13.1 热量 比热容 -2025-2026学年人教版物理九年级上学期

远处的山峰上火光冲天、烟雾弥漫，炽 热的岩浆犹如一条火龙。这是火山在爆发。 地球内部有高温、高压的岩浆。在极大的压力下，岩浆会从地壳薄弱的地方喷涌而出，无情的火舌毁坏它途经的一切，大量火山灰冲上万米高空…… 火山爆发时，炽热的岩浆携带着大量 与热有关的能量，那么覆盖火山的皑皑白 雪是不是与岩浆一样，也具有与热有关的 能量？在本章，我们将尝试从能量角度对 热现象的性质进行描述并寻找规律。 第十三章 内能 凉 烫 在海水里和海滩上的感觉有什么不同？ 在非洲的撒哈拉大沙漠里，午后的气温常升到50℃以上，地表气温更是能够达到70℃－80℃，在铁锹上打上一个生鸡蛋，不到5分钟就能煎熟。但是到了夜晚却很凉爽，气温常会降到20℃以下！你知道这是为什么吗？ 观察与思考 第1节 热量 比热容 1.能说出热量的含义，知道热量的单位是焦耳。 2.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。 3.了解比热容的概念；知道比热容是物质的一种特性。 4.会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。 5.会进行简单的热量计算。 1.热量 （1）热传递: 条件： 温度差 温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递。 （2）热量： 在热传递过程中,传递的热的多少。 低温物体温度升高，物体吸收热量； 高温物体温度降低，物体放出热量。 （3）热量单位： 焦耳（焦），符号：J 思考下列问题： （1）一般来说，物体吸热温度怎样变化？物体放热呢？ （2）烧开一壶水与烧开半壶水吸收的热量一样多吗？烧开后如降低到相同温度，放出热量相同吗？ （4）某种物质升温时吸收（放出）热量的多少可能跟哪些因素有关呢？ （3）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？如降低到原来的温度，放出热量相同吗？ （4）某种物质在温度升高（降低）时所吸收（放出）的热量多少，跟物质的质量、跟升高（降低）的温度有关。 结论： 问题： 是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等呢？或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关？ 猜想与假设 （1）比什么？拿谁比？怎么比？ （2）怎么知道哪种物质吸收热量多？ 设计实验 　　实验装置： 比吸收的热量 水和食用油 质量相同升高相同温度吸收的热量 加热时间越长的，吸收热量越多 升高的温度和吸收的热量（加热时间） 探究不同物质的吸热能力 —控制变量法 （3）要记录哪些数据？ —转换法 实验方案一：用相同质量的两种物质（如食用油和水），让它们升高相同的温度，比较加热时间。 数据记录表格（方案一） 物质的种类 水 食用油或（沙子） 升高的温度（℃） 加热的时间（min） 设计实验 设计实验 实验方案二：用相同质量的两种物质，给它们加热相同时间，比较温度升高的多少（实验装置上图同样适用）。 数据记录表格（方案二） 物质的种类 水 食用油或（沙子） 升高的温度（℃） 加热的时间（min） 探究不同物质吸热能力 等质量的水和食用油，吸收相同的热量（加热相同的时间），水温度变化小，食用油温度变化大。 由本次实验可以看出，水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。 分析现象： 推理：质量相等的水与食用油升高的温度相同，吸收的热量不相同，水吸收的热量比食用油多。 表明水和食用油吸热本领不一样。 2.比热容（c）： （1）用途： 反映质量相同的不同物质，升高（降低）相同温度，吸收（放出）的热量能力不同的特性。 （2）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。 定义式： 注： 单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量,与它温度升高1℃所吸收的热量相等，在数值上都等于它的比热容。 （3）单位： 焦/（千克·℃） 符号： J/(kg·℃) （4）物理意义： c砂石=0.92×103J/(kg·℃) ①1kg砂石温度升高（降低）1℃，吸收（放出）的热量是0.92×103J。 ② _________________________。 ？ 分析比热容表，可以找出哪些规律 ？ （5）比热容是反应物质自身性质的物理量。 同种物质、同种状态比热容一定。 每种物质都有自己的比热容。与质量、温度、吸放热的多少无关，它仅与物质的种类和状态有关。 （6）水的比热容最大。 记住： c水=4.2×103J/(kg·℃) 应用: ①一定质量的水升高（降低）一定温度，吸收（放出）的热量较多。 ②一定质量的水吸收（放出）一定热量，升高（降低）温度较小。 1.汽车的发动机为何用水来冷却？ 水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同的温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。 2.冬天的暖气片为何用热水供暖？ 水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同的温度时，放热多，用热水取暖效果好。 请解释下列现象 3.沿海地区不如内陆地区气温变化显著？ 沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？ 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的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，放出一定热量时，由于海水的比热容比沙子的比热容大，海水降温比沙子慢。 交流与合作 比热容在生活中的应用 1.小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（　　） 几种物质的比热容（J/kg·℃） 水 4.2×103 干泥土 0.84×103 酒精 2.4×103 铜 0.39×103 冰 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铅 0.13×103 B A.汽车发动机用水来冷却效果好　　　 B.液体的比热容都比固体大 C.同种物质在不同状态下比热容值不同　 D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多 课堂练习 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 3.新疆民谣“早穿皮袄午穿纱,晚上围着火炉吃西瓜。”反映了当地昼夜的温差较 (大/小),从比热容角度来看，这是由于__________________。 大 砂石的比热容较小 课堂练习 拓展实验 用传感器比较不同物质的比热容 4.如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．加热t1时间，甲吸收热量多 B．甲的比热容大 C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收 热量多 D．吸收相同的热量，甲升温比乙多 D 沙子的比热容约为0.92×103 J/（kg·℃）, 这表示质量是1 kg 的沙子温度升高1 ℃ 时吸收的热量约为0.92×103 J。把质量是2 kg、温度为20 ℃的沙子加热到30 ℃，沙子吸收的热量约为多少？ 解： ∵c沙子=0.92×103J/(kg·℃) ∴ 1kg沙子温度升高1℃吸收的热量0.92×103J 2kg沙子温度升高1℃吸收的热量是: 0.92×103J×2=1.84×103J 而温度升高了:30℃ -20℃=10 ℃ ∴ 2kg沙子温度升高10℃吸收的热量是: 1.84×103J×10=1.84×104J Q吸 0.92×103J/(kg·℃) ×2 kg ×(30℃-20℃) ? 物体温度升高时吸收的热量计算： Q吸=cm（t-t0） 沙子的比热容约为0.92×103 J/（kg·℃）, 这表示质量是1 kg 的沙子温度降低1 ℃ 时放出的热量约为0.92×103 J。把质量是2 kg、温度为30 ℃的沙子降低到20 ℃，沙子放出的热量约为多少？ 解： ∵c沙子=0.92×103J/(kg·℃) ∴ 1kg沙子温度降低1℃放出的热量0.92×103J 2kg沙子温度降低1℃放出的热量是: 0.92×103J×2=1.84×103J 而温度降低了:30℃ -20℃=10 ℃ ∴ 2kg沙子温度降低10℃放出的热量是: 1.84×103J×10=1.84×104J Q放 0.92×103J/(kg·℃) ×2 kg ×(30℃-20℃) ? 物体温度降低时放出的热量计算： Q放=cm（t0-t） 请你计算: (1)公式： Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t) Q—热量 c—比热容 m—质量 t0—初温 t—末温 （2）单位： Q—J c—J/(kg·℃) m —kg t、t0—℃ (3)物体温度变化时,吸收(放出)的热量与比热容、质量、温度的变化量有关。 2.热量的计算： Q=cmΔt Q吸=cmΔt升 Q放=cmΔt降 (5)热传递过程中,如不计热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。 热平衡方程： Q放=Q吸 c1m1(t01-t)=c2m2(t-t02) 【例题1】1.84×104J的热量给质量是2 kg、 温度为20 ℃的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度？ 解： 因为Q吸=cm（t-t0） 所以水的末温： =22.19 ℃ 【例题2】如图是质量为100g的某物质温度随加热时间的变化图像，前10min它吸收的热量是7.2×103J。求该物质的比热容。 解： ＝2.4×103J/（kg•℃） 由Q吸＝cm△t 得，该物质的比热容： △t＝50℃﹣20℃＝30℃， 由图像可知，该物质10min升高温度： 【例题3】如图所示的盒装牛奶的质量为250克，小明用热水加热，使牛奶的温度由22℃升高到42℃。求：（1）牛奶升高的温度Δt；（2）牛奶吸收的热量Q吸 [c牛奶=2.5×103J/(kg·℃)]；（3）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，小明至少要用52℃的热水多少千克？ [c水=4.2×103J/(kg·℃)]（计算结果保留1位小数） 【解析】 （1）牛奶升高的温度: Δt=42℃-22℃ =20℃ （2）牛奶吸收的热量: Q吸=c牛奶m牛奶(t-t0牛奶) =2.5×103J/(kg•℃)×250×10-3kg×(42℃-22℃) =1.25×104J （3）若不考虑热量损失，热水放出的热量： Q放=Q吸=1.25×104J 热水的质量： ≈0.3kg 地球的温室效应 太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。 1. 温室效应 地表受热后，也会产生热辐射，向外传递热量。地球表面大气层中的二氧化碳等气体会吸收这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平。这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。 2. 温室效应加剧的原因 大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生了过量的二氧化碳。另外，人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。过度的温室效应是近年来全球气侯变暖的重要原因。 3. 温室效应加剧对人类的影响 如果地球表面的温度过高，将会导致两极的冰川融化，使得海平面上升，有些沿海城市面临建筑下沉和海水侵蚀等严重问题，大片良田盐碱化。温度的升高还会影响全球气候，使得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区干旱少雨，土地变成了荒漠。 以“温室效应”等为关键词在因特网上进行搜索，了解我国为应对温室效应所采取的措施。 冰川融化 都市气温往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，这就是热岛效应。 种草种树，增加水蒸气蒸腾 修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。 热岛效应产生的原因 减弱热岛效应的办法 热量的 计算 热量 比热容 课堂总结 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 $