1.3 比热容（教学课件）物理新教材教科版九年级上册

该初中物理课件聚焦“比热容”核心知识点，以“夏日沙滩与海水温度差异”现象导入，通过控制变量法对比水和食用油的吸热实验，引导学生探究物质吸热性能，进而学习比热容的定义、物理意义、应用及热量计算，构建从生活现象到实验探究再到概念应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过对比实验培养科学思维，结合水比热容大的实例（热岛效应应对、汽车冷却）深化物理观念。典例分析与分层练习助力公式应用，教师可借助结构化资源提升教学效率，学生能提升探究能力和知识应用意识。

物理九年级上册 •教科版 第七章 内能 第3节 比热容 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 理解比热容物理意义；掌握吸放热简单计算；用水比热容大解释生活热现象；分清热量、温度、比热容。 02 科学思维 用控制变量建立吸热能力模型；根据温度数据分析物质吸热差异；提升逻辑分析能力。 03 科学探究 完成水与油吸热对比实验；控制变量记录温度变化；完整经历猜想、操作、记录、归纳全探究过程。 04 科学态度与责任 严谨对待实验数据，保持探究兴趣；知晓比热容生活应用，树立节能意识；小组实验学会分工协作。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 比较不同物质吸热能力的实验 2.比热容的定义与物理意义 3. 利用水比热容大解释生活现象 4. 吸放热公式简单计算 1. 理解比热容是物质固有属性 2. 控制变量法设计吸热对比实验 课堂引入 夏日炎炎，赤脚奔跑在滚烫的沙滩上，拥抱蔚蓝的大海…… 同样在太阳的照射下，为什么沙子这么烫，而海水却这么凉呢？ 知识点1 物质的吸热性能 知识点1：物质的吸热性能 对属于同种物质的物体，吸收热量的多少与什么因素有关? 1.烧开一壶水和烧开半壶水,哪个需要的热量多? 现象：烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长。 说明：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多。 结论：同种物质的物体，升高的温度相同时，吸收热量的多少与物体的质量有关，且质量越大，吸收的热量越多。 知识点1：物质的吸热性能 对属于同种物质的物体，吸收热量的多少与什么因素有关? 2.把一壶水烧开和烧成温水,哪个需要的热量多? 现象：把一壶水烧开比烧成温水需要的时间长。 说明：把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。 结论：同种物质的物体，质量相同时，吸收热量的多少与物体升高的温度有关，且升高温度越大，吸收的热量越多。 知识点1：物质的吸热性能 对属于同种物质的物体，吸收热量的多少与什么因素有关? 烧开一壶水与烧开半壶水， 哪个需要的热量多？ 烧开一壶水需要的热量多 与质量有关 结论：大量的生活经验和实验说明，对同种物质的物体，吸收或放出的热量的多少，与物体质量的大小和温度的变化多少有关。 把一壶水烧开与烧成温水， 哪个需要的热量多？ 把一壶水烧开需要的热量多 与升高的温度有关 知识点1：物质的吸热性能 不同物质吸热能力又该如何比较呢？ 方案一：质量相等的水和食用油，吸收相等的热量（加热相同的时间），比较温度的变化 质量相同：用天平测量相同质量的不同物质 。 吸收相同的热量：用完全相同的热源，加热相同时间 。 实验方案：控制变量法，转化法 比较水和食用油升高的温度（使用温度计测量水和食用油的初温和末温） 知识点1：物质的吸热性能 方案一：探究不同物质的吸热能力 知识点1：物质的吸热性能 方案一： 质量相等的水和食用油，吸收相等的热量（加热相同的时间），比较温度的变化。 结论：质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水升高的温度比食用油低。 物质 质量 m/g 初温 t0/℃ 末温 t末/℃ 升高的温度 ∆t /℃ 加热时间 t/s 水 300 21.9 53.5 31.6 120 食用油 300 22.1 108.4 86.3 120 知识点1：物质的吸热性能 不同物质吸热能力又该如何比较呢？ 方案二：质量相等的水和食用油，使其升高相同的温度，比较吸收热量的多少（加热的时间）。 质量相同：用天平测量相同质量的不同物质 。 升高相同的温度：使用温度计测量水和食用油的初温和末温 。 实验方案：控制变量法，转化法 比较吸收热量的多少（比较加热的时间长短） 知识点1：物质的吸热性能 方案二：探究不同物质的吸热能力 知识点1：物质的吸热性能 方案二： 质量相等的水和食用油，升高相同的温度，比较吸收热量的多少（比较加热的时间长短）。 结论：质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多。 物质 质量 m/g 初温 t0/℃ 末温 t末/℃ 升高的温度 ∆t /℃ 加热时间 t/s 水 300 21.9 43.5 22 53 食用油 300 22.1 43.6 22 32 知识点1：物质的吸热性能 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同 质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同 如果将温度计换作无线温度传感器来采集温度的数据，在计算机上便可以得到油和水的温度一时间图像。 实验表明，物体吸收热量的多少，不仅与其质量及温度的变化有关，还与它是什么物质有关。 典例分析 【典例】图甲所示的是“比较不同物质吸热升温的特点”的实验装置，小明在两个相同的容器中分别装入质量相等的A、B两种液体，用同一加热装置先后对这两个容器进行加热。 (1)实验中，用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体______________。 (2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过_____________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来比较。 受热均匀 加热时间 典例分析 【典例】图甲所示的是“比较不同物质吸热升温的特点”的实验装置，小明在两个相同的容器中分别装入质量相等的A、B两种液体，用同一加热装置先后对这两个容器进行加热。 (3)根据实验数据绘制的温度和时间的关系图像如图乙所示，分析可知，质量相等的A、B两种液体，在吸收相同的热量后，_______________（选填“A”或“B”）升高的温度较多。 (4)在对实验进行反思时，小明认为原方案有较多缺点，因此改进方案并设计了图丙所示的装置。与原方案相比，该方案具有的优点是：_____________________________________________________________________。 B 避免两次加热，且用同一热源同时加热确保在相同时间内吸收的热量相等 典例分析 【答案】(1)受热均匀 (2)加热时间 (3)B (4)避免两次加热，且用同一热源同时加热确保在相同时间内吸收的热量相等 【详解】（1）实验中用玻璃棒不断搅拌，可以使液体受热均匀。 （2）用同一加热装置加热时间相同，液体吸收的热量相同。实验中两种液体吸收热量的多少可通过加热时间的长短来比较。 （3）由图乙可知：质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时（即加热时间相同），B升高的温度较多。 （4）由图丙所示实验可知，实验用同一烧杯用“水浴法”对两种液体同时加热，该方案避免两次加热，且用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等。 知识点2 比热容 知识点2：比热容 比热容 定义：如果质量为 m 的某种物质从外界吸收的热量为 Q ，温度升高了 Δt ，则 就是这种物质的比热容 。 公式： 比热容 单位：J/(kg·℃) 质量 单位：kg 吸收(或放出)的热量 单位：J 升高(或降低)的温度 单位：℃ 知识点2：比热容 比热容的物理意义： 水的比热容： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。 理解： ①比热容是物质的特性，反应物质自身性质的物理量，每种物质都有自己的比热容；物质的比热容只与物质的种类和状态有关。 ②不同种物质的比热容一般不同（有些不同物质的比热容相近或相同），常见物质中水的比热容最大。 知识点2：比热容 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的比热容大，所以海水升温比沙子少；没有日照时，海水降温比沙子少。 利用比热容解释同一时刻，水与沙子的温度不同 知识点2：比热容 比热容的应用： 比热容反映了物质吸收或放出热量的能力，它是物质的一种重要特性。这种特性不仅在生活和生产中有广泛应用，对于我们理解自然现象、预测大自然的气候变化，也有很大的帮助。 知识点2：比热容 比热容的应用： 思考：钢筋水泥都市，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带来诸多不便，比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3 ℃ ～ 5 ℃，这就是热岛效应，应该如何应对呢？ 植树种林 建造人工湖 知识点2：比热容 比热容的应用： 因为水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。在质量一定的条件下水降低相同温度时， 放出的热量多，用热水取暖效果好。 汽车发动机为何用水来冷却？ 工厂里的冷却塔用水作为冷却介质 冬天里的散热片 知识点2：比热容 比热容的应用： 水稻是喜温作物，三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，傍晚灌水，因水的比热容大，放热降温慢，防止秧苗受冻；第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，白天放水，因土壤比热容小，吸热升温快，利于秧苗生长. 典例分析 【典例】1．如图所示，用某种材质的纸折成纸锅，加上水，可以放在点燃的天然气炉上涮菜。纸锅中水的比热容在沸腾过程中_________（选填“变大”“变小”或“不变”）。水的比热容为 ，它的物理意义为___________________________________________________________________________________。 不变 【答案】 不变 1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为 【详解】[1]物质的比热容为物质的属性，所以水在沸腾时，比热容不变。 [2]比热容的意义为单位质量的物质升高（或降低）1℃所吸收或放出的热量。即水的比热容的物理意义为1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为。 1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J 典例分析 【典例】2．根据表中的信息分析判断下列说法正确的是（　　） A．不同物质的比热容一定不同 B．水和砂石吸收相等热量，砂石温度升高得较多 C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量较多 D．初温相等的酒精和砂石，吸收相等的热量后，砂石的末温可能比酒精的末温低 D 典例分析 【答案】D 【详解】A．从表中信息可知，不同物质的比热容一般不同，但也可能相同，例如煤油和冰，故A错误； B．水和砂石吸收相等热量，根据 ，已知水的比热容比砂石大，但没有说明水和砂石的质量关系，所以不能判定砂石温度升高得较多，故B错误； C．从表中信息可知，铜的比热容比铝小，根据 ，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量较少，故C错误； 典例分析 【典例】3．在生产和生活中，常见到“水的比热容较大”这一特性的应用情景，以下实例不是主要利用这一特性的是（　　） A．让热水流过暖气片供暖 B．夜间，在秧田里灌水保温 C．发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温 D．汽车发动机用水作冷却液 C 典例分析 【答案】C 【详解】A．因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让热水流过暖气片供暖，故A不符合题意； B．因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，放出相同的热量时，水降低的温度少，所以夜间在秧田里灌水保温，故B不符合题意； C．发现人中暑时，常在额头上擦冷水，水蒸发吸收热量，达到降温的目的，不是主要利用水的比热容大的特点，故C符合题意； D．因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水作冷却液，故D不符合题意。 故选C。 知识点3 热量的计算 知识点3：热量的计算 定义式： 推导式： 吸收热量： 放出热量： 若t0表示原来的温度，t表示后来的温度： 典例分析 【典例】1．一瓶汽油，倒出一半后，质量减小，体积减小，比热容_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。质量为的水，温度从升高到，吸收的热量是_________J。〔水的比热容为〕 【答案】 不变 1.68×105 【详解】[1]比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类、状态等有关。一瓶汽油，倒出一半后，物质种类没有改变，即比热容不变。 [2]质量为的水，温度从升高到，吸收的热量是 不变 1.68×105 典例分析 【典例】2．水壶中装有初温为的水，放置一段时间后，水的温度变为。已知该过程中水放出的热量为，则水的质量为______kg。［ 【答案】2.5 【详解】由Q=c水m水Δt得到，水的质量为 2.5 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 C 1.关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．某种物质升高1℃吸收的热量叫这种物质的比热容 B．一桶水的比热容比一杯水的比热容大 C．质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多 D．比热容大的物质吸收的热量一定多A． 【详解】A．比热容是指单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，没有说明是单位质量是错误的，故A错误； BD．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、吸热的多少等因素无关，故BD错误； C．由Q=cmΔt可知，质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的物质吸收的热量多，故C正确。 故选C。 课堂练习 探究新知 2.水具有比热容大的特点，下列现象中与此特点无关的是（   ） A．在城区建造人工湖缓解“热岛效应” B．用水冷却发电机的线圈 C．冬天暖气设备用热水供暖 D．在开空调的房间内放盆水增加湿度 【详解】A．在城区建造人工湖，增大城区水的含量，水的比热容大，和相同质量的砂石相比，吸收或放出相同热量时，温度变化较小，可以缓解“热岛效应”，故A不符合题意； B．用水冷却发电机的线圈，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，故B不符合题意； C．冬天暖气设备用热水供暖，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，降低相同温度时可以放出更多热量，故C不符合题意； D．空调房间放盆水增加湿度，是利用水蒸发有致冷作用，使房间温度降低，与比热容无关，故D符合题意。 故选D。 D 课堂练习 探究新知 3．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 【详解】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误； B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误； C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，b的比热容大，故C错误； D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。 故选D。 D 课堂练习 探究新知 4.有甲、乙两个金属块，它们的质量之比为，比热容之比为，某段时间内放出的热量之比为，则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为（   ） A． 3：1 B． 6：5 C．5：2 D．3：2 【详解】根据公式可得，甲、乙两个金属块的温度变化量之比为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 C 课堂练习 探究新知 5．日常生活中，用水作为汽车发动机的冷却液，是因为它的_______大。在标准大气压下，质量为的水吸收 的热量后，温度从 升高到_____ 。 【答案】 比热容 100 【详解】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，在升高相同温度时，水吸收的热量更多，所以用水作为汽车发动机的冷却液，是因为它的比热容大。 [2]温度的变化量 ，水的初始温度为25℃，则升高到的温度t=t0​+Δt=25℃+80℃=105℃，但在标准大气压下，水的沸点是100℃，所以水会沸腾，温度保持在100℃。 比热容 100 课堂练习 探究新知 6.某同学在“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2min记录一次温度。 (1)实验中用_________________反映物质吸收热量的多少。 (2)图甲中有一处明显错误，请指出错误之处：_________________。 (3)正确实验后，根据记录的实验数据，绘制的温度随时间变化关系如图乙所示，由图像可知_______吸热能力强；已知水的比热容为 ，则煤油的比热容为_______ 。 (4)结合探究结论，请为在沙漠地区户外工作的人员，设计一个白天保鲜食物的简易方案：_______________________。 加热时间的长短 水和煤油质量不相等 水 2.1×103 用湿毛巾包裹住食物 课堂练习 探究新知 【答案】(1)加热时间的长短(2)水和煤油质量不相等(3)水 2.1×103 (4)用湿毛巾包裹住食物 【详解】（1）实验中是用两个相同的酒精灯加热，则加热时间越长，两种液体吸收的热量越多，故可以通过加热时间的长短来比较它们吸收热量的多少，采用的是转换法。 （2）在探究不同物质的吸热能力时，要控制变量，即要控制水和煤油的质量和初温相同，由图可知，它们的体积相同，但密度不同，由 可知，它们的质量不同，违背了控制变量法。 （3）[1]由图像可知，在质量和升高相同的温度时，水的加热时间更长，即水吸收的热量更多，由 可知，水的吸热能力较强。 [2]由图像可知，在质量和升高的温度相同时，水的加热时间是煤油的2倍，则水吸收的热量是煤油的2倍，即 ，由 可知， 代入数据解得 （4）可以用湿毛巾将食物包裹，这是因为水的比热容较大，在吸收相同的热量时，温度升高得较慢，而且毛巾上的水在蒸发时需要吸热，达到保鲜食物的目的。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.16.100 Lavf59.16.100 $