10.1 热量 比热容（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

该初中物理导学案围绕“热量 比热容”展开，引导学生学习热传递条件、热量概念及单位，通过海滩沙子与海水温度差异的问题情境导入，结合自主预习的知识铺垫，以实验探究为支架，逐步建立比热容概念及公式，掌握热量计算方法。 本资料突出科学探究与科学思维，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，通过比值定义法构建比热容概念，结合生活实例（沿海温差、汽车冷却）深化理解，习题层次分明，助力学生形成物理观念，提升解决实际问题的能力。

10.1热量 比热容 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：知道热传递现象，了解热传递发生的条件，了解热量的概念、符号和单位；理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，记住水的比热容。 2. 科学思维：通过实验，运用控制变量法探究物质的吸热能力；能根据比热容的定义式推理吸放热与各物理量的关系，培养逻辑思维能力；能运用比热容公式进行简单的吸热、放热计算。 3. 科学探究：经历“比较不同物质吸热能力”的实验探究过程，能设计实验方案、分析实验数据并得出结论；能识别实验中的误差来源并提出改进措施。 4. 科学态度与责任：感受物理与生活的密切联系，能用比热容知识解释生活中的自然现象；关注水的比热容较大在生产和生活中的应用，增强节能环保意识。 【学习重点】 1. 热量的概念及热传递。 2. 比热容的概念、定义式及单位。 3. 运用比热容公式Q = cmΔt进行简单的热量计算。 【学习难点】比热容概念的建立——通过实验探究不同物质的吸热能力，从感性认识上升到理性认识，理解比热容是物质的一种特性。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 热量的定义：在热传递过程中，物体 吸收或放出能量 的多少叫做热量。热量的符号是 Q。 2. 热量的单位：在国际单位制中，热量的单位是 焦耳，符号是 J。 3. 不同物质的导热性一般不同。铜、铁、铝等物质容易导热，塑料、橡胶、木材等物质则不容易导热。 4. 比热容的定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的 质量 和 升高（或降低）的温度的 乘积 之比。 5. 比热容的公式：c = Q / (m·Δt)。 6. 比热容的单位：焦耳每千克摄氏度，符号为 J/(kg·℃)。 7. 比热容的物理意义：比热容是物质的一种 特性，反映了物质 吸热（或放热）本领的强弱。不同物质的比热容一般 不同。 8. 水的比热容：c水= 4.2×103J/(kg·℃)，物理意义是：质量为1 kg的水，温度升高（或降低）1 ℃时，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。 9. 物体吸收或放出热量的公式：Q = cmΔt。若物体的初温为t0，末温为t，则：物体吸收热量的公式：Q吸= cm（t - t0）；物体放出热量的公式：Q放= cm（t0 - t）。 【课堂探究】 探究一、什么是热量 【问题情境】盛夏时节，烈日暴晒下的海水和沙子的温度都会升高。当你赤足漫步在海滩时，一定会感觉到沙子比海水的温度更高。为什么我们会有这种感受呢? 能量从温度高的太阳辐射到温度低的沙子，又从沙子传导到温度更低的脚底，这些都是热传递现象。 发生热传递的条件：存在温度差。 热传递的方式：辐射、传导和对流。 热传递过程中传递的是能量。我们把在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。 热量是一个过程量，我们不能说一个物体“含有”多少热量。 【情境思考】夏日的海滩炽热滚烫，为什么穿着拖鞋踩在炽热沙子上却感觉不到烫脚呢? 【活动】比较不同物质的导热性 如图所示，将粗细、长度均相同的木棒和铜棒安装在金属支架O处，然后在这两根棒上与O距离相同的位置处分别用凡士林粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端，观察哪根牙签先落下。 【现象】粘在铜棒上的牙签落下时，木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。 【结论】铜棒的导热性比木棒的导热性强。 不同物质的导热性一般不同。铜、铁、铝等物质容易导热，塑料、橡胶、木材等物质则不容易导热。 【例题1】在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．摄氏度（℃） 【答案】C 【详解】在物理学中，牛（N）是力的单位，瓦特（W）是功率的单位，热量与功的国际单位均为焦耳，摄氏度（℃）是温度的单位，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【例题2】春节期间，全国多地上演非遗打铁花（如题图），其主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅。下列说法正确的是（      ） A．铁花四溅是汽化现象 B．打铁花涉及的物态变化有液化、凝固 C．铁水凝固过程中所含热量不变 D．生铁化成铁水时，需吸收热量 【答案】D 【详解】A．铁水变成铁花属于凝固现象，所以铁花四溅是凝固现象，故A错误； B．生铁烧至1600℃以上化成铁水，属于熔化现象，铁水变成铁花属于凝固现象，打铁花涉及的物态变化有熔化、凝固，故B错误； C．热量是过程量，不能说含有热量，故C错误； D．生铁化成铁水是熔化现象，此过程中需吸收热量，故D正确。 故选D。 探究二、物质的吸放热与哪些因素有关? 【提出问题】物质吸收热量的多少与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 烧开一壶水比烧开半壶水需要更长的加热时间，说明吸收热量与质量有关； 将同一壶水烧开比烧成温水需要的加热时间长，说明吸收热量与升高的温度有关； 换用质量相同的食用油，情况可能又会不同，说明吸收热量可能还与物质种类有关。 【实验器材】两个相同的电加热器（在相同加热时间内，放出的热量相同）、温度计、烧杯、等质量的水和食用油、秒表、天平。 【实验设计】 方案一：取质量相同的水和食用油，加热相同的时间（吸收相同的热量），比较升高的温度。 方案二：取质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较加热时间（即吸收热量的多少）。 示例：采用方案二 方法：控制水和食用油的质量和初温相同。观察并记录它们升高相同温度所需要的加热时间（加热时间的长短反映了吸收热量的多少）。 【数据记录】 物质 质量 m/kg 初温 t0/℃ 末温 t/℃ 升高的温度 Δt/℃ 加热时间 t/min 水 食用油 【分析与论证】 比较实验数据，你发现了什么？ 质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多。 【实验结论】不同物质的吸热能力是不同的。若要使水和食用油吸收相同的热量，食用油的温度升高得更快。 大量实验表明，物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。 【例题3】小明利用如图甲所示的装置比较不同物质吸热能力的强弱。 (1)实验中选取初温相同、___________（选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体，分别倒入两个相同的烧杯中，用电加热器加热；当A、B两种液体吸收相同的热量时，通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。 (2)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像，如乙所示，由图可知，___________（选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强。 【答案】(1) 质量 温度变化量 (2)B 【详解】（1）根据吸热公式，探究物质吸热能力和物质种类的关系时，需要控制两种液体的初温、质量相同；实验中用相同电加热器加热，保证两种液体吸收相同热量时，通过比较温度变化量判断吸热能力：温度变化量越小，吸热能力越强。 （2）由图乙可知：加热相同时间（即吸收相同热量），相同质量的A、B两种液体，B升高的温度更小，说明B的比热容更大，因此B液体的吸热能力更强。 探究三、如何描述不同物质吸放热的性质? 【引导思考】如何比较不同物质吸热本领的强弱？能否找一个统一的“标尺”？ 1. 为了科学地比较物质的吸热能力，我们采用比值定义法。一定质量的某种物质，温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示。 2. 比热容的定义式c = Q/(m·Δt) 中，c的大小反映了 物质吸热本领的强弱（或温度变化的难易程度）。 3. 比热容是物质的一种特性，它与物质的种类和物态有关，与物体的质量、温度变化量、吸收或放出的热量无关。 4.查阅比热容表，完成以下问题： （1）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。 （2）常见的物质中，比热容最大的是水。 （3）同种物质在不同状态下，比热容是否相同？请举例说明。不相同。例如，冰和水的比热容不同（冰的比热容约为2.1×103J/(kg·℃)，水为4.2×103J/(kg·℃)）。 【例题4】水的比热容是，如果将一杯水倒掉一半后，剩余水的比热容____；水结成冰后，质量______，比热容______（后两个空选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 不变 变小 【详解】比热容是物质本身的一种特性，仅与物质的种类和状态有关，与质量无关，因此剩余水的比热容保持不变，为4.2×10³J/(kg·℃)。 质量是物体的固有属性，不随物体的状态变化而改变，水结成冰后，所含物质的多少没有变化，所以质量不变。 冰的比热容为2.1×10³J/(kg·℃)，小于水的比热容，因此水结成冰后比热容变小。 【例题5】关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关，吸收的热量越多，比热容越大 B．物体的比热容跟物体的升高的温度有关，升高的温度越小，比热容越大 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，与质量、升高的温度等无关 【答案】D 【详解】比热容是物质本身的固有特性，它只与物质的种类和状态有关，和物体的质量、吸收或放出的热量、升高或降低的温度都无关。故ABC错误，D正确。 故选D。 探究四、热量的计算 【推导】由比热容定义式 c=Q/mΔt变形可得，物体在温度改变时吸收或放出的热量计算公式为：Q=cmΔt。 当物体吸热升温时：Δt=t−t0，Q吸=cm(t−t0)。 当物体放热降温时：Δt=t0−t，Q放=cm(t0−t)。 例题：将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量？[c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)] 解题过程： 已知：m = 2 kg，t₀ = 20 ℃，t = 100 ℃，c = 4.2×10³ J/(kg·℃) 求：Q吸 解：Q吸= cm(t - t₀) 代入数据：Q吸= 4.2×10³ J/(kg·℃) × 2 kg × (100 ℃ - 20 ℃) = 6.72×10⁵ J 【例题6】初温为20℃，质量为5kg的一壶水温度升高到100℃，在这个过程中水的温度变化了多少？需要吸收多少热量？已知水的比热容为 【答案】80℃， 【详解】由题可知，水的初温，末温，温度变化量为末温与初温的差值,即 已知水的质量，水的比热容 根据物体吸热公式可得水吸收的热量为 【例题7】在1个标准大气压下，将质量为1kg、温度为20℃的水加热至沸腾。计算： (1)水升高的温度。 (2)水吸收的热量。[] 【答案】(1)80℃ (2) 【详解】（1）标准大气压下水的沸点为100℃，水升高的温度 （2）水吸收的热量 探究五、水的比热容较大的应用 【讨论与交流】 1. 为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差大？ 沿海地区水多，水的比热容较大；内陆地区水少、沙石多，沙石的比热容较小。白天吸收相同热量时，水温升幅小，沙石温升大；夜晚放出相同热量时，水温降幅小，沙石降幅大，因此沿海昼夜温差小，内陆昼夜温差大。 2. 为什么汽车发动机常用水来冷却？ 因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多。所以汽车发动机用循环流动水进行冷却。 3. 冬天，人们为什么用水来取暖？ 因为水的比热容大，降低相同的温度时，等质量的水放出的热量多，取暖效果好，所以用热水取暖。 【例题8】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 【答案】B 【详解】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不符合题意； 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符合题意； 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不符合题意； 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不符合题意。 故选B。 【例题9】习总书记提出“绿水青山就是金山银山”这一论断。许多城市为了改善城市环境，大力开发湿地公园，修建人工湖，这样可以调节气温的主要原因是水的________大，即等质量的水和其他物质比较，吸收或放出相等的热量，水的温度变化较________（选填“大”或“小”）。 【答案】 比热容 小 【详解】水的比热容较大，根据可得，，和其他物质相比，在质量和吸收的热量相同时，水的温度变化量较小，所以水能起到调节气温的作用。 【课堂总结】 10.1 热量 比热容 1. 热量：在热传递过程中，传递 能量的多少。符号Q，单位：焦耳（J）。 2. 比热容： 定义：单位质量的某种物质，温度 __升高（或降低）1℃__ 所吸收（或放出）的热量。 公式：c=Q/mΔt。 单位：J/(kg·℃)。 特性：比热容是物质的一种特性，不同物质一般不同。 3. 热量计算：Q=cmΔt。吸热升温时，Δt=t−t0；放热降温时，Δt=t0−t。 4. 水的比热容较大：应用包括调节气候、作冷却剂等。 【课堂练习】 1．在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”。“海陆风”的出现因为海水的________大，温度变化________（选“A．大”或“B．小”）；当出现如图所示的风向时，可以判断：这一现象发生在_________（选“A．白天”或“B．夜晚”） 【答案】 比热容 B A 【详解】[1][2]“海陆风”的出现是因为海水的比热容较大，和陆地相比，在质量和吸收相同的热量时，由可知，海水的温度变化较小。 [3]由图可知，此时风向是从海洋吹向陆地，属于海风。白天，陆地的比热容较小，升温快，上方空气受热膨胀而上升，海洋的冷空气补充过来就会流向陆地，形成海风。夜晚时，陆地比热容较小，降温较快，上方空气遇冷而下沉，风会从陆地吹向海洋，形成陆风。 2．我国地域辽阔，沿海与内陆城市的气候存在较大差异，如图所示为我国同纬度下一沿海城市和一内陆城市日气温变化的曲线，由图可知曲线_____（选填“”或“”）为沿海城市，判断依据是：___________。 【答案】 B 沿海地区水多，因为水的比热容大，根据可知，在质量相同，吸收或放出的热量相同时，水的温度变化小，即沿海地区的昼夜温差较小，而内陆城市与其相反，昼夜温差较大，由图可知，A曲线的昼夜温差大，B曲线的昼夜温差小，所以曲线B表示的是沿海城市，曲线A表示的是内陆城市。 【详解】略。 3．甲、乙两个铜块，初温相同，吸收相同热量后再相互接触，甲向乙传热，这可能是因为（　　） A．甲的末温比乙低 B．甲、乙末温相同 C．甲质量更大 D．乙质量更大 【答案】D 【详解】初温相同的甲、乙两个铜块，它们的比热容相同，吸收了相同的热量后，甲向乙传热，说明甲的末温高于乙的末温，即，根据可知，，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示．则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（    ） A．c甲最大 B．c丙最大 C．c甲＝c乙＝c丙 D．无法判断 【答案】B 【详解】由图可知，冰块形状基本不再变化时，说明三块金属的末温相同，初温相同，即三块金属降低的温度相同；由图可知三块金属放出的热量，三块金属质量相等，温度变化量相等，根据可知，三块金属的比热容大小关系。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 5．某学习小组探究沙子和水吸热升温现象。 (1)学习小组设计了如图甲所示装置探究沙子和水的吸热升温现象。在完全相同的两箱子中装入初温和_____相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热相同时间，是为了保证在相同时间内_____。 (2)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有电子天平和_____。 (3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像，如图乙所示，据图可知，水和沙子相比_____（选填“A．沙子”“B．水”）的比热容较大，这是因为_____。 (4)（不定项选择）下列事例中属于应用水的这种特性的是_____。 A．给教室洒水，感觉凉 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．用水冷却汽车的发动机 D．冰熔化成水需要吸收热量 【答案】(1) 质量 水和沙子吸热相同 (2)秒表 (3) B 见解析 (4)C 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，探究沙子和水的吸热升温现象，在完全相同两箱子中装入初温和质量相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，相同时间内放出的热量相同，由转换法，相同时间内沙子和水吸收的热量相同。 （2）实验需要测量加热时间，因此需用秒表。 （3）[1][2]由图乙可知，在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度多，说明水的吸热能力强，水的比热容较大。 （4）A．给教室洒水，感觉凉，是因为水蒸发吸热，有致冷作用，故A不符合题意； B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，说明分子做无规则运动，故B不符合题意； C．用水冷却汽车的发动机，是因为水的比热容大，与质量相同的其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量较多，故C符合题意； D．冰熔化成水需要吸收热量，与水的比热容大无关，故D不符合题意。 故选C。 6．为了研究物质吸收的热量与哪些因素有关，小李利用如图甲所示的装置进行实验，烧杯中装有初温和质量均相同的甲、乙两种不同液体，每隔相同时间记录温度计的示数，实验数据如下表所示： 加热时间/min 0 2 4 6 8 10 甲的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 乙的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 (1)实验中可以通过比较_______ 来比较甲、乙液体吸收热量的多少； (2)图甲所示的实验装置中，在完全相同的烧杯中用完全相同的电加热器加热烧杯内的液体，这样做的目的是_______________________； (3)分析表中数据可知，若要使甲、乙液体升高相同的温度，则吸收热量更多的是_______（选填“甲”或“乙”）液体；这说明质量相同的_____________，吸收的热量不同。为了表示不同物质在这一方面的性质，物理学中引入了物理量“________”； (4)若甲液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。将初温相同的甲液体质量增加后（均不考虑热量损失），用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则新图线 。 A．在甲图线上方 B．在甲图线下方 C．与甲图线重合 【答案】(1)加热时间 (2)使甲、乙液体在相同时间内吸收相同的热量 (3) 甲 不同物质升高相同温度时 比热容 (4)B 【详解】（1）由转换法，实验中两加热器完全相同，相同时间产生的热量相同，可以通过比较加热时间来比较甲、乙液体吸收热量的多少。 （2）图甲所示的实验装置中，在完全相同的烧杯中用完全相同的电加热器加热烧杯内的液体，根据转换法，这样做的目的是使甲、乙液体在相同时间内吸收相同的热量。 （3）[1][2][3]分析表中数据可知，从20℃升高到28℃甲乙的加热时间分别为8分钟和4分钟，甲加热时间长，吸热多，故若要使甲、乙液体升高相同的温度，则吸收热量更多的是甲液体；这说明质量相同的不同物质升高相同温度时，吸收的热量不同。为了表示不同物质在这一方面的性质，物理学中引入了物理量“比热容”。 （4）若甲液体的温度随时间变化的图像如图乙所所示。将初温相同的甲液体质量增加后（均不考虑热量损失)，用相同的加热器加热，相同时间吸热相同，但因质量变大，故相同时间升温变小，故再绘制出一条温度随时间变化的图线，则新图线在甲图线下方。故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 7．如图所示，“水地暖”的取暖原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。若该地暖系统的水的总质量为2×103千克，从5℃加热到45℃，c=4.2×103焦/（千克•℃）。求： （1）水升高的温度Δt； （2）至少需要吸收的热量Q吸。 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）水升高的温度为 （2）至少需要吸收的热量为 8．他们在实验室利用加热器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。实验时，冰的质量为1kg，若相同时同内水和冰吸收的热量相同，且冰熔化成水的过程中质量保持不变。已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。求： (1)水在CD段吸收的热量。 (2)冰的比热容。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意和图像分析可知，CD段表示水吸收热量升温的过程。 根据图像，水在CD段的温度变化为 根据可得，水在CD段吸收的热量为 （2）实验中使用相同的加热器，且在相同时间内水和冰吸收的热量相同，说明加热器功率恒定，即单位时间内提供的热量相等。 由图像可知，AB段为冰吸热升温过程，CD段为水吸热升温过程。 在AB段：加热时间 冰的温度变化量 在CD段加热时间 所以 冰的比热容为 【课后反思】 1. 自我评价：本节课你最大的收获是什么？在理解“比热容是物质的特性”这一点上，你还有哪些疑惑？ 2. 思维拓展：在探究不同物质的吸热能力实验中，如果没有电加热器而改用酒精灯加热，可能有哪些不足之处？（提示：从受热均匀程度、热量散失等角度考虑） 3. 生活中的物理：谚语“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”描绘了内陆沙漠地区的独特气候。请利用今天所学“水的比热容较小，砂石的比热容较大”等相关知识，解释这一现象产生的物理学原理。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.1热量 比热容 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：知道热传递现象，了解热传递发生的条件，了解热量的概念、符号和单位；理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，记住水的比热容。 2. 科学思维：通过实验，运用控制变量法探究物质的吸热能力；能根据比热容的定义式推理吸放热与各物理量的关系，培养逻辑思维能力；能运用比热容公式进行简单的吸热、放热计算。 3. 科学探究：经历“比较不同物质吸热能力”的实验探究过程，能设计实验方案、分析实验数据并得出结论；能识别实验中的误差来源并提出改进措施。 4. 科学态度与责任：感受物理与生活的密切联系，能用比热容知识解释生活中的自然现象；关注水的比热容较大在生产和生活中的应用，增强节能环保意识。 【学习重点】 1. 热量的概念及热传递。 2. 比热容的概念、定义式及单位。 3. 运用比热容公式Q = cmΔt进行简单的热量计算。 【学习难点】比热容概念的建立——通过实验探究不同物质的吸热能力，从感性认识上升到理性认识，理解比热容是物质的一种特性。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 热量的定义：在热传递过程中，物体  的多少叫做热量。热量的符号是  。 2. 热量的单位：在国际单位制中，热量的单位是  ，符号是   。 3. 不同物质的导热性一般  。铜、铁、铝等物质容易导热，塑料、橡胶、木材等物质则  导热。 4. 比热容的定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的   和   （或降低）的温度的    之比。 5. 比热容的公式：  。 6. 比热容的单位：  ，符号为  。 7. 比热容的物理意义：比热容是物质的一种   ，反映了物质       本领的强弱。不同物质的比热容一般   。 8. 水的比热容：c水=     /(kg·℃)，物理意义是：  。 9. 物体吸收或放出热量的公式：      。若物体的初温为t0，末温为t，则：物体吸收热量的公式：        ；物体放出热量的公式：        。 【课堂探究】 探究一、什么是热量 【问题情境】盛夏时节，烈日暴晒下的海水和沙子的温度都会升高。当你赤足漫步在海滩时，一定会感觉到沙子比海水的温度更高。为什么我们会有这种感受呢? 能量从温度高的太阳  到温度低的沙子，又从沙子  到温度更低的脚底，这些都是  现象。 发生热传递的条件：存在  。 热传递的方式：  、  和  。 热传递过程中传递的是能量。我们把在热传递过程中，传递能量的多少叫做  。 热量是一个  量，我们不能说一个物体“含有”多少热量。 【情境思考】夏日的海滩炽热滚烫，为什么穿着拖鞋踩在炽热沙子上却感觉不到烫脚呢? 【活动】比较不同物质的导热性 如图所示，将粗细、长度均相同的木棒和铜棒安装在金属支架O处，然后在这两根棒上与O距离相同的位置处分别用凡士林粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端，观察哪根牙签先落下。 【现象】粘在铜棒上的牙签落下时，木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。 【结论】铜棒的导热性比木棒的导热性强。 不同物质的导热性一般  。铜、铁、铝等物质  导热，塑料、橡胶、木材等物质则  导热。 【例题1】在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．摄氏度（℃） 【例题2】春节期间，全国多地上演非遗打铁花（如题图），其主要过程是将生铁烧至1600℃以上化成铁水，一人舀起铁水抛向空中，另一人则用力击打空中的铁水，瞬间铁花四溅。下列说法正确的是（      ） A．铁花四溅是汽化现象 B．打铁花涉及的物态变化有液化、凝固 C．铁水凝固过程中所含热量不变 D．生铁化成铁水时，需吸收热量 探究二、物质的吸放热与哪些因素有关? 【提出问题】物质吸收热量的多少与哪些因素有关？ 【猜想与假设】 烧开一壶水比烧开半壶水需要更长的加热时间，说明吸收热量与  有关； 将同一壶水烧开比烧成温水需要的加热时间长，说明吸收热量与      有关； 换用质量相同的食用油，情况可能又会不同，说明吸收热量可能还与    有关。 【实验器材】两个相同的电加热器（在相同加热时间内，放出的热量  ）、温度计、烧杯、等质量的水和食用油、秒表、天平。 【实验设计】 方案一：取质量相同的水和食用油，加热相同的时间（吸收相同的热量），比较升高的温度。 方案二：取质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较加热时间（即吸收热量的多少）。 示例：采用方案二 方法：控制水和食用油的质量和初温相同。观察并记录它们升高相同温度所需要的加热时间（加热时间的长短反映了        ）。 【数据记录】 物质 质量 m/kg 初温 t0/℃ 末温 t/℃ 升高的温度 Δt/℃ 加热时间 t/min 水 食用油 【分析与论证】 比较实验数据，你发现了什么？ 质量相同的水和食用油，升高相同的温度，  需要的加热时间更长，说明  吸收的热量更多。 【实验结论】不同物质的吸热能力是  的。若要使水和食用油吸收相同的热量，    的温度升高得更快。 大量实验表明，物质吸收或放出的热量与物质的  、升高或降低的  ，以及      有关。 【例题3】小明利用如图甲所示的装置比较不同物质吸热能力的强弱。 (1)实验中选取初温相同、___________（选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体，分别倒入两个相同的烧杯中，用电加热器加热；当A、B两种液体吸收相同的热量时，通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。 (2)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像，如乙所示，由图可知，___________（选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强。 探究三、如何描述不同物质吸放热的性质? 【引导思考】如何比较不同物质吸热本领的强弱？能否找一个统一的“标尺”？ 1. 为了科学地比较物质的吸热能力，我们采用比值定义法。一定质量的某种物质，温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示。 2. 比热容的定义式      中，c的大小反映了 物质吸热本领的  （或温度变化的难易程度）。 3. 比热容是物质的一种  ，它与物质的  和  有关，与物体的质量、温度变化量、吸收或放出的热量  。 4.查阅比热容表，完成以下问题： （1）水的比热容是        。 （2）常见的物质中，比热容最大的是  。 （3）同种物质在不同状态下，比热容是否相同？请举例说明。    。例如，  。 【例题4】水的比热容是，如果将一杯水倒掉一半后，剩余水的比热容____；水结成冰后，质量______，比热容______（后两个空选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【例题5】关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关，吸收的热量越多，比热容越大 B．物体的比热容跟物体的升高的温度有关，升高的温度越小，比热容越大 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，与质量、升高的温度等无关 探究四、热量的计算 【推导】由比热容定义式 c=Q/mΔt变形可得，物体在温度改变时吸收或放出的热量计算公式为：  。 当物体吸热升温时：Δt=t−t0，Q吸=    。 当物体放热降温时：Δt=t0−t，Q放=    。 例题：将质量为2kg的水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量？[c水 = 4.2×10³ J/(kg·℃)] 解题过程： 已知：m = 2 kg，t₀ = 20 ℃，t = 100 ℃，c = 4.2×10³ J/(kg·℃) 求：Q吸 解：Q吸= cm(t - t₀) 代入数据：Q吸= 4.2×10³ J/(kg·℃) × 2 kg × (100 ℃ - 20 ℃) = 6.72×10⁵ J 【例题6】初温为20℃，质量为5kg的一壶水温度升高到100℃，在这个过程中水的温度变化了多少？需要吸收多少热量？已知水的比热容为 【例题7】在1个标准大气压下，将质量为1kg、温度为20℃的水加热至沸腾。计算： (1)水升高的温度。 (2)水吸收的热量。[] 探究五、水的比热容较大的应用 【讨论与交流】 1. 为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差大？ 。 2. 为什么汽车发动机常用水来冷却？ 。 3. 冬天，人们为什么用水来取暖？ 。 【例题8】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 【例题9】习总书记提出“绿水青山就是金山银山”这一论断。许多城市为了改善城市环境，大力开发湿地公园，修建人工湖，这样可以调节气温的主要原因是水的________大，即等质量的水和其他物质比较，吸收或放出相等的热量，水的温度变化较________（选填“大”或“小”）。 【课堂总结】 10.1 热量 比热容 1. 热量：在热传递过程中，传递 能量的多少。符号Q，单位：焦耳（J）。 2. 比热容： 定义：单位质量的某种物质，温度 __升高（或降低）1℃__ 所吸收（或放出）的热量。 公式：c=Q/mΔt。 单位：J/(kg·℃)。 特性：比热容是物质的一种特性，不同物质一般不同。 3. 热量计算：Q=cmΔt。吸热升温时，Δt=t−t0；放热降温时，Δt=t0−t。 4. 水的比热容较大：应用包括调节气候、作冷却剂等。 【课堂练习】 1．在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”。“海陆风”的出现因为海水的________大，温度变化________（选“A．大”或“B．小”）；当出现如图所示的风向时，可以判断：这一现象发生在_________（选“A．白天”或“B．夜晚”） 2．我国地域辽阔，沿海与内陆城市的气候存在较大差异，如图所示为我国同纬度下一沿海城市和一内陆城市日气温变化的曲线，由图可知曲线_____（选填“”或“”）为沿海城市，判断依据是：___________。 3．甲、乙两个铜块，初温相同，吸收相同热量后再相互接触，甲向乙传热，这可能是因为（　　） A．甲的末温比乙低 B．甲、乙末温相同 C．甲质量更大 D．乙质量更大 4．将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后，放到上表面平整的冰块上，经过一定时间后，冰块形状基本不再变化时的情形如图所示．则三块金属的比热容c甲、c乙、c丙大小相比（    ） A．c甲最大 B．c丙最大 C．c甲＝c乙＝c丙 D．无法判断 5．某学习小组探究沙子和水吸热升温现象。 (1)学习小组设计了如图甲所示装置探究沙子和水的吸热升温现象。在完全相同的两箱子中装入初温和_____相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热相同时间，是为了保证在相同时间内_____。 (2)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有电子天平和_____。 (3)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像，如图乙所示，据图可知，水和沙子相比_____（选填“A．沙子”“B．水”）的比热容较大，这是因为_____。 (4)（不定项选择）下列事例中属于应用水的这种特性的是_____。 A．给教室洒水，感觉凉 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．用水冷却汽车的发动机 D．冰熔化成水需要吸收热量 6．为了研究物质吸收的热量与哪些因素有关，小李利用如图甲所示的装置进行实验，烧杯中装有初温和质量均相同的甲、乙两种不同液体，每隔相同时间记录温度计的示数，实验数据如下表所示： 加热时间/min 0 2 4 6 8 10 甲的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 乙的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 (1)实验中可以通过比较_______ 来比较甲、乙液体吸收热量的多少； (2)图甲所示的实验装置中，在完全相同的烧杯中用完全相同的电加热器加热烧杯内的液体，这样做的目的是_______________________； (3)分析表中数据可知，若要使甲、乙液体升高相同的温度，则吸收热量更多的是_______（选填“甲”或“乙”）液体；这说明质量相同的_____________，吸收的热量不同。为了表示不同物质在这一方面的性质，物理学中引入了物理量“________”； (4)若甲液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。将初温相同的甲液体质量增加后（均不考虑热量损失），用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则新图线 。 A．在甲图线上方 B．在甲图线下方 C．与甲图线重合 7．如图所示，“水地暖”的取暖原理是：在房间地面装饰层下铺设散热管道，通过管道内的热水散热提高室温。若该地暖系统的水的总质量为2×103千克，从5℃加热到45℃，c=4.2×103焦/（千克•℃）。求： （1）水升高的温度Δt； （2）至少需要吸收的热量Q吸。 8．他们在实验室利用加热器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。实验时，冰的质量为1kg，若相同时同内水和冰吸收的热量相同，且冰熔化成水的过程中质量保持不变。已知c水=4.2×103J/（kg•℃）。求： (1)水在CD段吸收的热量。 (2)冰的比热容。 【课后反思】 1. 自我评价：本节课你最大的收获是什么？在理解“比热容是物质的特性”这一点上，你还有哪些疑惑？ 2. 思维拓展：在探究不同物质的吸热能力实验中，如果没有电加热器而改用酒精灯加热，可能有哪些不足之处？（提示：从受热均匀程度、热量散失等角度考虑） 3. 生活中的物理：谚语“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”描绘了内陆沙漠地区的独特气候。请利用今天所学“水的比热容较小，砂石的比热容较大”等相关知识，解释这一现象产生的物理学原理。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $