13.1 热量 比热容 课件 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦第十三章《内能》中的热量和比热容，涵盖热传递条件、热量概念、比热容定义及应用。以“早穿棉袄午穿纱”等生活谚语导入，先讲解热传递与热量，再通过实验探究比热容，构建从概念到实验再到应用的知识支架。 其亮点在于强化科学探究与科学思维，通过“比较不同物体吸热”实验，运用控制变量法和转换法，培养学生实验设计能力。结合沿海与沙漠温差、水的冷却等实例，深化物理观念与社会责任。随堂训练层次分明，助力学生巩固知识，教师可借此实施探究式教学，提升学生核心素养。

格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 一、热量 (1)热传递:温度不同的两个物体互相接触,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)发生热传递的条件是两物体之间要有温度差或不同的温度。 (3)在热传递过程中,传递的热的多少叫做热量,用字母Q表示。 (4)在国际单位制中,热量的单位是焦耳,简称焦,符号是J。 (5)热传递过程中,低温物体吸收热量,温度升高;高温物体放出热量,温度降低。 (6)热传递的最终结果是两个物体温度相同。 (7)热量是过程量,没有热传递就没有热量。对热量只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说含有热量或具有热量。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 随堂训练 1.热传递过程中,传递的热的多少叫 ,用符号 表示,其单位是 。热量是过程量,只能说 或 热量,不能说 或 热量。(后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”) 2.在“生活处处有物理”的综合实践活动中,小明观察了厨房的一些设备和现象,下列解( ) A.用煤气灶煲汤,在沸腾时调小火焰能使汤的温度缓慢升高 B.用高压锅炖煮食物熟得快,是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而降低 C.煲汤时,锅的上方会有“白气”,这是由于水蒸气液化形成 D.刚出锅的馒头入嘴时很烫,是因为馒头含有的热量很高 3.如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的 (填“温度”“内能”或“热量”)。 热量 Q 焦耳(J) 吸收 放出 含有 具有 C 温度 4.如图(a)所示,把凉牛奶放在热水里加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图象如图(b)所示,下列说法正 确的是( ) A.甲是牛奶温度变化图象 B.水和牛奶最后温度相同 C.水的温度变化比牛奶大 D.牛奶温度变化比水慢 5.将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换),则有( ) A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量 B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量 C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度 D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 B B 探究:比较不同物体吸热的情况 1、实验中是通过比较加热时间的长短来判断物体吸收热量的多少。(转换法) 2、实验中还用到控制变量法。 3、实验中取质量相同的水和煤油加入烧杯中。 4、实验中选用相同的酒精灯(规格相同的电加热器)目的是给水和食用油加热相同的时间使它们吸收的热量相同。 5、实验中加热相同的时间比较温度变化量来比较水和煤油的吸热能力,温度变化量小的吸热能力强。 6、实验中还可以通过液体升高相同的温度,比较加热时间来比较水和煤油的吸热能力,加热时间长的吸热能力强。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 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,简称比热。其符号是c。 1、定义: 一、比热容 焦/(千克 摄氏度),符号是 J/kg 。 读作: 焦耳每千克摄氏度。 2、单位: 3.比热容的实质: (1)比热容是反映物质吸热或放热本领强弱的物理量;物质的比热容越大,吸热或放热本领越强。 (3)比热容是物质的一种特性,它的大小只与物质的种类和状态有关,而与其他因素无关。 (2)比热容是反映物质对冷热反应的灵敏程度;质量相同的不同物质,当吸收或放出相同的热量时,比热容较大的物质温度变化较小。 c= Q m t 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 3、不同物质的比热容也可能相同。 水的比热容是 ,它的物理意义是: . 。 1千克的水温度升高1 时,所吸收的热量是4.2 103J 4.水的比热容及其物理意义: 4.2 103J/(kg ) 几种物质的比热容[J/(kg )] 从上表中你可发现什么规律? 1、不同物质比热容一般不同。 2、同种物质在不同状态时比热值不同。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 5.水的比热容的应用: 用水取暖 用水冷却 调节气温 沿海地区多水,水的比热容大难热难冷,温差小沙漠地区多沙石,沙石的比热容小易热易冷,温差大 沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,为什么? 热水袋取暖 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?生产生活中,还有没有用水来加热或散热的情况? 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 想想议议 (1)从物理学角度讲,水的比热容比煤油、酒精等液体的比热容要大得多。一定质量的水升高(或降低)一定的温度,吸收(或放出)的热量较多,这样在吸热与放热两个环节上,用水作介质有明显的优势。用水作为介质从热源处获得的热量较多 ,再进入暖气片时向外释放的热量也较多,所以用水作为介质效果更好。 (2)从生活实际考虑,水是洁净的物质,无色、无味,利于环保,并且水比煤油、酒精等其他液体要廉价得多,取用方便、安全。 生活中,人们常用热水袋取暖;某些机器设备用水作为冷却剂;育秧时,傍晚向秧田里加水,第二天早晨将秧田里的水放掉,从而保证夜晚秧田温度变化小,有利于育秧等 测出质量相等的水和煤油 温度计示数变化 等于 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 水 自下而上 加热时间的长短 随堂训练 1.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热( 如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。 (1)实验中应按照 (选填“自上 而下”或“自下而上”)的顺序安装器材。 (2)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是 . 。 (3)实验中,是通过比较 来间接反映水和煤油所吸收的热量。 (4)加热10min,水吸收的热量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。 (5)实验中控制加热时间相同,通过比较 来研究水和煤油的吸热能力的差异。 (6)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像, 分析图像可知 的吸热能力强。 (7)某实验小组实验时收集的实验数据如右表所示,请你回答下列问题: ①分析1、3次实验数据,可以归纳出的结论是:质量相等的 物质,升高相同的温度,吸收的热量 。 (均选填“相同”或“不同”) ②分析 次实验数据,可归纳得出结 论是:质量相同的同种物质,温度升高的越多,吸收的热量就越多。 ③水的这一特性,在生活中有很多应用,请列举一例: 。 (8)若在烧杯上方分别盖上玻璃片,过一段时间后发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠,用手摸两个玻璃片,发现装 (选填“煤油”或“水”)烧杯上方的玻璃片温度较高,原因是 。 (9)同班的小明认为用酒精灯这种方式加热误差比较大,请你帮他提出一条改进措施: 。 (10)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的 3、4 用水作为冷却剂(人工湖) 水 水蒸气液化时放热 用电加热器加热 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 不同 不同 (10)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为 其中多余的是( ) A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同 C.取相同质量的水和沙 D.盛放水和沙的容器相同 (11)在该实验中,下列说法正确的是( ) A.实验中,煤油吸热升温较快,说明煤油吸热能力较强 B.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的 C.实验中,将煤油和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同 D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强。 (12)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是 . 。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 丙 B D 在相同的时间内水和煤油吸收相同的热量(或避免两个酒精灯火焰大小不同) 质量 天平和秒表 使两种液体在相同时间内吸收相同的热量 烧杯 温度计的玻璃泡碰到了烧杯底部 温度变化量 转换法 受热均匀 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 2.为研究水和食用油的吸热能力,某实验小组同学用 如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行实验探究。 (1)实验前,小明同学应选取初温和 相等的 水和食用油。除了图中所示的实验器材外,还需要的 测量工具有 。 (2)小明同学用两个相同的酒精灯进行加热,目的是 . 。 (3)在安装实验装置时,应先确定 (选填“温度计”或“烧杯”)的高度.检查装置时发现图乙中存在的一处错误是 . 。 (4)改正后开始实验,加热过程中用玻璃棒不断地搅拌是为了使水和食用油 。 (5)当加热相同时间时,通过比较 来判断水和食用油吸热能力的强弱,这里采用的科学研究方法是 。 20 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 食用油 水 水 食用油 冷却剂 相同 开始加热时烧杯吸收了部分热量(或酒精灯火焰大小不同) (6)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度,一段时间后,撤去酒精灯,将实验数据记录在下表中,其中第6min时水的温 度如图丙所示,其示数为 。请在图丁中画出 本实验中水和食用油的温度随时间变化的图像。 (7)分析数据图像可知,当水和食用油升高相同温度 时, 需要的时间短, 吸收的热量更多,由此可得 的吸热本领强。(均选填“水”或“食用油”) (8)若停止加热后, (选填“水”或“食 用油”)的温度下降得慢,利用该特训可以将它用作 。 (9)实验中相同时间内水和食用油吸收的热量 (选填“相同”或“不同”).小明同学注意到0~2 min与2~4 min相比,水的温度变化量较小,请你分析产生这一现象的原因可能是 . _。 3.在探究不同物质吸热升温的现象时,将相等 的沙子和 水分别装入易拉罐中,用相同的热源和方法加热,则单位时间 内沙子和水吸收的热量 。如图所示,实验得到沙子和 水的温度随时间变化的图象,其中a是 的图象。 4.下表是一些物质的比热容[单位J/(kg )].根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( ) A.不同种类的物质,比热容一定不同 B.比热容与物质物质的状态无关 C.质量相同,初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低 D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大 5.谚语“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”中所描述的现象是沙漠地区砂石 的缘故。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 质量 相等 沙子 D 比热容小 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 6.下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( ) A.沙漠地区昼夜温差小 B.汽车发动机常用水做冷却剂 C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢 D.“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照 B Q吸=cm(t - t0) 而温度变化量 t等于高温减去低温,如果我们用t0表示初温,t表示末温,则可得出: 或 如果加热前后温度的变化量用 t表示,则 Q吸或放=cm t 注意: 1、运用上述公式进行解题计算时,公式中各物理量的单位要统一,比热容的单位是J/(kg ),质量的单位是kg,温度的单位是 ,热量的单位是J. 2、温度变化时,是“升高”、“升高到”还是“升高了”等等。 格物致理 之美,析万物之理。——庄子 Q放=cm(t0 - t) 沙子的比热容约为0.92 103J/(kg ),这表示质量是1kg的沙子温度升高1 时吸收的热量约为0.92 103 J。把质量是2kg、温度为20 的沙子加热到30 ,沙子吸收的热量约为多少?利用这些热量给质量是2kg、温度为20 的水加热,水的温度会上升到大约多少摄氏度? 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 想想议议 解:沙子吸收的热量为: Q吸=c沙子m沙子(t 1- t01) =0.92 103J/(kg ) 2kg (30 -20 ) =1.84 104J 这些热量被水吸收后升高的温度为: t= Q吸 c水m水 = 1.84 104J 4.2 103J/(kg ) 2kg =2.2 水的末温为: t 2=t02+ t =20 +2.2 =22.2 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 例2.[练习与应用第3题]质量为2kg的某种物质,当温度从20 升高到40 ,吸收的热量是1.88 104J。该物质的比热容是多少? 解: Q放=c水m(t0-t) =4.2 103J/(kg ) 1.5 10-3kg (800 -20 ) =538.2J 解: c= Q吸 m(t-t0) - - = 1.88 104J 2kg (40 -20 ) =0.47 103J/(kg ) 例1.[练习与应用第5题]有一根烧红的铁钉,温度是800 ,质量是1.5g。当温度降低到20 时,它放出了多少热量? 1.物理实验课上,“动手知真”小组对质量为2kg、初温 为20 的水进行加热,一段时间后温度计示数如图所示 为 ,该过程水吸收热量为 J [c水=4.2 103J/(kg )]。 2.甲铁块质量是乙铁块的3倍,它们吸收相同的热量,则 甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为( ) A.1:1;1:3 B.1:3;1:3 C.1:1;3:1 D.3:1;3:1 3.质量之比为2:3的甲、乙两种液体,当它们吸收的热量之比为7:5时,升高的温度之比为6:5,则甲、乙的比热容之比为 。 4.一保温杯中装有质量为200g,温度为25 的水。将一个质量为100g、温度为100 的金属块放入杯中,一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30 ,假设金属块放出的热量全部被水吸收,已知水的比热容为4.2 103 J/(kg ),则该金属块的比热容为 J/(kg )。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 随堂训练 85 5.46 105 A 7:4 0.6 103 5.质量均为0.5kg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c水= 4.2 103J/(kg ),c水>C液。下列说法中( ) ①甲物质是水 ②0~12min乙温度降低了20 ③0~12min甲放出了8.4 104J的热量 ④乙物质的比热容为2.1 103J/(kg ) A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①③正确 D.只有①④正确 6.质量为2千克的水温度升高了50 ,求水吸收的热量Q吸。[c水=4.2 103 J/(kg )] 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 D 解: Q吸=c水m∆t =4.2 103J/(kg ) 2kg 50 =4.2 105J 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 7.[复习与提高第4题]某同学做实验时所用的电加热器1s内放出的热量为700J。加热1min能使200g的水温度升高多少? 8.在常温常压下,6 107热量被100千克20 的水完全吸收后,其水温升高到多少 ? 解: Q放=Pt1 =700J 1 60s =4.2 104J t= Q放 c水m = 4.2 104J 4.2 103J/(kg ) 200 10-3kg =50 解: t= Q放 c水m = 6 107J 4.2 103J/(kg ) 100kg =143 t=t0+ t =20 +143 =163 因为在常温常压下,水温度升高到100 时开始沸腾,水温不会发生变化,所以水温将升高到100 。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 9.[复习与提高第5题]地球上海水的总质量约为1.4 1021kg,比热容约为4.2 103J/(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 1020J。 解: Q放=c水m∆t =4.2 103J/(kg ) 1.4 1021kg 1 =5.88 1024J n= Q放 Q电 = 5.88 1024J 1 1020J =5.88 104 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 10.[复习与提高第3题]用相同的电加热器同时加热质量相等的水和另一种液体,二者初温均为20 。一段时间后,测得水的温度为40 ,另一种液体的温度为42.1 。另一种液体的比热容是多少? 解: 设水和另一种液体的质量均为m 因为是用相同的电加热器同时加热质量相等的水和另一种液体的时间相同, 所以有:Q水吸=Q液体吸 即 c水m(t水-t0)=c液体m(t液体-t0) 变形后可得 c水(t水-t0) (t液体-t0) c液体= = 4.2 103J/(kg ) (40 -20 ) 42.1 -20 =3.8 103J/(kg ) 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 11.将质量为100g的铅块加热到98 然后投入温度为12 、质量为80g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18 ,不计热量损失。求: (1)铅块放出的热量;[c铅=0.13 10J/(kg )] (2)煤油的比热容。(结果用科学记数法表示,保留到小数点后两位) 解: (1) Q放=c铅m铅(t01-t) =0.13 103J/(kg ) 100 10-3kg (98 -18 ) =1.04 103J (2) 因为不计热量损失,所以Q吸=Q放=1.04 103J c煤油= Q吸 m煤油(t-t02) = 1.04 103J 80 10-3kg (18 -12 ) 12.吃早饭的时候,妈妈用热水给小欣加热如图所示的盒装牛奶, 使牛奶的温度由22 升高到42 。已知c水=4.2 103J/(kg ), c牛奶=2.5 103J/(kg )(1)牛奶吸收的热量是多少?(2)若 不考虑热量损失,热水放出的热量全部被牛奶吸收,妈妈至少要 用52 的热水多少千克?(计算结果保留一位小数) 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 解: (1) Q吸=c牛奶m牛奶(t-t01) =2.5 103J/(kg ) 250 10-3kg (42 -22 ) =1.25 104J (2) 若不考虑热量损失,则热水放出的热量为: Q放=Q吸=1.25 104J m水= Q吸 c水(t02-t) = 1.25 104J 4.2 103J(kg ) (52 -42 ) =0.3kg ①在标准大气压下,水的沸点是100 ,某种牛奶的沸点是107 。加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾。请根据比热容的定义讨论,水和牛奶哪个的比热容大。 ②有同学根据c= ,认为:比热容跟物体吸收或放出的热量有关,而且物体的质量越大,它的比热容越小。这种认识正确吗?说说你的看法。 加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾,说明牛奶吸收的热量比水少。而水的沸点100 ,牛奶的沸点107 ,因此 t牛奶 > t水。根据Q= cm t可知,水的比热容更大。, 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 练习与应用 Q m(t-t0) 答: 比热容是物质的本身一种特性,它只与物质的种类、状态有关,与物体吸收或放出的热量、物体的质量、温度变化量等都没有关系。 答: 这种认识不正确, ④相同质量的铝块和铜块,吸收了相同的热量,哪个的温度上升得较高 ?说说你的推断过程。 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。 格物致理 判天地之美,析万物之理。——庄子 答: 铜块的温度上升得较高, 根据 Q=cm t, Q、m 相等,铜的比热容小,所以铜块的温度上升得较高。 新疆地区多沙石,砂石的比热容较小,在白天,相同质量的砂石和水比较,吸收相同的热量时,砂石升高的温度较高;在夜晚,放出相同的热量时,砂石降低的温度也较高,所以新疆这些地区昼夜温差大。而沿海地区多水,水的比热容较大,白天升温慢,夜晚降温慢,昼夜温差小。 答: Lavf58.12.100 $