13.1 热量 比热容 课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件围绕“内能”主题，系统构建了热量、比热容及其应用的知识体系，从烧水生活情境切入，通过层层设问引导学生发现质量、温度变化与吸热关系，再借助水和食用油对比实验建立比热容概念，最终拓展至气候调节、育秧等实际问题，形成由现象到本质、由理论到应用的学习支架。 其亮点在于深度融合物理观念与科学思维，以“水与油加热时间差异”为典型探究任务，培养学生模型建构与科学推理能力，同时通过三峡水电站案例强化能量观念与社会责任意识。教学中注重证据驱动的解释过程，如用比热容数据表分析不同物质特性，帮助学生理解比热容是物质属性而非随热量或质量改变的量，有效突破认知误区。此设计既提升学生解决真实问题的能力，又助力教师精准落实核心素养导向的教学目标。

第十三章 内能 第一节 热量 比热容 思考：要想烧开一壶水，需要满足什么条件？ 一、热量：（Q） 1、定义： 在热传递过程中，传递的热的多少 叫做热量。 判断： 一个物体的温度越高，含有的热量越多。（ ） 3.热量是过程量，而不是状态量。 (只能说“吸收”或“放出” ，不能说 “具有”、“含有” ！) × 2. 单位：J 思考： 结论：水的质量越大，升高温度越多，吸收的热量也越多。 1.烧开水时，烧开一壶水和烧开半 壶水需要的热量哪个多？ 2. 把一壶水烧到60℃和烧到100℃，哪个需要的热量多？ 思考：质量相同的水和食用油，升高相同温度，吸收的热量相同吗？ 思考：让质量相同的水和食用油，升高相同的温度，谁需要加热的时间长？说明哪个吸热本领大？ 思考：若给水和食用油加热相同的时间，谁升高的温度快？说明哪个吸热本领大？ 一定质量的某种物体，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。 二、比热容: 2、定义： 1、物理意义： 表示物体的吸热或放热本领。 （符号：c） 4、单位： J/(kg · ℃) 读作： 焦每千克摄氏度 3、公式： c= Q m﹒ △ t 5、查表：水的比热容： 4.2×103J/(kg · ℃) 物理意义： 1千克水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103焦。 练习读数：分析比热表，可以找出哪些规律 ？ 水 4.2×103 砂石 0.29×103 酒精 2.4×103 铝 0.88×103 煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103 蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 空气 1.0×103 水银 0.14×103 ①比热容是物质的一种属性，与物质的种类有关，不 同的物质的比热容一般是不同的； ②物质的比热容还与物质的状态有关； 单位：J/(kg·℃) ③比热容与热量Q、质量m和升高的温度△ t 无关。 “水的比热容大”这一特点在人们的日常生活和生产中具有重要的意义。 讨论 ： 1、汽车发动机为何用水来冷却？ 2、暖气片中充入水 三、应用： 水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，所以用水作冷却剂效果好。 水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时, 放出的热量多，用热水水取暖效果好。 午后的海边，沙子很烫而海水很凉。 凉 烫 凉 热 傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。 水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？ 水稻育秧 因为水的比热容大， 白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多； 夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。 沙漠５℃－３８℃ 为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大? 由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小。 海滨２４℃－２８℃ 沙漠５℃－３８℃ “据有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定影响，夏天气温将比原来下降2℃左右，冬天气温将比原来升高 2℃左右。” 讨论说明专家们为什么会作出这样的预测？ 水对气候具有调节作用 因为水的比热容大， 夏天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多； 冬天，它放出一定热量后，降低的温度不多。 三、热量的计算： 前面得出的结论：物体吸收热量的多少与物质的质量、升高的温度、物质的种类都有关。 公式： 注：t0 ：初温 t：末温 Ｑ吸=cｍ（t-t0） Ｑ=cｍ△t Ｑ放=cｍ（t0-t） 例：将质量为4kg的水从20℃加热到80℃ 需要吸收多少热量？ 解： Ｑ吸=cｍ△t = 4.2×103J /（kg·℃）×4kg × 60℃ =1.008×106J 答：需要吸收1.008×106J的热量。 △t = 80℃- 20℃= 60℃ 练习1：500g的水，温度从60 ℃降低到20 ℃ 时，求水减少的内能？ Ｑ放=cｍ△t = 4.2×103J/(kg•℃) ×0.5kg ×40 ℃ =8.4×104J 答：水减少的内能为8.4×104J 解： △t = 60 ℃- 20℃= 40℃ m=500g=0.5kg 热平衡方程： Q放= Q吸 没有热量损失时，两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高； 最后两物体温度相同，称为达到热平衡。 1.下列物质的比热容发生改变的（ ） A.一杯水倒掉半杯 B.水凝固成冰 C.0℃的水变成4 ℃的水 D.将铁块锉成铁球 课后训练： B 2.烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精 的下列物理量中，发生改变的是（ ） A.质量 B.密度 C.比热容 D.沸点 A 课后训练： 3.用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图6所示，由图线可以看出( ) A．甲的比热容比乙大 B．甲的比热容比乙小 C．甲和乙的比热容相同 D．开始加热时，甲和乙的比热容 为零 B 4.有一种太阳能热水器，水箱的容积为160L，装满水后，若水温由20℃升高到70℃,水箱里的水吸收的热量是多少？ 解：由ρ=m/V得: m=ρV=1.0×103kg/m3×0.16m3=160kg Ｑ吸=cｍ（t-t。） =4.2×103J/(kg•℃)×160kg×(70 ℃-20 ℃) =3.36×107J 答：水箱里的水吸收的热量是3.36×107J。 1.在标准大气压下，水的沸点是100°C，某种牛奶的沸点是100.7°C。加热条件相同时，加热质量相等、初温相同的水和牛奶，牛奶比水先沸腾。请根据比热容的定义讨论，水和牛奶哪个的比热容大。 课后练习与应用：p7 由Ｑ=cｍ△t可知，当吸收的热量Ｑ和质量m相同时，温度变化量△t和比热容C成反比。牛奶比水先沸腾，说明牛奶的△t更大，因此其比热容更小。 2.有同学根据 认为，比热容跟物体吸收或放出的热量有关，而且物体的质量越大，它的比热容越小。这种认识正确吗？说说你的看法。 c= Q m（t-t0） 不正确。 比热容是物质的一种特性，它与物体吸收或放出的热量、质量和变化的温度无关。 3.质量为2kg的菜种物质，当温度从20°C升高到40°C时，吸收的热量是1.88×104J。该物质的比热容是多少？ 解：由Ｑ吸=cｍ△t得： c = Q吸 ｍ△t = 1.88×104J 2kg×(40℃-20℃) =0.47×103J/(kg•℃) 答：该物质的比热容是0.47×103J/(kg•℃)。 4.质量相等的铝块和铜块，吸收了相同的热量，哪个的温度上升得较高？说说你的推断过程。 铜温度上升的高。 由Ｑ=cｍ△t可知，当吸收的热量Ｑ和质量m相同时，比热容C越小，温度变化量△t越大。因为铜的比热容小，所以其他条件相同时，铜温度上升的高。 5.有一根烧红的铁钉，温度是800°C，质量是15g。当温度降低到20°C时，它放出了多少热量？【0.46×103J/(kg•℃)】 解：Ｑ放=cｍ△t =0.46×103J/(kg•℃)×15×10-3kg× (800℃-20℃) =538.2J 5.早穿皮午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新强一些地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析，与沿海地区相比，新强这些地区昼夜温差大的原因是什么。 新疆地区昼夜温差大，是因为当地地表多为沙石，其比热容较小，白天吸热升温快，夜晚散热降温也快，导致昼夜温差大；而沿海地区地表多为水体，比热容较大，吸热和散热都较慢，昼夜温差小。 $