第十三章 内能-第1节热量比热容（课件）-2025-2026学年物理人教版九年级全一册

该初中物理课件聚焦九年级“内能”章节中热量、比热容及计算核心知识点，以火山岩浆与白雪的热能问题导入，通过烧开水等生活实例引导学生建立热量与质量、温度变化的联系，再经比较水和食用油吸热的实验探究，构建从现象到概念的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，实验设计采用控制变量法和转换法，如通过加热时间比较吸热多少，结合水的比热容应用实例（防冻、调节气温）深化物理观念，培养科学思维。学生能在探究中理解比热容特性及热量公式，提升分析能力，教师可借助清晰实验流程和实例高效开展教学。

第十三章 内能 九年级全 火山爆发时，炽热的岩浆携带着大量与热有关的能量.覆盖火山的皑皑白雪是否与岩浆一样，也具有与热有关的能量？ 第1节 热量 比热容 第2节 分子动理论的初步知识 第3节 内能 内能 第1节 热量 比热容 第1课时 比热容 物理观念 通过分析生活中的一些实例，知道热量的含义；通过实验，了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性. 科学思维 经历实验观察、分析、推理、论证的过程，体会转换法的应用，发展科学思维能力. 科学探究 通过经历探究比较不同物质吸热情况的完整过程，发展科学探究能力. 科学态度与责任 通过科学探究，养成严谨细致、实事求是的科学态度.通过解释相关的生活现象，体会物理学科的应用价值，激发学习兴趣. 重点：理解热量的概念，比热容的概念和应用. 在学习物态变化时，经常说物体吸热或放热，例如在烧水时，水会吸热. 我们怎样才能知道水吸收了多少热呢？ 思考 低温的水 高温的热源 热量 加热水的过程就是热传递的过程. 热传递 热量从高温物体传递给低温物体的过程. 一、热量 在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量. Q 【注：1 g水温度升高1 ℃要吸收热量约为4.2 J】. 焦耳(J) 定义： 1. 符号： 2. 单位： 3. ①烧开一壶水和烧开半壶水，哪个需要的热量多? ②把一壶水烧开和把它烧成温水，哪个需要的热量多? 思考 结合生活经验，回答下列问题： 烧开一壶水需要的热量多. 把一壶水烧开需要的热量多. 水吸收的热量与它的质量、升高的温度有关. 水的质量越大，温度升高得越高，它吸收的热量就越多. 不同的物质(例如水和食用油)，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢？ 思考 比较不同物质吸收热量的情况 演 示 思考 如何比较物质吸收热量的多少？ 通过加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少. 原因：电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时， 可以认为液体每秒吸收的热量相同. 转换法 【实验方案】 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，比较加热时间. 注：温度计的玻璃泡要全部浸入液体中，且不能接触烧杯底、烧杯壁和电加热器. 升高的温度/℃ 加热时间/s 水 22 食用油 22 现象： 结论： 水的加热时间比食用油的加热时间长. 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. 53 32 点击播放视频 质量相等的水和食用油，升高的温度相同时，水吸收的热量比食用油多. 大量实验表明： 1. 除了用相同质量的水和食用油，给它们升高相同的温度，比较吸收 热量的多少这种方案外，还可以怎样设计实验方案？ 相同质量的水和食用油，用相同的电加热器给它们加热相同时间，比较水和食用油的升高的温度. 2. 与酒精灯相比，用电加热器对不同物质进行加热的好处是什么？ ①更容易控制相同时间内提供的热量相同； ②内部加热，热量损失少. 思考 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.怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？ ？ 二、比热容 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. c 吸收或放出的热量 (J) 升高或降低的温度 (℃) 比热容 c = mΔt 质量 (kg) Q 定义： 1. 符号： 2. 公式： 3. 焦耳每千克摄氏度，J/(kg·℃) 单位： 4. 表示物体吸收或放出热量的本领. 1 kg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，数值上都等于它的比热容. 物理意义： 5. 1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J. 1 kg色拉油温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是1.97×103 J. 水的比热容：c水=4.2×103 J/(kg · ℃) 色拉油的比热容：c油=1.97×103 J/(kg·℃) 尝试说出水和色拉油的比热容的物理意义： 思考 ，只改变物质的质量、体积，物质的密度会变化吗？ 不变. 不变，密度是物质的基本性质. 密度 ρ = m V 比热容 c = mΔt Q ，只改变物质的质量、温度的变化量、热量，物质的 比热容是反映物质自身性质的物理量，对某种确定的物质来讲，比热容是一个确定的数值，跟物体质量的大小、温度改变的多少及物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关. 比热容会变化吗？ 一些物质的比热容 小资料 物质 比热容 c /[J ·(kg · ℃)-1] 水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 约2.1×103 冰 2.1×103 色拉油 约1.97×103 沙子 约0.92×103 物质 比热容 c /[J ·(kg · ℃)-1] 铝 0.88×103 干泥土 约0.84×103 铁、钢 0.46×103 铜 0.39×103 水银 0.14×103 铅 0.13×103 1. 不同种物质比热容一般不同，特例 (煤油和冰的比热容相同). 2. 大多数液体的比热容都大于固体的比热容，只有液态金属水银例外. 一些物质的比热容 小资料 物质 比热容 c /[J ·(kg · ℃)-1] 水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 约2.1×103 冰 2.1×103 色拉油 约1.97×103 沙子 约0.92×103 物质 比热容 c /[J ·(kg · ℃)-1] 铝 0.88×103 干泥土 约0.84×103 铁、钢 0.46×103 铜 0.39×103 水银 0.14×103 铅 0.13×103 同一种物质，不同状态下比热容相同吗？ 水 表格中，哪种物质的比热容最大？ 不同 水的比热容大的应用： 6. 实例①：【防冻】人们培育秧苗时，为了保护秧苗在夜间不被冷空气冻坏，常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出. 原因：水的比热容较大，在夜间温度下降时水放出的热量较多，从而达到防冻的目的. 实例②：【取暖】我国北方楼房中的“暖气”用水作为输送热量的介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖. 原因：水的比热容较大，质量相等的水和其他物质相比，降低相同的温度，水放出的热量较多. 实例③：【冷却】汽车发动机常用水作为冷却剂. 原因：水的比热容较大，质量相等的水和其他液体，升高相同的温度，水吸收的热量更多，从而达到较好的冷却效果. 实例④：【调节气温】城市中修建人工湖、湿地公园等. 原因：水的比热容较大，质量相等的水和其他物质相比，升高的(或降低)相同的温度，水吸收(或放出)的热量更多，有利于调节气温. 沙漠地区昼夜温差很大，而沿海地区昼夜温差小.这是为什么呢？ 思考 水的比热容较____. 白天，质量相等的水和沙子比较，吸收相同的热量，水的温度升高的____； 夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的___，使得沿海地区昼夜温差___. 同理，沙子的比热容较___，故沙漠地区昼夜温差____. 大 少 少 小 小 大 【分析】 水的比热容比沙子的大，白天 热，岸上气温比海面气温 升得 ，使空气对流，近地面风从 吹来. 晚上 热，海面温度 ，风从 吹来. 白天：海风 晚上：陆风 【成因】 吸 高 海面 放 高 陆地 思考 你知道海陆风形成的原因吗？ A. 水变成冰后，比热容不变B. 物体的质量越大，它的比热容越大C. 温度为100 ℃的铁块比20 ℃的铁块的比热容大D. 质量相等的水和煤油，吸收相同的热量，煤油温度升高得多 √ 例 关于比热容，下列说法正确的是 (　　) D 物质的状态发生变化 × × × c水＞c煤油，由 得：当质量和吸收的热量相同时，煤油温度升高得多 c = mΔt Q 比热容是物质本身的一种特性，与物体的质量、温度等因素无关，只与物质种类和状态有关 用传感器比较不同物质的比热容 拓展实验 质量相等的水和食用油，加热时间相同时，水升高的温度比食用油升高的温度低. 取质量相等的水和食用油，给它们加热相同时间，用温度传感器记录并比较它们升高的温度. 水 食用油 点击播放视频 现象： 结论： 水的比热容比食用油的比热容大. 水和食用油的温度——时间图像 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的 _____和___________乘积之比.用字母___表示. 单位：_________，读作：焦耳每千克摄氏度. 特性：比热容是物质的一种属性，仅与物质的_____和_____有关. 水的比热容大的应用： 培育秧苗时加水防冻、暖气用“水”作为介质、 汽车发动机用水作为冷却剂、城市中建设湿 地公园等. 公式：_________. ①转换法：通过比较_________来比较 水和食用油的吸收热量的多少. ②控制变量法：控制物质的_____、 __________相同，只改变物质_____. 定义：在热传递过程中，传递的___的多少叫作热量. 符号：____. 单位：________. 比较不同物质吸收热量的情况 探究方法： 结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时， 吸收的热量一般____. 热量 比热容 比热容 J/(kg·℃) 种类 c Q 焦耳(J) 热 加热时间 质量 升高的温度 种类 不同 质量 升高的温度 c = mΔt Q 状态 1. 质量相等的铜和铅吸收相同的热量时，铜比铅的温度升高得____(选填“多”或“少”)；质量相等的铜和铅升高相同的温度，吸收热量多的是______(选填“铜”或“铅”)．已知 c铜＝0.39×103 J/(kg·℃)，c铅＝0.13×103 J/(kg·℃). 少 铜 c铜＞c铅，由 得：质量相等的铜和铅吸收相同热量时，铜温度升高得少 c铜＞c铅，由Q吸=cmΔt 得： 质量相等的铜和铅升高相同的温度时，铜吸收热量的多 mΔt c = Q 2. 为了探究水和食用油的吸热能力，小明用图甲、乙所示两套完全相同的装置进行探究． (1) 实验前，应该选取初温和质量_______ (选填“相等”或“不等”)的水和食用油．(2) 实验采用电加热器的好处是___________________________________ ____________________________________.(写出一条即可) 相等 更容易控制相同时间内提供的热量相同 (或内部加热，热量损失少，合理即可) 比较不同物质的吸热能力，需控制物质的质量相等(控制变量) (3) 实验时，当水和食用油升高相同的温度时，可以通过比较_________来判断两种液体吸收热量的多少；当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较____________来判断两种液体吸热能力的强弱．(均选填“加热时间”或“温度变化量”)． 加热时间 温度变化量 转换法、控制变量法 甲 乙 (4) 实验中，小明每隔2 min记录一次温度计的示数，水和食用油的温度随时间变化的图像如图丙. 温度/℃ 时间/min 2 4 6 8 10 60 50 40 30 20 10 0 食用油 水 丙 分析实验数据可知，当水和食用油升高相同温度时，________需要的时间更短，_____吸收的热量更多， ____的吸热本领更强．(均选填“水”或“食用油”) 食用油 水 水 当水和食用油升高相同温度时，水需要的时间更长 (5) 撤去电加热器后，_____(选填“水”或“食用油”)的温度下降得慢； 小明认为“实验中食用油和水的初温不一定要相同”，他的理由是_________________________． 水 实验中比较的是温度变化量 水的比热容大，故水的温度下降得慢 实验目的是比较食用油和水的温度变化量 3. (教材P7练习与应用第6题)“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：沙子的比热容较小，在吸收(或放出)相同的热量时，沙子的温度会上升(或降低)得比较多，因此新疆地区昼夜温差大. 第1节 热量 比热容 第2课时 热量的计算 九年级全 物理观念 会进行简单的吸、放热过程中热量的计算. 科学思维 通过分析、推理，总结出热量的公式，并利用其进行简单的计算，发展分析、推理的科学思维能力. 科学探究 通过利用热量公式进行简单计算，提升分析、计算的能力. 科学态度与责任 通过分析和计算，加深对比热容公式的理解；通过了解温室效应的成因与危害，培养节能环保的意识. 重点：利用比热容进行热量计算. 常温下，将一壶水烧开，水需要吸收多少热量呢？倒出一杯后，这杯水降至可饮用的温度时，需要放出多少热量？ 思考 热量的计算 比热容在数值上等于1 kg的某种物质温度升高1 ℃所吸收的热量. 思考 沙子的比热容约为0.92×103 J/(kg·℃)，表示什么意义呢？ 1 kg的沙子温度每升高1 ℃所吸收的热量约为0.92×103 J. 想 想 议 议 1 kg 1 ℃ 0.92×103 J 质量变化 温度变化 沙子吸收的热量 2 kg 1 ℃ 0.92×103 J×2 kg×1 ℃=1.84×103 J 2 kg 10 ℃ 0.92×103 J×2 kg×10 ℃=1.84×104 J 思考 若沙子的质量和升高的温度增大，如何计算沙子吸收的热量呢？ Q吸= m Δt c m Δt 放热降温：Δt =t0-t ，Q放=cm(t0-t) 物质放出热量时，末温(t)比初温(t0)___. 吸热升温：Δt =t-t0，Q吸=cm(t-t0) 如果要计算物质降温时放出的热量，公式会有什么不同？ 物质吸收热量时，末温(t)比初温(t0)___. 高 低 Q=cmΔt 热量的计算公式： 思考 例 (2025德阳改编)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条，他将初温为20 ℃、质量为2 kg的水加热至沸腾(一个标准大气压下)，求该过程中水吸收的热量.［c水=4.2×103 J/(kg·℃)］ 解：一个标准大气压下，水的沸点是100 ℃ 根据Q吸=c水m(t-t0)可得，该过程中水吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=6.72×105 J 质量为2 kg、温度为20 ℃的水吸收3.36×105 J的热量，水的温度会升高到多少摄氏度？[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 解：由Q吸=cm(t-t0)可知， 水的末温 即水的温度会升高到60 ℃. 变式 进行热量计算时注意以下四个问题： 1. 注意公式中各物理量的单位. 2. 公式只适用于物质状态不变时的吸热升温或放热降温. 3. 注意比热容的单位：J/(kg·℃)，不可去掉括号而写成“J/kg·℃”. 4. 注意认真审题：“升高”“升高了”不同于“升高到”. 科学·技术·社会·环境 1. 什么是温室效应？ 2. 全球气候变暖主要由什么导致的？有什么危害？ 太阳通过热辐射把能量输送到地面，地表将热量向外传递并被大气层中的二氧化碳等气体吸收，使地表的温度维持在一个相对稳定的水平. 请自主阅读课本P6-7对应内容，回答下列问题： 地球的温室效应 ①导致两极的冰川融化，海平面上升，沿海城市被淹和被海水侵蚀. ②大片良田盐碱化. ③影响全球气候，使各地区降水分布不均匀(旱涝成灾或干旱少雨). 原因： 过度的温室效应. 危害： 公式：Q吸= _____= _________ Q放= _____= _________ 热量的计算 cm(t -t0) cm(t0-t) cmΔt cmΔt 1. 将质量、初温分别相等的铁块和铝块放在沸水中煮一段较长的时间 (c铁<c铝)，比较它们吸收热量的多少，正确的是( ) A. 铁块和铝块吸收的热量一样多　 B. 铝块比铁块吸收的热量多 C. 铁块比铝块吸收的热量多　 D. 条件不足，无法确定 B Q吸= cmΔt = cm(t -t0)， 质量m、初温t0均相等，比较Q铁吸和Q铝吸 铁块和铝块最终会达到和沸水一样的温度，末温t铁= t铝 2.《三国演义》有“青梅煮酒”的典故，芒种节气正是青梅煮酒季，煮酒时利用水浴法对酒进行加热.若质量为0.5 kg的酒从20 ℃加热到40 ℃的过程中，酒吸收的热量为3.4×104 J，酒的比热容c酒=________ J/(kg·℃). 由Q吸=cm(t -t0)得， 3.4×103 3. 太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是常见的太阳能热水器，在阳光的照射下，该热水器内水温从20 ℃升高到50 ℃，此过程中水吸收的热量为1.26×107 J，则热水器内水的质量是_____kg，若再吸收2.52×107 J的热量，此时热水器内水的温度是_____℃.[假设当时气压为一个标准大气压] 由Q吸=cm(t -t0)得，热水器内水的质量为 100 水升高的温度 则t水=∆t+t初=40 ℃+50 ℃=90 ℃ 3. 太阳能热水器深受广大用户的青睐，如图所示是常见的太阳能热水器，在阳光的照射下，该热水器内水温从20 ℃升高到50 ℃，此过程中水吸收的热量为1.26×107 J，则热水器内水的质量是_____kg，若再吸收1.68×107 J的热量，此时热水器内水的温度是_____℃.[假设当时气压为一个标准大气压] 90 100 4. (教材P18复习与提高第5题)地球上海水的总质量约为1.4×1021 kg，比热容约为4.2×103 J/(kg·℃). 如果这些海水温度降低1 ℃，放出的热量约是多少？这些热量约是全球年发电量的多少倍？已知全球年发电量约为1×1020 J. 解：海水放出的热量 Q放=cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×1.4×1021 kg×1 ℃ = 5.88×1024 J. 已知全球年发电量约为1×1020 J 5.88×1024 J 1×1020 J n= =5.88×104 这些海水放出的热量约是全球年发电量的5.88×104 倍. t = +t0 = +20 ℃= 60 ℃ c酒= = =3.4×103 J/(kg·℃) m= = =100 kg ∆t= = =40 ℃ $