12.3　比热容 教学课件 2025-2026学年物理鲁科版（2024）九年级上册

该初中物理课件围绕“比热容”核心知识点，以夏天沙子与海水温差、新疆“早穿皮袄午穿纱”等生活现象导入，从热量概念出发，通过水和食用油吸热对比实验探究，逐步引出比热容定义、公式及应用，搭建从现象到概念再到实践的学习支架。 其亮点在于强化科学探究与科学思维，实验设计采用控制变量法和转换法，结合数据表格、温度-时间图像及无线传感器技术，引导学生推导比热容概念；通过海滨与沙漠温差、暖气用水等实例，深化物理观念中的能量观念。学生能提升探究能力与应用意识，教师可高效开展实验教学与概念建构。

12.3比热容 新课导入 新疆地区有句谚语：“早穿皮袄午穿纱， 围着火炉吃西瓜."你知道其中的原因吗？ 夏天午后，沙子很热，海水却非常凉，为什么？ 引入新课 凉 烫 凉 热 在夏天，同样在太阳的照射下，为什么沙子这么烫，而海水却这么凉呢？ 可是到了晚上，为什么海水热而沙子凉？ 新课引入 在学习物态变化时，我们经常说物体吸热或放热。例如在烧水(图13.1-1)的时候，水会吸热。我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢? ？ 问题 热量 一 加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。单位：焦耳 J 生活经验可知：水吸收的热量和它的质量有关，也和它升高的温度有关。水的质量越大、温度升得越高，它吸收的热量就越多。 ？ 想一想 不同的物质，质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一样多吗？ 热量是一个过程量，表达用“吸收或放出”热量，不能表达成“含有热量或具有热量。 热量从高温物体传给低温物体 热量 一 比较不同物质吸收热量的情况 演 示 利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度。 相同电加热器，可保证加热器每秒放出的热量 ，可以认为液体每秒吸收的热量 。 相同 相同 热量 一 实验表明：质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水加热时间较长，说明水吸收的热量比食用油多。 液体 质量m/g 升高温度△t/℃ 加热时间t/s 水 500 约22 53 食用油 500 约22 32 物质吸收热量多少用加热时间的长短来表示 转换法 比热容 同种物质吸热多少跟什么因素有关？ 讨论并交流： 1.烧开一壶水与烧开半壶水的加热时间一样多吗？吸收的热量一样多吗？ 2.将一壶水烧开与烧成60度温水时间一样吗?吸收的热量一样多吗？ 你怎么知道谁吸收热量多呢？ 物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢？ 比热容 同种物质吸热多少跟什么因素有关？ 由生活经验所得 1、一壶水加热时间长，吸热多 2、烧开加热时间长，吸热多 结论：同种物体，物质吸收热量的多少与物体的质量、升高温度有关。 吸收热量的多少 加热时间的长短 转换成 比热容 吸收的热量除了与物体质量和升高的温度有关外，与物质的种类有关吗？ 不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量相同吗?如何进行实验验证？ 比热容 实验： 比较不同物质吸热的情况（谁的吸热能力强呢？） 【思考】 1.该实验应采用什么物理研究方法？ 控制变量法、转化法 2.如何控制相关变量？ 质量（天平） 升高的温度（温度计） 3.怎样反映物体吸收的热量的多少？ 加热时间 （相同火力 相同的加热装置） 4.需要准备哪些测量仪器？ 天平 温度计 秒表 2、实验探究：比较不同物质的吸热情况 怎样来比较水和食用油的吸热能力呢? 实验器材： 烧杯、电加热器、天平、电子计时器、数字温度计、电源。 实验目的： 比较不同物质吸热的情况 研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素： 质量相同 ： 升高的温度相同： 加热的时长要相同： （1）设计实验： （2）实验方法 控制变量法： 用天平测量相同质量的不同物质 用温度计测量不同物质的初温和末温 要用完全相同的热源，能保证加热相同时间不同物质吸收的热量相同 转换法：把对物质加热时间的长短转换成物质吸收热量的多少。 （3）实验方案 比较不同物质吸热能力的方法: 方案一：质量相等的水和食用油，吸收相等的热量（加热相同的时间），比较温度的变化 方案二： 质量相等的水和食用油，使其升高相同的温度，比较吸收热量的多少（加热的时间）。 方案一： 质量相等的水和食用油，吸收相等的热量（加热相同的时间），比较温度的变化。 物质 质量m/g 初温t0/℃ 末温t末/℃ 升高的温度∆t /℃ 加热时间t/s 水 300 21.9 53.5 31.6 120 食用油 300 22.1 108.4 86.3 120 质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水升高的温度比食用油低。 （4）进行实验： 水和油加热时间相等，说明水和油吸收热量相同 方案二：质量相等的水和食用油，使其升高相同的温度，比较吸收热量的多少（加热的时间）。 物质 质量m/g 初温t0/℃ 末温t末/℃ 升高的温度∆t /℃ 加热时间t/s 水 300 21.9 43.5 22 53 食用油 300 22.1 43.6 22 32 质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多。 水比油加热的时间长，说明水比油吸收的热量多 如果将温度计换作无线温度传感器来采集温度的数据，在计算机上便可以得到油和水的温度一时间图像。 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同； 质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。 不同种类的物质的吸热本领不同，物体吸收热量的多少，不仅与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。 （5）设计分析与结论： a.控制食用油和水的质量保持不变 b.使用完全相同的热源加热 控制变量法 完全相同热源，单位时间放出的热量相同。 c.用加热时间的长短表示吸收热量的多少 d.实验中还需要测量食用油和水升高的温度 初温和末温 转换法 （6）交流与合作： 比热容 二 大量实验表明:不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。 物理学中引入比热容这个物理量表示不同物质的吸热能力。比热容越大，吸热或放热时温度变化小 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，叫作这种物质的比热容。用符号c表示 定义表达式： 单位： 焦每千克摄氏度 Q吸：热量，单位：J m：质量，单位：kg Δt：温度变化量（温度差）单位：℃ 比热容 二 发现什么规律？ 1.比热容是物质本身的一种性质； 2.物质种类不同，比热容一般不同； 质量、温度、吸收或放热的多少等因素无关。 3.比热容和物质状态也有关。 表示：质量为1kg 的水，温度升高1℃时，所吸收的热量是4.2x103J. C水=4.2x103J/(kg · ℃)物理意义： 比热容 二 （1）沿海地区昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大？ 答：沿海地区，水的比热容大，吸热或放热温度变化小，反之沙漠地区，沙石的比热容小，吸热或放热温度变化大 （2）我国北方楼房中的暖气用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中。用水作为输送热量的介质有什么好处? 答：水的比热容大，降温相同温度时，可放出的热量更多 热水袋中装入的水，发动机用水作冷却剂，都是因为水的比热容较大的原因 比热容 二 拓展实验示 用传感器比较不同物质的比热容 温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，可以得到水和食用油的温度一时间图像，进而比较它们的比热容。 吸收相同热量比温度变化 相同温度变化比加热时间 牢记： 1.升高相同的温度，加热时间更长，吸热能力强，比热容大。 2.吸收相同的热量，温度变化更小，吸热能力强，比热容大。 相同的加热仪器，加热相同的时间，则吸收的热量相同。 (加热时间反映吸收热量多少，转换法。） （加热时间相同） 比较物质吸热能力两种方法： （温度更难变化） 比热容的应用 应用1 调节温度 1.沙漠地区“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃瓜”为什么？ 白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。 火焰山的温度计 海滨24℃－32℃ 沙漠5℃－42℃ 夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙石的比热容较小，吸收同样的热量，温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大。 2.海滨和沙漠地区昼夜温差，为何如此？ 比热容的应用 3.昆明为什么四季如春？ 昆明，又名春城，是云南省的首府。昆明的周边，现在滇池南北长约40千米，东西宽约8千米，总面积300平方千米，湖岸线长163.2千米，最大水深10.4米，平均水深4.4米。那里的气候宜人，四季如春，这与滇池密切相关。因为水的比热容大，不容易升温也不容易降温。 比热容的应用 3.如图，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？ 水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为了防止霜冻，夜晚降温时，由于水比热容较大，放出一定热量时，温度降低得少，对秧苗起了保温作用。 比热容的应用 应用2 调节取暖剂、冷却剂 比热容的应用 “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？ 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，用水作冷却剂效果好。 2. 冬天的散热器（俗称暖气片）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温度时， 放出的热量多，用热水取暖效果好。 比热容的应用 练习与应用 6、“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆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，新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么。 答：新疆地区，沙石的比热容小，温度变化大所以昼夜温差大 沿海地区，水资源丰富，且水的比热容大，温度变化小。 如果物体的初温为t0，末温为t，此公式可分解为： Q吸=cm（t-t0) Q放=cm（t0-t) 注意：统一单位。 三、热量的计算 c = Q m Δt 根据： Q = c m Δt 推导： 例1：质量为2kg的铝块温度从30℃升高到40℃，铝块吸收的热量是多少？(c=0.88×103J/(kg•℃)) Q吸 = cm（t-t0) 解： = 0.88×103J/(kg•℃)×2kg×(40℃-30℃) = 1.76×104J 例2：质量为2kg的铝块温度从30℃升高了40℃，铝块吸收的热量是多少？(c=0.88×103J/(kg•℃)) Q吸 = cmΔt 解： = 0.88×103J/(kg•℃)×2kg×40℃ = 7.04×104J 在解题时，一定要弄清已知的温度。对升高了，升高到，降低了，降低到等关键字眼一定要严格加以区分，才能避免不必要的失分。 例3：1Kg的水吸收了4.2×104J热量后, 温度升高了多少? m Q C Δt Δt = Q吸 m c ● ● ● 解： Q吸 = cmΔt ● ● ● = 4.2×104J 4.2×103J/(kg•℃)×1kg = 10℃ 2021[文件：中教联标彩t] 返回导航 知识点1 知识点2 2．如图是我国古代的一种取暖用具——汤婆子。在汤婆子中装满热水后抱在怀中，便可取暖，汤婆子中装热水，是利用了水的　 　较大的特点，将汤婆子中的水倒掉一半，水的比热容　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 　不变 　比热容 根据比热容定义 提取计算热量的公式 物体吸收热量： Q 吸= c m （t-t0) Q = c m Δt 物体吸收或放出的热量： 注： Δt=高温－低温 变形公式： 物体放出热量： Q 放= c m （t0-t) ①公式中各物理量的单位应统一。 Q→J、c→J/(kg·℃)、m →kg、t、t0 → ℃ 。 ②审题时要注意“温度升高到……”和“温度升高了……”的区别。 升高（降低）到t ℃ → 末温为t ℃；升高（降低）了t ℃ → 温度差∆t = t ℃ 。 ③公式只适用于无物态变化时升温（或降温）过程中吸收（或放出）的热量的计算。 新知探究 知识点3 热量的计算 【例题】把质量为2kg、温度为20°C的水加热到 80°C，水吸收的热量是多少焦耳 ? 解 ：从比热容表中查知水的比热容是 c水 = 4.2×103 J/（kg · °C） 即质量是 1 kg 的水温度升高 l °C时吸收的热量是 4.2×103J ；则2kg的水温度升高 l °C时吸收的热量是 4.2×103J/（kg · °C）×2kg×l °C＝ 8.4×103J 2kg的水温度升高 80°C－20°C＝60°C时，吸收的热量是 8.4×103J×60＝ 5.04×105J 　　知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃)，你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从20 ℃升高到70 ℃，需要吸收的热量吗？ 吸收的热量 　　=4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃) 　　=8.4×104 J Q吸= cm(t1-t0) Q放= cm(t0-t1) 提炼公式 吸收的热量=比热容×质量×升高的温度 Q= cm∆t Q= cm∆t 在太阳的照射下太阳能热水器中水温升高，这是通过________（选填“做功”或“热传递”）方式改变其内能的。某太阳能热水器内存50千克水[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]，经过一段时间后水温升高了20℃，则这些水共吸收了________ 焦的热量。 解：太阳能热水器里的水温度升高是因为太阳光和水之间存在温度差而产生的热能以热量的形式从一个物体传递到另一个物体，故通过热传递的方式改变内能的； 水吸收的热量Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×20℃=4.2×106J。 故答案为：热传递；4.2×106。 4.2×106 热传递 课堂练习 课堂习题 例题、用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体（不计热量损失） 加热：如图是A和B的温度随加热时间变化的图象，下列说法正确的是（　　） A．都加热时间t，B吸收热量比A吸收热量多 B．A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 C．A的比热容与B的比热容之比为2：1 D．A的比热容与B的比热容之比为2：3 C （1）为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器，通过　 　来反映吸收热量的多少； （2）小佳在两只烧杯中应分别装入质量　 　（选填“相等”或“不相等”）的水和食用油； （3）实验数据如表所示，若要使水和食用油升高到相同的温度，则需要给水加热　 　（选填“更长”或“更短”）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； （4）实验表明，　 　（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强，乙图中能正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是　 　（选填“A”或“B”）； （5）如图丙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图像可以看出，在一年中，曲线C所示的城市气温变化较　 　（选填“大”或“小”），根据上面探究过程中所获得的知识可知，曲线C表示的是　 　（选填“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线。（c沙<c水） 探究保温瓶的保温效果 保温瓶的保温效果与瓶中水的多少有关吗？根据你学过的热学知识，提出猜想，并设计实验进行探究。 提出猜想： 保温瓶盛水越多，保温效果越好，装满水时，保温效果最好。 设计实验与进行实验： 用带有刻度的烧杯同时盛出初温都为98℃的不同质量的热水，分别装入5个同样规格品牌的保温瓶内（容积均为2L），经过12小时后，测量各个保温瓶中的水温，计算降低的温度。 家庭实验室 物理在线 　　查看常见物质的比热容表，你有什么发现？结合右图的地理图表，请查询互联网或有关图书，了解海洋性气候和大陆性气候不同的原因。 海洋性气候和大陆性气候 伦敦和莫斯科各月份平均气温和降水量的变化 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf60.16.100 Lavf59.16.100 Lavf59.16.100 $