1.3 第1课时探究物质的比热容-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

福南针·课堂花化·化年纸·物理(JK) 第3节 第1课时 探究物质的比热容 课 前 自 知识点①物体的吸热能力 (1)物体由于吸收或放出热量而使物体温 度变化的过程，实质上是内能转移的过程。 (2)物体温度升高，吸收热量的多少与多种 因素有关。 大量实验表明，物体吸收热量的多少，不仅 与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物 质有关。 ①同一种物质升高相同的温度，质量大的 吸收的热量多； ②相同质量的同种物质，温度升得越高吸 收的热量越多； ③相同质量的不同种物质，升高相同的温 度，吸收的热量不同。 知识点②比热容 (1)比热容的引入。 通过大量实验表明：相同质量的同种物质， 升高（或降低）相同的温度，吸收（或放出）的热 量相同。质量相等的不同物质，升高（或降低） 相同的温度时，吸收（或放出）的热量是不同的。 由此揭示出物质的一种特性。为了描述不同物 质的吸热（或放热）性能，我们用1kg的某种物 质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热 量来描述物质吸热（或放热）性能，而引入了比 热容这一物理量。 (2)比热容。 ①定义：质量为m的某种物质，吸收（或放 比热容 出)热量Q,温度升高（或降低）了△，则又即 m△t 是这种物质的比热容，符号是c; ②单位：在国际单位制中，比热容的单位是 J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度； ③水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。它 的物理意义是1kg的水温度升高（或降低） 1℃，吸收（或放出）的热量是4.2×103J; ④特点：比热容反映了物质吸收或放出热 量的性能，它是物质的一种特性。物质的比热 容与物质的种类和状态有关；与物体的质量、体 积、温度变化量（状态不变）以及吸收（或放出） 热量的多少等无关。 (3)关于比热容表。 从教材比热容表中可以看到： ①常见的物质中水的比热容最大； ②液体的比热容一般比固体大； ③固体中非金属的比热容一般比金属的比 热容大。 (4)比热容反映了物质吸收或放出热量的 性能，它是物质的一种重要特性。这种特性不 仅在生活和生产中有广泛应用，对于我们理解 自然现象，预测大自然的气候变化，也有很大的 帮助。 课中学 法 指 导 1.对比热容概念的理解 (1)比热容是比较质量相同的不同种物质， 升高相同温度时吸热性能不同的物理量，比热 容是物质的特性之一，它是由物质本身决定的。 不同的物质比热容不同，同种物质的比热容相 同，利用物质的这种特性可以鉴别物质。 (2)比热容是由质量、升高温度和热量来定 义的，但是对同一种物质来说，比热容不随物质 的质量、温度、吸收（或放出）的热量而改变，每种 物质在同一状态下比热容是确定的，但物质状态 发生变化时，比热容改变。如水的比热容是4.2× 10J/(☑kg·℃)，而冰的比热容是2.1×10J/kg·℃)。 【例1】下列说法中正确的是 () A物质吸收的热量越多，它的比热容就 越大 B.物质的温度变化越小，它的比热容就 越大 C.把一个铁块分开，其中一块铁因为质量 小了，所以比热容就大了 D.相同质量的不同种物质，升高相同温度， 吸收的热量越少，比热容就越小 【答案】D 2.关于水的比热容较大这一特性的应用 从比热容表中还可以看出，各物质中，水的 比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却 的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特 征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同 时，白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海 地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区 温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之 中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海 寒冷。 水的比热容较大还意味着，在升高（或降 低)相同的温度的情况下，吸收（或放出）的热量 要多一些。这一特性在生产、生活中也经常利 用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要 发热，通常要用循环流动的水来冷却（冷却剂）。 冬季也可让热水流过散热器来供暖。 【例2】沙漠地区为什么会有早穿皮袄午 穿纱的奇特现象？沿海地区可能出现这种现 象吗？ 第1章内能 【答案】沙漠地区多沙石，沙石比热容小， 夜间沙石散热，温度降低较快，因而早晨气温较 低。午间在阳光照射下，沙石吸热后温度升高 较快，气温迅速上升，因而出现早、午气温差别 较大的奇特现象。沿海地区多水，水的比热容 较大，夜间海洋与沙漠地区放出相同热量，海洋 的温度降低较慢，早晨气温就不太低；同理，白 天气温也不会升高得太快，所以沿海地区不会 出现早穿皮袄午穿纱的现象。 【例3】汽车发动机工作时，缸体的温度很 高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却。 一般使用水来充当冷却剂，主要有如下考虑： ①成本低廉、取材方便；②水的 比较大， 在同等条件下吸热比较多，冷却效果好；③水在 沸腾时，吸收热量，温度 ,能确保缸体的 温度不致升得过高。 【答案】比热容不变 课后 巩固提 升 【基础训练】 一、填空题 1.比热容是表示质量相等的不同物质，升高（或 降低)相同的温度时，吸收（或放出）的热量是 不相同的一种 。比热容与物质的种 类和状态 ,与物体的质量、体积、温度 变化量（状态不变）以及吸收（或放出）热量的 多少 。(后两空选填“有关”或“无关”) 2.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，若将 2kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是 J/(kg·℃)；水结冰后它的比热 容将 (选填“改变”或“不变”)。 3.(2025·南京)如图所示，用红外灯加热质量相 同的水和沙子，水和沙子吸收热量的多少通 精南针·课堂优化·化年纯·物理(JK) 过 来反映。加热过程中发现水 升温较慢，原因是水的 较大。 红外灯 沙子 水 © 4.(2025·威海)在两只相同石锅内分别添加质 量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加 热， (选填“高汤”或“清水”)升温较 快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时 间，说明石锅温度 (选填“低于”“等 于”或“高于”)水的温度。(c高汤<c水) 5.(2025·宁夏)沿海地区昼夜温差小，而内陆和 沙漠地区昼夜温差较大，这是因为水与沙子 相比，水的 大。 二、选择题 6.关于物质的比热容，下列说法中正确的是（) A.比热容是物质的一种属性，只和物质的种 类有关 B.同种物质质量越大比热容就越大 C.因为水的比热容较大，所以比较适合作冷 却剂 D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变 7.(2025·甘孜)某学校物理兴趣小组用控制变 量的方法比较a、b两种液体的比热容c。和cb。 他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸 收相同的热量后，液体α的温度从20℃升高 到50℃，液体b的温度从10℃升高到70℃， α、b两种液体均未沸腾。由此可知 () A.Ca>Cb B.Ca<Cb C.Ca=Cb D.Ca=3Cb 8.(2023·常德)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 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103 沙石 约0.92×10 铜 0.39×103 A.不同种类的物质，比热容一定不同 B.比热容与物质的状态无关 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 9.(2024•湖北)如图甲，利用相同规格的加热器 加热等质量的α、b两种液体，得到温度随时间 变化的图像如图乙，分析可知 () 温度 时间 甲 乙 A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中 的多 B.a和b的吸热性能都随着温度的升高不断 增强 C.升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热 能力比b弱 D.相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热 性能比b强 10.(2024·广西)冬天，人们常用热水袋取暖。 水能长时间供暖，主要原因是水的 () A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小 11.(2024武汉)下列事例中，与“水的比热容较 大”这个特性无关的是 () A.汽车发动机用水作冷却剂 B.人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 C.海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D.生物体内水的比例很高，有助于调节生物 体自身的温度 三、简答题 12.夏天，小明去海滨城市旅游时，他赤脚走在 海边的沙滩上，感觉到沙子热得烫脚而海水 却是凉凉的。这是为什么？ 四、实验题 13.(2025·泰安)在“探究物质的吸热能力”的实 验中，两个相同的容器内分别装入人质量、初 温都相同的两种液体a、b,用相同的电加热 器给它们加热，用温度计测量液体的温度， 实验装置如图甲所示。 温度/℃ h 月 时间/min 丙 (1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。 (2)加热相同的时间，温度变化小的液体吸 热能力 (选填“强”或“弱”)；液体的内 能增加是通过 (选填“热传递”或 “做功”)的方式改变的。 (3)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温 度随时间变化的图像。分析图像可知：如果 要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体 (选填“a”或“b”)作为供暖物质，效果更佳。 第2课时热量的计算 课前自主 导 学 知识点①热量的计算公式 (1)物体温度升高时吸收的热量为 Q吸=cm△t升=cm(t-to)。 (2)物体温度降低时放出的热量为 Q放=cm△t降=cm(to一t)。 其中，c为物质的比热容，m为物体的质量， 第1章阳能 to为物体的初温，t为物体的末温。 如果用△t表示物体升高或降低的温度， 那么物体温度升高吸收的热量或物体温度 降低放出的热量可以写为：Q=cm△t。 其中△t为物体温度的变化值，即物体的高 温值与低温值之差。 知识点②热量的计算 利用热量的计算公式，不仅可以计算物体 吸收（或放出）热量的多少，还可以计算物质的 比热容、质量和温度变化等，计算式为： cm 知识点③热平衡（补充） 两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将 放出热量，温度降低；低温物体将吸收热量，温度升 高，最后两物体温度相同，这时两物体达到了热平 衡。热平衡的唯一标志是两物体温度相同。 如果在热传递过程中，两个物体之间只有 热传递，没有热量的损失，则有Q吸=Q煎，这称 为热平衡方程。 课中学法指 导 1.正确理解热量的计算公式：Q=cm△t (1)由该公式可知，物体温度改变时吸收或 放出的热量只由物质的比热容、物体的质量和 物体温度改变量这三个因素决定，与物体的初 温、末温的高低无关。 (2)应用热量公式时，对有关温度的文字叙 述应特别谨慎，不可乱套。“升高”“升高了”和 “降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t, 而不是温度t;而“升高到”“降低到”对应的则是 物体的末温t。 (3)应用热量公式代入运算时，各物理量的 单位必须统一为国际单位。 【例1】有一高温物体被投入质量为 100g、温度为20℃的水中，如果传给水的热量 是2.1×104J,则水的温度会升高到多少摄 3指南针·课堂优化·九年级·物理(JK)·参考答案 指南针·课堂优化·九年级·物理同步答案 第1章内能 m==,1.84X10'J q4.6×10J/kg =0.4kg Q--2.898X101=6.9X10J 42% 答：(1)太阳能汽车行驶的平均速度为15m/s;(2)消耗 该液态燃料的热值为 第1节分子动理论 的电能相当于完全燃烧0.4千克的汽油释放的能量。 能力提高 g-=-69g-2.3X10e 基础训练 23.A24.AD 答：(1)此过程中，烧杯内水吸收的热量为2.898×105J; 一、填空题 1.无规则运动引力斥力 (2)该液态燃料的热值为2.3×10J/kg。 第3节比热容 2.分子在永不停息的无规则运动斥力 能力提高 3.间隙分子在永不停息地做无规则运动 第1课时探究物质的比热容 12.D 4.变大分子间有引力5.固体凝华 基础训练 13.由Q吸=cm△t得， 二、选择题 一、填空题 冷水吸收的热量Q铃=c水m特△ 6.A7.B8.B9.D10.D11.B12.A13.B 1.特性有关无关2.4.2×103改变 热水放出的热量Q做=c水m热△t2 三、简答题 3.加热时间比热容4.高汤高于5.比热容 由于不计热量损失：Q吸=Q做， 14.该说法正确。因为物质是由分子构成的，分子之间存在间 二、选择题 C水m冷△h=C水热△t2 隙，分子在不停地做无规则运动，当瓶内压强足够大，在压 6.C7.A8.D9.C10.C11.B 即m%(50℃-20℃)=m(90℃-50℃)① 力的作用下，油分子会从钢分子的间隙中渗出。 三、简答题 又由题意m十m然=56kg② 四、实验题 12.因为沙子的比热容比海水的小，吸收相同的热量，相同 联解①②得m岭=32kg;m钻=24kg 15.分子在永不停息地做无规则运动 质量的沙子比海水温度升高快，所以他感觉到沙子热 答：需用冷水32kg,热水24kg。 第2节内能和热量 得烫脚而海水却凉凉的 拓展应用 四、实验题 14.(1)丁(2)C(3)3.5 基础训练 13.(1)29(2)强热传递(3)a 第4节跨学科实践：风 一、填空题 第2课时热量的计算 1.所有分子动能分子势能 基础训练 基础训练 2.做功热传递机械内内 一、填空题 一、填空题 3.温度差内能温度 1.比热容4.2×10 1.空气北东南2.上升降低低于低高 4.扩散现象运动快 2.沙子沙子的比热容比水小8.4×103 3.小高降低海陆低降低陆海 5.机械具有无规则6.热传递扩散 二、选择题 3.4.2×1091.25×104 7.热值化学8.减小做功 4.D5.D6.A 4.8.4×1053.696×10544% 9.180 能力提高 二、选择题 5.1.68×1050.056.不相等1.8×105酒精 7这是因为火场周围的空气受热膨胀，密度减小而上升，气压 10.C11.D12.D13.A14.C15.D16.BD17.C 7.3.0×103×103 降低，形成低压区，离火场较远的地方气压较高，冷空气从 18.A 二、选择题 离火场较远的地方流向火场再受热而上升，从而形成了风。 三、简答题 8.D9.B 所以有火的地方就有风。 19,使图钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦，克服摩擦做功，使三、计算题 拓展应用 图钉帽发热，温度升高，这一过程中将机械能转化为内能， :10.(1)水吸收的热量 8.(1)城市热岛效应是指城市区域的气温显著高于周边乡村 这是通过做功方式来改变了物体的内能。 Q吸=c水m水(t一t) 地区的现象 四、实验题 =4.2X103J/(kg·℃)×4kg×(70℃一20℃) (2)B(3)CD 20.(1)①② (2)不变 =8.4×105J 五、计算题 (2)煤气完全燃烧放出的热量 第2章 改变世界的热机 21.由g=9得，无烟煤的热值 Q=mg=0.05 kgX4.2X10 J/kg=2.1X105 J (3)煤气炉加热的效率 第1节热机 9=Q=6.8X10j =3.4×10°J/kg 98×10%=2x18 ×100%=40% 基础训练 m 20 kg 一、填空题 答：无烟煤的热值为3.4×10J/kg。 答；(1)水吸收的热量为8.4×10J;(2)煤气完全燃烧放1.内能内机械 22.(1)太阳能汽车行驶的平均速度 出的热量为2.1×10°J;(3)煤气炉加热的效率为40%。2.内机械机械3.做功扩散 u==2X10m=15m/s 11.(1)烧杯内水吸收的热量为 4.一端运动到另一端吸气压缩做功排气做功能 t 30×60s Q级=c*m水(t-t)=4.2X103J/(kg·℃)X1kgX 量221 (2)由Q做=mg得，要释放1.84×10J的热量需要燃烧 (100℃-31℃)=2.898×105J 5.(1)打开关闭汽缸上部汽缸下部空气汽油 汽油的质量 (2)该液态燃料完全燃烧放出的热量为 (2)关闭汽缸上部增大升高 49 (3)火花塞形成的高温高压的燃气汽缸下部关闭 打开汽缸上部 6.做功压缩7.比热容做功 8.内机械152.3×10 二、选择题 9.C10.B11.D12.C13.A14.B15.C16.B 能力提高 17.活塞上的平均压力 F=pS=2×10Pa×0.01m2=2X104N 一次做功冲程所做的功 W1=Fs=2×104N×0.15m=3×103J 由于单缸四冲程的柴油机飞轮转2转做1次功，四汽缸、 四冲程的柴油机1min做功的次数 n=4X7×N=4X2X1200=2400 四汽缸、四冲程的柴油机1min内所做的功 W=nW=2400X3×103J=7.2×108J 发动机的功率 P=Y=7.2X10J=1.2X10w=120kw 60s 答：这台发动机的功率是120kW。 拓展应用 18.(1)相互的运动状态 (2)进气降低20减小 第2节热机效率 基础训练 一、填空题 1.做有用功燃料完全燃烧所释放 2.汽缸散热能量高温废气的能量 、克服摩擦的能量 高温废气带走 3.蒸汽机柴油机4.做功2 5.1.61×105机械3.5X10-3 二、选择题 6.A7.B8.C9.D10.A 三、计算题 11.(1)消耗柴油的质量 m=p袋满V=0.8X10kg/mX0.5X10-3m=0.4kg (2)牵引力功率 P=W=E=Fu=1600NX20m/s=3.2X10W t t (3)柴油机做的有用功 W有=Fs=1600N×4300m=6.88×105J 柴油完全燃烧放出的热量 Q放=m9柴袖=0.4kg×4.3×10J/kg=1.72×10J 柴油机效率 ×10%-是8×1号×1o0%=40% n一Qs 答：(1)消耗柴油的质量是0.4kg:(2)牵引力的功率是3.2 50