13.1 热量 比热容 （导学案）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“热量 比热容”，涵盖热量概念及单位、比热容定义与特性、吸热放热公式Q=cmΔt等核心知识。通过自主预习问题引导学生初步认知，课堂以“比较不同物质吸热能力”实验为支架，用控制变量法和转换法连接热传递与比热容，构建知识脉络。 此导学案突出实验探究与核心素养融合，通过实验设计与图像分析培养科学思维，选用各地期末及阶段检测典例提升科学探究能力，结合水的比热容应用实例渗透科学态度与责任，结构完整助力学生自主学习，便于教师评估教学效果。

第1节 热量 比热容 （导学案） 【学习目标】 1. 知道热量的概念、单位；理解比热容概念，知道比热容是物质的特性，会读比热容单位与物理意义。（物理观念） 2. 通过 “比较不同物质吸热能力” 实验，掌握控制变量法、转换法，能分析温度—时间图像，归纳吸热规律。（科学思维） 3. 规范完成吸热探究实验，学会设计实验记录表格，处理实验数据，能利用进行简单吸放热计算。（科学探究） 4. 能用比热容解释生活、自然现象，认识水的比热容大的实用价值，养成严谨实验、规范计算的科学习惯。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 热量概念、比热容定义、单位与物理意义； 2. 探究不同物质吸热能力实验设计、操作与结论； 3. 吸热放热公式Q=cmΔt计算、水的比热容大的应用。 【学习难点】 1. 理解比热容是物质固有特性，与质量、吸放热、温度变化无关； 2. 结合图像分析吸热能力，规范利用公式变形解题。 3. 结合实例解释水比热容大的相关现象。 【自主预习】阅读教材《第1节 热量 比热容》，完成以下问题： 1. 热量：在热传递过程中，传递 的多少叫做热量，热量的单位是 ，符号为 。 2. 比热容：______的某种物质，温度升高（或降低）______所吸收（或放出）的______叫做这种物质的比热容，符号用c表示，单位是____________，读作焦每千克摄氏度。比热容是物质本身的一种特性，大小只与物质的种类和状态有关，与物体质量大小、吸放热多少、温度变化量都没有关系。 3. 热量计算公式：若物体质量为m，比热容为c，温度变化量为Δt，那么物体吸收或放出的热量Q=______，其中吸热时Δt=______，放热时Δt=______。(其中t0表示初温，t表示末温) 【课堂探究】 探究一、热量 1. 热传递 （1）定义：温度不同的物体相互接触，高温物体放热温度降低，低温物体吸热温度升高，直到两者温度相同，这个过程叫热传递。 （2）热传递发生条件：存在温度差。 2. 热量 （1）定义：在热传递过程中，传递热的多少叫作热量，符号Q。 （2）单位：焦耳，简称焦，符号J。 1 g水温度升高1 ℃时吸收的热量约为4.2 J。 （3）影响因素 ①同种物质：质量越大、升温越高，它吸收的热量就越多。 ②不同物质：即使质量、升温相同，吸热多少一般不同。 特别提醒：热量是过程量，只能说：物体吸收 / 放出热量；不能说：物体 “含有、具有、拥有” 热量。 3. 比较不同物质的吸热能力 1.实验方法：控制变量法、转换法。 转换法指通过相同规格的加热器加热相同时间，通过加热时间的长短来比较物体吸收热量的多少。 2.实验设计： （1）控制水和食用油的质量相等、初温相同，改变物体种类，比较升高相同温度时吸收热量的多少； （2）也可控制水和食用油的质量相等、初温相同，让物体吸收相同热量（即相同加热时间），比较升高的温度。 3.实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。说明物质的吸热能力和物质种类有关，体现了物质本身的一种特性。 特别提醒：实验中选用相同加热器的目的是：保证相同加热时间内，不同物质吸收的热量相同；酒精灯和电加热器都可使用，电加热器一般更容易保证相同放热功率，实验效果更好。 【典例1】（25-26九年级上·江西景德镇·期末）小明为探究“不同物质的吸热性能”设计了如下的实验方案：装置如图，A、B为两种液体，用两个相同的酒精灯同时加热。 (1)组装器材时应按照_______（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)实验时，选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体，除了图中的器材外，还需要的测量工具是天平和________； (3)此实验通过_______（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； (4)根据实验数据绘制图像如图丙所示，分析可知液体________的吸热能力强；汽车发动机应选用_______作为冷却液。（均选填“A”或“B”） (5)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图丁所示的装置。与原方案相比，用同一热源加热，确保相同时间内两种液体________。 探究二、比热容 1. 比热容 从上面的实验演示可以看出，不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了比较各种物质这种性质的不同，引入了比热容的概念。 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时，吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃） （3）物理意义：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。 2. 一些常见物质的比热容 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×10³ 铝 0.88×10³ 酒精 2.4×10³ 干泥土 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 通过表格理解： （1）不同物质的比热容一般不同。 （2）常见的物质，水的比热容最大，是4.2×103J/(kg·℃)。 （3）物质的比热容与物质的种类有关，如水和冰的比热容不同。 （4）有个别的不同物质（例如：冰和煤油），其比热容相同。 易错提醒 （1）比热容是物质本身的特征，它的大小与物质的种类和物质存在的状态有关； （2）比热容与物体的质量大小、温度的变化以及物质吸热或放热的多少无关； （3）比热容大（小）表示物质吸热本领强（弱），物质温度难以改变（容易改变）。 3. 水的比热容 （1）大小： （2）物理意义：1kg 水，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 【典例2】（24-25九年级上·湖南衡阳·期末）根据表中提供的数据，以下结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容[单位：×103J/(kg·℃)] 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 沙石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A．质量相等的酒精和煤油，吸收相同的热量后，酒精的温度变化更大 B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量更多 C．同一物质发生物态变化后，比热容不变 D．水的比热容比沙石的比热容大，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大 【典例3】关于比热容，下列说法中正确的是（    ） A．物质的比热容跟物质吸收或者放出的热量有关 B．物质的比热容跟物质的温度有关 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．比热容是物质本身的特性，与物质吸、放热及温度和质量都没关系 【典例4】（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）在生产和生活中，常见到“水的比热容较大”这一特性的应用事例，以下事例中与这一特性无关的是（　　） A．夏天在房间内洒水降温 B．用循环水冷却汽车发动机 C．让热水流过散热器供暖 D．晚间，在春播秧田里灌水保温 探究三、热量的计算 1. 物质吸热时热量的计算 吸热：；t：表示末温，t0表示初温，△t表示末温减初温。 2. 物质放热时热量的计算 放热：。t：表示末温，t0表示初温，△t表示初温减末温。 【典例5】沙子的比热容约为0.92×103J／(kg·°C) ，这表示质量是1kg的沙子温度升高1°C时吸收的热量约为0.92×103J。把质量是2kg、温度为20°C 的沙子加热到30°C，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°C 的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度？ 【典例6】（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水，吸收4.2×106J的热量后，水升高的温度是______℃；若将20℃的冷水和80℃的热水混合，测得混合后的温度为60℃，不计热量损失，可知，冷水和热水的质量比是______。【已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）】 【典例7】（25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测）如图所示，是小明同学做冰熔化实验时绘制的温度—时间图像，冰的质量是，若相同时间内物质吸收的热量相同，根据图像所给信息，算出阶段物质吸收的热量是______J，阶段物质吸收的热量是______J。（，） 【归纳整理】 第1节 热量 比热容 【课堂练习】 1．（25-26九年级上·黑龙江佳木斯·阶段检测）探究“不同物质吸热升温特点”实验中，合理的操作组合是（　　） ①选用质量相同的水和煤油②选用体积相同的水和煤油 ③用相同火焰的酒精灯加热④加热时间相同时比较末温 ⑤末温相同时比较加热时间 A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②④⑤ 2．（25-26九年级上·山东德州·阶段检测）关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容与热量有关，某种物质吸收或放出热量越多，比热容越大 B．砂石的比热容是，它表示砂石升高1℃吸收的热量是 C．相同温度、相同质量的不同物质，比热容大的所含的热量多 D．各种物质都有自己的比热容，它是物质的特性之一 3．（25-26九年级上·福建·阶段检测）家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异，进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在（　　） A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚 4．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（    ） A．水的比热容表示水的温度升高吸收的热量为 B．加热1min，水吸收的热量为 C．乙液体的比热容为 D．图线B是水的温度随加热时间变化图像 5． “拗九节”是福州特有的民间传统节日，弘扬了中华民族敬老的传统美德，若煮熟一锅“拗九粥”相当于将5kg的水从加热至，则这锅粥吸收的热量是__________。[] 6．铁块和铁丝的质量之比是，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比是___________，若它们放出相等的热量，降低的温度之比是___________。 7．把凉的奶盒放入盛有热水的保温桶中，它们的温度随时间变化的图像如图所示。已知奶与热水的质量相同，则其中_________（选填“甲”或“乙”）代表奶温度变化的图像。若不考虑热损失，则甲、乙的比热容之比为_________。 8．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）如图甲所示，将盛有热牛奶的瓶子放在冷水中，图乙是250g牛奶与500g冷水的温度随时间变化图像，图中表示牛奶温度随时间变化曲线的是___________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”），牛奶放出的热量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。牛奶的比热容为___________J/（kg·℃）。[忽略各种热量的损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 9．传统燃油汽车工作时会产生大量热量，常用水作为冷却剂来降低发动机温度。 (1)请用所学物理知识解释，为什么选用水作为冷却剂。 (2)请列举两个利用水这一特性的生活实例。 10．（25-26九年级上·贵州安顺·期末）夏天，城市中心的气温往往比郊区高，如图所示，这种现象被称为热岛效应。请从比热容的角度，简要解释形成原因。 11．（24-25九年级上·福建南平·阶段检测）在标准大气压下，将一壶内质量为2kg，初温为30℃的水，加热到80℃[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： (1)水吸收的热量Q吸； (2)接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温t末。 12．（25-26九年级上·甘肃武威·阶段检测）在一个标准大气压下，将质量为的金属块加热到后，立即投入质量为、温度为的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到。已知，求： (1)金属块的比热容； (2)如果这些热水继续吸收的热量，则水的末温。 【课后反思】 本节课学习了热量与比热容的核心知识，掌握了探究吸热能力的实验方法，能利用公式进行基础热计算。 反思：是否理解比热容是物质特性，不受质量、吸放热影响？生活中哪些现象可以用水的比热容解释？还有哪些计算步骤容易出错？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 热量 比热容 （导学案） 【学习目标】 1. 知道热量的概念、单位；理解比热容概念，知道比热容是物质的特性，会读比热容单位与物理意义。（物理观念） 2. 通过 “比较不同物质吸热能力” 实验，掌握控制变量法、转换法，能分析温度—时间图像，归纳吸热规律。（科学思维） 3. 规范完成吸热探究实验，学会设计实验记录表格，处理实验数据，能利用进行简单吸放热计算。（科学探究） 4. 能用比热容解释生活、自然现象，认识水的比热容大的实用价值，养成严谨实验、规范计算的科学习惯。（科学态度与责任） 【学习重点】 1. 热量概念、比热容定义、单位与物理意义； 2. 探究不同物质吸热能力实验设计、操作与结论； 3. 吸热放热公式Q=cmΔt计算、水的比热容大的应用。 【学习难点】 1. 理解比热容是物质固有特性，与质量、吸放热、温度变化无关； 2. 结合图像分析吸热能力，规范利用公式变形解题。 3. 结合实例解释水比热容大的相关现象。 【自主预习】阅读教材《第1节 热量 比热容》，完成以下问题： 1. 热量：在热传递过程中，传递 的多少叫做热量，热量的单位是 ，符号为 。 2. 比热容：______的某种物质，温度升高（或降低）______所吸收（或放出）的______叫做这种物质的比热容，符号用c表示，单位是____________，读作焦每千克摄氏度。比热容是物质本身的一种特性，大小只与物质的种类和状态有关，与物体质量大小、吸放热多少、温度变化量都没有关系。 3. 热量计算公式：若物体质量为m，比热容为c，温度变化量为Δt，那么物体吸收或放出的热量Q=______，其中吸热时Δt=______，放热时Δt=______。(其中t0表示初温，t表示末温) 答案：1. 热 焦耳 J 2. 1kg 1℃ 热量 J/(kg.℃) 3. cm△t t-t0 t0-t 【课堂探究】 探究一、热量 1. 热传递 （1）定义：温度不同的物体相互接触，高温物体放热温度降低，低温物体吸热温度升高，直到两者温度相同，这个过程叫热传递。 （2）热传递发生条件：存在温度差。 2. 热量 （1）定义：在热传递过程中，传递热的多少叫作热量，符号Q。 （2）单位：焦耳，简称焦，符号J。 1 g水温度升高1 ℃时吸收的热量约为4.2 J。 （3）影响因素 ①同种物质：质量越大、升温越高，它吸收的热量就越多。 ②不同物质：即使质量、升温相同，吸热多少一般不同。 特别提醒：热量是过程量，只能说：物体吸收 / 放出热量；不能说：物体 “含有、具有、拥有” 热量。 3. 比较不同物质的吸热能力 1.实验方法：控制变量法、转换法。 转换法指通过相同规格的加热器加热相同时间，通过加热时间的长短来比较物体吸收热量的多少。 2.实验设计： （1）控制水和食用油的质量相等、初温相同，改变物体种类，比较升高相同温度时吸收热量的多少； （2）也可控制水和食用油的质量相等、初温相同，让物体吸收相同热量（即相同加热时间），比较升高的温度。 3.实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。说明物质的吸热能力和物质种类有关，体现了物质本身的一种特性。 特别提醒：实验中选用相同加热器的目的是：保证相同加热时间内，不同物质吸收的热量相同；酒精灯和电加热器都可使用，电加热器一般更容易保证相同放热功率，实验效果更好。 【典例1】（25-26九年级上·江西景德镇·期末）小明为探究“不同物质的吸热性能”设计了如下的实验方案：装置如图，A、B为两种液体，用两个相同的酒精灯同时加热。 (1)组装器材时应按照_______（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)实验时，选取______相同、初温相同的A、B两种不同液体，除了图中的器材外，还需要的测量工具是天平和________； (3)此实验通过_______（选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； (4)根据实验数据绘制图像如图丙所示，分析可知液体________的吸热能力强；汽车发动机应选用_______作为冷却液。（均选填“A”或“B”） (5)在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图丁所示的装置。与原方案相比，用同一热源加热，确保相同时间内两种液体________。 【答案】(1)自下而上 (2) 质量 秒表 (3)加热时间的长短 (4) B B (5)吸收的热量相等 【详解】（1）因为实验中要用酒精灯的外焰加热，所以为了确保使用酒精灯外焰加热，组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装。 （2）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，所以实验时，应选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体； [2]实验中需要测量质量、温度和加热时间，已经有测量温度的温度计，测量质量的工具是天平，那么还需要秒表来测量加热时间。 （3）实验中使用两个相同的酒精灯加热，相同的加热器在相同时间内放出的热量相同，所以通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，这是转换法的运用。 （4）[1]由图丙可知，升高相同的温度（比如都从20℃升高到45℃），液体B加热时间长，由转换法，加热时间长的吸热能力强，所以液体B的吸热能力强； [2]汽车发动机的冷却液需要吸热能力强的物质，这样在升高相同温度时能吸收更多热量，所以应选用B作为冷却液。 （5）原方案用两个相同酒精灯加热，可能存在酒精灯火焰大小有细微差异等情况，改进方案用同一热源加热，能确保相同时间内两种液体吸收的热量相等。 探究二、比热容 1. 比热容 从上面的实验演示可以看出，不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了比较各种物质这种性质的不同，引入了比热容的概念。 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时，吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃） （3）物理意义：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。 2. 一些常见物质的比热容 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×10³ 铝 0.88×10³ 酒精 2.4×10³ 干泥土 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 通过表格理解： （1）不同物质的比热容一般不同。 （2）常见的物质，水的比热容最大，是4.2×103J/(kg·℃)。 （3）物质的比热容与物质的种类有关，如水和冰的比热容不同。 （4）有个别的不同物质（例如：冰和煤油），其比热容相同。 易错提醒 （1）比热容是物质本身的特征，它的大小与物质的种类和物质存在的状态有关； （2）比热容与物体的质量大小、温度的变化以及物质吸热或放热的多少无关； （3）比热容大（小）表示物质吸热本领强（弱），物质温度难以改变（容易改变）。 3. 水的比热容 （1）大小： （2）物理意义：1kg 水，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 【典例2】（24-25九年级上·湖南衡阳·期末）根据表中提供的数据，以下结论中正确的是（　　） 几种物质的比热容[单位：×103J/(kg·℃)] 物质 水 酒精 煤油 水银 冰 沙石 铝 铜 比热容 4.2 2.4 2.1 0.14 2.1 0.92 0.88 0.39 A．质量相等的酒精和煤油，吸收相同的热量后，酒精的温度变化更大 B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量更多 C．同一物质发生物态变化后，比热容不变 D．水的比热容比沙石的比热容大，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大 【答案】D 【详解】A．由表中数据知道煤油的比热容比酒精的比热容小，质量相等的酒精和煤油吸收相同的热量，根据吸热公式可知，煤油温度升高较大，即酒精的温度变化更小，故A错误； B．由表中数据知道c铝＞c铜，已知质量相同，升高的温度Δt相同，根据吸热公式可知，铝块吸收的热量更多，故B错误； C．比热容是物质的特性之一，但会随物态变化而改变。同一物质发生物态变化后，比热容改变，故C错误； D．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，所以内陆地区的温差比沿海地区的温差更大，故D正确。 故选D。 【典例3】关于比热容，下列说法中正确的是（    ） A．物质的比热容跟物质吸收或者放出的热量有关 B．物质的比热容跟物质的温度有关 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．比热容是物质本身的特性，与物质吸、放热及温度和质量都没关系 【答案】D 【详解】A．比热容是物质的特性，与吸收或放出的热量无关。例如，同种物质吸收不同热量时，比热容不变，故A错误； B．比热容与温度无关。例如，铁块温度升高时，其比热容仍为460J/(kg·°C)，故B错误； C．比热容是单位质量物质的特性，与总质量无关。例如，1kg水和2kg水的比热容相同，故C错误； D．比热容由物质种类和状态决定，与吸放热、温度、质量均无关，故D正确。 故选D。 【典例4】（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）在生产和生活中，常见到“水的比热容较大”这一特性的应用事例，以下事例中与这一特性无关的是（　　） A．夏天在房间内洒水降温 B．用循环水冷却汽车发动机 C．让热水流过散热器供暖 D．晚间，在春播秧田里灌水保温 【答案】A 【详解】A．夏天在房间内洒水降温，利用的是水蒸发吸热，与水的比热容大无关，故A符合题意； B．用循环水冷却汽车发动机，因水的比热容大，相同质量的水升高相同温度时吸收的热量更多，故B不符合题意； C．让热水流过散热器供暖，因水的比热容大，相同质量的水降低相同温度时放出的热量更多，故C不符合题意； D．晚间在秧田灌水保温，因水的比热容大，降温时释放更多热量，减缓温度下降，故D不符合题意。 故选A。 探究三、热量的计算 1. 物质吸热时热量的计算 吸热：；t：表示末温，t0表示初温，△t表示末温减初温。 2. 物质放热时热量的计算 放热：。t：表示末温，t0表示初温，△t表示初温减末温。 【典例5】沙子的比热容约为0.92×103J／(kg·°C) ，这表示质量是1kg的沙子温度升高1°C时吸收的热量约为0.92×103J。把质量是2kg、温度为20°C 的沙子加热到30°C，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°C 的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度？ 【分析】沙子吸收的热量 Q吸 = c沙m沙（t-t0）= 0.92×103J/（kg·℃）×2kg×（30℃-20℃） = 1.84×104J 水升高的温度 Δt= =2.2 ℃ 水的温度上升到 t=t0+Δt＝20℃+2.2℃=22.2℃ 【典例6】（25-26九年级上·江苏南京·阶段检测）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水，吸收4.2×106J的热量后，水升高的温度是______℃；若将20℃的冷水和80℃的热水混合，测得混合后的温度为60℃，不计热量损失，可知，冷水和热水的质量比是______。【已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）】 【答案】 80 1∶2 【详解】[1]水升高的温度为 在一标准大气压下水的沸点为100℃，所以实际水升高的温度为 [2]将20℃的冷水和80℃的热水混合，测得混合后的温度为60℃，不计热量损失，则冷水和热水吸收和放出的热量相等，根据可知，比热容和吸放热相同时，质量和温度变化量成反比，则冷水和热水的质量比为 【典例7】（25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测）如图所示，是小明同学做冰熔化实验时绘制的温度—时间图像，冰的质量是，若相同时间内物质吸收的热量相同，根据图像所给信息，算出阶段物质吸收的热量是______J，阶段物质吸收的热量是______J。（，） 【答案】 【详解】[1]在AB加热时间内，冰从-80℃升高到0℃，阶段物质吸收的热量是 [2]若相同时间内物质吸收的热量相同，BC段冰处于熔化过程，用时10min，AB段用时5min，阶段物质吸收的热量是AB段吸收热量的2倍，阶段物质吸收的热量是 【归纳整理】 第1节 热量 比热容 【课堂练习】 1．（25-26九年级上·黑龙江佳木斯·阶段检测）探究“不同物质吸热升温特点”实验中，合理的操作组合是（　　） ①选用质量相同的水和煤油②选用体积相同的水和煤油 ③用相同火焰的酒精灯加热④加热时间相同时比较末温 ⑤末温相同时比较加热时间 A．①③④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②④⑤ 【答案】A 【详解】①探究“不同物质吸热升温特点”，要控制不同物质的质量相同，所以要选用质量相同的水和煤油，故①正确； ②控制水和煤油的质量相同，而不是体积，因为水和煤油密度不同，体积相同质量不同，故②错误； ③用相同火焰的酒精灯加热，能保证相同时间内物质吸收的热量相同，故③正确； ④⑤可以通过加热时间相同时比较末温，末温低的物质吸热能力强；也可以末温相同时比较加热时间，加热时间长的物质吸热能力强，故④⑤正确； 综上，合理的操作组合是①③④或①③⑤。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．（25-26九年级上·山东德州·阶段检测）关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容与热量有关，某种物质吸收或放出热量越多，比热容越大 B．砂石的比热容是，它表示砂石升高1℃吸收的热量是 C．相同温度、相同质量的不同物质，比热容大的所含的热量多 D．各种物质都有自己的比热容，它是物质的特性之一 【答案】D 【详解】AD．比热容是物质的一种特性，不同物质，比热容一般不同；比热容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，故A错误，D正确； B．砂石的比热容是，表示1kg砂石温度升高（或降低）1°C吸收（或放出）的热量是，故B错误； C．由公式得，物质吸收热量的多少，与物质的比热容、质量和温度变化量有关，热量是过程量，不能说含有多少，故C错误。 故选D。 3．（25-26九年级上·福建·阶段检测）家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海洋与陆地间的温差也导致了近地面大气密度和气压的差异，进而出现海陆风现象。如果气流会从低温区域向高温区域运动。仅在海陆风因素的影响下，图乙、图丙所示的情形通常分别发生在（　　） A．白天、夜晚 B．夜晚、白天 C．白天、白天 D．夜晚、夜晚 【答案】A 【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容，白天太阳照射时，海洋升温慢，陆地升温快，陆地的热空气就上升，地面附近海洋的空气来补充，气流就从海洋向陆地，即风从海洋吹向陆地； 晚上陆地很快就冷却下来，而海洋则很慢，海洋的温度高，而陆地的温度低，地面气体就从陆地流向海洋，即风从陆地吹向海洋。因此白天，风力发电机翼朝向大海，晚上，风力发电机翼朝向陆地。则图乙是白天，图丙是晚上。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（    ） A．水的比热容表示水的温度升高吸收的热量为 B．加热1min，水吸收的热量为 C．乙液体的比热容为 D．图线B是水的温度随加热时间变化图像 【答案】C 【详解】A．表示质量为1kg的水温度升高吸收的热量是，故A错误； BD．根据，则相同条件下，水温度升高较慢，乙液体温度升高较快，则A为水的温度随加热时间变化图像，B为乙的温度随加热时间变化图像，水加热4min，温度从升高到，则加热1min，根据求得水吸收的热量 故BD错误； C．水与乙液体用相同的加热器加热，加热相同时间吸收的热量相同，结合图像，加热5min乙液体的温度从升高到，乙吸收的热量 乙液体的比热容 故C正确。 故选C。 5． “拗九节”是福州特有的民间传统节日，弘扬了中华民族敬老的传统美德，若煮熟一锅“拗九粥”相当于将5kg的水从加热至，则这锅粥吸收的热量是__________。[] 【答案】 【详解】粥吸收的热量 6．铁块和铁丝的质量之比是，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比是___________，若它们放出相等的热量，降低的温度之比是___________。 【答案】 3:1 1:3 【解析】【小题1】[1][2]由题可知，质量比 同种物质（铁），比热容 相同，由可得，当它们升高相同的温度，吸收的热量之比 同理若它们放出相等的热量，降低的温度之比是 解得 7．把凉的奶盒放入盛有热水的保温桶中，它们的温度随时间变化的图像如图所示。已知奶与热水的质量相同，则其中_________（选填“甲”或“乙”）代表奶温度变化的图像。若不考虑热损失，则甲、乙的比热容之比为_________。 【答案】 乙 【详解】[1]把凉的奶制品放入盛有热水的保温桶中，奶制品吸热温度会升高，因此乙代表奶制品温度变化的图像。 [2]甲为热水，乙为奶制品，不考虑热损失，水放热等于奶制品吸热，即 由图可得 整理可得 甲、乙的比热容之比为。 8．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）如图甲所示，将盛有热牛奶的瓶子放在冷水中，图乙是250g牛奶与500g冷水的温度随时间变化图像，图中表示牛奶温度随时间变化曲线的是___________（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”），牛奶放出的热量___________（选填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。牛奶的比热容为___________J/（kg·℃）。[忽略各种热量的损失，c水=4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】 Ⅰ 等于 3.36×103 【详解】[1]把盛有热牛奶的瓶子放在冷水中，牛奶的温度会下降，所以图中Ⅰ曲线是表示牛奶温度变化的曲线。 [2][3]由图可知，牛奶的初温是，水的初温是，混合后牛奶和水的末温都是，忽略各种热量的损失，牛奶放出的热量等于水吸收的热量，即 由得， 则牛奶的比热容为 9．传统燃油汽车工作时会产生大量热量，常用水作为冷却剂来降低发动机温度。 (1)请用所学物理知识解释，为什么选用水作为冷却剂。 (2)请列举两个利用水这一特性的生活实例。 【答案】(1)因为水的比热容较大，质量相同的水和其他物质相比，升高相同温度时，水可以吸收更多的热量，对发动机的冷却效果更好，因此选用水作为冷却剂。 (2)① 冬季供暖系统中用水作为传递热量的介质； ②傍晚往稻田中灌水，防止夜间降温冻坏秧苗。 【详解】（1）根据公式可知，在质量和升高的温度相同时，物质的比热容越大，吸收的热量就越多。水的比热容较大，升高相同的温度时，能吸收更多的热量，所以常用作冷却剂。 （2）①冬季供暖系统用水作介质，是因为水的比热容大，在降低相同温度时，水能放出更多的热量，使房间更暖和； ②傍晚往稻田中灌水，是因为水的比热容大，在夜间气温降低时，水能放出大量的热量，使秧苗的温度不致于过低而被冻坏。 10．（25-26九年级上·贵州安顺·期末）夏天，城市中心的气温往往比郊区高，如图所示，这种现象被称为热岛效应。请从比热容的角度，简要解释形成原因。 【答案】城市中心多水泥、沥青等比热容小的物质，郊区多水、植被等比热容大的物质；相同质量的不同物质吸收相同的热量时，比热容小的物质温度升高更快。夏季城市中心比热容小的物质占比居多，升温幅度远大于郊区，因此城市中心气温更高，形成热岛效应。 【详解】城市中心以水泥、沥青、砖石等物质为主，这类物质的比热容较小；郊区则分布着大量水体（河流、湖泊）、土壤和植被，这些物质的比热容相较城市的主要物质的比热容更大。夏季白天，城市和郊区吸收的太阳热量大致相同，根据比热容的特性：相同质量的不同物质，吸收相同的太阳辐射热量时，比热容小的物质温度升高得更快、幅度更大。城市中心因比热容小的物质占比大，导致温度快速且大幅升高，最终形成城市中心气温高于郊区的热岛效应。 11．（24-25九年级上·福建南平·阶段检测）在标准大气压下，将一壶内质量为2kg，初温为30℃的水，加热到80℃[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。求： (1)水吸收的热量Q吸； (2)接着再继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，求水的末温t末。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）水又吸收了 的热量后，假设水未沸腾，水升高的温度 此时水的温度将达到 在标准大气压下，水的沸点为 ，水在沸腾过程中吸收热量但温度保持不变。所以水在加热到 后开始沸腾，水的末温 。 12．（25-26九年级上·甘肃武威·阶段检测）在一个标准大气压下，将质量为的金属块加热到后，立即投入质量为、温度为的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到。已知，求： (1)金属块的比热容； (2)如果这些热水继续吸收的热量，则水的末温。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量为 由于金属块放出的热量等于水吸收的热量 金属块的温度变化 金属块的比热容： （2）水吸收额外热量后升高的温度： 理论末温： 因在标准大气压下，水的沸点为，故实际末温为。 【课后反思】 本节课学习了热量与比热容的核心知识，掌握了探究吸热能力的实验方法，能利用公式进行基础热计算。 反思：是否理解比热容是物质特性，不受质量、吸放热影响？生活中哪些现象可以用水的比热容解释？还有哪些计算步骤容易出错？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $