13.1 热量 比热容 暑期预习导学案（附同步作业）-2026-2027学年九年级全一册物理人教版

13.1 热量 比热容 【学习目标】自主研读 1、理解热量的定义、单位、传递条件，区分温度、内能、热量三个易混物理量。 2、通过探究实验，知道物体吸热多少与质量、升高温度、物质种类有关。 3、掌握比热容的定义、单位、物理意义，熟记水的比热容及生活应用。 4、会利用比热容公式进行简单吸热、放热计算，解释海陆风、降温取暖等生活现象。 5、掌握控制变量法，熟练完成探究不同物质吸热能力的实验。 【情境导入】想一想（导学引入环节） 夏天海边游玩时，中午沙滩烫脚、海水凉爽；晚上沙滩变凉、海水依旧温暖。 烧水时，烧开一壶水比烧开半壶水时间长；烧开冷水比温水时间更长。 小组思考讨论： 1、同样日照下，为什么沙子和海水温度变化不一样？ 2、物体升温快慢与哪些因素有关？ 3、如何定量描述物质吸热、升温的本领大小？ 带着以上问题，我们探究热量与比热容。 【预习自学】自主填空（学生导学留白部分） 请同学们阅读课本内容，独立完成下面填空： 1、在热传递过程中，传递能量的多少叫做 ，符号 ；单位是 。 2、热传递发生条件：两个物体之间存在 ；热传递方向：从 物体传向\\\\\\__物体。 3、物体吸收热量，内能 ；放出热量，内能 ；热量 （能 / 不能）说 “含有热量”。 4、同种物质，质量越大，升高相同温度，吸收热量越 ；质量相同，升温越高，吸热越 。 5、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温度乘积之比，叫做这种物质的 。 6、比热容符号 ，单位： ；水的比热容为 ，物理意义： 。 【合作探究一】热量与热传递（课堂导学核心环节） 思考讨论 思考 1：温度高的物体内能一定大吗？温度高的物体一定向低温物体传热吗？ 思考 2：做功和热传递都能改变内能，二者本质区别是什么？ 小组归纳：温度、内能、热量辨析 1、温度：表示物体冷热程度，状态量，只能说 “温度高 / 低”； 2、内能：物体所有分子动能势能总和，状态量，可说 “具有内能”； 3、热量：热传递中转移的能量，过程量，只能说吸收 / 放出热量，不能说含有热量。 基础规律 ✅ 热传递只看温度差，与内能大小无关； ✅ 热量传递过程中，是内能转移，不是温度转移。 【合作探究二】探究不同物质的吸热能力（中考必考实验） 实验探究：比较水和食用油的吸热能力 实验器材 相同规格电加热器、烧杯、天平、温度计、秒表、水、食用油 实验方法：控制变量法 控制：质量相同、初温相同、加热器相同 变量：物质种类不同 实验原理 相同电加热器，相同时间放出热量相同→物质相同时间吸收热量相同；通过加热时间反映吸热多少（转换法）。 思考设问 思考 1：实验中为什么要用相同规格的电加热器？ 思考 2：如何比较两种物质吸热能力？有两种比较方法，请小组总结。 两种比较方法（必考） 方法 1：质量相同、升高相同温度，比较加热时间，时间越长，吸热能力越强； 方法 2：质量相同、加热相同时间（吸热相同），比较升高温度，升温越小，吸热能力越强。 实验结论 相同质量的不同物质，升高相同温度，吸收热量不同；水的吸热能力比食用油强。 【合作探究三】比热容深度理解（小组讨论环节） 1、比热容核心性质 ① 比热容是物质本身的一种特性； ② 与物体质量、体积、吸放热、温度高低无关； ③ 只与物质种类、状态有关（水和冰比热容不同）。 2、水的比热容大的应用（高频简答） 1）调节气候：沿海昼夜温差小，内陆沙漠昼夜温差大； 2）冷却降温：汽车发动机用水做冷却剂； 3）取暖供暖：北方暖气用水循环供热； 4）自然现象：海陆风形成、稻田晚上灌水防冻。 思考探究 为什么海边昼夜温差比沙漠小？请结合比热容小组口述解释。 【公式梳理】热量计算（学生留白默写） 吸热公式：= 放热公式：= 符号含义： c： ；m： ；： = 末温 − 初温 【对比梳理】自主归纳（学生总结留白） 请小组合作，完成下表区分三个物理量： 物理量 符号 单位 性质 能否说 “含有” 温度 状态量 内能 状态量 热量 过程量 【误区辨析】答疑解惑（师生互动环节） 1、误区：物体温度越高，含有的热量越多。 辨析：热量是过程量，不能含有、具有热量，只能吸收 / 放出。 2、误区：比热容越大，物体升温越快。 辨析：比热容大→吸热本领强→升温更慢，降温也更慢。 3、误区：同种物质比热容一定不变。 辨析：物态改变比热容改变，如水和冰比热容不同。 4、误区：吸收热量，温度一定升高。 辨析：晶体熔化、液体沸腾吸热，温度不变。 【课堂当堂检测】探究达标 独立完成习题，同桌互相订正答案： 1、下列说法正确的是（） A. 温度高的物体内能一定大 B. 物体含有热量越多温度越高 C. 热传递方向由温度差决定 D. 吸热物体温度一定升高 2、水的比热容大，下列不属于该应用的是（） A. 汽车水冷散热 B. 海边温差小 C. 摩擦生热 D. 北方水暖供暖 3、质量相同的水和沙子，吸收相同热量，\\\\\\_升温更快。 4、简答：为什么傍晚往秧田灌水可以防冻？ 【课堂小结】自我梳理（留白导学） 这一节课，你学到了哪些知识点？还有什么疑问，请写在下方空白处： 【课后同步作业】巩固提升 1、计算题：一壶质量 2kg 的水，从 20℃加热到 70℃，求水吸收的热量。（） 2、简答题：用物理知识解释 “早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜” 的内陆气候特点。 3、探究题：为什么质量相同的不同物质，吸热后升温快慢不同？ 同步作业 一．选择题（共8小题） 1．聊城某数据中心采用液冷技术为服务器散热，将冷却液直接注入服务器内部直接吸热，和传统风冷散热相比，液冷技术散热效率更高，原因是冷却液具有更大的（　　） A．热值 B．温度 C．比热容 D．密度 2．小聪用两个电加热器分别对水和食用油进行了加热（如图1），正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图象（如图2），已知水的沸点低于食用油且比热容大于食用油，则下列说法正确的是（　　） A．a物质是食用油 B．水和食用油的初温不同 C．若两电加热器的实际功率相同，则水的质量小于食用油的质量 D．若水和食用油的质量相同，则加热水的电加热器的实际功率小 3．生活中，人们常用干净的沙子炒制花生。这是利用了沙子的（　　） A．熔点低 B．含有的热量多 C．比热容小 D．热值高 4．用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，由图可知（　　） A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等 C．液体B的比热容大 D．无法比较两者的比热容 5．我国研发的新型碳纤维复合材料比热容大，密度约为钢的四分之一。关于该复合材料说法正确的是（　　） A．比热容大说明吸热能力弱 B．放入水中一定处于漂浮状态 C．飞机大量使用该材料可减轻自重 D．与等质量的实心钢相比体积更小 6．下列现象中，利用水的比热容大这一特性的是（　　） A．夏天在教室洒水降温 B．汽车发动机用水作为冷却液 C．冬天在储存蔬菜的地窖里放水 D．游泳上岸后感觉凉爽 7．将质量相等、初温相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中，如图所示，用红外灯照射两个瓷盘4min后，沙子的温度为54℃，水的温度为30℃，它们的温度随时间变化图象如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．图线a、b分别对应物质是水和沙子 B．升高相同温度a物质吸收的热量更多 C．沙子与水的比热容之比c沙：c水＝1：4 D．该实验可解释沿海地区白天产生的陆风现象 8．质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息，以下判断正确的是（　　） A．煤油的比热容比水大 B．铜的比热容为39J/（kg•℃） C．等质量的铝块、铜块吸收相同的热量，铜块升温多 D．等质量的铝块、铜块降低相同的温度，铜块放热多 二．填空题（共5小题） 9．为应对数据中心日益增长的散热挑战，黄山地区建立了千岛湖湖水自然冷却数据中心，如图所示，中心从湖中抽取低温湖水，流经数据中心的热交换器以带走服务器产生的废热，升温后的湖水再被安全地排回湖中。在某一运行周期内，湖水吸收了数据中心服务器产生的1.512×1010J的热量，流经系统的湖水总质量为1.2×106kg，若不考虑热量损失，这些湖水的温度将升高　 　 ℃。 10．如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置，两个试管中分别装有初温相同的水和油，相同时间两试管中的液体吸收的热量相同。若试管中油的质量为水质量的2倍，由图象乙可知：c油＝　 　 J/（kg•℃）。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 11．在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体（注：c水＞c液体）进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出 　 　 （选填“甲”、“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 　 　 J/（kg•℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 12．某同学用一种加热器将质量为 500 g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度﹣时间图象如图所示，根据图象可以看出C点的内能　 　 B点的内能，原因是　 　 。根据图象还可以看出AB段的比热容　 　 CD段的比热容[第一格与第三格选填“大于”、“等于”或“小于”]。 13．用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，绘制它们的温度随时间变化的图象，如图乙所示。 （1）如果A、B两种液体的质量相同，则　 　 液体的比热容较大； （2）如果A、B为同种液体，则　 　 液体的质量较大。 三．实验探究题（共2小题） 14．利用如图甲所示的装置比较不同物质吸收热量的情况。 （1）两烧杯中分别装入　 　 （选填“质量”或“体积”）相等的水和食用油。 （2）利用相同的电加热器加热，通过　 　 间接反映水、食用油吸收热量的多少。 （3）根据实验数据绘制温度与时间的关系图像如图乙所示。分析可知　 　 （选填“A”或“B”）是食用油的温度随时间变化的关系图像，　 　 （选填“食用油”或“水”）的吸热能力较强。 加热时间/min 0 2 4 6 … 水的温度/℃ 30 38 46 54 … 食用油的温度/℃ 30 47 63 80 … 15．小明利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。完全相同的箱子中分别装有水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对水和沙子进行加热。 （1）实验中应取相等　 　 （质量/体积）的水和沙子； （2）实验得到水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知　 　 的吸热能力强。 （3）如果用k来定义物质的某种物理属性，且k在数值上等于单位质量的某种物质吸收（或放出）1J的热量所升高（或降低）的温度，则沙子和水的k值之比为　 　 。 （4）取下盖子，在两个箱子的侧面分别开一小孔，连上一两端开口的透明细管AB，点燃一支香放在细管中（如图丙所示），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向，请判断：相同条件下，加热一段时间后，白烟将会从　 　 （A/B）管口冒出。 四．计算题（共2小题） 16．打制铁质工具时要淬火以提高工具的硬度。现将一质量为420g、温度为550℃的烧红的铁件淬火，淬火后温度降低到50℃，求：（已知铁的比热容为0.46×103J/（kg•℃），水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），假设整个过程没有热量散失） （1）此过程中铁件释放的热量为多少J？ （2）若这些热量全部用于加热5kg温度为30℃的水，则水温将升高到多少℃？ 17．如图所示，小明在户外用简易炉灶煮茶。在1个标准大气压下，他使用木炭将壶中质量为2kg，初温为20℃的水加热至沸腾。计算： （1）水升高的温度Δt； （2）水吸收的热量Q吸；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 1．【解答】解：冷却液的主要成分是水，水的比热容大，相同质量、升高相同温度时，水吸收的热量更多，散热效率更高。因此，和传统风冷散热相比，液冷技术散热效率更高。 故选：C。 2．【解答】解：A、因水的沸点小于食用油的沸点，故根据绘出了两种物质温度随时间变化图象知，图象a表示的物质是水，故A错误； B、由图像可知，起始温度相同，即两者初温相同，故B错误； C、在水沸腾前，若两电加热器的实际功率相同，加热相同时间，水和油吸热相同，水和油升高的温度相同，因水的比热容大，根据Q＝cmΔt得出m，故实验中水和食用油的质量关系是m水＜m油，故C正确； D、质量相等的水和食用油，水温变化与油温变化相同，因水的比热容大于油的比热容，根据Q＝cmΔt，说明相同时间内水吸收的热量比食用油多，根据P知，放入水中的电加热器实际功率大，故D错误。 故选：C。 3．【解答】解：A、炒花生需要沙子保持固态获得较高温度，沙子本身熔点很高，故A错误； B、热量是过程量，不能说物体“含有的热量多”，故B错误； C、相同质量的沙子和其他物质相比，吸收相同热量时，比热容更小的沙子温度升高更快，可以更快把热量传递给花生；同时沙子颗粒小能包裹花生，使花生均匀受热，故C正确； D、沙子不是燃料，不是利用其热值高的特点，故D错误。 故选：C。 4．【解答】解：（1）用两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，则相同的时间内两液体吸收的热量相同； （2）质量相同的A、B两种液体，由图像可以看出，加热相同的时间（吸收热量相同），A的温度升得更高，根据c可知，B液体的比热容较大。 故选：C。 5．【解答】解：A．比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容大说明吸热能力强，故A错误； B．该复合材料密度约为钢的四分之一，即，大于水的密度，根据物体浮沉条件，物体放入水中会下沉，B错误； C．由密度计算公式m＝ρV可知，复合材料密度约为钢的四分之一，飞机大量使用该材料，相同体积下质量更小，可减轻自重，故C正确； D．由密度计算公式变形式可知，该复合材料密度小于钢的密度，与等质量的实心钢相比，其体积更大，故D错误。 故选：C。 6．【解答】解：A．夏天在教室洒水降温，利用的是水蒸发吸热带走热量，和水的比热容无关，故A不正确； B．水的比热容大，和同等质量的其他物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，故汽车发动机用水作为冷却液，故B正确； C．冬天在地窖放水，利用的是水凝固放热，维持地窖温度不会过低冻坏蔬菜，故C不正确； D．游泳上岸后感觉凉爽，是因为皮肤表面的水蒸发吸热带走人体热量，故D不正确。 故选：B。 7．【解答】解：A、由图乙可知，沙子的水的质量和初温相同，在同样吸热的情况下，a升温快，说明比热容小，是沙子；b升温慢，说明比热容大，是水，故A错误； B、由图乙可知，升高相同温度，比如升高至30℃，a物质需要的时间短，b物质需要的时间长，因此，b物质吸收的热量更多，故B错误； C、照射4min，沙子和水吸收的热量相同，由公式Q＝cmΔt可得，c沙m（54℃﹣22℃）＝c水m（30℃﹣22℃）， 则c沙：c水，故C正确； D、沿海地区的白天，在太阳照射下，陆地和海水同样吸热的情况下，由于海水的比热容大，所以海水升渐慢，陆地升温快，陆地上方空气上升，海面上的空气补充，形成海风，故D错误。 故选：C。 8．【解答】解：A．由图可知，100g煤油温度升高1℃时所吸收的热量为210J，煤油的比热容为， 100g水温度升高1℃时所吸收的热量为420J，水的比热容为， 煤油的比热容比水小，故A错误； B.由图可知，100g铜温度升高1℃时所吸收的热量为39J，铜的比热容为，故B错误； CD．100g铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量多，由Q吸＝cmΔt可知，铝的比热容大。质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，由Q＝cmΔt可知铜块温度的变化更大；等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度，铝块放出的热量更多，故C正确，D错误。 故选：C。 二．填空题（共5小题） 9．【解答】解：湖水吸收的热量Q吸＝1.512×1010J，湖水总质量m＝1.2×106kg； 由Q吸＝cmΔt可得，湖水升高的温度为：。 故答案为：3。 10．【解答】解：已知m油＝2m水；c水＝4.2×103J/（kg•℃）； 由图乙中图像可以看出，在水未沸腾前，相同时间内水和油升高的温度也是相同的，即温度变化量均为Δt； 又相同时间两试管中的液体吸收的热量相同，即Q吸＝c水m水Δt＝c油m油Δt； 整理得，c水m水＝c油m油； 即：2.1×103J/（kg•℃）； 故答案为：2.1×103。 11．【解答】解： （1）时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图像可知，乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低慢；根据Q放＝cmΔt可知，在质量相等、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小；所以，甲液体的比热容大，若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则一定是甲液体； （2）由题知，而水和液体的质量相同，即m水＝m乙，而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等， 即Q水放＝Q乙放，则c水m水Δt＝c乙m乙Δt′， 结合图像（15min以内）可得： 4.2×103J/（kg•℃）×m水×（60℃﹣40℃）＝c乙m乙（60℃﹣20℃）， 解得：c乙＝2.1×103J/（kg•℃）。 故答案为：甲；2.1×103。 12．【解答】解：（1）读图可知，该物质的熔化图象有一段呈水平，说明有一定的熔点，属于晶体；虽然在熔化过程中在B点时和在C点时的温度并没有升高，但它一直在吸收热量，因此，该物质C点时的内能大于在B点时的内能； （2）在整个过程中冰与水的质量相等， 用相同的加热器加热，在相等时间内吸收的热量相等， 设在1min内吸收的热量为Q，由图示可知， AB段的加热时间为2min，则吸收的热量： Q1＝2Q＝c1mΔt1＝c1×0.5kg×[0℃﹣（﹣40℃）]＝20c1，c1； 在CD段的加热时间为16min﹣8min＝8min，吸收的热量： Q2＝8Q＝c2mΔt2＝c2×0.5kg×（100℃﹣0℃）＝50c2，c2， 则AB段的比热容小于CD段的比热容。 故答案为：大于；熔化过程要吸收热量；小于。 13．【解答】解：从图中可以看出在相同的条件下A温度升高的快，变化大。所以如果A、B两种液体的质量相同，则B液体的比热容较大； 如果A、B为同种液体，则升温快的质量小，升温慢的质量大，即B液体的质量较大。 答案为：B，B。 三．实验探究题（共2小题） 14．【解答】解：（1）在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，根据控制变量法，应控制不同物质的质量相同，故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的水和食用油。 （2）根据转换法，在该实验中，是通过比较加热时间来间接反映水和食用油吸收的热量。 （3）根据表格数据，加热相同时间，水升高的温度低，食用油升高的温度较大，故图像在上方，是A；根据使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，故水的比热容较大，吸热能力强。 故答案为：（1）质量； （2）加热时间； （3）A；水。 15．【解答】解：（1）在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和沙子； （2）由图乙可知，加热相同的时间（吸收相同的热量），水的温度升高得较慢，说明水的吸热能力强； （3）由图乙可知，加热8min，沙子升高的温度Δt沙＝50℃−10℃＝40℃，水升高的温度Δt水＝20℃−10℃＝10℃。 根据题意，k，在质量相同、吸收热量相同的情况下，k值与升高的温度Δt成正比。 因此，沙子和水的k值之比为k沙：k水＝Δt沙：Δt水＝40℃：10℃＝4：1； （4）加热一段时间后，沙子箱内温度高，空气受热上升，气压减小；水箱内温度低，空气下沉，气压较大。空气会从水箱流向沙子箱，因此白烟会从 B 管口冒出。 故答案为：（1）质量； （2）水； （3）4：1； （4）B。 四．计算题（共2小题） 16．【解答】解：（1）铁件放出的热量： Q放＝c铁m铁Δt铁＝0.46×103J/（kg•℃）×0.42kg×（550℃﹣50℃）＝9.66×104J； （2）由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝9.66×104J， 由Q吸＝cmΔt得： Δt水4.6℃， 水温升高到：t＝Δt水+t0＝4.6℃+30℃＝34.6℃。 答：（1）此过程中铁件释放的热量为9.66×104J； （2）水温将升高到34.6℃。 17．【解答】解：（1）1个标准大气压下水的沸点为100℃，升高的温度为： Δt＝t﹣t0＝100℃﹣20℃＝80℃； （2）水吸收的热量为： Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×80℃＝6.72×105J。 答：（1）水升高的温度Δt是80℃； （2）水吸收的热量Q吸是6.72×105J 学科网（北京）股份有限公司 $