面积被海水所覆盖。白天，来自太阳的热量大多被海水吸收；夜晚，海水放出大量的热量。因此，整个地表附近温度变化不大，适合生命生存。 5．航天服的液冷服和通风服：我国自主研发的舱外航天服有六层，其中的液冷服和通风服用来帮助航天员出舱活动中散发过剩的体热。通过水在液冷服内部管道中的循环流动，航天员的体温得以及时、有效的调节，对航天员起到保护作用。 （三）生活·物理·社会——水与社会 地球上有许多类型的生态系统，水是影响气候和生态系统的重要因素之一。 1. 沿海地区的昼夜温差比沙漠地区小 部分内陆地区干旱缺水，一天内的气温变化较大。例如，我国新疆的一些地区，夏季时昼夜温差最高可达20℃。“早穿皮祆午穿纱，围着火炉吃西瓜”正是这种气候的生动写照。而沿海地区，一年四季气温波动幅度比较小，夏天不太热，冬天也不太冷。 2. 水对气候具有调节作用。 近几十年来，我国坚持植树造林、绿化荒山，依靠森林涵养水源，一定程度上改善了大片地区的气候和生态环境，诠释了“绿水青山就是金山银山”的理念，取得了举世瞩目的成就。河北省塞罕坝生态环境的巨大变化就是一个生动案例。寒来署往，三代塞罕坝人将这片曾经“黄沙遮天月，飞鸟无栖树”的荒漠沙地变为百万亩人工林海。今天的塞罕坝已成为守卫京津地区的重要生态屏障。 【例题2】关于比热容，下列说法中错误的是（　　） A．比热容可用来鉴别物质 B．水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂 C．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 D．沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大 【答案】C 【解析】A．比热容是物质的一种特性，不同物质比热容一般不同，比热容可鉴别物质，故A正确，不符题意； B．水的比热容大，降温时放出的热量比较多，可用作汽车发动机的冷却剂，故B正确，不符合题意； C．比热容是物质的一种特性，与质量没有关系，一桶水的比热容和一杯水的比热容相同，故C错误，C符合题意； D．沙的比热容较小，吸收或放出相同的热量，温度变化大，故沙漠地区昼夜温差大，D正确，D不符题意。 故选C。 【例题3】下表是一些物质的比热容[J/（kg·℃）]。根据表中数据，下列判断正确的是（　　） 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 A．不同的物质，比热容不可能相同 B．在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢 C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多 D．因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大 【答案】C 【解析】A．由表中数据可知，煤油和冰的比热容相同，故A错误； B．湿泥土中含有水，由表中数据可知，水的比热容较大，由Q=cmΔt 可知，在吸收相同的热量时，水的温度变化量小，所以在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温快，故B错误； C．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，由表中数据可知，铝的比热容大于铜的比热容，由Q=cmΔt 可知，铝块吸收的热量多，故C正确； D．因为水的比热容较大，在吸收或放出等量的热量时，水温变化量小，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差小，故D错误。 故选C。 【例题4】用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图所示，由图线可以看出（ ） A．甲的比热容比乙大 B．甲和乙的比热容相同 C．甲的比热容比乙小 D．开始加热时，甲和乙比热容为零 【答案】C 【解析】ABC．由图可看出，当加热时间相同时，即吸收的热量相同时，甲的温度升高的快， 根据热量的计算公式 Q=cmΔt 可知，在质量、吸热相等时，谁的温度升高得快，它的比热容小； 所以甲的比热容小，乙的比热容大；故AB不符合题意，C符合题意； D．比热容是物质本身的一种特性，与是否加热无关，故D不符合题意。 故选C。 【例题5】家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。在海边，仅在海陆风因素的影响下，出现图乙、图丙所示的情形，则下列说法中正确的是（　　） A．图乙所示是白天时的情形，图丙是夜晚时的情形 B．图丙所示是白天时的情形，图乙是夜晚时的情形 C．图乙、丙都是白天时的情形 D．图乙、丙都是夜晚时的情形 【答案】B 【解析】水的比热容大于砂石和泥土的比热容。 白天太阳照射时，海洋升温慢，陆地升温快，陆地的热空气就上升，地面附近海洋的空气来补充，气流就从海洋向陆地，即风从海洋吹向陆地；晚上陆地很快就冷却下来，而海洋则很慢，海洋的温度高，而陆地的温度低，地面气体就从陆地流向海洋，即风从陆地吹向海洋。因此白天，风力发电机翼朝向大海，晚上，风力发电机翼朝向陆地。 则图乙是晚上，图丙是白天。故ACD错误，B正确。所以选B。 探究三、热量的计算 （一）热量的计算公式 （二）热量和热平衡（拓展） （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”. （2）热平衡方程：Q吸=Q放 热量和热平衡问题的计算： （1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的热量为Q=cmΔt。 （2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用。 （3）物体的温度升高时吸收的热量Q吸=cmΔt升=cm（t-t0 ）；物体的温度降低时放出的热量Q放=cmΔt降=cm（t0 -t），Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值之差。 （4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据热平衡，则有Q吸=Q放。 【例6】初温为20℃、质量为1.5 kg 的一壶水，温度升高到100℃需要吸收多少热量? 【解答】 【例7】使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰的比热容2.1×103 J/（kg·℃）］ 【解答】 【课堂总结】 第3节 物质的比热容 【课堂练习】 1．夏季长春南湖的气温会低于市区，这是因为水具有较大的（ ） A．密度 B．内能 C．比热容 D．沸点 【答案】C 【解析】长春南湖水多，而市区水少沙石多，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，使得昼夜的温差小，所以夏季长春南湖的气温会低于市区。 故选C。 2．下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ ） A．汽车发动机用水的冷却液来降温 B．冬天，水缸破裂 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快 D．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 【答案】B 【详解】A．因为水的比热容较大，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，所以用水冷却汽车发动机，故A不符合题意； B．冬天，水缸破裂，是因为水结冰后体积变大，而不是比热容较大，故B符合题意； C．夏天在地面上洒水，人感到凉快，是由于身体表面的水汽化吸热，与“水的比热容较大”这个特性无关，故B符合题意； D．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，水的温度降低得少，使得昼夜的温差小，由此使得海边昼夜温差小，故D不符合题意。 故选B。 3．如图中的矿泉水从20℃加热到70℃ , 吸收的热量是（ ） A．5×105J B．4.2×103J C．9×103J D．1.26×105J 【答案】D 【解析】水的质量 吸收的热量 故选D。 4．水的比热容是煤油比热容的2 倍，水和煤油升高的温度之比为3∶2，水和煤油吸收的热量之比为3∶2，水和煤油的质量之比（ ） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 【答案】A 【解析】根据题意可得 即 可得水和煤油的质量之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．关于热量、内能、比热容，下列说法正确的是（ ） A．物体的温度越低，所含的热量越少 B．一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后，温度不变，内能不变 C．升高相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多 D．发生热传递时，热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体 【答案】D 【解析】A．热量是热传递过程中内能转移的多少，是过程量。不能说物体含有或者具有热量，故A错误； B．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定变化，如：晶体熔化过程中，吸收了热量，温度保持不变，内能增加，故B错误； C．比热容是物质的一种特性，根据可知，升高相同温度时，因质量不确定，比热容大的物体吸收的热量无法确定，故C错误； D．热传递的方向是由高温物体传给低温物体。物体内能小的物体，可能温度高，所以它可能将热量传递给内能大的物体，故D正确。 故选D。 6．冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）, 若将一块冰切去一半，则它的比热容将 ；若对它加热使其全部熔化，则它的比热容将 。（两空均选填：变小/变大/不变） 【答案】 不变 变大 【解析】[1][2]比热容是物质的特性，其大小与体积、质量无关，故这块冰切去一半，则余下冰的比热容将不变；冰熔化成水，物态发生变化，水的比热容大于冰的比热容，则它比热容会变大。 7．质量相等、初温相同的 a、b 两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热。加热过程中，不考虑热量损失，由图像可知（ ） A．加热相同时间，a 物质吸收热量多，比热容小 B．加热相同时间，a 物质的末温高，比热容大 C．吸收热量相同，b 物质温度升高少，比热容大 D．吸收热量相同，b 物质的末温低，比热容小 【答案】C 【解析】由于用相同的加热器加热，则加热相同的时间物质吸收热量是相同的，由图可知，吸热相同时，质量相同的两种物质中， b物质温度变化小，由可知，b的比热容大。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 8．下表是一些物质的比热容[ J/（kg·℃）]，根据表中数据，下列判断正确的是（ ） 水 铝 煤油、冰 干泥土 砂石 铜 A．物质的比热容与物质的状态无关 B．比热容相同的一定是同种物质 C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大 D．100 g 水的比热容是50 g 水的比热容的两倍 【答案】C 【解析】A．水和冰是同一种物质，状态不同，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，故A错误； B．比热容相同的不一定是同种物质，如煤油、冰比热容相同，故B错误； C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，由于铜的比热容较小，由公式知，铜块温度变化较大，故C正确； D．比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态一定时，比热容相同，与质量大小无关，100g的水和50g的水的比热容相同，故D错误。 故选C。 9．已知c水=4.2×103J/（kg·℃），求： （1）0.2kg水，温度升高30℃，吸收的热量是多少焦？ （2）5kg初温为20℃的水，吸收4.2×105J的热量，末温是多少℃？ 【解析】（1）水吸收的热量 Q吸＝cmΔt= 4.2×103J/（kg·℃）×0.2kg×30℃= 2.64×104J 根据热量公式Q吸=cm（t1-t2），水的末温为： t1=Q吸/cm+t2=4.2×105J/4.2×103J/(kg⋅℃)×5kg+20℃=40℃ 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$