13.1 热量 比热容 导学案-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理导学案围绕“比热容”展开，第一课时聚焦热量与比热容概念，通过自主学习的生活问题（烧水壶时间、水温变化）引导学生建立热量与质量、温度的联系，为比热容概念学习搭建从生活到物理的支架，第二课时延伸至比热容应用及热量计算。 以科学探究为主线，设计“比较不同物质吸热能力”实验，运用控制变量法分析数据，培养科学思维，结合融雪盐、海陆风等实例及多媒体演示，强化物理观念，当堂检测与拓展延伸分层设计，提升学生解决实际问题的能力。

第1节 比热容 第一课时 热量 比热容 一、学习目标 1.了解热量、比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 2.尝试用比热容解释简单的自然现象。 二、自主学习 阅读教材P,把重要的内容划出来，并完成下面的问题 1.根据生活经验，我们会发现烧一壶水所用的时间比烧半壶水所用的时间要长，说明物体所吸收的热量与 有关。 2.把一壶水烧成开水比烧成温水所用的时间长，说明了物体所吸收的热量的多少与 有关。 3.一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 与它的 之比，叫做这种物质的比热容。比热容的单位是 。 4.一般地，同种物质的比热容相同，不同种物质的比热容 。比热容的大小与物质的 和 有关。 三、自主探究 展示交流 活动：探究比较不同物质的吸热能力 1.方法：根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与 和 有关，我们要探究热量的多少与物质的种类是否有关，需要控制 、 相同，这种方法叫 。 2.器材：你认为要验证你的猜想，需要哪些器材，思考并交流以下几个问题： ⑴需要测量哪些物理量，需要哪些器材？并说出你的理由 ⑵热量是看不见摸不着的物理量，你通过什么知道它的多少？。 ⑶数据记录表格中的加热时间代表哪个物理量？ 3.进行实验：某组同学按照课本组装器材，并进行实验，后将实验数据填入下表格中。（多媒体演示） 下表是他的实验数据记录： 烧杯号 液体 质量(g) 初温(℃) 末温(℃) 加热时间(min) 1 水 200 20 28 8 2 水 100 20 28 4 3 煤油 200 20 28 4 4 煤油 200 20 24 2 请根据表中的实验记录回答： ⑴比较1、2记录，得出的结论是 ； ⑵比较3、4记录，得出的结论是 ； ⑶比较1、3记录，得出的结论是 ； ⑷综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与 有关。 ⑸该同学在本次实验中用到的研究方法是 。 4.结论：（1）交流实验数据，说出通过实验得出的结论是：相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度 （相同、不同），这说明物体吸收热量的多少与 有关。 四、当堂检测 1．下列情况中，比热容会发生变化的是（    ） A．水的温度从80℃升高到90℃ B.把铁圆柱拉成细铁丝 C.砖块的体积减小一半 D.冰熔化成水 2．小明发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，食用油的温度总是升高得快一些，这是因为（    ） A.在相同的时间内，水吸收的热量较多 B.在相同的时间内，食用油吸收的热量较多 C.水的比热容小，吸热后温度升高得慢 D.食用油的比热容小，吸热后温度升高得快 3．下表列出了一些物质的比热容，分析表中数据，下列说法正确的是（    ） A.液体的比热容总比固体的大 B.物质的物态发生变化，比热容不会变化 C．不同物质的比热容一定不同 D.质量相等的冰和沙石吸收相同的热量，冰升高的温度较少 4．将质量相同的甲、乙、丙三块金属放入同一杯水中加热至沸腾一段时间后，同时取出并立即放到上表面平整的石蜡上，经过一定时间后，石蜡形状基本不再变化时的情形如图所示。则这段时间内，石蜡的内能 （选填“增加”“减少”或“不变”），三块金属中放出热量最多的是 ，比热容最小的是 。 5.（多选）如图甲所示，用相同的酒精灯同时对a、b两种液体加热，根据测得的数据，画出了如图乙所示的两种液体温度随加热时间变化的图像。则下列推断正确的是（    ） A.加热过程中，a液体的比热容比b液体的比热容变化大 B.若两种液体质量相等，则b液体的比热容较大 C.若两种液体比热容相等，则a液体的质量较小 D.加热相同时间，a液体升温快，说明a液体吸热多 6．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题： 烧杯号 液体 质量／克 初温／℃ 末温／℃ 加热时间／分 1 水 300 20 30 12 2 水 150 20 30 6 3 煤油 300 20 30 6 4 煤油 300 20 25 3 （1）分析比较 （填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同． （2）分别分析比较1，2和3，4两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与 有关系． 4.冬季大雪后，道路被冰雪覆盖，经常可以看到环卫工人忙碌的身影，为尽快清除积雪，他们会在冰雪覆盖的道路上撒大量的“融雪盐”。小亮同学猜想：含盐浓度不同的冰，熔化特点与纯冰可能不同。为此，小亮用纯水、淡盐水、浓盐水制得质量均为1kg的纯冰、淡盐冰、浓盐冰，在相同加热条件下测量三者的温度随时间变化情况，并画出三条图线，如图所示（纯冰对应①、淡盐冰对应②、浓盐冰对应③）。根据图线信息可知：含盐浓度越高的冰，其比热容越 （选填“大”或““小”)，熔化前升温越 （选填“快”或“慢”），并能在更 （选填“高”或“低”）的温度下熔化。 六、拓展延伸 1．（2023•益阳）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。 （1）小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是 　 。 （2）更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水 　 　。（选填“大”或“小”） （3）比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是 　 （请写出一条）。 2．（2022•岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 （1）两支试管里水和煤油的质量 　 　（填“相同”或“不同”）。 （2）相同时间内，水吸收的热量 　 　（填“大于”、“等于”或 “小于”）煤油吸收的热量。 （3）由图乙可知，　 　的吸热能力更强。 69．（2021•邵阳）去年暑假小明在爸妈的陪同下去邵水河畔玩耍。他发现赤脚踩在水里清凉舒服，回到岸上踩在沙子上却很烫，对此很好奇，他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下： 质量m/g 升高的温度/℃ 加热的时间/s 沙子 50 20 120 水 50 20 200 （1）此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为 　 　（“升高温度的多少”或“加热时间的长短”）。 （2）分析实验数据可得：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量，说明 　 　（选填“水”或“沙子”）的吸热本领大。 （3）粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯，发现烧杯中的水已经沸腾，此时温度计示数如图乙，请读出此时水的温度是 　 　℃。 （4）由（3）小题可知当地气压 　 　（选填“大于”“等于”或“小于”）标准大气压。 第二课时 比热容的应用及热量的计算 一、学习目标 1.能根据比热容进行简单的热量计算。 2.通过探究，比较不同物质的吸热能力。 二、自主学习 阅读教材P13—P14的内容，并回答下列问题 1．常见物质中，水的比热容大，可以取暖、制作冷却剂、调节 。 2．比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。温度变化时，热量的计算公式为Q吸= 、Q放= 。 3.Q=cmΔt公式的变形：（1）求质量：m= ;（2）求比热容：c= ；（3）求温度变化量：Δt= 。 三、自主探究 展示交流 活动一：阅读教材比热容，回答下面问题. 1.水的比热容较大的在生活中的应用和现象： （1）人们常用冷水冷却发动机，冬天人们用热水来取暖，你能解释这样做的原因吗？ （2）我国新疆地区有“早穿棉袄，午穿纱，抱着火炉吃西瓜”的说法，你能解释这种昼夜温差较大的原因吗？ （3）你能再举一例吗？ （4）如果把这杯水倒去一半，所剩部分的水的比热容是 J/(Kg℃)。 活动二:探究热量的计算 已知水的比热容为4.2×103J/(Kg℃), 则：1Kg的水温度升高1℃，所吸收的热量为 J； 1Kg的水温度升高2℃，所吸收的热量为 J； 小结：如果我们用Q表示物体吸收或放出的热量，用c表示物质的比热容，用Δt表示温度的变化，你能总结出物体在温度变化时所吸收或放出热量的计算公式吗？ Q = 。 请利用公式计算： 1.在标准气压下，将0.5Kg，20℃的水烧开，需要吸收多少热量？ 　　 　 2.质量为5kg的热水，从100℃降到80℃放出的热量是多少？ 四、当堂检测 1．某家用太阳能热水器可装水50kg，则这些水每升高1℃所吸收的热量 J。[c水=4.2x10³J/(kg·℃)] 2．（2021·铜仁碧江区期中）将一瓶质量为1kg、温度为30℃的纯净水放入冰箱，一段时间后纯净水的温度降低到20℃，则这瓶纯净水的内能减少了 J，这是通过 的方式改变了水的内能。[c水=4.2x10³J/(kg·℃)] 3.两个铜块的质量之比为1：2，升高的温度之比为3：2，则两铜块的比热容之比为 ，吸收的热量之比为 。 4.用电水壶烧水时，如果将壶内20℃的水加热使其温度升高60℃，水吸收的热量是5.04x105J，那么壶内水的质量是 kg。[c水=4.2x10³J/(kg·℃)] 5．有一根烧红的铁钉，质量是2g，放出920J的热量后，温度降低到20℃，则铁钉的初温为 ℃[C=0.46x103J/(kg·℃)] 6．（2021·黔西南州期中）一把质量为250g的合金刀，加热到420℃，然后在空气中自然冷却至室温（20℃）。已知C合金=0.42x10³J/(kg·℃)C水=4.2x10³J/(kg·℃)问： （1）这把合金刀在冷却过程中放出多少热量？ （2）若这些热量全部被30℃、0.5kg的水吸收，水温可以升高到多少摄氏度？ 五、拓展延伸 1.水具有比热容大的特点，下列现象与此特点无关的是（    ） A.海陆风的形成 B.夏天在地上洒水，感觉变凉爽 C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.用水来冷却汽车发动机 2．由Q＝cm（t-t0）可得。c＝ ，关于同一种物质的比热容c，列说法正确的是（    ） A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 B．若质量增大一倍，则比热容减至一半 C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 D．无论质量多大，比热容都一样 3．湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（　　） A．比热容大 B．密度大 C．流动性大 D．热值大 4．如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（　　） A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小 B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大 C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小 D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大 5．雷电是大气中一种剧烈的放电现象，某次雷电释放了2.1×109J的能量，若这些能量全部被水吸收，可使质量为 　 　kg的水从0℃升高到50℃。为了防雷，高大建筑物顶端都装有 　 　。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 6．冬天人们常用的电热水袋，使用十分方便，充电加热后，能够放热较长时间，其内部液体主要成分是水，是因为利用了水的 　 　较大；若该热水袋装有1kg的水，充电加热后温度为50℃，使用一段时间后温度降低到20℃，则此过程中放出的热量为 　 　J。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 学科网（北京）股份有限公司 $