12.3　物质的比热容 - 2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理课件聚焦比热容的相关计算，以水的吸热实例为起点，通过层层递进的问题链引导学生从具体数值推理到公式抽象，构建“质量、温度变化量与热量关系”的认知支架，自然衔接前序比热容概念与后续热量计算应用。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大核心素养，突出模型建构与证据推理。例如，通过多组数据对比（如1kg水升温1℃与2kg水升温2℃的热量差异）强化能量观念，借助图像分析沙子与水吸热差异培养科学论证能力，再以变式训练深化公式变形应用，实现从理解到迁移的跃升。学生能系统掌握热量计算方法，教师可借此提升课堂逻辑性与思维深度。

第十二章　内能与热机 12.3　物质的比热容 第1课时　比热容及其应用 2022年课程标准 学习目标 1.通过实验，了解比热容。 2.能运用比热容说明简 单的自然现象。 1.【重点】比热容的概念。 2.根据吸热和放热公式进行简单的热量 计算。 3.【难点】理解比热容的概念并能利用 它解释有关现象。 知识点1　比较不同物质的吸热情况 1. 问题：对于不同的物质，例如一种是水，一种是砂石，如果它们的质 量相同，升高的温度也相同，那么它们吸收的热量是否相同？ 课堂导学 【实验目的】相同质量的水和砂石加热相同的时间，比较他们 ⁠ ⁠。 【实验器材】铁架台、天平、酒精灯、两只相同烧杯、质量相同的水和 砂石、温度计、玻璃棒、秒表。 升高的 温度　 2. 实验：比较不同物质吸热的情况。 课堂导学 【实验步骤】(1)用天平称取相同质量的水和砂石分别放在相同的烧 杯中。 (2)固定好温度计，记录好初始的温度。 (3)用同一盏酒精灯对它们分别加热，同时搅拌砂石和水，使它们受热均 匀(如图所示)。观察在相同的加热时间内，它们温度的变化，并分别记录 在表格中。 课堂导学 【实验方法】 法和 法。 【进行实验】把实验数据填入表中。 加热的时间t/min 1 2 3 4 5 6 … 水升高的温度Δt/℃ 砂石升高的温度Δt/℃ 控制变量　 转换　 现象：相等质量的水和砂石，加热相同的时间，砂石升高的温度更 ⁠。 高　 课堂导学 【评估交流】(1)转换法：用 反映吸收热量的多少。 (2)升高相同温度时可以用 来比较吸热能力的强弱。 (3)初温可以不同，但要升高相同的温度，以保证 相同。 (4)不同物质的吸热能力 ，水的吸热能力比砂石更 ⁠。 ▶小结　1.物体吸收热量的多少与物体的 、物体升高的 ⁠ 、物质种类有关。 加热时间　 加热时间　 温度差　 不同　 强　 质量　 温 度　 2. 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量一般 ⁠。 不同　 课堂导学 知识点2　比热容 1. 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 ⁠与它 的 和升高的温度乘积 ，叫做这种物质的比热容。比热 容公式： ⁠。 2. 符号： ，单位： ⁠。 3. 特性：比热容表示物质的吸热、放热性能，是反映物质自身性质的物 理量，与物质的种类 (选填“有关”或“无关”)，与质量、温度 等 (选填“有关”或“无关”)。 热量　 质量　 之比　 c＝　 c　 焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]　 有关　 无关　 4. 水的比热容c水＝ J/(kg·℃)，表示1 kg水温度升高1 ℃吸收 的热量是 J。1 kg的水降低1 ℃放出的热量是 J。 4.2×103　 4.2×103　 4.2×103　 课堂导学 【典例1】关于比热容，下列说法正确的是(　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. 物体的温度越高，它的比热容越大 【变式1】烧杯中装有酒精，现用去一半，则下列关于剩余酒精的物理量 中，发生改变的是(　A　) A. 质量 B. 密度 C. 比热容 D. 沸点 C A 课堂导学 知识点3　比热容的应用 1. 问题：同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉， 沙滩烫脚；傍晚，沙滩凉了下来，海水却还是暖暖的，这是为什么呢？ 2. 分析：这是因为海水比沙子的 大，在白天，海水和沙子吸 收同样多的热量，水升高的温度更 ，所以白天海水凉，沙滩烫 脚；晚上，放出同样多的热量，因为水降低的温度更 ，所以海水 还是暖暖的。 比热容　 少　 少　 课堂导学 【典例2】炎炎夏日，小布来到美丽的海滨城市湛江。他发现，这里的风 常常从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和 海面之间空气流动情况的示意图，这种风通常(　D　) D A. 发生在白天，且陆地温度较高 B. 发生在白天，且海水温度较高 C. 发生在夜晚，且陆地温度较高 D. 发生在夜晚，且海水温度较高 课堂导学 【变式2】如图所示是甲、乙两种质量相等的液体吸收的热量与温度变化 情况的图像，如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却 液，你认为选择 液体更好。 乙　 课堂导学 2. 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 ⁠与它 的 和升高的温度乘积 ，叫做这种物质的比热容。比热 容公式： ⁠。 3. 符号： ，单位： ⁠。 4. 特性：比热容是反映物质自身性质的物理量，与物质的种类 ⁠ (选填“有关”或“无关”)，与质量的大小、温度的高低等 ⁠(选填“有关”或“无关”)。 5. 质量相同的不同物质，升高(降低)相同的温度，比热容大的吸收(放出) 的热量更多。 热量　 质量　 之比　 c＝　 c　 焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]　 有关 无关 1. 比热容是表示物质 的强弱的物理量。 吸、放热能力　 课堂笔记 1. 汽车发动机为何用水来冷却？北方冬天用的暖气为何用水作介质取 暖？这是因为水的 大，在质量一定的条件下水升高(降低)相同 的温度时， 多，用水作冷却剂(散热剂)效果好。 第1题图 比热容　 吸收(放出)的热量　 课堂评价 2. 利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。 第2题图 (1)在两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的 白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，是为了保证相同时间内水和沙 子 相同。 (2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示， 可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度 ，说 明 的吸热能力强。 质量　 吸收的热量　 高　 水　 课堂评价 3. 质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它 们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　C　) A. 0～6 min甲比乙吸收的热量多 B. 6～8 min甲物质吸热，乙物质不吸热 C. 8～10 min甲和乙继续吸热，但甲和乙温度保持不变 D. 甲的比热容大于乙的比热容 C 课堂评价 4. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，把它们放到 表面平整的石蜡上。经过一段时间后，石蜡不再熔化，观察到的现象如 图所示。三块金属放出的热量 (选填“相同”或“不同”)，三块 金属中比热容最大的是 ⁠。 不同　 丙　 课堂评价 $ 第十二章　内能与热机 12.3　物质的比热容 第2课时　比热容的相关计算 2022年课程标准 学习目标 1.通过实验，了解比热容。 2.能运用比热容说明简单的自然现象。 能根据吸热公式Q吸＝cm(t－t0)和放热公式Q放＝cm(t0－t)进行简单的热量计算。 知识点1　热量的计算 1. 问题：我们已经知道水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，即1 kg的水温 度升高1 ℃，所吸收的热量为4.2×103 J。那么1 kg的水温度升高2 ℃， 所吸收的热量是多少呢？2 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量是多少 呢？那2 kg的水温度升高2 ℃，所吸收的热量又是多少呢？ 2. 分析：1 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量为4.2×103 J。那么1 kg 的水温度升高2 ℃，所吸收的热量为 J；2 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量为 J；2 kg的水温度升高2 ℃，所吸收的 热量为 J。 8.4×103　 8.4×103　 1.68×104　 课堂导学 3. 小结：如果有m kg水，升(降)温前初始温度为t0 ℃，升(降)温后温度为 t ℃，那么它吸收(放出)的热量就是： 吸收(放出)热量＝比热容×质量×温度的变化量 ⇩ Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)，t0表示初温，t表示末温 如果改变的温度用Δt表示，则热量计算公式： 。其中： . 表示物质吸收或放出的热量， ⁠表示物质的比热容， 表示物质温度的变化量。 Q＝cmΔt　 Q　 c　 Δt　 课堂导学 【典例1】在标准大气压下，将0.5 kg温度为20 ℃的水烧开，需要吸收多 少热量？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：在标准大气压下，将水加热到开始沸腾时水的末温是100 ℃，水吸 收的热量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝ 1.68×105 J 答：(略) 解：在标准大气压下，将水加热到开始沸腾时水的末温是100 ℃，水吸 收的热量 Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝ 1.68×105 J 答：(略) 课堂导学 解：Q放＝c酒精m(t0－t)＝2.4×103 J/(kg·℃)×3 kg×(50 ℃－30 ℃)＝ 1.44×105 J 答：(略) 解：Q放＝c酒精m(t0－t)＝2.4×103 J/(kg·℃)×3 kg×(50 ℃－30 ℃)＝ 1.44×105 J 答：(略) 【变式1】质量为3 kg的酒精，温度从50 ℃降到30 ℃，放出了多少热量 呢？[c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)] 课堂导学 知识点2　温度的计算 由热量的公式Q＝cmΔt 得：Δt＝。 【典例2】质量为5 kg的酒精，吸收4.8×105 J的热量后，其温度升高了 多少？[c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)]　 解：酒精的温度变化量 Δt＝＝＝40 ℃ 答：(略) 课堂导学 【变式2】一个标准大气压下，质量为2 kg、初温为20 ℃的水吸收 6.72×105 J的热量后，其温度是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：水的温度变化量 Δt＝＝＝80 ℃ 水的末温t＝Δt＋t0＝80 ℃＋20 ℃＝100 ℃ 答：(略) 解：水的温度变化量 Δt＝＝＝80 ℃ 水的末温t＝Δt＋t0＝80 ℃＋20 ℃＝100 ℃ 答：(略) 课堂导学 知识点3　比热容或质量的计算 由热量的公式Q＝cmΔt可得，求比热容：c＝，求质量：m＝。 【典例3】质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时，吸收的热 量是1.88×104 J，该物质的比热容是多少？ 解：由题意可知，温度的变化量为 Δt＝t－t0＝40 ℃－20 ℃＝20 ℃ 该物质的比热容 c＝＝＝0.47×103 J/(kg·℃) 答：(略) 课堂导学 【变式3】某太阳能热水器的水箱内水吸收了8.4×106 J，水温从15 ℃升 高到55 ℃。求水箱内水的质量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：由题意可知，温度的变化量为 Δt＝t－t0＝55 ℃－15 ℃＝40 ℃ 水的质量 m＝＝＝50 kg 答：(略) 解：由题意可知，温度的变化量为Δt＝t－t0＝55 ℃－15 ℃＝40 ℃ 水的质量m＝＝＝50 kg 答：(略) 课堂导学 1. 吸、放热公式： (1)吸热公式： ⁠。 (2)放热公式： ⁠。 (3)吸、放热公式： ⁠。 Q吸＝cm(t－t0)　 Q放＝cm(t0－t)　 Q＝cmΔt　 课堂笔记 2. 导出公式： (1)求比热容： ⁠。 (2)求质量： ⁠。 (3)求温度差： ⁠。 注意：(1)计算时单位统一；(2)“升高了”和“升高到”；“ ” 指物体的末温；“ ”指物体温度的变化量。 c＝　 m＝　 Δt＝　 升高到　 升高了　 课堂笔记 1. 质量为2 kg、温度为30 ℃的水，吸收3.36×105 J的热量后，温度升高 了 ，升高到 。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 2. 如图所示是陕西历史博物馆收藏的汉代铁剑，古代工匠锻造时，先将 一块质量为500 g的铁块加热到620 ℃，然后反复锻打，在此过程中铁块 的比热容 (选填“会”或“不会”)发生改变，锻打成型后，将 620 ℃的铁剑放入水中淬火，冷却到20 ℃，此过程铁剑放出的热量 为 J。[c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)] 40 ℃　 70 ℃　 不会　 1.38×105　 课堂评价 3. 为了给同学解释“内陆地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这 一现象，小明采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃)。 (1)求10 kg的水升高了5 ℃需要吸收的热量； 解：(1)水吸收的热量 Q吸水＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃＝2.1×105 J 解：(1)水吸收的热量 Q吸水＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃＝2.1×105 J 课堂评价 (2)若这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收，求干泥土升高的温度。 解：(2)由题意可知，Q吸土＝Q吸水＝2.1×105 J，干泥土升高的温度 Δt＝＝＝25 ℃ 答：(略) 解：(2)由题意可知，Q吸土＝Q吸水＝2.1×105 J，干泥土升高的温度 Δt＝＝＝25 ℃ 答：(略) 3. 为了给同学解释“内陆地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这 一现象，小明采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃)。 课堂评价 4. 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200 g的沙子和水加热。他们绘制 出沙子和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 4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)哪个是沙子吸热升温的图像？ 解：(1)由图像可知，在加热过程中甲物质 的温度一直升高(会超过250 ℃)，而乙物质 的温度升高到某一温度时就不再升高(远低 于250 ℃)，因水的沸点约为100 ℃，且水沸 腾时温度不再升高，所以图乙是水吸热升温 的图像，图甲是沙子吸热升温的图像。 解：(1)由图像可知，在加热过程中甲物质 的温度一直升高(会超过250 ℃)，而乙物质 的温度升高到某一温度时就不再升高(远低 于250 ℃)，因水的沸点约为100 ℃，且水沸 腾时温度不再升高，所以图乙是水吸热升温 的图像，图甲是沙子吸热升温的图像。 课堂评价 4. 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200 g的沙子和水加热。他们绘制 出沙子和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 4.2×103 J/(kg·℃)。 (2)加热满2 min时，求水吸收的热量； 解：(2)加热2 mim，水的温度变化量Δt水＝t －t0＝70 ℃－20 ℃＝50 ℃， 水吸收的热量Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×50 ℃＝4.2×104 J 解：(2)加热2 mim，水的温度变化量 Δt水＝t－t0＝70 ℃－20 ℃＝50 ℃， 水吸收的热量Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/ (kg·℃)×0.2 kg×50 ℃＝4.2×104 J 课堂评价 (3)求沙子的比热容(保留一位有效数字)。 解：(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量， 在2 min的时间内Q沙吸＝Q水吸＝ 4.2×104 J， 又因为加热满2 min，沙子的温度变化量为 Δt沙＝t'－t0'＝250 ℃－20 ℃＝ 230 ℃， m沙＝200 g＝0.2 kg，所以沙子的比热容 c沙＝＝≈0.9×103J/(kg·℃) 4. 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200 g的沙子和水加热。他们绘制 出沙子和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 4.2×103 J/(kg·℃)。 答：(略) 答：(略) 课堂评价 $