13.1 热量 比热容 导学案-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“热量 比热容”核心内容，引导学生理解热量概念及单位，掌握比热容定义、单位、物理意义和热量计算公式Q=cmΔt。通过自主预习的生活实例问题搭建前导支架，衔接课堂“比较不同物质吸热能力”实验探究，形成从现象到概念再到公式的知识脉络。 资料以任务型探究为主线，通过实验设计、数据记录培养科学思维（控制变量法、转换法），结合沿海内陆温差等生活实例落实物理观念，层次化素养评价（基础、提升、拓展）助力学生自主学习，提升科学探究能力与解决实际问题的能力。

导学案— 13.1 热量 比热容-2026-2027学年人教版物理九年级上学期 【学习目标】 1.知识目标：理解热量的概念及单位；掌握比热容的定义、单位及物理意义，明确比热容是物质的特性；掌握热量计算公式 Q=cmΔt，能进行简单热量计算。 2.能力目标：通过“比较不同物质吸热能力”的实验，体会控制变量法和转换法的科学思维；能运用比热容知识解释生活中的自然现象（如沿海与内陆昼夜温差差异）。 3.情感目标：感受物理知识与生活的紧密联系，培养科学探究的兴趣。 【自主式·新知预习】 1.用同样的炉火分别烧开一大锅水和一小杯水，_____需要加热的时间长，______吸收的热量多；把一壶水烧热和烧开，_______需要吸收更多的热。这表明物体吸收的热量与_______、______有关。 2.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的_______和_________乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容常用c表示，它的单位是__________，符号是________。 3.比热容的物理意义：表示物质吸热（或放热）本领的物理量，比热容是物质的一种______，不同物质的比热容一般_____。 4.水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是_________________。 5.热量的计算： （1）物体的吸热公式：Q吸＝________。 （2）物体的放热公式：Q放＝________。 【任务型·课堂探究】 任务一 热量的理解 阅读教材P2，完成下列填空。 在热传递过程中，传递的____________叫作热量。热量的单位是焦耳。1 g 水温度升高 1 °C 时吸收的热量约为______J。 易错警示 热量是一个过程量，不能说一个物体“具有”“含有”热量，应该说“吸收”或“放出”热量． 任务二 探究不同物质的吸热能力 【材料用具】 相同的电加热器 2 个、烧杯（200mL）2个、水、食用油、天平、温度计 2 支、机械停表。 【实验过程】 提出问题：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？ 猜想和假设：水的吸热能力比食用油强。 实验步骤： 1.按实验装置取两个相同的烧杯，用天平分别装入质量相同（如 100g）的水和食用油，填入表中。 2.用温度计分别测出它们的初温，填入表中。 3.用相同的电加热器加热，使水和食用油升高相同的温度，分别记录加热时间，填入表中。 注意 1.实验中水和食用油（或煤油）的质量相同，而非体积相同。 2.电加热器要放在烧杯底部，以使整杯水或食用油受热均匀。 3.温度计的玻璃泡要全部浸入液体中且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。 实验数据记录表格 物质 质量 m/kg 初温 t₀/℃ 末温 t/℃ 升高的温度 Δt/℃ 加热时间 t/min 水 食用油 分析实验数据：在质量相等、升高的温度相同时，水需要的加热时间要_________，即水需要吸收的热量要_________。 【实验结论】水的吸热能力比食用油____________。 任务二 比热容的理解 1.比热容（c）的物理意义：表示物体吸热或放热本领的物理量，比热容大吸热本领强，温度_____（选填“易”或“难”）改变。 2.阅读教材P12页“一些物质的比热容”表，判断下列说法的正误。 （1）常见物质中，水的比热容最大（ ） （2）一杯水比一滴水的比热容大（ ） （3）物质的物态发生变化，比热容不变（ ） （4）质量相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度更多（ ） （5）质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更少（ ） 3.水的比热容较大的在生活中的应用 （1）在海边，为什么白天感觉水比沙子凉，而夜晚感觉水比沙子热？ 答：由于水的比热容比沙子的大，白天，同样多的水与沙子受相同光照，吸收相同的热量，所以水升温比沙子______；夜晚，水和沙子放出相同的热量，水降温比沙子______。 根据上述分析，我们还可以知道沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差_____。在新疆的戈壁地区会出现“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象。 （2）为什么冬季取暖用的“暖气”和汽车水箱里面用水做散热剂而不采用油？ 答：因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高（降低）相同的温度，水吸收（放出）的热量______，所以常采用水做散热剂。 特别说明： 比热容是物质本身的一种特性，其大小与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸放热无关。 任务三 探究热量的计算 1.学生活动： 已知水的比热容为 4.2×103J/kg•℃），则： 1kg的水温度升高1℃，所吸收的热量为__________J； 1kg的水温度升高2℃，所吸收的热量为__________J； 2kg的水温度升高1℃，所吸收的热量为__________J； 2kg的水温度升高2℃，所吸收的热量为__________J。 小结：如果我们用Q表示物体吸收或放出的热量，用c表示物质的比热容，用Δt表示温度的变化，则物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式为____________。 2.将公式Q=cmΔt变形，可以推导出c=_________；m=_________；Δt=_________。 由此可知对于一个物体，只要知道热量、质量、比热容、温度改变中的三个量，就可以利用求出第四个量。 【典例】标准大气压下，一壶质量为2kg，温度为30℃的水，加热到80℃[已知c水=4.2×103J/（kg•℃）]。求： （1）水升高的温度Δt。 （2）水吸收的热量Q吸。 （3）接着再继续加热，若水又吸收了1.26×105J的热量，求水的末温t末。 【分析】（1）知道水的初温和末温，利用Δt=t-t0求出水升高的温度； （2）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸=cmΔt求出水吸收的热量； （3）知道水吸收的热量、水的质量和比热容，利用Q吸=cmΔt求出水后来升高到温度，根据标准大气压下水的沸点确定水的末温。 【当堂评价】 1 . （2026•威海模拟）小东爸爸炒花生时，为使花生不易炒焦且熟得快，常把花生和干净沙子混合在一起同锅翻炒，这是因为沙子（        ） A．比热容小，吸热升温快 B．比热容小，吸热升温慢 C．比热容大，吸热升温快 D．比热容大，吸热升温慢 2 . 下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（ ） A．夏天在房间内洒水降温 B．用循环水冷却汽车发动机 C．沿海地区昼夜温差较小 D．让热水流过散热器供暖 3.淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为2kg的金属块加热到420℃，然后放在室温为20℃的空气中自然冷却。求：[已知该金属的比热容为0.42×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）金属块在冷却过程中放出多少热量？ （2）若金属块放出的热量全部被10kg的水吸收，水温将升高多少℃？（水未沸腾） 【层次化·素养评价】 【基础练】 知识点 1 探究不同物质吸热的情况 1.为了比较水和食用油的吸热能力，有两种方法：在质量相同的情况下，一种是加热相同的时间，比较____________；另一种是升高相同的温度，比较____________。 2.在“探究比较不同物质吸热情况”的实验中，实验装置如图所示。 甲 乙 （1）实验中应量取质量_______的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较________________来判断吸热能力的强弱； （2）通过实验，记录数据如下表所示。升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲______Q乙（选填“＞”“＜”或“=”）； 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 30 36 42 48 54 （3）分析实验数据可知______物质的吸热能力强。请写出你的分析过程_______ _________________________________。 知识点 2 比热容 3.下面哪种情况下比热容会发生变化（　　） A．一杯水倒掉一半 B．水凝固成冰 C．铁块加工成铁板 D．水的温度升高了 4.下面有关比热容的说法中正确的是（　　） A．夏天，成都暑热难耐，发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温，是因为水的比热容大 B．在北方寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂主要是因为水的比热容较大 C．比热容是物质的一种特性，80℃水的比热容与40℃水的比热容一样大 D．铜的比热容比铝小，所以在吸收相同的热量后铜升高的温度比铝高 5.沿海地区的昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（　　） A．水的内能多，沙石的内能少 B．水的导热性好，沙石的导热性差 C．水的比热容大，沙石的比热容小 D．水吸收的热量多，沙石吸收的热量少 6.热水袋中装热水取暖，一方面是因为热水容易获得，成本低；此外更主要的是因为水的___________较大，降低相同温度时，水放出的热量更__________（选填“多”或“少”）。 知识点3 热量的计算 7.某人工湖湖水的质量为1.0×107kg，水温升高2℃，则湖水吸收的热量为_______J．若这些热量被同等质量的沙石吸收，则沙石升高的温度____2℃．（选填“大于”、“等于”或“小于”）（c水=4.2×103J/（kg•℃），c沙石=0.92×103J/（kg•℃）） 8.甲、乙两个物体质量之比为1：3，若它们的比热容之比为2：1，吸收的热量之比是3：2，则甲、乙两个物体升高的温度之比为________。 【提升练】 9.（多选）利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示。下列说法错误的是（　　） A．升温较快的是甲，吸热能力较强的是甲 B．实验中物体吸热的多少是通过加热时间的长短来衡量的 C．由图乙可得食用油的比热容为2.8×103J/（kg•℃） D．应在两个相同的烧杯中加入体积相同的水和食用油 10.在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（　　） A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 11.将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度________（填“相同”或“不相同”）。从沸水中吸热最多的是________球。先达到100℃的是________球。 12.为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区尽夜温差小”这一现象，小尉采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），干泥土的比热容为0.84×103J/（kg•℃）。 （1）求10kg的水升高5℃需要吸收的热量； （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。 【拓展练】 13.【新定义】热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”，符号J；另一种是“卡路里”，简称“卡”，符号cal，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 （1）1卡合多少焦耳； （2）茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ （3）若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量；[人体主要成分是水，可认为人的比热容和水的比热容相等，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （4）查阅资料得知，每千克汗水汽化所需吸收的热量为2.4×105J，假设汗水未滴落地面，全部吸热蒸发消失在空气中，则这名运动员在这次训练中排出汗液多少千克？ 【参考答案】 【自主式·新知预习】 1.一大锅水 一大锅水 烧开 质量 温度变化 2.质量 升高的温度 焦耳每千克摄氏度 J/(kg·℃) 3.特性 不同 4.1kg的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是4.2×103J 5.（1）cm(t－t0) （2） cm(t0－t) 【任务型·课堂探究】 任务一 热的多少 4.2 任务二 长 多 强 任务二 1.难 2.（1）√ （2）×（3）×（4）√ （5）× 3.（1）慢 慢 小 （2）多 任务三 探究热量的计算 1.4.2×103 8.4×103 8.4×103 1.26×104 Q=cmΔt 2. 解：（1）水升高的温度：Δt=t-t0=80℃-30℃=50℃； （2）水吸收的热量：Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×50℃=4.2×105J； （3）由Q吸=cmΔt可知，水后来升高到温度：Δt′==15℃， 则水的末温t′=80℃+15℃=95℃。 【当堂评价】 1 . A 2 . A 3.解：（1）金属块放出的热量： Q放=c金m金（t0金-t金）=0.42×103J/（kg•℃）×2 kg×（420℃-20℃）=3.36×105J； （2）由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=3.36×105J， 由Q吸=cmΔt得，水升高的温度： Δt水==8℃。 【层次化·素养评价】 1.升高的温度 加热的时间 2.（1）相等 升高的温度 （2）＞ （3）甲 升高相同的温度，甲液体需要加热的时间长，即吸收的热量多，可知甲的吸热能力强 3.B 解析：此题考查了比热容的认识。物质的比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与质量、温度、形状无关。 4.C 解析：本题考查了水的比热容较大的应用以及比热容的特点。擦冷水降温，是利用了水汽化吸热，与比热容无关，故A错误；水结冰时，质量不变，体积变大，将把水缸胀破，与比热容无关，故B错误；比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，所以，80℃水的比热容与40℃水的比热容一样大，故C正确；根据Q=cmΔt可知，物体温度的变化与吸收热量的多少、比热容的大小以及质量有关，因此只确定比热容、吸收热量的关系，质量的关系不确定时，无法比较铜与铝温度变化的高低，故D错误。 5.C 解析：本题考查了水的比热容较大的应用。因为沙子的比热容较小、水的比热容较大，白天，吸收热量后，沙子的温度升高的多，气温较高；夜晚，放出热量后，沙子的温度下降的多，气温较低；所以沿海地区昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大。 6.比热容；多 7.8.4×1010 大于 9：4 解析：本题考查对热量计算公式的掌握和运用。甲、乙两个物体升高的温度之比：Δt甲:Δt乙=：==9：4。 9.AD 解析：本题考查学生会根据在相同质量、吸收相同的热量的不同物质温度升高的高低判断吸热能力的强弱，能够从图象中获取信息并利用控制变量法解决实际问题是解题的关键。加热时间相同，温度升高快的比热容小，吸热能力弱，温较快的是甲，吸热能力较强的是乙，故A错误；根据转换法可知，实验中物体吸热的多少是通过加热时间来衡量的，故B正确；本实验采用的是控制变量法，实验中要控制水和食用油的质量相同；根据图象可知，水、食用油质量相同时，吸收相同的热量，甲升温较快，吸热能力弱，乙升温较慢，吸热能力强，故甲是食用油，乙是水；质量相同的食用油和水升高相同的温度，水的加热时间与食用油的加热时间之比为3：2，则吸收的热量的关系为3：2，由c=可知，在质量和升高的温度相同是，比热容之比等于吸收热量之比，即所以c油=c水=×4.2×103J/（kg•℃）=2.8×103J/（kg•℃），故C正确，D错误。 10.D 解析：本题主要考查对水的比热容较大的应用。水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，水面温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风；晚上，气温下降，水面温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，由图可知，此时地面附近的空气从陆地吹向海洋，形成陆风，故出现如图所示风向时，通常发生在夜晚，且海水温度较高。 【注意】由于热空气上升，地面附近的风总是由低温地区吹向高温地区。 11.相同 铝 铜 解析：本题考查比热容的理解。由于热传递的结果是温度相等，所以煮较长的一段时间后，三个金属球的温度都与沸水温度相同；由于铝的比热容较大，升高相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多，故从沸水中吸收热量最多的是铝球；由Q=cmΔt分析可知，当升高的温度相同时，比热容越小，吸收的热量越少，吸热的时间越短；铜的比热容最小，所以铜吸热的时间最短，最先达到100℃。 12.解：（1）水吸收的热量：Q吸水=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×5℃=2.1×105J； （2）由题知，Q吸土=Q吸水=2.1×105J， 由Q吸=cmΔt得干泥土升高的温度： Δt==25℃。 13.解：（1）由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，1g的水温度升高1℃所吸收的热量：Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×0.001kg×1℃=4.2J，所以1卡=4.2J； （2）茗茗消耗的能量单位焦耳换算成卡：Q==1.3×105卡； （3）运动员的体温下降 0.1℃放出的热量：Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/（kg•℃）×60kg×0.1℃=2.52×104J， 运动员汗水蒸发吸收的热量等于运动员的体温下降 0.1℃放出的热量， 所以汗水蒸发吸收的热量为2.52×104J； （4）由题可知，每千克汗水汽化所需吸收的热量为2.4×105J，则这名运动员在这次训练中排出汗液的质量：m汗液==0.105kg。 学科网（北京）股份有限公司 $