1.3 第2课时热量的计算-【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）

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·九年纸·物理(JK) 氏度？ 【解答】由公式Q⑧=cm(t一to)变形可得 t=Q十o cm 2.1×104J -4.2×10j7kg:Cx0.1kg+20℃ =50℃+20℃=70℃ 答：水的温度会升高到70℃。 2.正确使用Q=cm△t和Q吸=Q放 (1)公式Q=cm△t适用于物态不发生变化 时的情况。如果过程中存在物态变化，不能使 用这个公式。例如，晶体熔化需要吸热，此时晶 体温度不变，从外界吸收热量就不能使用该公 式计算。 (2)公式中△t为物体温度的变化。物体吸 热时，△t就等于末温减去初温，表示升高的温度； 物体放热时，△：就等于初温减去末温，表示降低的 温度，△t总是等于较高的温度减去较低的温度。 (3)热平衡方程Q吸=Q放。只有达到热平 衡，且没有热量的损失时，才可使用此公式。在 分析具体问题时，应将所有物体在热交换时的 情况都考虑到，既不要遗漏，也不要重复，分清 哪些物体是吸热，哪些物体是放热。 【例2】将质量为0.5kg、温度为95℃的 水与质量为3.6kg、温度为20℃的沙子充分混 合，测得混合温度为50℃。假设水放出的热量 全部传给沙子，那么沙子的比热容是多少？ 【解答】水放出的热量为 Q效=c水m水(to水一t) =4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×(95℃ 50℃) =9.45×104J 沙子吸收的热量为Q吸=Q放=9.45×104J 又因为Q级=c沙m沙(t一to沙） 9.45×104J 故c*=md-t）3.6kgX60℃-200 =0.875×103J/(kg·℃) 答：沙子的比热容是0.875×103J/(kg·℃)。 3.综合应用Q吸=cm△t和Q放=mg(或Q做- Vg)进行相关计算 (1)燃料燃烧放出的热量不会完全被被加 热的物体吸收，所以Q吸<Q放。通常把被加热 的物体吸收的热量与所用燃料完全燃烧放出的 热量之比叫作热效率(，即：7×100%，则 则有Q吸=Q微(？<1)。只有当题目中说明“不 计热损失”或“放出的热量完全被吸收”时，才可 认为Q吸=Q放。 (2)由Q吸=cm△t、Q放=mq和Q吸=7Q放可 以得到：cm△t=mq(当“不计热损失”时，7取 1),此等式中六个物理量，任意知道五个物理 量，就可以求出第六个物理量。 (3)若是用一定质量的某种燃料给一定质量 的液体（如水）加热，求液体升高的温度时，还要考 虑计算出的末温是否超过了该液体的沸点，若超过 了，由于液体沸腾后虽然吸收热量但温度不再上 升，所以升高的温度只能取沸点与初温之差。 【例3】小红家里原来用液化石油气烧水， 每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学 习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一 台简易的太阳能热水器。 (1)若用这台热水器每天可将100kg的水 从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是 多少？ (2)若液化石油气燃烧放出的热量有70% 被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天 可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的 热值是8.0×10J/kg) 【解答】(1)水吸收的热量： Q级=cm(t-to) =4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃- 20℃) =1.68×10J (2)Q-Q=1.68X10」=2.4X10J 70% Q=n24X10L=0.3kg m气= 9气8.0X10J/kg 答：(1)水吸收的热量是1.68×10J;(2)每天可 节约液化石油气0.3kg。 【例4】焦炭的热值是3×10J/kg,完全燃 烧2kg焦炭放出的热量是 J,若这些热 量的42%被水吸收，则在1个标准大气压下可 使初温为25℃、质量为50kg的水温度升高 ℃。[c水=4.2X103J/(kg·℃)] 【答案】 6×107 75 课 后 固 提 升 【基础训练】 一、填空题 1.(2024·龙东)楼房中的“暖气”一般采用热水 循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖， 这是因为水的 大，若暖气中50kg 的水，温度降低2℃，放出的热量是 J。 [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 2.(2025·宿迁)将质量均为100g的沙子和水分 别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同 热源加热相同时间， 升温快，这是 因为 ;实验中测得， 水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 3.(2024·广元)随着科技发展，人们已经开始将 氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料 的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消 耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的 热量为 J,若这些热量完全被水吸 收，可使 kg水的温度从20℃升 高到100℃。 4.(2025·常州)小明在水壶中装入质量为1.1kg、 初温为20℃的水，放在燃气灶上加热，在 标准大气压下把水加热至恰好沸腾，消耗 0.021m的天然气。已知g跃然气=4.0×102J/m3、 c水=4.2×103J/(kg·℃)，此过程中，天然气 完全燃烧释放热量 J,水吸收热 量 J,该燃气灶烧水的效率为 第1章内能 5.(2025·西宁)小宁家自来水温度为20℃，他 把燃气热水器的温度设定为40℃、洗澡时 用了20kg的热水。这些水吸收的热量是 J;若加热效率为84%，则需要 完全燃烧 m3的天然气。[c水=4.2X 103J/(kg·℃)、9天然气=4.0×107J/m3] 6.(2025·无锡)取5.6g酒精和5.6g花生油， 点燃后分别对80g的水加热，直至充分燃烧。 数据记录在表中，可见质量相等的酒精和花 生油充分燃烧所放出的热量 (选 填“相等”或“不相等”)，所测的花生油的热值 为 J/kg。酒精和花生油中， 的热值大。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 燃料 加热前的水温/℃ 加热后的水温/℃ 5.6g酒精 22 70 5.6g花生油 22 52 7.(2024哈尔滨)完全燃烧0.1m3的天然气放 出的热量是 J；若这些热量的 20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃， 则该液体的比热容是 J/(kg·℃)。 (9天然气=3.0×107J/m3) 二、选择题 8.(2023·泰安)质量均为0.5kg的水和另一种 液体在相同时间内放出的热量相等，它们温 度随时间变化的关系如图所示。已知水的比 热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，c水>c液。下 列说法中 () 温度/℃ 7T“T「 60 50F --+-- 40 甲 10叶-F 4 81216时间/mim ①甲物质是水 ②0~12min乙温度降低了20℃ ③0~12min甲放出了8.4×104J的热量 ④乙物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃) A.只有①②正确 B.只有②④正确 C.只有①③正确 D.只有①④正确 ● 指南针·课堂优化·九年纸·物理(JK) 9.(2023·成都)小美在老师指导下进行了以下 实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加 热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸 腾1min即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油 2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时 间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不 改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的 热量相等，9酒精=3.0×10'J/kg,9煤油=4.6× 10J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)，则下列说 法正确的是 () T/℃ 98 0123456tmin A.整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 B.前3min,乙杯中的水吸收的热量为3.36×10J C.消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×10丁 D.酒精灯加热的效率为28% 三、计算题 10.(2025·苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃ 加热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的 热值为4.2×10？J/kg,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气炉加热的效率。 16 11.(2024·常州)中国工程师利用焦炉气中的氢 气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃 料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。 工程师在科普馆用如图所示的装置为同学 们演示模拟实验，测量该燃料的热值 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到 “燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为 31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测 得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，c水=4.2× 103J/(kg·℃)，用该装置加热水的效率为 42%。求： (1)此过程中，烧杯内水吸收的热量： (2)该液态燃料的热值。 适 【能力提高】 12.(2024·成都)某固态物体的质量为m,其物 质的比热容为c,用稳定的热源对它加热（物 体在相同时间内吸收的热量相等)，到t3时刻 停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录 不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变 化的图像（如图）。下列说法正确的是() 温度/℃ t6时间/s A.在0~t2时间段，该物体吸收的热量为 cm(T2-T1) B.在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大 后减小 C.在t4~t时间段，该物体放出的热量 为m(T2-T1)(t5-t4) t D.该物质在t~ts时间段的比热容等于在 0~t时间段的比热容 13.欲用20℃的冷水和90℃的热水混合，制得 温度为50℃的温水56kg,问需用的冷水和 热水各多少千克？（不计热量散失） 。17 第1章内能 【拓展应用】 14.(2025·巴中)土灶是我国古代劳动人民智慧 的结晶，它通常以木柴、秸秆为燃料。目前， 我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部 结构如图乙所示，木柴添加通道与烟囱相 连，通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅 连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款 移动式土灶（如图丙和丁所示）。 烟囱 木柴 铁锅 添加口 通风口 甲 烟囱 烟囱 木柴 木柴 添加口 添加口 通风口 丙 (1)为使木柴充分燃烧，移动式土灶设计更 合理的是 (选填“丙”或“丁”)。 (2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一 项是 () A.有利于可燃物充分燃烧 B.有利于冷热空气形成对流 C.有利于提高可燃物的热值 D.有利于排出气体和烟尘 (3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧，可以让铁 锅里2kg的水温度升高50℃，则土灶的烧水 效率为 %。[q千木柴=1.2×107J/m3, c水=4.2×103J/(kg·℃)]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