13.1《热量 比热容》讲义 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-07-14
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2份
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33页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 热量 比热容 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.23 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58801374.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“热量 比热容”核心知识点,系统梳理热量的概念(定义、单位、热传递条件)、比热容(特性、物理意义及水的应用)、热量计算(公式及易错辨析),形成从基础概念到应用计算的递进式学习支架。
资料以思维导图构建知识网络助力物理观念形成,通过典例变式结合“热量过程非含有”等口诀培养科学思维,实验题与生活应用(如汽车冷却剂)渗透科学探究与责任。课中辅助教师高效授课,课后学生可借巩固训练查漏补缺,强化知识理解。
内容正文:
第1节 热量 比热容
目录
第1节 热量 比热容 1
【思维导图】 1
知识点 1:热量的概念 1
知识点 2:比热容 3
知识点 3:热量的计算 6
【方法技巧】 9
方法技巧 :热量、温度、内能的辨析 9
【巩固训练】 9
【思维导图】
【知识梳理】
知识点 1:热量的概念
1.热量的定义
概念
在热传递过程中,传递的内能的多少叫作热量
符号
单位
焦耳(),常用单位还有千焦(),
注意
热量是过程量,不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量,只能说物体 “吸收” 或 “放出” 了热量
热量的认识方法 —— 转换法
热量是看不见、摸不着的,但我们可以通过温度变化来感知热量的多少。例如,物体温度升高得越多,说明它吸收的热量越多,这是利用了转换法。
2.热传递的条件
条件
物体间存在温度差
方向
热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,直到两者温度相等为止
方式
热传导、对流、热辐射
3.影响热量吸收多少的因素
物体吸收或放出热量的多少与物体的质量、温度变化量以及物质的种类有关。
【易错警示】
①热量是过程量,不能说物体 “具有” 热量,只能说 “吸收” 或 “放出” 了热量。
②热传递的条件是存在温度差,不是接触。
【典例 1】下列关于热量的说法正确的是( )
①热量是物体内能多少的量度
②热量是过程量,不能说物体具有热量
③热传递过程中,传递内能的多少叫热量
④温度高的物体含有的热量一定多
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】
【详解】①热量不是物体内能多少的量度,内能是状态量,热量是过程量,故①错误;
②热量是过程量,不能说物体 “具有” 或 “含有” 热量,只能说 “吸收” 或 “放出” 了热量,故②正确;
③在热传递过程中,传递的内能的多少叫作热量,故③正确;
④热量是过程量,不能说物体 “含有” 热量,故④错误。
故正确,错误。
故选。
【变式 1】下列关于热量的说法中,正确的是( )
A.物体温度越高,所含热量越多
B.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.热量是物体在热传递过程中内能变化的量度
D.的物体没有热量
【答案】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体 “所含” 热量,故 A 错误;
B.热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体,而不是从内能大的传递给内能小的,故 B 错误;
C.热量是物体在热传递过程中内能变化的量度,故 C 正确;
D.热量是过程量,不能说物体 “具有” 热量,故 D 错误。
故选。
【变式 2】关于热传递,下列说法正确的是( )
A.热传递的实质是温度的传递
B.物体之间只有接触才能发生热传递
C.热传递的方向总是从高温物体传向低温物体
D.热传递过程中,高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
【答案】
【详解】A.热传递的实质是内能的传递,不是温度的传递,故 A 错误;
B.热传递可以通过热传导、对流、热辐射三种方式进行,热辐射不需要接触,故 B 错误;
C.热传递的方向总是从高温物体传向低温物体,故 C 正确;
D.在不计热量损失的情况下,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,故 D 错误。
故选。
知识点 2:比热容
1.比热容的概念
在物理学中,为了比较不同物质的吸热能力,引入了比热容这一物理量。
定义
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的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容
符号
公式
单位
焦耳每千克摄氏度,符号为,读作 “焦耳每千克摄氏度”
2.比热容的物理意义
比热容反映了物质吸热(或放热)能力的强弱。数值上等于单位质量的某种物质,温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量。
例如:水的比热容为,其物理意义是:的水,温度升高(或降低),吸收(或放出)的热量为。
3.比热容的特性
特性
说明
物质的一种特性
不同物质的比热容一般不同
与状态有关
同种物质在不同状态下,比热容不同(如水的比热容为,冰的比热容为)
与质量、温度无关
比热容不随物质的质量、温度变化量或吸收 / 放出热量的多少而改变
4.水的比热容较大的应用
应用
原理
调节气候
沿海地区水多,水的比热容大,白天升温慢、晚上降温慢,昼夜温差小;内陆地区砂石多,比热容小,昼夜温差大
作冷却剂
汽车发动机用水来冷却,是因为水的比热容大,升高相同温度时能吸收更多的热量
作取暖介质
热水袋装水取暖,是利用水的比热容大,降低相同温度时能放出更多的热量
【归纳总结】
比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、温度变化量、吸收或放出热量的多少无关。
比热容大的物质吸热能力强,温度难改变;比热容小的物质吸热能力弱,温度易改变。
【典例 2】关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,与物质的质量无关
B.同种物质在不同状态下,比热容一定相同
C.物体吸收热量越多,比热容越大
D.比热容大的物体吸收热量一定多
【答案】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量无关,故 A 正确;
B.同种物质在不同状态下,比热容一般不同,如水和冰的比热容不同,故 B 错误;
C.比热容是物质的一种特性,不随吸收热量的多少而改变,故 C 错误;
D.物体吸收热量的多少与比热容、质量、温度变化量三个因素有关,比热容大的物体吸收热量不一定多,故 D 错误。
故选。
【变式 1】一杯水喝掉一半后,下列说法正确的是( )
A.质量减半,比热容减半
B.质量减半,比热容不变
C.质量和比热容都减半
D.质量和比热容都不变
【答案】
【详解】比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量无关。一杯水喝掉一半后,水的质量减半,但水的种类和状态未变,所以比热容不变。
故选。
【变式 2】下列事例中,不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天在地上洒水感到凉快
B.用水作汽车发动机的冷却剂
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.冬天用热水袋取暖
【答案】
【详解】A.夏天在地上洒水感到凉快,是因为水蒸发吸热,与水的比热容大无关,故 A 符合题意;
B.用水作汽车发动机的冷却剂,是利用水的比热容大,升高相同温度时能吸收更多的热量,故 B 不符合题意;
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为水的比热容大,白天升温慢、晚上降温慢,故 C 不符合题意;
D.冬天用热水袋取暖,是利用水的比热容大,降低相同温度时能放出更多的热量,故 D 不符合题意。
故选。
知识点 3:热量的计算
1.热量计算公式
根据比热容的定义式,可推导出热量计算公式:
公式
说明
物体温度升高时吸收的热量
为末温,为初温,
物体温度降低时放出的热量
为初温,为末温,
2.公式中各物理量的单位
物理量
符号
单位
热量
焦耳()
比热容
质量
千克()
温度变化量
摄氏度()
【易错警示】
①注意区分 “温度升高到” 与 “温度升高了”:升高到是指末温,升高了是指温度变化量。
②公式中,是温度的变化量,即,单位为
③计算时注意单位的统一:质量用,温度用。
【典例 3】质量为60kg、温度为20℃的某种液体内能增加1.26×107J,温度升高了50℃(未发生物态变化),求:
(1)这种液体吸收的热量;
(2)这种液体的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)未发生物态变化时,液体增加的内能等于吸收的热量
(2)由得
【变式一】小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)BC段水吸收的热量;
(3)在标准大气压下,在CE段,水吸收了4.2×105J的热量,水温升高到多少?
【答案】(1)
(2)
(3)100℃
【详解】(1)由图可知,CD段水的温差
熔化过程中
水吸收的热量
(2)由图可知,BC和CD段加热时间相同,BC段温度不变,但持续吸热,由题可知,相同时间内水和冰吸收的热量相同,则BC段吸收热量
(3)由得,水吸收热量后,水的温度变化
水的末温
标准大气压下,水的沸点是,因此水的末温为100°C。
因此水的温度升高到100°C。
【变式二】将质量为300g的铅块加热到88℃,然后投入温度为8℃、质量为130g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。已知铅的比热容为0.13×103J/(kg·℃),求:
(1)铅块放出的热量;
(2)煤油的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)铅块放出的热量
(2)因为不计热损失,煤油吸收的热量
煤油的质量为
煤油的温度变化为
煤油的比热容
【变式三】.现有2kg的水,现将从 加热到 ,,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量被5kg的某金属吸收后,该金属升高了 ,求该金属的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水升高的温度为
水吸收的热量为。
(2)金属吸收的热量
由可得该金属的比热容为
【方法技巧】
方法技巧 :热量与比热容的易错辨析
口诀:热量过程非含有,比热特性看状态,升到升了要分清。
解释:
1. 热量是“过程量”:热量只在热传递过程中才有意义,只能说物体“吸收”或“放出”了热量,绝不能说物体“具有”或“含有”热量。
2. 比热容是“特性”:比热容只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、温度变化量、吸收或放出热量的多少无关。
3. 准确区分“升高到”与“升高了”:
“升高到 t ℃”表示末温为 t ℃;
“升高了 Δt ℃”表示温度变化量为 Δt ℃,代入公式时应使用 Δt。
举例:
“水的比热容为 4.2×10³ J/(kg·℃)”——表示 1 kg 的水温度升高 1 ℃ 吸收的热量为 4.2×10³ J(体现特性)。
“质量为 2 kg 的水,温度升高了 50 ℃”——此时 Δt = 50 ℃,代入 Q = cmΔt 计算。
“热水袋装水取暖”——利用水的比热容大,降低相同温度时放热更多(应用特性)。
【巩固训练】
一、单选题
1.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.让热水流过散热器供暖
【答案】A
【详解】A.夏天在房间洒水降温,原理是水蒸发吸热,靠水的汽化带走热量降温,和水的比热容无关,故A符合题意;
B.用循环水冷却汽车发动机,利用了水比热容大,升高相同温度可吸收更多热量的特点,与比热容有关,故B不符合题意;
C.沿海地区水多,水比热容大,吸放热相同的情况下温度变化更小,因此昼夜温差更小,与比热容有关,故C不符合题意;
D.热水流过散热器供暖,利用了水比热容大,降低相同温度可放出更多热量的特点,与比热容有关,故D不符合题意。
故选A。
2.(2026·广东汕头·一模)“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,这反映了新疆地区夏季昼夜温差远比沿海地区大,其主要原因是与水的特性相比,沙石的( )
A.内能更大 B.温度更高 C.吸热能力更强 D.比热容更小
【答案】D
【详解】水的比热容远大于土壤(沙石),相同质量的水和土壤(沙石)在吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小。新疆陆地多,所以白天升温快,气温较高,夜晚降温快,温度较低,导致昼夜温差大;沿海地区水多,所以昼夜温差小。故选D。
3.(25-26九年级上·江苏宿迁·期末)下列关于热量的说法正确的是( )
A.物体温度越高,具有的热量越多
B.质量相同的同种物质,温度高的比温度低的放出热量一定多
C.同一个物体温度升高的越多,吸收的热量越多
D.物体含有的热量多少,与物体的质量有关
【答案】C
【详解】AD.热量是过程量,表示在热传递过程中转移能量的多少,不能说“具有或含有的热量”,故AD错误;
B.根据,温度变化量不确定,所以质量相同的同种物质,温度高的不一定比温度低的放出热量多,故B错误;
C.根据,同一个物体温度升高的越多,吸收的热量越多,故C正确。
故选C。
4.(2026·陕西渭南·一模)如图甲所示是《天工开物》中用铜铸币的情景,图乙是液态铜在模具中凝固时,温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,铜是非晶体
B.液态铜在凝固过程中吸收热量温度不变
C.将铸币原料浇灌在模具中时,上方的“白气”是液化形成的
D.凝固后的铜币在冷却过程中,铜币的比热容不断变小
【答案】C
【详解】A.晶体在凝固过程中温度保持不变,从图乙可以看出,液态铜凝固时有一段温度不变的阶段,所以铜是晶体,故A错误;
B.凝固是放热过程,液态铜在凝固时放出热量,温度不变,故B错误;
C.“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C正确;
D.比热容是物质本身的一种特性,与温度、质量等因素无关,与种类、状态有关,凝固后的铜币在冷却过程中,种类、状态都不变,则铜币的比热容不变,故D错误。
故选C。
5.(2026·吉林长春·一模)如图所示是《天工开物》中描绘的冶炼情景,把含铜、铅的矿石洗净后放入炉中冶炼,铅先从孔中流出,是因为铅和铜具有不同的( )
A.熔点 B.沸点 C.密度 D.比热容
【答案】A
【详解】冶炼过程中炉内温度逐渐升高,铅先熔化为液态流出,说明铅的熔点更低,炉内温度先达到铅的熔点使铅熔化,此时温度还未达到铜的熔点,铜仍保持固态,该过程利用了铅和铜熔点不同的性质,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(2026·广西南宁·一模)五象湖的改造中,通过种植树木、修建人工湖来缓解城市热岛效应。对此做法解释错误的是( )
A.利用水的比热容大来增大昼夜温差
B.水体与陆地的温差能促进空气流通
C.水分从树叶蒸发到空气中吸收大量的热量
D.茂密的树冠能遮挡阳光减少路面吸热升温
【答案】A
【详解】A.水的比热容较大,在吸收或放出相同热量时,温度变化较小,种植树木、修建人工湖可利用水的比热容大的特性减小昼夜温差,而非增大昼夜温差。故A错误,符合题意;
B.水体与陆地的比热容不同,白天陆地升温快、温度高,水体升温慢、温度低,空气由水体流向陆地;夜晚陆地降温快、温度低,水体降温慢、温度高,空气由陆地流向水体,这种温差能促进空气流通,从而缓解热岛效应。故B正确,不符合题意;
C.水分从树叶蒸发到空气中时,会吸收周围环境的热量,使周围温度降低,这是蒸发吸热的原理,可有效缓解热岛效应。故C正确,不符合题意;
D.茂密的树冠能遮挡阳光,减少路面直接吸收太阳辐射,从而降低路面温度,缓解热岛效应。故D正确,不符合题意。
故选A。
7.(25-26九年级上·全国·课后作业)小明用相同的电加热器给质量和温度相等的水和煤油加热,发现煤油温度升高得比水快。这表明( )
A.水的比热容较大 B.煤油的比热容较大
C.煤油吸收的热量较多 D.水的吸热能力较弱
【答案】A
【详解】用相同的电加热器给质量和温度相等的水和煤油加热,加热相同的时间,两者吸收的热量是一样的,发现煤油温度升高得比水快,说明水的吸热能力强,比热容更大,故选A。
8.(2026·辽宁铁岭·二模)夏天,海水和沙滩在相同阳光照射下温度差异明显,这主要是因为海水和沙子的 ( )
A.颜色不同 B.比热容不同 C.密度不同 D.导热性不同
【答案】B
【详解】阳光同样照射沙滩和海面,沙子的温度比海水高,这是因为沙子的比热容较小,同样受热的情况下,吸收热量相同,但沙子的温度变化比水大,因此,沙子和海水的温度不同。故选B
二、多选题
9.(24-25九年级上·山东威海·期末)在古代民间,我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”比热容,下列说法正确的是( )
A.“惟瓷盏”“勿用铜盏”是因为相同火焰,吸收相同的热量,陶瓷升温比铜更快
B.瓷质省油灯中油温比铜质普通油灯中油温更低,油蒸发慢,所以“省油”
C.“注水唇窍,可省油”是因为夹层注入冷水吸收热量,降低了油的蒸发速度
D.在燃烧过程中,油的质量、密度都变小,但比热容不变
【答案】BC
【详解】A.陶瓷的比热容比铜大,从相同火焰吸收相同的热量,陶瓷升温比铜慢,故A错误;
B.瓷质省油灯中油的温度比铜质普通油灯中的油温低,温度越低,蒸发的速度越小,瓷质省油灯中油蒸发慢,因此省油,故B正确;
C.夹层中注入冷水吸收热量,进一步降低了液体表面的温度,故降低了油的蒸发速度,故C正确;
D.密度和比热容是物质的属性,在燃烧过程中,油的密度和比热容都不变,故D错误。
故选BC。
10.(25-26九年级上·北京顺义·阶段检测)如图甲,两个相同的容器中分别装有液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个相同的电热丝分别对液体a、b加热,电热丝每秒放出的热量相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.a液体的吸热能力更强
B.a的比热容小于b的比热容
C.时间内b液体吸收的热量大于a液体吸收的热量
D.时间内a和b两种液体吸收的热量相同
【答案】BD
【详解】AB.用两个相同的电热丝分别对液体a、b加热,电热丝每秒放出的热量相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,所以相同时间内a吸收的热量等于b吸收的热量,由乙图可知,在液体a沸腾前,相同的加热时间内(a、b吸热相等),液体a升高的温度比液体b大,又液体a的质量大于b的质量,根据可知,故液体a的比热容小,所以a液体的吸热能力更弱,故A错误,B正确;
CD.时间内,相同加热时间电热丝产生的热量相同,a和b两种液体吸收的热量相同,故C错误,D正确。
故选BD。
11.(25-26九年级上·广西贺州·期末)探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领,装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像,如图乙。则( )
A.A是食用油 B.比热容
C.B的比热容 D.加热3min,A吸收热量
【答案】CD
【详解】A.质量和初温相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的升温慢,所以A是水,B是食用油,故A不符合题意;
B.根据图乙,水和食用油加热相同时间吸收相同的热量,都加热6min时,A升高的温度为
B升高的温度为
则都加热6min时,二者吸收的热量相同,有
即
则比热容
故B不符合题意;
C.根据B中分析可知,B的比热容为
故C符合题意;
D.加热6min,A吸收的热量为
加热3min,A吸收的热量只有加热6min的一半,即
故D符合题意。
故选CD。
12.(2026·四川成都·模拟预测)小丽用如图甲所示的装置进行实验,两支完全相同的试管中分别装有甘油和水,在一个标准大气压下用水浴法加热。用温度计定时测量液体温度,液体温度随时间变化的图像如图乙所示(单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等,不考虑热损失)。已知水的比热容为。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,甘油的沸点是100℃
B.,甘油吸收的热量为
C.甘油和水的比热容之比为
D.,甘油和水吸收的热量相等
【答案】BD
【详解】A.标准大气压下水浴加热时,水的沸点为,水温最高为,甘油温度达到后不再升高,只能说明甘油沸点不低于,无法确定甘油的沸点就是,故A错误;
BC.水吸收的热量
两试管在同一杯水中加热,单位时间吸热相等,每分钟吸热为
因此甘油吸收的热量为
甘油的比热容
甘油和水的比热容之比为,故B正确,C错误;
D.两试管在同一杯水中加热,加热时间反映吸收热量,加热时间相同,吸收热量相同,时间相同,甘油和水吸收的热量相等,故D正确。
故选BD。
三、实验题
13.(25-26九年级上·广东江门·阶段检测)为了比较A、B两种液体比热容的大小,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)在组装器材时,酒精灯应________(选填“点燃”或“不点燃”)。
(2)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,则两种物质在相同的时间内吸热________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,可见:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,________(选填“A”或“B”)液体升温较高。
(4)B液体在第10min的内能________在第20min的内能;A液体的比热容________B液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(5)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________(选填“A”或“B”)液体。假如A液体比热容为,则B液体的比热容为________。
【答案】(1)点燃
(2)相同
(3)A
(4) 小于 小于
(5) B
【详解】(1)组装器材时遵循自下而上的顺序,需点燃酒精灯,根据其外焰高度调整上方器材位置,确保加热时使用外焰。
(2)水浴加热,同一烧杯内水温相同,相同时间两种液体吸收的热量相等。
(3)加热时间相同,吸收相同热量,A液体温度曲线更陡,升温更高。
(4)B液体持续吸热,温度升高,内能增大,因此第10min内能小于第20min内能;质量、吸热相同时,升温越快,比热容越小。A液体升温更快,故A液体比热容小于B液体。
(5)冷却剂需要比热容大的物质,吸热升温慢,故选B液体;
由图乙,升高相同温度时,液体A用时10min,液体B用时20min,故吸收的热量,根据吸热公式,有,,两式相除得
代入数据
解得
14.(25-26九年级上·湖南郴州·期中)小侨同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:____________________;
(2)加热2min,水吸收的热量__________煤油吸收的热量。(选填“>”“=”或“<”);
(3)根据实验数据绘制图像如丙所示,则__________的吸热能力强;
(4)下列示例中与比热容无关的是 (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
【答案】(1)水和煤油的质量不相等
(2)=
(3)水
(4)B
【详解】(1)实验时,要控制水和煤油的质量和初温相等,由图可知,水和煤油的体积相等,而水和煤油的密度不同,所以烧杯中的水和煤油的质量不相等,所以,错误之处是,水和煤油的质量不相等。
(2)实验时,用相同酒精灯进行加热,两个酒精灯在相同时间内放出的热量相等,在不计热量损失的情况下,放出的热量都被水和煤油吸收,所以加热2min,加热时间相同,则水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
(3)由图丙可知,吸收相同热量时,即加热相同的时间,水升高的温度小于煤油升高的温度,所以水的吸热能力强。
(4)A.城市建造人工湖来改善气候,是因为水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量,水的温度变化小,与比热容有关,故A不符合题意;
B.空调房间里放盆水可以增加湿度,是水的蒸发现象,与比热容无关,故B符合题意;
C.用冷水冷却发动机,是因为水的比热容大,质量相同的水和其他物质相比,升高相同的温度,吸收的热量多,与比热容有关,故C不符合题意。
故选B。
四、计算题
15.(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)一保温杯中装有质量为400g,温度为25℃的水,现将一个温度为100℃的金属块放入杯中,一段时间后,杯内水和金属块的温度稳定在30℃。已知水的比热容为,金属块的比热容为,不计热量损失,求:
(1)杯中的水吸收的热量。
(2)金属块的质量。
【答案】(1)
(2)0.2kg
【详解】(1)由题意得,水的质量
杯中的水吸收的热量
(2)不计热量损失,金属块放出的热量
金属块的质量
16.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)实验测得1kg某物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初2min内,物质温度升高了40℃,则吸收的热量为____________J。
(2)在t=6min时,物质处于_________(选填“固体”“液体”或“固液共存”)状态,且仍在_________(选填“吸热”或“放热”)。
(3)求该物质在液态下的比热容c2。
【答案】(1)
(2)
固液共存
吸热
(3)
【详解】(1)由图可知,物体熔化时的温度不变,所以该物质是晶体。在最初2min内,物体处于固态的升温吸热过程,吸收的热量
(2)[1][2]由图可知,该物质的熔点是0℃。在2min到10min的时间内,物质的温度保持在0℃不变,此为该物质的熔化过程。在时,物质正处于熔化阶段,因此其状态为固液共存状态。晶体在熔化过程中,虽然温度保持不变,但需要持续吸收热量。
(3)由图可知该物质在固态和液态时,在温度都升高40℃的情况下,物质在固态时加热时间为2min,而物质在液态时加热时间为4min,这说明在质量相等,升高温度相同时,物质处于固态吸收的热量为物质处于液态时吸收热量的一半,故其比值为1∶2;根据可知该物质液态的比热容是固态的2倍,该物质在液态下的比热容。
17.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)在标准大气压下,将一壶内质量为2kg,初温为30℃的水,加热到80℃[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(2)接着再继续加热,若水又吸收了3.36×105J的热量,求水的末温t末。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量
(2)水又吸收了 的热量后,假设水未沸腾,水升高的温度
此时水的温度将达到
在标准大气压下,水的沸点为 ,水在沸腾过程中吸收热量但温度保持不变。所以水在加热到 后开始沸腾,水的末温 。
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第1节 热量 比热容
目录
第1节 热量 比热容 1
【思维导图】 1
知识点 1:热量的概念 1
知识点 2:比热容 3
知识点 3:热量的计算 6
【方法技巧】 9
方法技巧 :热量、温度、内能的辨析 9
【巩固训练】 9
【思维导图】
【知识梳理】
知识点 1:热量的概念
1.热量的定义
概念
在热传递过程中,传递的内能的多少叫作热量
符号
单位
焦耳(),常用单位还有千焦(),
注意
热量是过程量,不能说物体 “含有” 或 “具有” 热量,只能说物体 “吸收” 或 “放出” 了热量
热量的认识方法 —— 转换法
热量是看不见、摸不着的,但我们可以通过温度变化来感知热量的多少。例如,物体温度升高得越多,说明它吸收的热量越多,这是利用了转换法。
2.热传递的条件
条件
物体间存在温度差
方向
热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,直到两者温度相等为止
方式
热传导、对流、热辐射
3.影响热量吸收多少的因素
物体吸收或放出热量的多少与物体的质量、温度变化量以及物质的种类有关。
【易错警示】
①热量是过程量,不能说物体 “具有” 热量,只能说 “吸收” 或 “放出” 了热量。
②热传递的条件是存在温度差,不是接触。
【典例 1】下列关于热量的说法正确的是( )
①热量是物体内能多少的量度
②热量是过程量,不能说物体具有热量
③热传递过程中,传递内能的多少叫热量
④温度高的物体含有的热量一定多
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【变式 1】下列关于热量的说法中,正确的是( )
A.物体温度越高,所含热量越多
B.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.热量是物体在热传递过程中内能变化的量度
D.的物体没有热量
【变式 2】关于热传递,下列说法正确的是( )
A.热传递的实质是温度的传递
B.物体之间只有接触才能发生热传递
C.热传递的方向总是从高温物体传向低温物体
D.热传递过程中,高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
知识点 2:比热容
1.比热容的概念
在物理学中,为了比较不同物质的吸热能力,引入了比热容这一物理量。
定义
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的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容
符号
公式
单位
焦耳每千克摄氏度,符号为,读作 “焦耳每千克摄氏度”
2.比热容的物理意义
比热容反映了物质吸热(或放热)能力的强弱。数值上等于单位质量的某种物质,温度升高(或降低)所吸收(或放出)的热量。
例如:水的比热容为,其物理意义是:的水,温度升高(或降低),吸收(或放出)的热量为。
3.比热容的特性
特性
说明
物质的一种特性
不同物质的比热容一般不同
与状态有关
同种物质在不同状态下,比热容不同(如水的比热容为,冰的比热容为)
与质量、温度无关
比热容不随物质的质量、温度变化量或吸收 / 放出热量的多少而改变
4.水的比热容较大的应用
应用
原理
调节气候
沿海地区水多,水的比热容大,白天升温慢、晚上降温慢,昼夜温差小;内陆地区砂石多,比热容小,昼夜温差大
作冷却剂
汽车发动机用水来冷却,是因为水的比热容大,升高相同温度时能吸收更多的热量
作取暖介质
热水袋装水取暖,是利用水的比热容大,降低相同温度时能放出更多的热量
【归纳总结】
比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、温度变化量、吸收或放出热量的多少无关。
比热容大的物质吸热能力强,温度难改变;比热容小的物质吸热能力弱,温度易改变。
【典例 2】关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,与物质的质量无关
B.同种物质在不同状态下,比热容一定相同
C.物体吸收热量越多,比热容越大
D.比热容大的物体吸收热量一定多
【变式 1】一杯水喝掉一半后,下列说法正确的是( )
A.质量减半,比热容减半
B.质量减半,比热容不变
C.质量和比热容都减半
D.质量和比热容都不变
【变式 2】下列事例中,不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天在地上洒水感到凉快
B.用水作汽车发动机的冷却剂
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.冬天用热水袋取暖
知识点 3:热量的计算
1.热量计算公式
根据比热容的定义式,可推导出热量计算公式:
公式
说明
物体温度升高时吸收的热量
为末温,为初温,
物体温度降低时放出的热量
为初温,为末温,
2.公式中各物理量的单位
物理量
符号
单位
热量
焦耳()
比热容
质量
千克()
温度变化量
摄氏度()
【易错警示】
①注意区分 “温度升高到” 与 “温度升高了”:升高到是指末温,升高了是指温度变化量。
②公式中,是温度的变化量,即,单位为
③计算时注意单位的统一:质量用,温度用。
【典例 3】质量为60kg、温度为20℃的某种液体内能增加1.26×107J,温度升高了50℃(未发生物态变化),求:
(1)这种液体吸收的热量;
(2)这种液体的比热容。
【变式一】小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)BC段水吸收的热量;
(3)在标准大气压下,在CE段,水吸收了4.2×105J的热量,水温升高到多少?
【变式二】将质量为300g的铅块加热到88℃,然后投入温度为8℃、质量为130g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。已知铅的比热容为0.13×103J/(kg·℃),求:
(1)铅块放出的热量;
(2)煤油的比热容。
【变式三】.现有2kg的水,现将从 加热到 ,,求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量被5kg的某金属吸收后,该金属升高了 ,求该金属的比热容。
【方法技巧】
方法技巧 :热量与比热容的易错辨析
口诀:热量过程非含有,比热特性看状态,升到升了要分清。
解释:
1. 热量是“过程量”:热量只在热传递过程中才有意义,只能说物体“吸收”或“放出”了热量,绝不能说物体“具有”或“含有”热量。
2. 比热容是“特性”:比热容只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、温度变化量、吸收或放出热量的多少无关。
3. 准确区分“升高到”与“升高了”:
“升高到 t ℃”表示末温为 t ℃;
“升高了 Δt ℃”表示温度变化量为 Δt ℃,代入公式时应使用 Δt。
举例:
“水的比热容为 4.2×10³ J/(kg·℃)”——表示 1 kg 的水温度升高 1 ℃ 吸收的热量为 4.2×10³ J(体现特性)。
“质量为 2 kg 的水,温度升高了 50 ℃”——此时 Δt = 50 ℃,代入 Q = cmΔt 计算。
“热水袋装水取暖”——利用水的比热容大,降低相同温度时放热更多(应用特性)。
【巩固训练】
一、单选题
1.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.让热水流过散热器供暖
2.(2026·广东汕头·一模)“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,这反映了新疆地区夏季昼夜温差远比沿海地区大,其主要原因是与水的特性相比,沙石的( )
A.内能更大 B.温度更高 C.吸热能力更强 D.比热容更小
3.(25-26九年级上·江苏宿迁·期末)下列关于热量的说法正确的是( )
A.物体温度越高,具有的热量越多
B.质量相同的同种物质,温度高的比温度低的放出热量一定多
C.同一个物体温度升高的越多,吸收的热量越多
D.物体含有的热量多少,与物体的质量有关
4.(2026·陕西渭南·一模)如图甲所示是《天工开物》中用铜铸币的情景,图乙是液态铜在模具中凝固时,温度随时间变化的图像,下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,铜是非晶体
B.液态铜在凝固过程中吸收热量温度不变
C.将铸币原料浇灌在模具中时,上方的“白气”是液化形成的
D.凝固后的铜币在冷却过程中,铜币的比热容不断变小
5.(2026·吉林长春·一模)如图所示是《天工开物》中描绘的冶炼情景,把含铜、铅的矿石洗净后放入炉中冶炼,铅先从孔中流出,是因为铅和铜具有不同的( )
A.熔点 B.沸点 C.密度 D.比热容
6.(2026·广西南宁·一模)五象湖的改造中,通过种植树木、修建人工湖来缓解城市热岛效应。对此做法解释错误的是( )
A.利用水的比热容大来增大昼夜温差
B.水体与陆地的温差能促进空气流通
C.水分从树叶蒸发到空气中吸收大量的热量
D.茂密的树冠能遮挡阳光减少路面吸热升温
7.(25-26九年级上·全国·课后作业)小明用相同的电加热器给质量和温度相等的水和煤油加热,发现煤油温度升高得比水快。这表明( )
A.水的比热容较大 B.煤油的比热容较大
C.煤油吸收的热量较多 D.水的吸热能力较弱
8.(2026·辽宁铁岭·二模)夏天,海水和沙滩在相同阳光照射下温度差异明显,这主要是因为海水和沙子的 ( )
A.颜色不同 B.比热容不同 C.密度不同 D.导热性不同
二、多选题
9.(24-25九年级上·山东威海·期末)在古代民间,我国劳动人民发明了一种“省油灯”如图所示。使用时往上方容器中注油,往下方夹层里注水。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”比热容,下列说法正确的是( )
A.“惟瓷盏”“勿用铜盏”是因为相同火焰,吸收相同的热量,陶瓷升温比铜更快
B.瓷质省油灯中油温比铜质普通油灯中油温更低,油蒸发慢,所以“省油”
C.“注水唇窍,可省油”是因为夹层注入冷水吸收热量,降低了油的蒸发速度
D.在燃烧过程中,油的质量、密度都变小,但比热容不变
10.(25-26九年级上·北京顺义·阶段检测)如图甲,两个相同的容器中分别装有液体a、b,液体a的质量大于b的质量。用两个相同的电热丝分别对液体a、b加热,电热丝每秒放出的热量相同,且电热丝产生的热量均被液体吸收,液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是( )
A.a液体的吸热能力更强
B.a的比热容小于b的比热容
C.时间内b液体吸收的热量大于a液体吸收的热量
D.时间内a和b两种液体吸收的热量相同
11.(25-26九年级上·广西贺州·期末)探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领,装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像,如图乙。则( )
A.A是食用油 B.比热容
C.B的比热容 D.加热3min,A吸收热量
12.(2026·四川成都·模拟预测)小丽用如图甲所示的装置进行实验,两支完全相同的试管中分别装有甘油和水,在一个标准大气压下用水浴法加热。用温度计定时测量液体温度,液体温度随时间变化的图像如图乙所示(单位时间内试管里甘油与水吸收的热量相等,不考虑热损失)。已知水的比热容为。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,甘油的沸点是100℃
B.,甘油吸收的热量为
C.甘油和水的比热容之比为
D.,甘油和水吸收的热量相等
三、实验题
13.(25-26九年级上·广东江门·阶段检测)为了比较A、B两种液体比热容的大小,物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验,在两个相同的试管中,分别装入质量相等的A、B两种液体,将两个试管放入盛有水的同一烧杯中,用酒精灯加热。
(1)在组装器材时,酒精灯应________(选填“点燃”或“不点燃”)。
(2)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热,则两种物质在相同的时间内吸热________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,可见:质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,________(选填“A”或“B”)液体升温较高。
(4)B液体在第10min的内能________在第20min的内能;A液体的比热容________B液体的比热容。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(5)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂,则应选择________(选填“A”或“B”)液体。假如A液体比热容为,则B液体的比热容为________。
14.(25-26九年级上·湖南郴州·期中)小侨同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录一次温度。
(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:____________________;
(2)加热2min,水吸收的热量__________煤油吸收的热量。(选填“>”“=”或“<”);
(3)根据实验数据绘制图像如丙所示,则__________的吸热能力强;
(4)下列示例中与比热容无关的是 (填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盆水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
四、计算题
15.(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)一保温杯中装有质量为400g,温度为25℃的水,现将一个温度为100℃的金属块放入杯中,一段时间后,杯内水和金属块的温度稳定在30℃。已知水的比热容为,金属块的比热容为,不计热量损失,求:
(1)杯中的水吸收的热量。
(2)金属块的质量。
16.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)实验测得1kg某物质温度随时间变化的图象如图所示。已知该物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/(kg·℃),设物质从热源吸热的功率恒定不变,根据图象解答下列问题:
(1)在最初2min内,物质温度升高了40℃,则吸收的热量为____________J。
(2)在t=6min时,物质处于_________(选填“固体”“液体”或“固液共存”)状态,且仍在_________(选填“吸热”或“放热”)。
(3)求该物质在液态下的比热容c2。
17.(24-25九年级上·福建南平·阶段检测)在标准大气压下,将一壶内质量为2kg,初温为30℃的水,加热到80℃[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)水吸收的热量Q吸;
(2)接着再继续加热,若水又吸收了3.36×105J的热量,求水的末温t末。
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