13.1热量 比热容讲义 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

热量 比热容讲义 一、学习目标 了解热量的概念，知道热量的单位。 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，记住水的比热容。 会进行简单的热量计算。 能用比热容解释简单的自然现象和生活中的实际问题。 二、知识点梳理 （一）热量 定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号 “Q” 表示。 单位：焦耳，简称焦，符号是 “J ” 。 注意：热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有意义，不能说物体 “含有” 或 “具有” 多少热量，只能说 “吸收” 或 “放出” 多少热量 。 （二）探究不同物质的吸热能力 实验方法 控制变量法：控制不同物质的质量相同、升高的温度相同（或吸收相同的热量 ），研究物质吸收热量与物质种类的关系。 转换法：通过比较加热时间的长短来间接反映物体吸收热量的多少，加热时间越长，说明物体吸收的热量越多。 实验结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同；或者质量相等的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度不同。这表明不同物质的吸热能力不同 。 （三）比热容 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，叫做这种物质的比热容，用符号 “c” 表示。 定义式：​ ，其中Q表示吸收（或放出）的热量，m表示物体的质量 ，Δt表示温度的变化量。 单位：焦耳每千克摄氏度，符号是 “℃ ” 。 物理意义：比热容是反映物质自身性质的物理量，是物质的一种特性。不同物质的比热容一般不同，比热容越大，表明该物质在质量和升高（或降低）相同温度时，吸收（或放出）的热量越多，即吸热（或放热）能力越强。 水的比热容4.2×103Ｊ/（㎏·℃）:它表示的物理意义是1kg的水温度升高（或降低 ）℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J 。 水的比热容较大的应用 作为冷却剂：如汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，在升高相同温度时，能吸收更多的热量，冷却效果好。 调节气候：沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小。白天海水吸收热量，温度升高得慢，使沿海地区气温不会升得很高；夜晚海水放出热量，温度降低得慢，使沿海地区气温不会降得很低 。 （四）热量的计算 吸热公式：吸 ，其中t0​是物体的初温，t是物体的末温 ，(t−t0​)表示物体升高的温度。 放热公式：放 ，(t0​−t)表示物体降低的温度。 通用公式：Q=cmΔt ，Δt表示温度的变化量，当物体吸热升温时，Δt=t−t0​；当物体放热降温时，Δt=t0​−t 。 三、典例分析 题型一：热量概念的理解 【例 1】下列关于热量的说法，正确的是（ ） A. 温度高的物体含有的热量多 B. 内能多的物体含有的热量多 C. 热量、功和内能的单位相同 D. 热量和功都是过程量，而内能是一个状态量 【变式 1】下列说法中正确的是（ ） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 物体的温度升高，一定吸收了热量 C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体的温度降低，内能一定减小 题型二：比较不同物质的吸热能力实验 【例 2】为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。 (1) 在实验过程中控制加热时间相同，通过比较________________来研究水和食用油吸热能力的差异。 (2) 在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给__________加热更长的时间，此时水吸收的热量__________(选填 “大于”“小于” 或 “等于”) 食用油吸收的热量。 (3) 通过实验可以得到不同物质的吸热能力不同，物质的这种特性用__________这个物理量来描述。 【变式 2】在探究 “比较不同物质吸热的情况” 的实验中。 (1) 实验中应量取质量__________的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较________________来判断吸热能力的强弱。 (2) 通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到 42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为甲______乙(选填 “大于”“小于” 或 “等于”)。 (3) 分析实验数据可知__________物质的吸热能力强。 题型三：比热容的概念及应用 【例 3】关于比热容，下列说法正确的是（ ） A. 比热容是物质的一种特性，与物质的质量、温度无关 B. 物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C. 温度高的物体比温度低的物体比热容大 D. 比热容与物体的状态无关 【变式 3】下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是（ ） A. 在河流上建水电站，用水发电 B. 汽车发动机用循环水冷却 C. 让流动的热水流过散热器取暖 D. 晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗 题型四：热量的计算 【例 4】质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，需要吸收多少热量？ 【变式 4】质量为1㎏的铁锅中放有2㎏的水，要把它们从20℃加热到80℃。已知铁的比热容是0.46×103Ｊ/（㎏·℃），水的比热容是4.2×103Ｊ/（㎏·℃）。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)铁锅和水一共要吸收多少热量？ 四、课堂练习 1、下列说法正确的是（ ） A. 一杯水和半杯水的比热容相等 B. 0℃的水没有内能 C. 固体分子之间只存在引力 D. 物体做的功越多，物体的功率就越大 2、 用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B. 加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度 C. 加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D. 升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 3、 水的比热容为4.2×103Ｊ/（㎏·℃），将 4kg 的水倒掉一半，剩下水的比热容是__________Ｊ/（㎏·℃；初温为 30℃、质量为 2kg 的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到__________℃ 。 4、如图所示，某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图像： (1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较； (2)根据图像，要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，这说明 的吸热能力强些； (3)已知水的比热容是，则煤油的比热容是 。 5、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验，实验时要观察___________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择___________两图进行实验，实验时通过观察_______（选填“加热的时间”或“升高的温度"）反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度-时间图像（如上图丁），由图像可看出液体a的比热容______（选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b的比热容。 （3）若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，则根据以上数据可以算出酒精的热值，这种方法测出的热值比“标准值”______（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 6、物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，问： (1)图a、b中，哪个是沙子吸热升温的图像？ (2)加热2min，水吸收了多少热量？ (3)试求出沙子的比热容。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热量 比热容讲义 一、学习目标 了解热量的概念，知道热量的单位。 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，记住水的比热容。 会进行简单的热量计算。 能用比热容解释简单的自然现象和生活中的实际问题。 二、知识点梳理 （一）热量 定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号 “Q” 表示。 单位：焦耳，简称焦，符号是 “J ” 。 注意：热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有意义，不能说物体 “含有” 或 “具有” 多少热量，只能说 “吸收” 或 “放出” 多少热量 。 （二）探究不同物质的吸热能力 实验方法 控制变量法：控制不同物质的质量相同、升高的温度相同（或吸收相同的热量 ），研究物质吸收热量与物质种类的关系。 转换法：通过比较加热时间的长短来间接反映物体吸收热量的多少，加热时间越长，说明物体吸收的热量越多。 实验结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同；或者质量相等的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度不同。这表明不同物质的吸热能力不同 。 （三）比热容 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，叫做这种物质的比热容，用符号 “c” 表示。 定义式：​ ，其中Q表示吸收（或放出）的热量，m表示物体的质量 ，Δt表示温度的变化量。 单位：焦耳每千克摄氏度，符号是 “℃ ” 。 物理意义：比热容是反映物质自身性质的物理量，是物质的一种特性。不同物质的比热容一般不同，比热容越大，表明该物质在质量和升高（或降低）相同温度时，吸收（或放出）的热量越多，即吸热（或放热）能力越强。 水的比热容4.2×103Ｊ/（㎏·℃）:它表示的物理意义是1kg的水温度升高（或降低 ）℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J 。 水的比热容较大的应用 作为冷却剂：如汽车发动机用水作冷却剂，是因为水的比热容大，在升高相同温度时，能吸收更多的热量，冷却效果好。 调节气候：沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的比热容大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小。白天海水吸收热量，温度升高得慢，使沿海地区气温不会升得很高；夜晚海水放出热量，温度降低得慢，使沿海地区气温不会降得很低 。 （四）热量的计算 吸热公式：吸 ，其中t0​是物体的初温，t是物体的末温 ，(t−t0​)表示物体升高的温度。 放热公式：放 ，(t0​−t)表示物体降低的温度。 通用公式：Q=cmΔt ，Δt表示温度的变化量，当物体吸热升温时，Δt=t−t0​；当物体放热降温时，Δt=t0​−t 。 三、典例分析 题型一：热量概念的理解 【例 1】下列关于热量的说法，正确的是（ ） A. 温度高的物体含有的热量多 B. 内能多的物体含有的热量多 C. 热量、功和内能的单位相同 D. 热量和功都是过程量，而内能是一个状态量 【解析】热量是一个过程量，不能说物体 “含有” 或 “具有” 多少热量，只能说 “吸收” 或 “放出” 多少热量，A、B 选项错误；热量、功和内能的单位都是焦耳，C 选项正确；热量和功都是在热传递或做功过程中体现出来的，是过程量，而内能是物体在某一状态下所具有的能量，是一个状态量，D 选项正确。 【答案】CD 【变式 1】下列说法中正确的是（ ） A. 物体吸收热量，温度一定升高 B. 物体的温度升高，一定吸收了热量 C. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 D. 物体的温度降低，内能一定减小 【解析】物体吸收热量，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变，A 选项错误；物体的温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，B 选项错误；热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，而不是从内能大的物体传递给内能小的物体，C 选项错误；物体的温度降低，分子热运动减慢，内能一定减小，D 选项正确。 【答案】D 题型二：比较不同物质的吸热能力实验 【例 2】为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。 (1) 在实验过程中控制加热时间相同，通过比较________________来研究水和食用油吸热能力的差异。 (2) 在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给__________加热更长的时间，此时水吸收的热量__________(选填 “大于”“小于” 或 “等于”) 食用油吸收的热量。 (3) 通过实验可以得到不同物质的吸热能力不同，物质的这种特性用__________这个物理量来描述。 【解析】(1) 在实验中，控制加热时间相同，即让水和食用油吸收相同的热量，通过比较它们升高的温度来研究吸热能力的差异，升高温度越小，吸热能力越强。 (2) 由表格数据可知，质量相同的水和食用油，吸收相同热量时，食用油升高的温度更高。若要使它们最后温度相同，水需要吸收更多的热量，即要给水加热更长时间。 (3) 比热容是表示不同物质吸热能力的物理量 。 【答案】(1) 升高的温度 (2) 水 大于 (3) 比热容 【变式 2】在探究 “比较不同物质吸热的情况” 的实验中。 (1) 实验中应量取质量__________的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较________________来判断吸热能力的强弱。 (2) 通过实验，记录数据如表格所示。从开始加热到 42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为甲______乙(选填 “大于”“小于” 或 “等于”)。 (3) 分析实验数据可知__________物质的吸热能力强。 【解析】(1) 探究不同物质吸热能力实验中，要控制两种液体质量相同；用相同电加热器加热，相同时间吸收热量相同，通过比较升高的温度判断吸热能力强弱，升高温度越小，吸热能力越强。 (2) 从开始加热到 42℃，甲加热时间为 6min，乙加热时间为 3min，相同加热器加热，加热时间越长，吸收热量越多，所以甲大于乙。 (3) 质量相同的甲、乙两种液体，吸收相同热量（或加热相同时间）时，甲升高的温度小，所以甲物质的吸热能力强 。 【答案】(1) 相同 升高的温度 (2) 大于 (3) 甲 题型三：比热容的概念及应用 【例 3】关于比热容，下列说法正确的是（ ） A. 比热容是物质的一种特性，与物质的质量、温度无关 B. 物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 C. 温度高的物体比温度低的物体比热容大 D. 比热容与物体的状态无关 【解析】比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度、吸收或放出的热量等因素无关，A 选项正确，B、C 选项错误；物质的状态改变时，比热容一般也会改变，比如水和冰的比热容不同，D 选项错误。 【答案】A 【变式 3】下列事例中不是利用水的比热容大这一特性的是（ ） A. 在河流上建水电站，用水发电 B. 汽车发动机用循环水冷却 C. 让流动的热水流过散热器取暖 D. 晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗 【解析】A 选项在河流上建水电站，用水发电，是利用水的机械能转化为电能，不是利用水的比热容大的特性；B 选项汽车发动机用循环水冷却，C 选项让流动的热水流过散热器取暖，D 选项晚上向秧苗田里放水以防冻坏秧苗，都是利用了水的比热容大，在质量一定时，升高或降低相同温度，吸收或放出热量多的特点。 【答案】A 题型四：热量的计算 【例 4】质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，需要吸收多少热量？ 【解析】已知水的质量m=2kg ，初温20℃ ，末温70℃ ，根据吸热公式可得： Q=cmΔt=4.2×103Ｊ/（㎏·℃）×2kg×(70℃-20℃）=4.2×105J 【答案】4.2×105J 【变式 4】质量为1㎏的铁锅中放有2㎏的水，要把它们从20℃加热到80℃。已知铁的比热容是0.46×103Ｊ/（㎏·℃），水的比热容是4.2×103Ｊ/（㎏·℃）。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)铁锅和水一共要吸收多少热量？ 【答案】(1)5.04×105 J；(2)5.316×105 J。 【解析】(1)根据得，水吸收的热量 (2)根据得，铁锅吸收的热量 铁锅和水吸收的总热量。 【点睛】重点是吸热公式的应用，注意公式应用时单位要统一，都要使用主单位进行计算，有时题中给的条件是体积，要利用密度公式换算为质量才可代入公式计算。 四、课堂练习 1、下列说法正确的是（ ） A. 一杯水和半杯水的比热容相等 B. 0℃的水没有内能 C. 固体分子之间只存在引力 D. 物体做的功越多，物体的功率就越大 答案：A 解析：比热容是物质的一种特性，与物质的质量无关，一杯水和半杯水的比热容相等，A 选项正确；一切物体在任何温度下都有内能，0℃的水也有内能，B 选项错误；固体分子之间既存在引力也存在斥力，C 选项错误；功率是表示做功快慢的物理量，做功越多，若所用时间也很长，功率不一定大，还要看做功时间，D 选项错误。 2、 用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B. 加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度 C. 加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D. 升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 答案：B 解析：用相同的电加热器加热，相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同，C 选项错误；由图像可知，加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度，B 选项正确；根据c=mΔtQ​ ，质量和吸收热量相同，甲升高温度大，所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容，A 选项错误；升高相同的温度，乙加热时间长，乙吸收的热量多，D 选项错误。 3、 水的比热容为4.2×103Ｊ/（㎏·℃），将 4kg 的水倒掉一半，剩下水的比热容是__________Ｊ/（㎏·℃；初温为 30℃、质量为 2kg 的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到__________℃ 。 答案：4.2×103  55 4、如图所示，某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间（t）变化的图像： (1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较； (2)根据图像，要使水和煤油升高相同的温度，应给水加热更长的时间，这说明 的吸热能力强些； (3)已知水的比热容是，则煤油的比热容是 。 【答案】加热时间；水；。 【解析】(1)同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，那么在相同时间内，两种液体吸收的热量是相同的，实验中两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较，加热时间越长，吸收热量越多。 (2)水和煤油的质量相同，升高相同的温度，水加热需要更长的时间，即水吸收的热量更多，根据可知，水的比热容更大，水的吸热能力强些。 (3)从图中可以看到，加热相同的时间4s，水温度的变化量是2℃，煤油温度的变化量是4℃，两种液体吸收的热量相同，根据可知 解得 煤油的比热容是。 5、如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。 （1）比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验，实验时要观察___________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容，应选择___________两图进行实验，实验时通过观察_______（选填“加热的时间”或“升高的温度"）反映物体吸热的多少。 （2）比较不同物质的比热容，选用上图合适装置加热相同一段时间后，绘制出温度-时间图像（如上图丁），由图像可看出液体a的比热容______（选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b的比热容。 （3）若图甲烧杯中为50mL的水，若10g酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收时，温度计示数升高了20℃，则根据以上数据可以算出酒精的热值，这种方法测出的热值比“标准值”______（选填“偏大”“偏小”或“一样”）。 【答案】甲乙；升高的温度；甲丙；加热的时间；小于；偏小。 【解析】（1）[1][2]比较不同燃料的热值，燃料种类应该不同，加热的液体种类应该相同。液体质量和初温相同，如果液体温度升高的多，说明下面燃料放出热量的多，燃料质量相同，则可以说明燃料热值大。 [3][4]比较不同物质的比热容，应该用相同的加热源，所以选甲丙。转换法的应用，用加热时间反映物体吸热的多少。 （2）[5]相同时间比较温度变化，都加热10min，吸收热量相同，a的温度变化量大于b的温度变化量，由Q=cmΔt知，液体a的比热容小于液体b的比热容。 （3）[6]因为燃料燃烧的热量不能完全被吸收，存在热量损失；所以Q吸=Q放 所以测出的热值比“标准值”偏小。 6、物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，问： (1)图a、b中，哪个是沙子吸热升温的图像？ (2)加热2min，水吸收了多少热量？ (3)试求出沙子的比热容。 【答案】(1)图a；(1)4.2×104J；(1)0.9×103J/(kg·℃)。 【解析】(1)由题知，沙子和水的质量相等，且沙子的比热容比水小，吸收相同热量时（加热相同时间），由公式可知，沙子升高的温度多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程； (2)由b图像可知，加热满2min时，水的温度从20℃上升到70℃，则加热满2min时水吸收的热量： ； (3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，在2分钟的时间内,沙子吸收的热量： ， 因加热2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，由可得，沙子的比热容： 。 答：(1)图a是沙子吸热升温的图像；(2)加热2min时，水吸收了4.2×104J热量；(3)沙子的比热容为0.9×103J/(kg·℃)。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$