13.1 热量 比热容（教学设计）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“热量 比热容”核心知识，通过沙滩与海水温差、烧水时间差异等生活情境导入，引发认知冲突，引导学生通过“比较不同物质吸热能力”实验，建立比热容概念，衔接热量计算与生活应用。 资料以科学探究为核心，采用控制变量法和转换法设计实验，结合《比较不同物质的吸热能力》等视频及传感器实验，培养科学思维与探究能力。通过水的比热容应用及温室效应拓展，落实科学态度与责任，助力学生理解抽象概念，为教师提供丰富教学案例与分层练习。

13.1 热量 比热容（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第1节 热量 比热容 教学 目标 物理观念 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。 科学思维 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。 科学探究 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。 科学态度 与责任 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。 教材 分析 本节课是第十三章《内能》的核心重点内容，是热学模块的奠基性课程。热量是热传递过程中内能转移的量度，比热容是初中物理唯一一个表征物质吸放热特性的物理量，属于物质的固有属性。 教材以生活中烧水、晒衣服、海边昼夜温差等现象切入，通过控制变量法、转换法的实验探究，引导学生发现不同物质吸热能力的差异，进而引出比热容的概念、单位、物理意义及热量计算公式。本节课内容抽象、物理量关联多，既是本章教学难点，也是中考高频考点，为后续热机、热值计算、热效率计算等内容奠定核心基础。同时，课程紧密结合生活实际，能帮助学生建立物理源于生活、用于生活的认知。 学情分析 已有基础：初三学生已经掌握内能、温度的基本概念，熟悉热传递的三种方式，具备初步的控制变量实验思维，能完成基础的实验操作和数据记录，对生活中物体吸热升温的现象有直观认知。 认知难点：学生极易混淆温度、内能、热量三个物理量，普遍存在“物体温度越高，含有的热量越多”的错误认知；比热容概念抽象，学生难以理解其“与质量、温度、吸放热无关，是物质固有属性”的核心特点；无法灵活运用转换法通过加热时间判断吸热量多少，公式计算和生活现象解释容易出错。 学习特点：学生好奇心强，乐于动手实验，但逻辑归纳、抽象建模能力较弱，需要通过具象实验、分层提问、案例拆解突破难点。 教学重点 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。 教学难点 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。 教学 器材 相同规格电加热器2个、烧杯2个、温度计2支、秒表1个、天平1个、适量清水、食用油、玻璃棒（搅拌均匀，保证受热一致） 多媒体ppt，包含视频：《比较不同物质的吸热能力》、《用传感器比较不同物质的比热容》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 1. 生活情境提问 提问1：夏天正午，赤脚走在沙滩上感觉烫脚，走进海水里却很凉爽；傍晚沙滩快速变冷，海水依旧温暖。为什么相同日照条件下，沙子和海水温度变化差距这么大？ 提问2：烧水时，烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长；烧开冷水比温水需要的时间长。说明物体吸热多少和什么因素有关？ 2. 导入新课 引导学生结合生活经验思考发言后，顺势引出本节课要探究的核心问题：不同物质的吸热能力有什么差异，从而展开新课学习。 设计意图：从学生熟悉的生活现象切入，引发认知冲突，激发探究兴趣，自然引出本节课核心知识点。 思考并回答老师的问题 学习新课 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. 演示实验——比较不同物质吸收热量的情况 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】食用油、水、加热器、温度计、2个烧杯、托盘天平（配套砝码）、秒表。 【实验步骤】 （1）按图组装器材。 （2）取质量相同的水和食用油（200g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 （3）打开电加热器，同时给水和食用油加热，每隔2min记录一次温度，并将其填入设计的表格中，记录数据如下。 【分析与论证】 （1）质量相等的水和食用油吸收相同的热量（加热的时间相同），升高的温度不相同，食用油升高的温度比水的多。 推理：质量相等的水与食用油升高相同的温度，吸收的热量不相同，水吸收的热量比食用油的多。表明水和食用油吸热本领不一样。 （2）换用其他物质进行实验，发现在质量相同，升高的温度相同时，不同物质吸收的热量也不同。 【播放视频】——《比较不同物质的吸热能力》 【实验结论】 质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量不相等。 【注意事项】 （1）温度计的使用方法 液泡要全部浸入液体中，不能碰容器壁，也不能碰容器底部。 （2）选择相同的热源的目的 是为了让两种物质吸收的热量相同（本实验是一个理想化实验，不考虑热量散失） （3）选择不同的液体进行实验，目的是什么？ 这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普遍性。 （4）控制变量法的应用 ①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中（注意不是体积相同）。 ②实验中选用相同的电加热器给水和食用油加热相同时间，使两种物质吸收的热量相同。 ③让水和食用油升高相同的温度，比较加热的时间。 （5）转换法的应用 电加热器每秒放出的热量是一定的，加热相同时间，放出的热量相同。不考虑热量损失，放出的热量全部被水和食用油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。 （6）判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱。 ②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强。 【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。 知道了什么是热传递，以及热传递发生的条件 知道热量的概念与单位。 设计实验，知道实验器材；知道需要测量的物理量；设计实验记录表格；实验所用方法。 观看视频，分析数据，得出实验结论 知道了该实验需要注意的事项 通过例题讲解，加深理解不同物质吸热的强弱对比以及更多不同的实验装置 学习新课 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，即用比热容来比较物质吸热能力的物理量。 （1）定义： 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，用符号c表示。 （2）定义式： c= c：比热容，单位：J /（kg·℃），读作：焦每千克摄氏度 Q：吸收或放出的热量 m：质量，单位：kg △t：升高或降低的温度，单位：℃ （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）比热容与物质的种类和状态有关，如水和冰的比热容不同。 （4）有个别不同的物质（例如：冰和煤油），其比热容相同。 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。 【播放视频】——《比热容在生活中的应用》 4. 拓展实验—用传感器比较不同物质的比热容 【讲解】如图所示，用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同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。 在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开关，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油的温度—时间图像，进而比较它们的比热容。 【播放视频】——《用传感器比较不同物质的比热容》 【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。 思考问题，引出比热容的概念。 理解掌握比热容的物理意义、定义、单位、数学表达式，知道比热容是物质的特性。 通过表格分析数据，并知道了不同物质的比热容的特点和规律 知道了水的比热容，以及水比热容在生活中的利用 拓展实验可实现数据采集、处理、分析和图像绘制同时进行。克服了传统实验测量不够准确，数据分析处理所需大量时间的缺点，节省课程时间，提高了教学效率。 通过典例练习，加深理解不同物质比热容的特点 通过例题练习，加深理解物质的比热容的影响因素 了解更多的水比热容在生活的利用 学习新课 三、热量的计算 1. 热量的计算 【引导学生推导出热量公式】 根据比热容公式c= （1）物体温度升高时，所吸收的热量为 Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，所放出的热量为 Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt t0表示物体原来的初温度，t表示物体的末温度。 （3）公式Q=cm (t-t0) = cm△t各物理量单位的选择 根据公式Q=cm (t-t0) = cm△t m表示物质的质量，单位：kg △t表示改变的温度，单位：℃ C表示物质比热容，单位： J/（kg·℃） Q表示吸收或放出的热量，单位：J 2. 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。 （2）热平衡方程：Q吸 = Q放 c1m1（t1-t01）＝c2m2（t2-t02） 【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 思考问题，用数学方法进行计算，从而推导出热量的计算公式。 知道热平衡概念，会进行有关的热量计算。 通过典例，会运用热量公式的变形公式求温度 会利用热量公式求不同物质的质量之比 通过典例7，会分析温度-时间图像处理热量相关的问题 学习新课 四、地球的温室效应 学生阅读课本第6页～7页《地球的温室效应》，回答问题： 什么是温室效应？温室效应加剧的原因是什么？温室效应加剧对人类的主要影响是什么？ 【教师归纳】 1. 温室效应 地表受热后，也会产生热辐射，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。 2. 温室效应加剧的原因 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炭和石油，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。 3. 温室效应加剧对人类的影响 如果地球表面的温度过高，将会导致两极的冰川融化，使得海平面上升，有些沿海城市面临建筑下沉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。 阅读课本第6页～7页《地球的温室效应》，回答问题。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 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。 板 书 设 计 第1节 热量 比热容 一、热量 1. 定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 2. 单位：焦耳（J）。 二、比热容 1. 影响因素：质量、升高的温度、物质种类。 2. 物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 3. 定义：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。 4. 公式： c = 5. 单位：J/（kg·℃） 6. 理解：比热容是反映物质自身性质的物理量。不同物质，比热容一般不同。 三、热量的计算 1. 吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt 2. 放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 注意： （1）Δt是温度变化量，t表示末温，t₀表示初温，计算时要注意区分初温和末温； （2）在标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾后持续吸热但温度保持不变，计算末温时不能忽略沸点的限制。 课 堂 小 结 第1节 热量 比热容 作 业 1. 完成教材课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业 教学反思 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 $