12.3 第2课时 比热容的应用与热量的计算&实验突破一 探究水和砂石的吸、放热性能-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（沪粤版·新教材·安徽专版）

第2课时比热容的应用与热量的计算 要恩提匠 1.可利用比热容来解释一些现象。生活中常用水来取暖或降温，这是因为水的比热容 较大。 2.热量的计算公式为Q=cm△t,解题要注意以下三，点：(1)运用比热容公式进行计算时， 一定要注意物理量的一一对应，且将各物理量的单位统一为国际单位。(2)注意区分“升高” “升高了”和“升高到”（或“降低”“降低了”和“降低到”）。“升高”和“升高了”是指温度的变化量 △1；“升高到”是指末温t。(3)1个标准大气压下水的沸点是100℃，此条件下水的末温不可能 超过100℃。 课内基础闯关 知识点①比热容的应用 4.汽车发动机的正常工作温度一般在80~90℃ 1.《天工开物》中提到了淬火工艺，它是指将高 之间，温度过低或过高，都会损坏发动机。 温工件浸入淬火介质中快速冷却，以提高金 依据下表中的数据，若要给汽车加冷却液 属工件性能的一种工艺。要求钢材在淬火 ( 前后淬火介质的温差不能太大，则应选择比 沸点（在标准 比热容 物质 热容 (选填“大”或“小”)的液体 大气压下)/℃ [J·(kg·℃)] 水 100 4.2×103 作为淬火介质。 甘油 290 2.1×103 2.小孟喜欢帮助爸妈做饭，他发现将冻肉泡在 清水中比直接放在空气中解冻更快。这是 A.应加甘油，因为甘油的沸点比水高 因为空气的 比水小：肉在解 B.应加甘油，因为甘油的比热容比水小 冻时泡着它的清水的内能会 C.应加冷水，因为水的比热容比甘油大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 D.应加沸水，因为水沸腾时会吸收大量的热 3如下图，某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而 知识点2热量的计算 成。为使大棚白天吸收太阳更多的能量，科 5.小明家的热水器装有50kg水，将水由20℃ 研人员指导农户用水墙替换土墙。这是利 加热到60℃，水需要吸收的热量是 用水比土有更大的 J。质量为50kg的水流过暖气， 温度下降2℃，放出的热量是 J。〔c水=4.2×103J/(kg·℃)刀 6.在1个标准大气压下，初温为20℃、质量为 A.比热容 B.密度 2kg的水吸收4.2×105J热量后温度将升高 C.温度 D.质量 ℃。〔c水=4.2X103J/(kg·℃)刀 九年级物理HYAH版 鼎课外拓展提高 7.右图是某沿海城 351温度/℃ …339℃ 图所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)， 30 市和某内陆城市 25 A 实验在标准大气压下进行，下列说法正确的 20 B 年气温变化曲线。 15 小14℃ 是 10 从图像可以看出， 5 A.液体M的比热容为2.8×103J/(kg·℃) 0 在一年中，曲线A 123456789101112月份 B.液体M放热能力比水放热能力强 所示的城市气温变化较 (选填 C.在t2~t4时间段两种物质都处于固液共 “大”或“小”)。根据水的比热容比砂石的比 存态 热容 的特点可知，曲线A表示的 D.从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量 是 (选填“沿海”或“内陆”)城 小于M放出的热量 市的年气温变化曲线。 10.（2025一2026宿州泗县期 8.食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不 末)右图所示的新型天然气 断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能 灶既环保又节能。小明家 量。人体摄人的能量（营养师常称之为热 用天然气灶给质量为5kg、初温为20℃的 量)过多或过少，都有损健康。某种油炸食 水加热。〔q天然气=4.2×102J/m3,c水= 品，每100g可提供的能量约为1.26×10°J, 4.2×103J/(kg·℃)] 假设这些能量全部被质量为5kg、温度 (1)若要放出2.1×10J的热量，需要完全 为25℃的水吸收，可使这些水的温度升高 燃烧天然气的体积是多少？ 到 ℃。〔气压为标准大气压， (2)若上述天然气燃烧放出的热量有60% c水=4.2×103J/(kg·℃)万 被水吸收，1个标准大气压下，水温会升高 9.(2025成都，有改动)小20t℃ 到多少？ 雨探究液体的凝固特点： 先在两个相同容器中分 ....t/min 别装入初温为20℃、质 量为100g的水和某液体M,再各放入一个 温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位 时间内它们放出的热量相等，用测得的数据 绘出两种物质温度随时间变化的图像，如上 核心素养专练 11.核心素养·科学思 ↑温度℃ 5 绘制的温度随时间变化的图像如上图所示。 维实验小组利用相 40 不计热量损失，则A、B两种液体的比热容 30 同的装置加热质量 20 之比为 ( 10 相同的A、B两种 A.5:3 B.3:5 12345时间/mim 液体，根据实验数据 C.1:2 D.2:1 上册第十二章 实验突破一 探究水和砂石的吸、放热性能 实验要点回顾 实验器材 (2)质量相同的不同物质，升高相同的温 铁架台、烧杯、砂石、水、天平、秒表、温度 度，吸收的热量不同。 计、酒精灯、搅拌器等。 交流讨论 实验过程 (1)确定水和砂石吸收了相同热量的方 取质量相同的水和砂石，用相同的酒精灯 法：①用两个完全相同的酒精灯（火焰的大小 加热相同的时间，观察并记录下各自温度升高 相同)，加热相同的时间；②也可以用完全相同 的情况。 的电加热器，加热相同的时间。 实验结论 (2)比较不同物质的吸热能力的方法：可让 (1)质量相同的不同物质，吸收相同的热 质量相同的不同物质升高相同的温度，比较它们 量，升高的温度不同。 被加热的时间。加热时间长，说明吸热能力强。 实验针对训练 1.为了比较水和沙子 温度变化与吸热的关系，实验操作如下： 温度计 温度计 吸热本领的大小， 玻璃棒 玻璃棒 .沙子 小明做了右图所示 温度计 的实验。在2个相 陶土网 同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水 陶土网 精 和沙子，用两个相同的酒精灯对其进行加 热，实验数据记录如下表。 ↑温度/℃ 温度升高 温度升高 温度升高 ,沙子 物质 物质 10℃所需 20℃所需 30℃所需 质量/g 要的时间/s要的时间/s要的时间/s 沙子 300 64 89 124 时间min 水 300 96 163 220 丙 (1)在此实验中，用加热时间的长短来表示 (1)在图甲的两个烧杯中分别装入初温相同 物质 且 相同的沙子和水。 (2)分析表中的实验数据可知，质量相同的 (2)用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断 水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热 搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中 量 (选填“大于”或“小于”)沙 某时刻的温度如图乙所示，其示数为 子吸收的热量。 。 根据实验数据绘制温度与时间 (3)如果加热相同的时间，质量相同的水和 的关系图像，如图丙所示。 沙子将通过比较 来判 (3)分析图丙可知，若使二者升高相同的温 断水和沙子的吸热能力。 度，则 吸收的热量较多，由此可 2.利用图甲所示的实验装置探究沙子和水的 知， 的比热容较大。 28 九年级物理HYAH版错误。寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，是 因为水变成冰后密度变小，质量不变，根据V=”可 0 知体积变大，与比热容无关，故D错误。 一课外拓展提高 7.C【解析】三块金属的末温（等于冰的熔点）相同，初 温相同，则三块金属降低的温度相同，由图可知，放出 的热量的大小关系为Qm<Qz<Q两，三块金属的质 量相同，△1相同，由Q做=cm△1可知，三块金属的比 热容大小关系为c甲<cz<c两。 8.A【解析】实心铝球和空心铝球的外形和体积均相 同，空心铝球的质量较小。把它们放在沸水中足够长 的时间后，两球的温度相同：拿到室温较低的室内自 然冷却，放出相同的热量时，空心铝球温度的变化较 大，即空心铝球温度降低得较快，故A正确。 9.(1)相同(2)热胀冷缩(3)46水(4)弱 【解析】(1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热 量相同，电加热器的规格应相同。(2)本实验中使用 的液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。 (3)由题图b可知，温度计的分度值为1℃，示数为 46℃；加热相同时间，质量相同的水和食用油吸收的 热量相同，由表中数据可知，水的温度变化较小，由c =Q可知，水的比热容大，吸热能力强。（4)由Q= m△ cm△1可知，质量相同的不同物质在吸收相同的热量 时，比热容小的温度升高得快，所以为了使电暖器通 电后能迅速升温，在保证质量相同时，应在电暖器内 部充入比热容较小的介质，即吸热能力较弱的介质。 核心素养专练 10.大于增加【解析】由图可知，在0~t1时间段内， 物质α、b吸收相同的热量，物质a的温度变化量小 于物质b的温度变化量，则物质a的比热容大：物质 b在t1一12时间段内，不断吸收热量，温度不变，内能 增加。 第2课时比热容的应用与热量的计算 ○课内基础闯关 1.大 2.比热容减小【解析】水的比热容较大，相同质量的 水和其他物质比较，降低相同的温度，水放出的热量 多，所以冻肉泡在清水中比放在空气中解冻快。肉在 清水中解冻时，清水放出热量，其内能减小。 3.A4.C 5.8.4×104.2×10【解析】水需要吸收的热量Q =c*m(t-t。)=4.2X103J/(kg·℃)X50kgX(60℃ 20℃)=8.4×10J。质量为50kg的水流过暖气，温 度下降2℃，放出的热量Q做=c*m'△t=4.2×103J/ (kg·℃)×50kg×2℃=4.2×1035J。 6.50【解析】由Q限=cm△t可知，水升高的温度△t= Q吸 4.2×105J =50℃。 c水m4.2×103J/(kg·℃)×2kg ®课外拓展提高 7.大大内陆 8.859.A 10.解：I)需要完全燃烧天然气的体积为V=Q:= 9天然气 2.1×105J 4.2×102J/m3 =0.05m (2)水吸收的热量为Q服=7Q=60%×2.1×10°J =1.26×10°J 升高的温度为 Q暇 1.26×105J △t= =60℃ c本m本4.2X103J/(kg·℃)×5kg 则水的末温为t=t。十△t=20℃+60℃=80℃ 巴核心素养专练 11.D 实验突破一 探究水和砂石的吸、放热性能 多实验针对训练 1.(1)吸热的多少(2)大于(3)升高的温度 2.(1)质量(2)39℃(3)水水 12.4热机与社会发展 课内基础闯关 1.水蒸气2.A3.汽油机械 4.火花塞喷油嘴5.B6.B 7.B【解析】该汽车的效率)=100%-33%一30% 7%=30%,故A、C、D错误，B正确。 8.D ©课外拓展提高 9.做功 10.6.6×101.98×10【解析】完全燃烧20g柴油放 出的热量Q数=gm=3.3×102J/kg×0.02kg=6.6× _W盟×100%得，该柴油机对外做的有用 10J:由7=Qk 功W有用=7Q做=30%×6.6×103J=1.98×103J。 11.D 12.A【解析】飞轮转2圈，对外做功1次。飞轮转速为 2400r/min=40r/s,飞轮1s转40圈，做功20次，完 成20个工作循环，80个冲程。 变式301800 13.D 巴核心素养专练 14.解：(1)汽车通过隧道的平均速度 w=三=2400m=20m/s t120s (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 Q=mg=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×105J (3)汽车通过隧道的过程中牵引力做的有用功W= 1.38×10°J 上册详解详析