13 第1节 热量比热容-【教材笔记】2026-2027学年九年级全一册物理课前预习笔记（人教版·新教材）

第十三章内能 远处的山峰上火光冲天、烟雾弥漫，炽 热的岩浆犹如一条火龙。这是火山在爆发。 地球内部有高温、高压的岩浆。在极 大的压力下，岩浆会从地壳薄弱的地方喷 涌而出，无情的火舌毁坏它途经的一切， 大量火山灰冲上万米高空… 火山爆发时，炽热的岩浆携带着大量 与热有关的能量，那么覆盖火山的皑皑自 雪是不是与岩浆一样，也具有与热有关的 能量？在本章，我们将尝试从能量角度对 热现象的性质进行描述并寻找规律。 课程标准要求 1.通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 2.知道常见的物质是由分子、原子构成的。 3.知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子 动理论的基本观，点。 4.了解内能和热量。 第1节 热量 比热容 学习目标 1.知道热量的概念和单位。 2.了解比热容的概念。 3.会进行简单的吸热、放热计算。 ?问题 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。 图13.1-1烧水 我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢？ 、可以通过加热时间的长短来判断水发收热的多少 知识点1) 热量 对热量的理解 加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程 1.热量是一个过程 量，它存在于热传递的 中，传递的热的多少叫作热量(heat).热量的单位是 过程中，只有发生了热 焦耳。1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。 传递，有了能量的转移， 大家都有这样的经验：烧开一壶水比烧开半壶水 才能讨论热量问题。 2.热量可以用“吸 需要的热量多，把一壶水烧开比把它烧成温水需要的 收”或“表出”来表述， 热量多。可见，水吸收的热量和它的质量有关，也和 而不能用“具有”或 “含有”来表述，只能说 它升高的温度有关。水的质量越大、温度升得越高， 某物体吸收或放出了多 它吸收的热量就越多。别的物质也是这样。 少热量，不能说某物体 具有或含有多少热量。 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？ 可以更准确地控制相同时间内放出相同的热量 演示 个 比较不同物质吸收热量的情况 如图13.1-2和图13.1-3所示，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。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸 八观察加热的时间并记录 2 教材笔记物理九年级RJ 没在液体中时，可以认为液体每秒吸收的热量相同。 温度计的玻璃泡要全部 )浸入液体中，且玻璃泡 )不能碰到杯底、晓杯 壁和电加热器 电加热器要放在 烧杯底部，以使 整杯水或食用油 受热均匀 图13.1-2用电加热器加热水 图13.1-3用电加热器加热食用油 本实验注意 1.注意控制加热时 比较水和食用油，哪个吸收的热量多？ 间，不要让水和食用油 过热沸腾。 实验表明：质量相等的水和食用油，升高的温度相 2.为了使探究结论 具有普遍性，可以让几儿 同时，水吸收的热量比食用油多。 个小组选用不同的液体 进行实验。 知识点2> 比热容 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 对比热容的理解 比热容是物质本身 引入了比热容这个物理量。一定质量的某种物质，在 的一种特性，它的大小 温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之与物质的种类和状态有 比，叫作这种物质的比热容(specific heat capacity)。 关，与物体质量的大 小、温度的变化以及物 比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符 体吸热或放热的多少无 号是J/(kg·℃)。= 关。比热容大（小）， ,是比热容的定义式 m△ 表示物质吸热本领强 (弱)，物质温度难改变 1kg的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与 (容易玫变)。 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。 第十三章内能 3 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。 常见的物质中，水的比热容最大 ©小资料 表13.1-1一些物质的比热容 比热容 比热容 物质 物质 c/[J·(kg·℃)1] c/[J·(kg·℃)1] 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 千泥土 约0.84×103 煤油 约2.1×103 铁、钢 0.46×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 色拉油 约1.97×103 水银 0.14×103 沙子 约0.92×103 铅 0.13×103 质量相等的不同物质，当吸收或放出同样的 通过表格可以发现： 1.不同物质的比热容 热量时，比热容较大的物质温度变化较小。因此， 一殷不同； 比热容大的物质对调节温度有较强的作用。从表 2.物质的比热容与物 态有关，如水和水的比热 13.1-1中可以看出，水的比热容较大。当环境温 容不同； 度变化较快的时候，水的温度变化相对较慢。生物 3.有个别的不同种物 体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温 质（例如冰和煤油），其比 热容相同 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 4 教材笔记物理九年级RJ 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（图13.1-4）。 常见物质中，水的比热容最大。水是洁净 的物质，无色、无味，利于环保，并且廉 图13.1-4海边的昼夜温差比沙漠的小 价、取用方便、安全 ©想想议议 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？ 、)用热水秦取暖；某些机器设备用水作为冷却剂 7> 拓展实验 用传感器比较不同物质的比热容 数据采集线 如图13.1-5所示，用铁夹将温度传感器及分别盛 有质量相等的水和食用油的两支试管固定在铁架台上， 温度传感器的探头部分要分别与试管内的水和食用油 接触良好。温度传感器通过数据采集线与计算机相 连接。 温度 在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击 传感器 “开始记录”，同时打开红外加热器的开关，对盛有水和 食用油的试管进行加热，在计算机上可以得到水和食用 红外加 油的温度一时间图像，进而比较它们的比热容。 热器 图13.1-5比热容实验装置 第十三章内能 5 知识点3》 热量的计算 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。 D想想议议 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 Q饭=C莎子m步子（t步子- 容，m代表物体的质量，t。和t分别代表物体初、末状态 60岁子）=1.84×104J 的温度，那么通过上面的计算，我们可以总结出一个 水升高到的温度t水 计算物体吸收热量的公式：Q吸=cm(t-to)。 Q数 如果要计算物体降温时放出的热量Q微，则Q放= -+t0k=22.2℃ C水m cm(to-t)。 科学·技术·社会。环境 地球的温室效应 太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。 地表受热后，也会通过热辐射向外传递热量。地球表面大气层中的二氧化碳 等气体会吸收这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水平。 这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。 大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤和石油， 产生了过量的二氧化碳。另外，人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二 氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。过度的温室效应是近年来全球气 候变暖的重要原因。 6 教材笔记物理九年级RJ 如果地球表面的温度过高，将会导 致两极的冰川融化（图13.1-6），使得海 平面上升，有些沿海城市面临建筑被淹 和海水侵蚀等严重问题，大片良田盐碱 化。温度的升高还会影响全球气候，使 得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区 干旱少雨，土地变成了荒漠。 以“温室效应”等为关键词在互联 网上进行搜索，了解我国为应对温室效 应所采取的措施。 图13.1-6冰川融化 练习与应用 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。提示加热到牛奶恰好沸腾时，水未沸 腾，即△+物>△水。加热条件相同，故发收热量相同，又m牛畅=m水，由比热容定 义知，水的比热容大。 2.有同学根据c=。认为：地热容跟物体吸收或放出的热量有关，而且物体的质 m(t-to) 量越大，它的比热容越小。这种认识正确吗？说说你的看法。不正确。比热容是物 体本身的一种特性，它与物体吸收或放出的热量，物体的质量等无关。 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？c= Q、=0.47x103J/(kg·℃) m(t-1o) 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。铜。推断过程：由于铝的比热容大于铜的比热容，当相等质量的铝 和铜发收了相同的热量时，由△=知，铜的温度上升得较高。 cm 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？铁钉放出的热量Q=cm(t。-t)=538.2J。 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。提示：沿海地区海水较多，新疆这些地区沙子较多，由于 海水的比热容比沙子的比热容大，相同日照条件下，白天吸热海水温度上升少 沙子温度上升多；夜晚放热，海水温度降低少，沙子温度降低多，故沿海地区昼 夜温差小，新疆这些地区昼夜温差大。 第十三章内能 7