12.3 物质的比热容-2025-2026学年物理苏科版（2024）九年级上册

该初中物理课件围绕“物质的比热容”，系统涵盖热量概念、比热容的建立与应用、热量计算等核心知识。以盐城与库尔勒日温差现象导入，衔接内能知识，通过沙子和水吸热升温实验探究构建比热容概念，结合生活实例与公式计算，形成“现象-探究-概念-应用”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，实验设计采用控制变量法和转换法，培养科学思维。联系汽车冷却、沿海温差等生活现象深化能量观念，当堂检测结合实验装置分析巩固探究能力。学生能直观理解抽象概念，教师可依托清晰结构提升教学效率。

初中物理苏科版（2024）九年级上册 第十二章 机械能和内能 第3节 物质的比热容 （a）2024年10月2日， 盐城 12 ～ 19 ℃ （b）2024年10月2日， 新疆库尔勒 5 ～ 23 ℃ 如图（a）、（b），同一天盐城的日温差比新疆库尔勒小，你能解释这一现象吗？ 课堂导入 2 1.了解热量的概念，知道热量的单位。 2.通过实验探究，建立比热容的概念。 3.会用比热容的知识解释生活和自然界中的现象。 4.会进行简单的吸、放热计算。 学习目标 （1）热量的概念： 物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q表示，单位是焦（J）。 发生热传递时，低温物体内能增加，也叫做吸收热量，高温物体内能减少，也叫做放出热量。 物体吸收或放出的热量在数值上等于它内能的变化量。 吸收热量 放出热量 知识点一：热量 （2）单位：焦耳，即焦(J）。 新知探究 观察与思考：物质吸收热量的多少与哪些因素有关呢？ 1.将一壶水与半壶水烧开，哪个吸热多？ 一壶水吸热多 因此，可知物体吸收热量的多少与物体的质量有关。 新知探究 2.将一壶水烧开和烧热，哪种情况需要吸收更多的热？ 100℃ 50℃ 烧开时吸热更多 因此，可知物体吸收热量的多少与物体升高的温度有关。 【思考】物体吸收热量除了跟物体的质量和温度的变化有关，还跟哪些因素有关？ 新知探究 初夏的中午，小明和小华去海边游玩，如下图所示。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? 知识二：比热容 新知探究 活动：探究不同物质吸热升温的现象 【提出问题】物质吸收的热量可能哪些因素有关? 【猜想与假设】 （1）物质吸收热量的多少可能与物质的质量有关。支持事例：把水烧开时，水的质量越大，加热的时间越长。 （2）物质吸收热量的多少可能与升高的温度有关。支持事例：烧水时，把水烧的温度越高，加热的时间越长。 （3）物质吸收热量的多少可能与物质的种类有关。支持事例：加热质量相等的水与油，升高相同的温度，加热的时间不等。 新知探究 【设计实验】 （1）实验方法：控制变量法、转换法。 ①控制变量法：探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时，应该控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。 ②转换法：因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。 （2）实验器材 质量相等的水和沙子、瓷盘2个、红外灯、温度计、秒表等。 新知探究 【实验与记录】 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。如图所示，用红外灯均匀照射两个瓷盘4 min后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。将每隔1min的温度数据记入表格。 用红外灯给沙子和水加热 新知探究 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 水 【实验数据】 新知探究 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 28 36 44 52 水 20 24 28 32 36 【分析与结论】 （1）画温度随时间变化的图像 根据实验数据，在坐标系中画出沙子和水温度随时间变化的图像。 新知探究 ①质量相等的沙子和水，哪一个升温快?你是怎么得到这一结论的? ②质量相等的沙子和水升高相同的温度，哪一个吸收的热量多?你是怎么得到这一结论的? ①沙子升温快。加热时间相同时，升高的温度高。或两者升高相同的温度时，沙子所用时间短。 ②水吸收的热量多。升高相同的温度，水加热时间长，所以吸收的热量多。 （2）分析图像，并讨论: 新知探究 换用其他的不同物质进行实验，得到的结果是类似的。 （3）实验结论： 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。 新知探究 【交流与讨论】 （1）测量物质的选取：应选取质量、初温相同的不同物质； （2）选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的：是为了 让两种物质吸收的热量相同 新知探究 设质量为m，吸收（或放出）的热量为Q，升高（或降低）的温度为∆t。研究表明： 同种物质，； 不同物质， 的值一般是不同的。 1. 比热容 （1）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。符号：c。 在数值上，比热容的大小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。 新知探究 （2）比热容公式：比热容 c= （3）公式c中各物理量及其单位 Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J） m 表示物体的质量，单位是千克（kg） Δt 表示升高（或降低）的温度，单位是摄氏度（℃） 吸热时Δt =t末温- t0 放热时Δt=t0 – t末温 c表示物质的比热容，单位是焦/（千克·℃），符号: J/(kg·℃) 新知探究 （4）实验证明：单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量，也等于这种物质的比热容。 （5）水的比热容 水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。表示的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J. （6）理解比热容 ①比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类和状态有关。 ②比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。 新知探究 2. 常见物质的比热容 从上表中你可发现什么规律 ？ ①不同种物质，比热容值一般不同。 ②同种物质在不同状态时，比热容值不同。 ③水的比热容最大，约是砂石的4.5倍。 新知探究 3. 水的比热容比较大的应用 水的比热容大，表明在质量一定、升高相同温度时，吸收的热量多，故用水作冷却剂效果好。 水的比热容大，表明在质量一定、降低相同温度时，放出的热量多，故用水取暖效果好。 水的比热容比较大，在生活、生产中有很多应用：例如，散热；制冷；调节气温。 新知探究 （1）用水取暖（冷却） 我国北方城市冬天取暖时大多用暖气片，靠里面的水循环放热取暖。因为水的比热容比油的大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以用热水取暖效果好。 汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处? 因为水的比热容大，在质量一定的条件下，升高相同温度时，水吸收热量多，用水作冷却剂效果好。 暖气片中的水循环 发动机中的水循环 新知探究 （2）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子大，所以海水升温比沙子慢；因此白天海水温度低，沙子温度高。 晚上没有光照时，海水和沙子放出相同热量时，海水降低的温度比沙子的小。所以海水温度高，沙子温度低。 新知探究 知识点三：热量的计算 1. 热量的计算 根据比热容公式C （1）物体温度升高时，吸收的热量： Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，放出的热量： Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。 （3） 各物理量单位的选择 m 表示物质的质量，单位：kg △t表示改变的温度，单位：℃ C 表示物质的比热容，单位： J/（kg·℃） Q 表示吸收或放出的热量，单位：J 新知探究 2. 热平衡 （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 新知探究 【例题】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 （2）根据热量公式Q吸=cm（-），水的末温为： 新知探究 ①物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 ②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，叫这种物质的比热容。 ③ 公式： C ④ 单位：J/（kg·℃） ⑤比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 物质的比热容 热量 比热容 ①物体在热传递过程中转移的能量叫作热量， ②用符号Q表示，单位是焦（J）。 热量的 计算 ①影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。 ②吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt ③放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 课堂小结 1. 下列说法正确的是（ ） A. 一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的一半 B. 吸收热量多的物质，比热容一定大 C. 高温物体放出的热量一定多 D. 质量相等的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度 D 当堂检测 2. 生产生活中，我们常利用水的比热容大这一性质。下列事例中与这一性质无关的是（ ） A. 福岛核电站受损后灌注海水降温 B. 沿海地区的气温变化小 C. 晚间，在春播秧田里灌水保温 D. 在发烧病人的额头上擦冷水降温 D 当堂检测 3. 两个相同的容器中分别装入质量相同的甲、乙两种液体，使用相同的热源为其加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，若甲、乙两液体吸收相同的热量，则_____液体升高的温度较多；两者比较，_____液体更适合作汽车的冷却剂。 甲 乙 当堂检测 4. 图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 ①两支试管里水和煤油的质量_____（选填“相同”或“不同”）； ②相同时间内，水吸收的热量_____（选填“大于” “等于”或“小于”）煤油吸收的热量； ③由图乙可知，______的吸热能力更强。 等于 相同 水 当堂检测 $$