第十四章 内能与热机第二节 物质的比热容 ---2025-2026学年沪科版物理九年级上学期
2025-08-11
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摘要:
本初中物理讲义聚焦“物质的比热容”核心知识点,系统梳理比热容的定义、单位及特性(与质量、吸放热、温度无关),通过“比较不同物质吸热能力”实验探究建立概念,衔接热量计算公式(Q=cmΔt)及应用(如水的比热容大在生活中的应用),形成从概念建构到实验验证再到实际应用的完整学习支架。
资料突出核心素养导向,概念辨析通过7道正误判断强化物质特性的物理观念,实验闯关明确控制变量法步骤(如相同质量、热源)培养科学探究能力,练习题分层设计(基础题巩固公式应用、能力题结合温度-时间图像分析),融入跨学科案例(农业灌溉、沙漠气候)和生活实例(电暖器用油作介质),助力课中教师实施探究式教学,课后学生通过易错指引和高阶思维题查漏补缺,提升科学思维与解决实际问题的能力。
内容正文:
2025-2026学年新沪科版物理九年级全一册第十四章 内能与热机
第二节 物质的比热容
第1课时 比热容及其应用
概念梳理
1.比热容: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 乘积 之比,叫做这种物质的比热容.比热容用符号 c 表示,它的单位是 焦耳每千克摄氏度 ,符号是 J/(kg·℃) .
2.计算公式:。
注:比热容是物质的一种特性,它既不随物体质量的改变而变化,也不随物体吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化.也就是说,只要是相同的物质在相同的状态下,不论其形状、质量、温度高低、吸放热多少、放置地点如何,它的比热容一定是不变的.
【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。 (×)
实验闯关
1.实验名称:比较不同物质的吸热能力
2.实验器材:相同的烧杯两只、铁架台两个、 温度计 、搅拌器、质量相同的水和煤油、石棉网、酒精灯、 秒表 、火柴。
3.实验装置:
4.实验步骤:
(1)取两只相同的烧杯分别装入 质量 相同的水和煤油,它们的初温和室温相同,用 相同 的热源(酒精灯或电加热器)加热。
(2)对水和煤油加热相同的时间,观察并读出温度计的示数。
(3)让水和煤油升高相同的温度,记录并比较加热时间。
5.实验结论:
(1)相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量_ 相同 _;
(2)相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 不同 ;
(3)相同质量的不同种物质,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。
6.探究点拨:
(1)实验器材的组装顺序为 自下而上 ;
(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)用相同的两个热源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)本实验用到的物理研究方法有 控制变量 法和 转换 法。
一阶 练基础
知识点 比热容
1.关于比热容,下列说法中正确的是( D )
A.比热容是物质的一种属性,只与物质的种
类有关
B.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
C.物体的温度变化越大,比热容越大
D.比热容与吸收(或放出)的热量、物体的
质量和升高(或降低)的温度均无关
2.下列过程中,物质的比热容会发生变化的是( D )
A.把铁块碾成铁屑
B.把铁屑熔化铸成铁块
C.把铁屑投入水中再取出
D.把冰熔化成水
3.煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃),表示的物理意义是: 质量为 1 kg的煤油升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是2.1×103 J。将一瓶煤油倒掉一半后,它的比热容 不变 。
易混易错 不能正确比较物体吸收热量的多少
4.(跨学科·日常生活)经常下厨的小关发现,同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些,则在相同时
间内( C )
A.水吸收的热量较多
B.油吸收的热量较多
C.水和油吸收的热量一样多
D.无法比较水和油吸收热量的多少
易错指引:(1)用相同的热源使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较加热时间的长短,加热时间长的吸热能力强,比热容大;
(2)使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化量,温度变化量大的吸热能力弱,比热容小。
二阶 提能力
5.(多选)小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论,其中正确的是:( CD )
几种物质的比热容J/(kg•℃)
水
4.2×103
煤油
2.1×103
铜
0.39×103
砂石
0.92×103
酒精 2.4×103
冰 2.1×103
水银 0.14×103
铝 0.88×103
A.液体的比热容一定比固体的大
B.同一物质发生物态变化后,比热容不变C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大
D.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
8.质量相等、初温相同的铁块和铜块(已知c铁>c铜),使它们吸收相同的热量后让它们彼此接触,则( B )
A.热量从铁块传到铜块
B.热量从铜块传到铁块
C.铁块和铜块间无热传递发生
D.条件不足,无法确定
9.(常德中考)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度-时间图象,实验中两种物质的质量相同,初温相同,选用的加热器相同,由图象可知( D )
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小
B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
10.(核心素养·物理观念)(贵阳期末)炎热的夏季,教室外走廊上的铁栏杆被晒得发烫,而相邻的水泥墙面温度却低了很多,这是由于铁的比热容比水泥 小 (选填“大”或“小”),相同条件下铁升温较 快 (选填“快”或“慢”)的缘故。
11.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象,第6min时的内能 小于 第8min时的内能(选填“大于”“等于”或“小于”);该物质在AB段比热容与CD段的比热容之比为 1:2 (被加热物质的质量和吸、放热功率不变)。
12.小明为了比较“水和食用油的吸热能力”,选择了以下器材:温度计、酒精灯、烧杯、带铁圈的铁架台和石棉网各两套,初温相同的水和食用油。他设计了如图甲、乙所示的实验装置,并在两个烧杯内分别加入质量相等的水和食用油。
请你回答下列问题:
(1)组装实验器材时各物品要按照 自下而上 (选填“由上至下”或“由下至上”)的顺序依次安装,并且需注意温度计的玻璃泡不能触碰到 容器底或容器壁 。
(2)点燃酒精灯后,小明发现其中一盏酒精灯火焰的高度太低,熄灭该酒精灯后,为了使两盏酒精灯的火焰高度相同,他应该 B 。
A.向酒精灯内添加酒精
B.将灯芯拔出一部分
(3)调整好酒精灯,加热相同时间后,小明发现烧杯中水的温度比食用油的温度低,于是得到了“水比食用油的吸热能力强”的初步结论,他能作出这样判断的依据是 实验中,加热相同的时间,初温相同,末温低(温度变化小)的物质吸热能力强 。(高阶思维)
(4)(科学探究·交流)小丽在比较“水和食用油的吸热能力”时设计了如图丙所示的装置,她在两试管内分别加入等质量的水和食用油,并多次实验。请从实验装置或设计方案的角度对小丽的实验进行评估: 便于控制相同时间内,水和食用油吸收的热量相同 。(写出一条即可)(高阶思维)
2025-2026学年新沪科版物理九年级全一册第十四章 内能与热机
第二节 物质的比热容
第2课时 比热容的应用及热量的计算
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:(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) 。
注: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。
一阶 练基础
知识点1 比热容的应用
1.水具有比热容大的特点,下列现象中与此特点无关的是( B )
A.海边的昼夜温差较小
B.空调房里放盆水可以增加湿度
C.冬天暖气设备用热水供暖
D.用水冷却汽车发动机
2.(核心素养·物理观念)新疆地处西北内陆,气候干燥,降水较少,光照充足,是久负盛名的“瓜果之乡”。新疆瓜果味道香甜,主要是该地区砂石较多、日照时间长,由于砂石的 比热容 较小,导致昼夜温差 大 ,非常有利于水果中糖分的积累。
3.习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”,生态宜居的湖城清镇为了提升城市环境, 大力开发湿地公园来调节气温,这是利用水的 比热容 较大的特点。
知识点2 热量的计算
4.将质量是0.5kg的水加热,使它的温度从20℃升高到60℃,需要吸收的热量是[c水=4.2×103J/(kg•℃)]( C )
A.4.2×104J B.1.26×104J
C.8.4×104J D.8.4×107J
5.灶上的锅中装有2kg初温30℃的水,当水吸收了7.56×105J的热量后,水温升高了 70 ℃(当地为标准大气压)。
6.沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后,温度升高到 100 ℃。[砂石的比热容为0.9×103J/(kg•℃)]
7.一个质量为50g的金属块,吸收100J的热量后,由30摄氏度升高到50摄氏度,求该金属块的比热容。
解:根据Q吸=cm△t可知,
金属的比热容:
c===0.1×103J/(kg•℃)。
易错易混 计算时忽略标准大气压下水的沸点
8.在一个标准大气压下,完全燃烧0.5m3的天然气放出的热量全部被水吸收,能使质量为100kg、20℃的水升高 80 ℃。(q天然气=8.4×107J/m3)
易错指引:标准大气压下,水的沸点是100 ℃,加热后水的温度最高升至100 ℃。
二阶 提能力
8.对于同一物态的某种物质,根据得知( D )
A.当Q增大2倍时,比热容增大2倍
B.当质量增大2倍时,比热容减小一半
C.温度变化量越大,比热容越小
D.不管Q、m和温度如何变化,比热容不变
9.(跨学科·日常生活)夏天水稻刚成熟灌浆时,为了不使水稻高温天晒坏,正确的做法是( B )
A.早晨排水,傍晚灌水
B.早晨灌水,傍晚排水
C.早晨和傍晚都要多灌些水
D.早晨和傍晚都把水排掉
10.质量和初温都相同的铜块和水放出相同热量后,把铜块放入水中,已知c铜<c水,则( A )
A.热量由水传给铜B.热量由铜传给水
C.温度由铜传给水D.不发生热传递
11.由同种物质组成的甲、乙两个物体,质量之比为2:1,它们升高的温度之比为1:4,则它们吸收的热量之比为( B )
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.1:4
12.小王家购买了一台电暖器(如图所示),在阅读说明书时发现该电暖器里的导热介质是油,而不是水,这是因为油的比热容比水 比热容小 ,加热时升温比较 快 ,从而达到迅速取暖的目的。
13.(跨学科·日常生活)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1:4,砂石和水的密度之比为3:2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 8:3 。
14.把初温为20℃的牛奶放入80℃的热水里加热,牛奶和水质量相同,8min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中分别画出0~8min牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。(c牛奶<c水,不考虑与外界发生热传递)
答案:如图所示。
15.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求:
(1)根据图线求CD段水吸收的热量;
(2)AB段冰吸收的热量;
(3)冰的比热容。
解:(1)CD段水吸收的热量:
Q吸=c水m(t水﹣t0水)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(20℃﹣0℃)=4.2×104J;
(2)由题知,相同时间内水和冰吸收的热量相同,AB段冰吸热时间为CD段水吸热时间的一半,所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半,即:
Q吸冰=Q吸水=×4.2×104J=2.1×104J;
(3)AB段冰升高的温度Δt冰=0℃﹣(﹣20℃)=20℃,由Q吸=cmΔt可得冰的比热容:
c冰===2.1×103J/(kg•℃);
拓展延伸
16.现有足够多的温度为20℃的冷水和温度为100℃的沸水,需要得到40℃的温水,则所需冷水和沸水的质量之比为 3:1 (不考虑热量散失)。
17.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为 2.52×104 J,另一种液体的比热容为 1.4×103 J/(kg•℃)。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
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