13.1　热量　比热容 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第十三章　内能 §13.1　热量　比热容(第1课时) 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。 课堂导学 知识点1　比较相同物质的吸热情况 1. 问题：烧开水时，水吸收的热量与哪些因素有关？ 2. 分析：(1)在水的质量一定时，水升高的温度越大，火力不变，加热的 时间就越长，说明水吸收的热量越 ⁠。 多　 (2)在升高的温度一定时，水的质量越大，火力不变，加热的时间就越 长，说明水吸收的热量越 ⁠。 (3)小结：水吸收热量的多少跟 、 ⁠有关，对于同 一种物质， 越大， ⁠越多，则它吸收的热量 越 ⁠。 多　 质量　 升高的温度　 质量　 升高的温度　 多　 课堂导学 知识点2　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，一种是食用油，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？ 2. 实验：比较不同物质吸热的情况。 【实验目的】相同质量的水和食用油升高相同的温度，比较它们 ⁠ ⁠。 吸收 热量的多少　 课堂导学 【实验器材】两个相同规格的电加热器、两只相同烧杯、质量相同的水 和食用油、两支温度计、秒表。 【实验步骤】如图，(1)称取相同质量的水和食用油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)用相同规格的电加热器给 它们加热，使它们升高5 ℃，分别把它们加热的时间记录在表格中。 【实验方法】 法和 ⁠法。 控制变量　 转换　 课堂导学 【进行实验】记录数据 物质的种类 水 食用油 升高的温度/℃ 加热的时间 /min 课堂导学 【评估交流】 实验结论： 现象：相等质量的水和食用油，升高 ⁠的温度，水需要的加热时 间 ，说明水比食用油吸收热量 ⁠。 相同　 更长　 多　 【交流反馈】(1)转换法：升高相同温度时用 ⁠反映吸收热量 的多少。 (2)初温可以不同，但要升高相同的温度，以保证 ⁠相同。 (3)不同物质吸热能力 ，水比食用油吸热能力 ⁠。 加热时间　 温度差　 不同　 强　 课堂导学 ▶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。 2. 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量 ⁠。 质量　 温 度　 不同　 课堂导学 知识点3　比热容 1. 定义：阅读课本第3页，完成以下内容的填写。 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 ，叫作这种物质的比热容。定义公式： ⁠ ⁠。 2. 符号和单位：符号为 ，单位是 ⁠。 热量　 质量　 之比　 c＝ 　 c　 焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]　 课堂导学 3. 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、温度等 (选填“有 关”或“无关”)。 4. 水的比热容c水＝ J/(kg·℃)，表示 kg水温度升 高 ℃吸收的热量是 J。1 kg的水温度降低1 ℃放出的热 量是 J。 有 关　 无关　 4.2×103　 1　 1　 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. 物体的比热容与物体的温度有关 C 【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 A 课堂导学 知识点4　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：这是因为水比沙子的 ⁠大，白天水和沙子吸收相 同多的热量，水升高的温度更 ⁠，所以白天海水凉，沙滩烫 脚。晚上，放出相同多的热量，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】质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样规格的加热器进 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　) 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 课堂导学 【变式2】两个相同的容器分别装满了质量相等的甲、乙两种液体，用同 一热源分别加热，液体温度与加热时间的关系如图所示，以下说法正确 的是(　C　) C A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B. 如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 C. 加热相同时间，甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量 D. 加热相同时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 课堂导学 1. 比热容是表示物质 ⁠强弱的物理量。 2. 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 ⁠与它 的 和升高的温度乘积 ⁠，叫作这种物质的比热容。定义 公式： ⁠。 3. 符号： ，单位： ⁠。 吸热能力　 热量　 质量　 之比　 c＝　 c　 焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]　 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。 有关 无关 课堂笔记 基础评价 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。 比热容　 吸收(放出)的热量　 课堂评价 2. (实验装置的改进)“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在 学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为 了验证这一结论，她设计了如下探究实验： (1)取两个相同的试管，分别装入质量 ⁠、初温相同的水和食 用油。 相等　 课堂评价 (2)将两支 (选填“相同”或“不相同”)的温度计分别正确地插 入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图 甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程 中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是 ℃。 相同　 67　 课堂评价 (3)小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分 析可知，在相同时间内 的温度变化大，可得出 ⁠的吸热 本领大。 (4)水的比热容较大的应用有 ⁠。 食用油　 水　 用水作汽车的冷却液(合理即可)　 课堂评价 3. 在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分 别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数 据，并绘制出如图所示的图像。(不计热量损失) (1)实验时，选用 和 ⁠ 均相等的甲、乙两种液体。 素养评价 质量　 初始温度　 课堂评价 (2)加热10 min，甲吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等 于”)乙吸收的热量。 (3)由图像可知，吸热能力强的物质是 (选填“甲”或“乙”)。 等于　 乙　 课堂评价 4. 质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它 们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，c水＞c液。则下列说法中正确的是(　D　) ①甲物质是水； D ②0～12 min乙温度降低了20 ℃； ③0～12 min甲放出了8.4×104 J的热量； ④乙物质的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。 A. 只有①② B. 只有②④ C. 只有①③ D. 只有①④ 课堂评价 第十三章　内能 §13.1　热量　比热容(第2课时) 2022年课程标准 学习目标 培养应用比热容知识解决实 际问题的能力。 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。 课堂导学 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 ▶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×改变的温度 ⇩ 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、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 【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·℃)] 解：酒精放出的热量 Q放＝c酒精m(t0－t)＝2.4×103 J/(kg·℃)×3 kg×(50 ℃－30 ℃)＝ 1.44×105 J。 答：(略) 解：酒精放出的热量 Q放＝c酒精m(t0－t)＝2.4×103 J/(kg·℃)×3 kg×(50 ℃－30 ℃)＝ 1.44×105 J。 答：(略) 课堂导学 知识点2　求温度的计算 由热量的计算公式Q＝cmΔt得：Δt＝。 课堂导学 【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) 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　求比热容或质量 由热量的计算公式Q＝cmΔt变形可得，比热容：c＝，质量：m＝。 课堂导学 【典例3】质量为2 kg的某种物质的温度从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：物质温度变化量Δt＝t－t0＝40 ℃－20 ℃＝20 ℃， 该物质的比热容为 c＝＝＝0.47×103 J/(kg·℃)。 答：(略) 解：物质温度变化量Δt＝t－t0＝40 ℃－20 ℃＝20 ℃， 该物质的比热容为 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的热量，水温从 15 ℃升高到55 ℃。求水箱内水的质量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：水温变化量Δt＝t－t0＝55 ℃－15 ℃＝40 ℃， 水的质量 m＝＝＝50 kg。 答：(略) 解：水温变化量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·℃)] 基础评价 40 ℃　 70 ℃　 课堂评价 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。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 ⁠来探究水 和食用油吸热能力的差异。 升高的温度　 课堂评价 (1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 ⁠来探究水 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的物质吸热能力不同，物质的这种特性用 ⁠ ⁠这个物理量来描述。 升高的温度　 水　 大于　 比 热容　 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 课堂评价 3. 为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这 一现象，小尉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。 素养评价 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) 课堂评价 4. 物理兴趣小组的同学在探究“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·℃)，求： (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 (2)加热满2 min时，水吸收的热量。 解：(2)2 min内，水温变化量Δt水＝t－t0＝70 ℃－20 ℃＝ 50 ℃， 加热满2 min时，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)2 min内，水温变化量Δt水＝t－t0＝70 ℃－20 ℃＝ 50 ℃， 加热满2 min时，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。 课堂评价 (3)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， 沙子的温度从20 ℃上升到250 ℃，Δt沙＝t2－t1＝250 ℃－ 20 ℃＝230 ℃，m沙＝200 g＝0.2 kg，所以沙子的比热容 c沙＝＝≈0.9×103 J/(kg·℃)。 答：(略) 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， 沙子的温度从20 ℃上升到250 ℃，Δt沙＝t2－t1＝250 ℃－ 20 ℃＝230 ℃，m沙＝200 g＝0.2 kg，所以沙子的比热容 c沙＝＝≈0.9×103 J/(kg·℃)。 答：(略) 课堂评价 $