12.3 物质的比热容-2025-2026学年沪粤版物理九年级上册

2025-2026学年新沪粤版物理九年级上册第十二章 内能与热机 12.3 物质的比热容（第一课时） 课标导航 2022版课程标准 1.通过实验，了解比热容 课时学习目标 1. (重点)建立比热容的概念，知道比热容描述的是物质吸热升温或放热降温热性的物理量，反映的是物质的一种属性。 2. 能运用比热容知识，解释简单的自然现象。 概念梳理 1.比热容的定义:一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的 热量 与它的 质量 和升高(或降低)的 温度 的乘积之比，叫做这种物质的比热容.比热容用符号 c 表示，单位是 焦每千克摄氏度 ，符号是 J/(kg·℃) 。 【名师点拨】比热容反映的是物质吸、放热的能力，是物质本身的一种特性，其大小与物质的种类和状态有关。与其他因素无关。 （2）比热容是反映物质 自身性质 的物理量。 （3）同种物质的比热容 相同 ，不同物质的比热容一般 不同 ，同种物质，在不同状态时，比热容一般 不同 。(均选填“相同”或“不同”) （4）质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较 大 的物质温度变化较小。 2.水的比热容为 4.2×103 J/（kg·℃），表示 1kg 的水温度升高（或降低） 1℃ 时，吸收（或放出）的热量为 4.2×103 J。 【概念辨析】 判断下列说法，正确的画“√”，错误的画“×”。 （1）吸收热量多的物质，比热容一定大。（×） （2）物体温度升高1℃吸收的热量越多，说明这种物质的比热容越大。（ × ） （3）80℃的水比50℃的水的比热容大。（×） （4）比热容越小的物质，升温越快。（×） （5）比热容跟物体温度的高低有关。（×） （6）物体的质量越大，它的比热容就越大。（×） （7）比热容是反映物质自身性质的物理量，不同物质比热容一定不同。 （×） 教材实验闯关 实验:比较不同物质的吸热能力 1.【设计与进行实验】 （1）实验器材:相同的烧杯两只、 温度计 、搅拌器、适量的水和食用油、 秒表 、天平、相同的酒精灯。 （2）实验装置: （3）实验步骤: （1）取两只相同的烧杯,用 天平 测量相同质量的水和食用油，分别装入烧杯，使水和食用油的初温和室温相同，用 相同 的酒精灯加热。 （2）对水和食用油加热相同的时间，观察并读出 温度计 的示数并记录。 （3）让水和煤油升高相同的温度，用 秒表 测出加热时间并记录。 说明：“加热相同时间”说明水和食用油吸收的热量相同，通过比较温度升高的多少来比较物质的吸热能力。“升高相同的温度”说明他们的末温相同，通过比较吸热的多少来比较物质的吸热能力。 2.【实验记录表格】： 物质 质量m/kg 初温t0/℃ 末温t末/℃ 升高的温度Δt/℃ 加热的时间t/min 水 食用油 3.【分析论证，总结结论】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 ；实验说明不同种类的物质吸热的本领不同。 4.【交流与反思】 （1）实验中选取两种不同的物质作为研究对象，控制它们的质量相等，使用相同的酒精灯加热，所使用的物理研究方法是 控制变量法 。 （2）实验过程中，温度计的玻璃泡不能接触烧杯的 底 或 壁 ，否则，所测温度会比实际值偏 高 ； （3）用相同的酒精灯给水和煤油加热相同的时间，是为了保证水和煤油 吸收的热量 相同； （4）实验中通过 比较加热时间的长短 来比较水和食用油吸收热量的多少，用到的物理研究方法是 转换 法。 一阶 练基础 知识点1 比较不同物质的吸热情况 典例1．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（如表）。 加热时间/min 0 1 2 3 甲杯水温/℃ 25 27 29 32 乙杯水温/℃ 25 26 27 28 （1）在安装、调整实验器材时，合理的顺序是甲图中，先调整固定 　B　的位置（选填“A”或“B”）。实验中，除了用到温度计还需要的测量工具是 　秒表和天平　； （2）为了保证实验结论的可靠，选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油、烧杯内的水 　质量　相同。燃料完全燃烧放出的热量，可以间接通过 　温度计上升示数　来反映的（选“温度计上升示数”或“加热时间”）； （3）通过实验数据分析可知，相同时间内烧杯甲中的水吸收的热量大于烧杯乙中的水吸收的热量，由此可见，相同时间内 　煤油　放出的热量多； （4）该同学实验前测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据，计算出了水吸收的热量即为燃料完全燃烧释放的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值，他的计算结果 　小于　（大于/小于/等于）真实值，原因是 　燃料不可能完全燃烧或燃料燃烧放出的热量不能完全被水吸收　。 【归纳整理】比较物质吸热能力的方法有两种：①加热相同时间（即吸收相同的热量），比较温度的变化情况，温度变化小的吸热能力强；②升高相同的温度，比较加热时间的长短（即比较吸收的热量），加热时间长的吸热能力强。 【易错辨析】用加热时间的长短比较吸收热量的多少（转换法）；热源相同，单位时间提供的热量相同，加热时间越长，则物质的吸收的热量越多。 变式1．探究“比较不同物质的吸热情况”时，小楠用相同的电热棒同时加热质量和初温都相同的水和食用油，装置如图所示，实验时记录数据如下表所示。下列说法正确的是（　C　） 加热时间/s 0 10 20 30 40 水的温度/℃ 20 23 26 29 32 食用油的温度/℃ 20 26 32 38 44 A．实验中，将水和食用油加热到相同温度时，吸收的热量一样多 B．因为在相同的时间内，食用油升高温度大，所以食用油吸收的热量多 C．质量和初温都相同的水和食用油吸收相同的热量，水的末温一定低 D．水和食用油体积相等 变式2．（跨学科·日常生活）小明在烈日当空的海边玩耍，他发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。这主要是因为海水与沙子相比，具有较大的（　D　） A．热量 B．密度 C．内能 D．比热容 跨学科实践解读：能发现日常生活中与“比热容”有关的物理问题。 变式3．关于比热容，下列说法中正确的是（　D　） A．比热容跟物体吸收或放出热量的多少有关 B．比热容跟物体温度的高低有关 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．质量相同的两个物体，吸收相同的热量，比热容小的物体温度升高得多 二阶 提能力 1．在下列过程中，物质的比热容会发生变化的是（　C　） A．把铜放在热水中再取出 B．把煤块碾成煤粉 C．水凝固成冰 D．一杯水倒掉一半 2.关于比热容，下列说法中正确的是( C ) A. 比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B. 物体的质量越大，它的比热容越大 C. 比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 D. 同种物质的比热容是不变的 3．两个相同的容器分别装满了质量相等的甲、乙两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，以下说法正确的是（　C　） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 C．加热相同时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量 D．加热相同时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 4．如题图所示是“比较不同物质吸热能力”的实验，烧杯甲内装有煤油，烧杯乙内装有水。下列说法正确的是( D ) A .要求R1加热功率小于R2的加热功率 B .要求水和煤油的初温一定要相同 C.要求两温度计升高的温度一定要相同 D.要求煤油和水的质量一定要相同 2025-2026学年新沪粤版物理九年级上册第十二章 内能与热机 12.3 物质的比热容（第2课时） 课标导航 2022版课程标准 1.能运用比热容说明简单的自然现象。 课时学习目标 1.(重点)能运用公司Q=cm△t，进行物体吸热、放热的简单计算。 概念梳理 1.比热容的应用：常见物质中，水的比热容较 大 ，可用水做发动机冷却液、热水取暖、人工湖调节气温、农作物防冻等。 2.比热容的计算：（式中c表示比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温） （1）吸热公式:Q吸= cmΔt=cm(t-t0)； （2）放热公式:Q放= cmΔt =cm(t0-t) 。 一阶 练基础 知识点1 比热容与热值的相关计算 典例1．质量为4kg的水温度从20℃升高到60℃，求该过程中水吸收的热量是多少？水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）。 解：水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×4kg×（60℃﹣20℃）＝6.72×105J。 变式1．（跨学科·社会发展）中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功，实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。[c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值q＝7.0×107J/m3]求： （1）体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ （2）若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，则水升高的温度是多少？ 解：（1）由题意可得，可燃冰的热值： q可燃冰＝15q气＝15×7.0×107J/m3＝1.05×109J/m3， 0.01m3“可燃冰”完全燃烧放出的热量： Q放＝Vq可燃冰＝0.01m3×1.05×109J/m3＝1.05×107J； （2）如果这些热量有90%被水吸收，则水吸收的热量： Q吸＝ηQ放＝90%×1.05×107J＝9.45×106J； 由Q吸＝cm△t得水升高的温度： △t＝＝＝22.5℃。 变式2．《深圳市生活垃圾分类管理条例》正式实施，全市1690个城中村、1600多个机关事业单位、2500多所中小学幼儿园已实现垃圾分类全覆盖。这些合理分类的垃圾利用起来就可以变废为宝，如果1吨垃圾可以榨出0.21吨燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg•℃），求 （1）1吨垃圾产生的燃料油完全燃烧释放出的热量为多少？ （2）如果不计热量损失，这些热量可以使4×104kg的水温度升高多少摄氏度？ 解：（1）由题知，1吨垃圾可以榨出0.21吨燃料油， 则这些燃料油完全燃烧放出的热量： Q放＝mq＝0.21×103kg×4.0×107J/kg＝8.4×109J； （2）由题知，不计热量损失，水吸收的热量为Q吸＝Q放＝8.4×109J， 由Q吸＝cm△t可得水升高的温度： △t＝＝＝50℃。 【思路点拨】（1）运用热量公式计算时需保持单位的统一；（2）读取题干时需注意文字叙述中“升高”“、升高了”、“降低”、“降低了”对应的是温度的改变量，而“升高到”、“降低到”对应的是物体的末温。 （3）利用公式计算水的末温时，需注意在标准大气压下，水的沸点是100 ℃，加热后水的温度最高升至100 ℃. 知识点2 应用比热容解释现象 典例1.下列现象中不能用比热容知识来解释的是（　B　） A．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 B．炎热的夏天常常在教室的地面上洒水 C．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 D．汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂 【思路点拨】利用比热容解释自然现象时，可以从以下两个方面出发：①比热容大的物质在相同条件下，吸收或放出相同的热量，温度变化小，如用来调节温度；②比热容大的物质在形同的条件下，温度变化相同时，吸收或放出的热量多，如用作冷却剂或散热剂。 变式1．汽车散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的比热容较　大　（选填“大”或“小”）的特点。一段时间后水量减少，剩下的水比热容　不变　（选填“变大”、“不变”或“变小”）。当汽车散热器散热时，通过　热传递　方式改变了水的内能。 变式2．我国许多城市中心都建有大型绿地，绿地中的人工湖具更强的吸热功能，盛夏时大大减弱绿地和湖的周围地区的热岛效应。这是利用了水的 　比热容　较大的持性。假设某一人工湖湖水的质量是1.0×107kg，若水温度升高2℃，则湖水吸收的热量为 　8.4×1010　J[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]。 变式3．在沿海地区炎热晴朗的天气里，易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同，从而使空气对流形成的。形成海陆风的根本原因是　水和土地的比热容不同　。如图所示是海陆风形成的示意图，其中　乙　图反映海风形的时间是白天，　甲　图反映陆风形成的时间是晚上。 【思路点拨】风是空气从气压高的地方流向气压低的地方形成的，海水的比热容大于陆地的比热容，白天吸收了相同的热量后，海洋上空空气的温度升高的较慢，陆地上方空气升高的 较快，气温较高，所以陆地上方空气的气压低，海洋上方空气的气压高，风从气压高的海面吹向气压低的陆地。 二阶 提能力 1.（跨学科·日常生活）初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，下列说法符合实际的是（　B　） A.早晨灌水，傍晚放水 B.早晨排水，夜晚灌水 C.早晨和傍晚都灌水 D.早晨和傍晚都放水 跨学科实践解读:从水比热容较大的物理学视角解释“培育秧苗”这一生活现象，了解我国劳动人民在劳作过程解决生活实际问题的经验总结。 2.甲、乙两个杯子中装有质量相同，温度分别为50℃、70℃的水。若两杯水均降温20 C，在降温过程中( B ) A.甲杯水放出的热量较多 B.两杯水放出的热量相等 C.乙杯水放出的热量较多 D.条件不足，无法判断 3．小叶同学用酒精灯对冰块加热，研究冰的熔化现象。如图所示，甲、乙两条图线中的一条是他依据实验数据绘制而成。已知m冰＝0.1kg，c水＝4.2×103/（kg•℃），c冰＝2.1×103J/（kg•℃）。下列分析正确的是（　A　） A．小叶绘制的是乙图线 B．0～1min内冰块吸收的热量为2.1×103J C．1～3min内温度不变，说明冰块没有吸收热量 D．冰在熔化过程中持续了5min，质量保持不变 4.（跨学科·数据模型分析）如图是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线，请判断内陆城市一年气温变化所对应的曲线是　B　（选填“A”或“B”），这是由于内陆沙石多，沙石的比热容　小于　（选填“大于”或“小于”）水的比热容，吸收相同热量的情况下，沙石的温度变化较　大　（选填“大”或“小”）。 跨学科实践解读:能发现日常生活中“沿海与内陆地温差”的现象，并运用比热容相关知识进行解释。 5.有一根烧红的铁钉，温度是830℃，质量是21g，把它投入到温度为25℃的水中，最后铁钉和水的温度均为30℃，铁的比热容是c铁＝0.46×103J/（kg•℃）。求： （1）铁钉放出的热量是多少？ （2）如果铁钉放出的热量全部被水吸收，水的质量是多少？ 解：（1）铁钉放出的热量： Q放＝c铁m铁（t铁﹣t）＝0.46×103J/（kg•℃）×21×10﹣3kg×（830℃﹣30℃）＝7728J； （1）根据题意可知，Q吸＝Q放＝7728J， 由Q吸＝cm（t﹣t水）可知，水的质量： m水＝＝＝0.368kg。 学科网（北京）股份有限公司 $$