13.1 热量 比热容 课件 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“热量 比热容”核心知识点，从生活经验（烧开水、水与食用油吸热比较）切入，通过热传递引入热量概念，结合质量和温度变化的影响，自然过渡到比热容，构建“生活现象-实验探究-概念建立”的学习支架。 其亮点在于以实验探究为基础，通过“水与沙子比热容对比”“海陆风成因分析”等实例，培养科学思维和物理观念。采用“大肚宰相”比喻水的比热容、生活应用（暖气、汽车水箱）等教学方法，结合跨学科题目，帮助学生理解知识，教师可高效开展教学。

13.1 热量 比热容 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（heat）。 热量的单位是焦耳。 1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。 生活经验： 烧开水时。水越多，需要的热量越多；水的温度越高，需要的热量越多。 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。 别的物质也是这样。 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？ 实验表明：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。 油 先明确，物质本身是可以储存热量的。 水 热量容器 供给热量 升高温度相同 比较油和水 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。 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？ 物理学中引入了比热容这个物理量。 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。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg⋅℃)。 1kg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。 1kg某种物质 温度降低1℃ 热量相等 温度升高1℃ 释放热量 吸收热量 比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。 大肚宰相 内陆沙漠，沙子比热容小，储存热量少，昼夜温差大 海边昼夜温差小 质量相等的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较小。因此，比热容大的物质对调节温度有较强的作用。从表中可以看出，水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候，水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高，有助于调节生物体 自身的温度，以免温度变化太快对 生物体造成严重损害。 水的比热容是沙子的4倍多。质量相等的水和沙子，要使它们上升同样的温度，水会吸收更多的热量；如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙子小得多。 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，由于沙子的比热容较小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大 降温慢，放热多：在质量相同、降低相同温度的情况下，水比其它液体能释放出更多的热量。这意味着，暖气中的热水流经房间时，只需温度降低一点点，就能向室内放出大量热量，供暖效率高。 升温慢，输送稳：在锅炉房被加热时，水吸收大量热量后温度不会急剧升高，这使得热水在管道系统中流动平稳，不易产生剧烈气化或压力波动，系统运行更安全稳定。 来源广，成本低且安全：水无毒、无味、不易燃烧和爆炸，是最安全、最廉价的传热介质。 如果换成比热容小的油，同样质量的油每降温1℃放出的热量比水少得多。为了让房间暖和，要么需要油的流量特别大，要么油温降得特别快，导致暖气片出口处温度很低，房间温度不均匀。 用水来加热（利用热水放热）： 汽车水箱（防冻液）：防冻液，主要成分是水。发动机产生的大量热量被水吸收，通过散热器散发到空气中，防止发动机过热。 热水袋：灌入热水后，水在冷却过程中持续放热，用于局部取暖。 太阳能热水器：用太阳能加热水，热水储存在保温桶中，供人们使用。 工厂中的热水循环系统：许多化工、食品生产过程需要维持一定温度，会用锅炉烧出热水，通过管道给反应釜或干燥设备加热。 用水来散热（利用冷水吸热）： 中央空调冷却水系统：大型建筑的空调，压缩机产生的高温制冷剂气体需要冷却。常用冷却水吸收其热量，再通过冷却塔将热量散到大气中。 电脑水冷散热器：高性能计算机的CPU或显卡发热量大，用微型水泵驱动水循环，将热量从芯片带到散热排（冷排）上，再由风扇吹走。 核电站/火力发电站：发电过程中会产生大量废热，需要用大量的循环水来冷却冷凝器，使蒸汽变回水，维持发电循环。 用传感器比较不同物质的比热容 ❀热量的计算 比热容c的单位：J/(kg⋅℃) 比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。 如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高的温度，就能计算它吸收的热量。 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0.92×103J。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？ 如果以Q吸代表物体吸收的热量，c代表物质的比热容，m代表物体的质量，t0和t分别代表物体初、末状态的温度，那么通过上面的计算，我们可以总结出一个计算物体吸收热量的公式： Q吸=cm(t−t0) 如果要计算物体降温时放出的热量Q放​，则 Q放=cm(t0−t) 地球的温室效应 1.在标准大气压下，水的沸点是100℃，某种牛奶的沸点是100.7℃。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 ​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。 加热条件相同即吸收热量的速度相同，质量、初温相同，牛奶升温快。所以牛奶的比热容要小 比热容是反映物质自身性质的物理量，不属于随变量。 3.质量为2kg的某种物质，当温度从20℃升高到40℃时，吸收的热量是1.88×104J。该物质的比热容是多少？ 4.质量相等的铝块和铜块，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。 c铝=0.88×103J/(kg·℃)，c铜=0.39×103J/(kg·℃)，铝的比热容明显大于铜的比热容，质量相同时，吸收相同的热量，铜的温度上升得较高。 5.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？ 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。 沙子的比热容比较小，白天光照升温快，温度高。晚上降温快，温度低。 1.许多优美的古诗词中都蕴含着丰富的热学知识，下列解释正确的是（ ） A．“迟日江山丽，春风花草香”，闻到花草香是扩散现象 B．“秋荷一滴露，清夜坠玄天”，露珠聚在一起说明分子间只存在引力 C．“泥融飞燕子，沙暖睡鸳鸯”，春日白天沙子较暖是因为沙子的比热容比水大 D．“淑气初衔梅色浅，大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现 A A．试管中装上适量碎冰进行实验，因为碎冰比大块冰的比热容小，熔化的更快 B．两个实验都需要记录加热时间和物质温度 C．图乙示情景，说明水没有沸腾 D．移去酒精灯，水没有立即停止沸腾，说明沸腾不需要吸热 2.如图是探究“晶体熔化规律”和“液体沸腾规律”的实验装置，下列说法正确的是（ ） 比热容反映了物质的属性，与物质的形状无关 气泡下小上大，正在沸腾 没有立即停止是因为陶土网有余热 B A．水蒸气在试管中发生液化，形成蒸馏水 B．在实验过程中，烧瓶内水的比热容不变 C．在沸腾过程中，烧瓶内水的温度不断升高 D．实验结束时，不能直接用手去接触烧瓶，以防烫伤 3.在跨学科实践活动中，小明和同学一起探究了制取蒸馏水的过程，所用装置如图所示。下列说法错误的是（ ） C 沸腾时温度保持不变 4.某实验小组利用相同的电加热器探究了“水和煤油的吸热能力”的实验，质量相同的水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图所示，下列有关这一过程的说法正确的是（ ） A．煤油的温度高于水的温度，所以煤油的吸热能力强 B．20min后水温度不变的过程中将不再吸收热量 C．煤油的温度升高的较快，说明煤油比热容比水比热容小 D．加热8min时，煤油吸收的热量比水吸收的热量多 C 温度升得越快，吸热能力越弱 温度升得越快，吸热能力越弱 吸收的热量相同 5.如图1所示，规格相同的甲、乙两个烧杯中分别装有3kg和2kg的纯净水，用不同的加热器加热，并测量水的温度。不计热损失，得到如图2所示的温度与时间之间的关系图像。已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)，g取10 N/kg。下列说法正确的是（ ） A．甲烧杯中的水每分钟吸收的热量为2.52×105J B．加热器1和加热器2每分钟放出的热量之比为3∶2 C．加热相同的时间，甲、乙两烧杯中的水升高的温度之比为3∶2 D．将甲、乙两烧杯中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4∶9 C 6.小明为探究“不同物质吸热升温的情况”，进行了如图甲所示实验。实验用两个相同的酒精灯，分别加热两种初温相同的液体。 (1)实验前，烧杯中加入的水 和煤油应保证_______（选填 “体积”或“质量”）相同。 (2)正确组装图甲实验装置的 顺序是_______（选填“自上 而下”或“自下而上”）。 (3)组装完毕后，点燃酒精灯，对盛有水和煤油的烧杯进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图12－乙所示，其读数是_______℃；加热过程中，不停地用玻璃棒搅拌的目的是_______。 (4)小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内_______的温度变化大，可得出_______的吸热本领大。 质量 自下而上 56 均匀加热 煤油 水 7.如图甲所示，科技创新小组用红外线烤灯代替酒精灯、高清红外线热成像仪代替温度计，设计了“探究不同物质的吸热能力”的实验。他们在两个相同的浅盘中装入质量相等的砂和水，将红外线烤灯垂直固定在离两浅盘距离相等的正上方，高清红外线热成像仪置于正前方。根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。 (1)用红外线烤灯作热源的优点是______，用高清红外线热成像仪的优点是更加精确地测量整盘砂、水的平均 温度。 (2)红外线烤灯利用了红外线能传递 ______的特性。 (3)本实验用______（选填“升高的 温度”或“加热的时间”）来反映物质吸热的多少。 (4)分析数据可知，水的吸热能力比砂的吸热能力更______。 均匀放热 能量 加热的时间 强 8.休渔政策有利于海洋渔业持续、稳定、高质量发展。5月1日起，开始进入海洋伏季休渔期；9月1日休渔期结束后，各渔港码头“千帆竞发”，渔船可出海进行捕捞作业。如图为某型号渔船，其排水量为200 t。求： (1)该渔船满载时，求它受到的浮力； (2)为方便保鲜，现需要将质量为 3×103kg，温度为19℃的海水降低 到4℃，求此过程放出的热量； [取c=4.2×103J/（kg℃）] 9.小林家安装了一台太阳能热水器，容积为80L，将热水器装满水。已知水的密度为1.0×103kg/m³，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，求： (1)热水器中水的质量是多少？ (2)水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？ 10.额定功率为2000 W的电热水器正常工作时，将10 kg的水从30 ℃加热到50 ℃，用时500秒。 ［已知c水= 4.2×103J/(kg·℃)］ 求：(1)加热过程中水吸收的热量； (2)此过程消耗的电能； (3)热水器的热效率。 Lavf60.16.100 vid:v0369cg10004d8nm0riljht9ffi96uvg Lavf60.16.100 vid:v0369cg10004d8nm5nqljhte0777qoe0 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 vid:v0269cg10004d8nrpr2ljht95kequ4kg Lavf60.16.100 vid:v0369cg10004d8nrpv2ljht49o02093g $