2.2-2物体的内能-比热容与热量的计算-2026-2027学年九年级科学上册同步精讲精练（新教材，浙教版）

本讲义聚焦“比热容与热量的计算”核心知识点，先系统梳理比热容的概念、单位及特性，明确其为物质固有属性且与状态相关，突出水的比热容大及应用实例，再衔接热量计算公式（吸热、放热、热平衡方程），形成从概念到计算的完整学习支架，是内能知识的深化与能量守恒学习的铺垫。 资料通过“网络构建”“名师讲解”“解题突破”等模块设计，以比热容图像分析（等温、等时辅助线）培养科学思维中的模型建构，结合汽车冷却剂等实例强化科学观念，基础与强化训练含易错点提示及实际问题，课中辅助教学效率提升，课后助力学生查漏补缺，巩固知识应用能力。

第2章 能的转化与能量守恒 第2节 物体的内能 课时2 比热容与热量的计算 ◆网络构建 ◆课本导学 一、比热容 二、热量的计算 ◆解题突破 题型1 比热容 题型2 热量的计算 ◆基础训练 考点1 比热容 考点2 热量的计算 易错点 不能正确区分“升高了”和“升高到”；计算末温时忽略了水的沸点 ◆强化训练 一、比热容 1.比热容 项目 内容 注 概念 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的乘积的比，叫作这种物质的比热容，符号为 比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度降低1℃放出的热量，或温度升高1℃吸收的热量 单位 ，读作焦每千克摄氏度 水的比热容的意义 水的比热容为，表示1kg的水温度升高(或降低)吸收(或放出)的热量为 常见液体和固体物质中，水的比热容最大。 【名师讲解】正确理解比热容 (1)比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。比如，水的比热容是，而冰的比热容是。 (2)物质的比热容与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、吸收或放出的热量无关，如一杯水与一桶水，它们的比热容相同。 2.一些常见物质的比热容 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 酒精 干泥土 煤油 铁、钢 冰 铜 蓖麻油 汞 砂石 铅 3.关于水的比热容 项目 内容 特点 水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化量要小一些 现象与应用 a.作散热剂或冷却剂，如汽车发动机用水作冷却剂。 b.取暖，如冬天用水作取暖设备的供热介质等 c.早春早上给有秧苗的稻田放水，傍晚给稻田注水。生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成伤害。 d.在同样的光照条件下，白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海地区的温度降低得也慢。因此一天之内，内陆地区的气温变化比沿海地区大。 注意：炎热夏天在教室里洒水（蒸发吸热降温），冬天北方的菜窖里放几桶水（凝固放热）不属于水比热容较大的应用. 【名师讲解】比热容图像的分析技巧 如图所示是质量相同的甲、乙两种液体在相同电加热器下加热，得到的温度随时间变化图像。 1.等温辅助线：作一条垂直于温度轴的直线，表示升高相同的温度，可以看出升高相同温度时对甲液体加热的时间小于对乙液体的加热的时间，所以。 2.等时辅助线：作一条垂直于时间轴的直线，表示加热时间相同，可以看出甲液体的温度变化量大于乙液体的温度变化量，所以。 【例1】关于比热容，下列说法中正确的是（ ） A.物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关 B.同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多 C.比热容是物质的特性，所以同种物质的比热容一定相同 D.物质的比热容与物质的吸、放热及温度和质量都没有关系 【答案】D 【解析】热量是过程量，不能说“含有的热量”，B错误。比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，与物体的质量、物体的温度和物体吸收或放出热量的多少均无关，但同种物质的状态不同，比热容不同，如水和冰，A、C错误，D正确。 【例2】下表是一些物质的比热容[J/（kg·℃）)，根据表中数据，下列判断正确的是（ ） A.物质的比热容与物质的状态无关 B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍 C.质量相等的铝块和铜块吸收相同热量，铜块温度变化较大 D.寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103 沙子 约0.92×103 铜 0.39×103 【答案】C 【解析】A、由水和冰的比热容可知，同种物质在不同状态下比热容不同，即比热容与物质状态有关，故A错误；B、同种物质的比热容是相同的，与物体的质量无关，故B错误；C、已知c铜＜c铝，质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，根据Δt=，可知，比热容小的物质，温度变化较大，故铜块温度变化较大，故C正确。D、冰的密度小于水的密度，水在寒冬季节，达到凝固点而结冰，结冰时，质量不变，体积变大，将把水缸胀破，不是因为水的比热容较大，故D错误。 【思考讨论】有同学根据认为：比热容跟物体吸收或放出的热量有关，而且物体的质量越大，它的比热容越小。这种认识正确吗？说说你的看法。 不正确。比热容是物质的属性之一，由物质自身决定，与物质吸收或放出的热量、质量和温度变化量无关，对某种物质而言，吸收或放出的热量跟质量与温度变化量的乘积之比是个定值。 二、热量的计算 1.热量的计算公式(含教材第59页思考与讨论答案) 公式 吸热公式 公式变形： 放热公式 一般式 说明 表示物质的比热容，表示物体的质量，表示物体吸热(或放热)前的温度(初温)，表示物体吸热(或放热)后的温度(末温)，表示物体升高的温度，表示物体降低的温度，表示温度的变化量 【特别提示】运用热量计算公式时的注意事项 (1)单位要统一：比热容的单位是，质量的单位是千克()，温度(、、)的单位是摄氏度(℃)，热量的单位是焦耳()。 (2)区分与、：一定要把温度变化量与初温、末温区别开来，如“升高到”“降低到”均指末温，而“升高了”“降低了”“升高”“降低”均指温度的变化量。 【拓展延伸】热平衡方程 发生热传递时，若没有热量损失，则高温物体降温放出的热量都被低温物体吸收，即放出的热量和吸收的热量相等，用公式表示为，利用该等式建立的方程称为热平衡方程。 2.热量公式的适用范围 公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸收(或放出)热量的计算。如果过程中存在着物态变化，不能使用该公式。例如，冰熔化为水时，冰的温度(或冰水共存物的温度)没有变化，但需要从外界吸收热量，并且冰和水的比热容也不同。 此时冰水共存物在标准大气压下的温度始终为0℃，这一状态会持续到水完全熔化或水完全凝固为止。 【例3】将一把质量为250g的钢刀加热到560℃，然后使它在空气中自然冷却，此时环境温度为20℃。[] (1)钢刀在冷却过程中是通过______的方式______(选填“增加”或“减少”)内能的。 (2)这把钢刀在冷却过程中放出了多少热量？ 【答案】(1)热传递减少 (2) 【解析】(1)钢刀在空气中和空气发生热传递，将热量传递给空气，自身的温度降低，内能减少。 (2)根据公式知，这把钢刀在冷却过程中放出的热量。 【例4】实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图所示，已知物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/（kg﹒℃）。假设这种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)求在最初的2min内物质吸收的热量； (2)求该物质在液态下的比热容。 解：（1）在最初2min内，物体处于固态的吸热升温过程，物质升高的温度Δt1=0℃-（-20℃）=20℃，所以，物质吸收的热量Q吸=c1mΔt1=2.1×103J/（kg﹒℃）×0.5kg×20℃=2.1×104J。 （2）该物质的吸热功率 由图象可知，10min～12min内物质处于液态tˊ=2min=120s， 物质温度升高Δt2=10℃，因吸热功率恒定不变，所以，吸收的热量为 Q吸ˊ=Ptˊ=175W×120s=2.1×104J。 该物质在液态下的比热容4.2×103J/（kg﹒℃）。 解题突破 题型1 比热容 【例1】如图甲所示，规格相同的容器A、B内装了相同质量的纯净水。用不同的加热器加热，忽略散热，得到了如图乙所示的水温与加热时间的关系图像，则（ ） A.B中温度计示数为32℃ B.加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 C.吸收相同的热量，A杯中的水升温比B杯的多 D.A杯中的水加热2min与B杯中的水加热3min吸收的热量 【答案】D 【解析】A(×)B杯中温度计示数为37℃；B(×)A、B两杯中纯净水的质量相同，初温也相同，加热相同的时间后，大于，根据公式可知，A杯中纯净水吸收的热量大于B杯中纯净水吸收的热量；C(×)由于A、B两杯中都是纯净水，比热容和质量都相同，根据公式知，当吸收的热量相同时，A、B两杯中的水升高的温度也相同；D(√)A杯中的水加热2min和B杯中的水加热3min升高的温度相同，因为A、B两杯中的水的比热容和质量都相同，根据可知，两杯水升高相同的温度时吸收的热量相等。 【方法点拨】比热容图像的分析技巧 (1)等温辅助线：作一条垂直于温度轴的直线，使升高相同的温度，如图(a)所示，可看出升高相同温度时，对A中水加热的时间小于对B中水加热的时间。 (2)等时辅助线：作一条垂直于时间轴的直线，使加热时间相同，如图(b)所示，可看出A中水的温度变化量大于B中水的温度变化量，即加热时间相同时，。 ◆题型2 热量的计算 考查1 公式法 【例2】质量为1kg的铁锅中有2kg水，要把它们从加热到。已知水的比热容是，铁的比热容是，求： (1)水需要吸收的热量； (2)铁锅需要吸收的热量； (3)铁锅和水一共需要吸收的热量。 【答案】(1) (2)(3) 【解析】(1)水吸收的热量。 (2)铁锅吸收的热量。 (3)铁锅和水一共需要吸收的热量。 【易错警示】混淆温度和温度差而致错 计算物体吸收或放出的热量时，要注意公式中的是温度差而不是某一温度。例如，该题中将它们从加热到时温度差为。 考查2 吸、放热公式的适用条件 【例3】在标准大气压下，、初温为的水吸收的热量后，它的末温为_________。[已知水的比热容] 【答案】100 【解析】由的变形式得， ，但在标准大气压下，水温达到后水沸腾，水吸热但温度不再改变，所以水的末温为。 【易错警示】忽视物态变化而致错 液体吸热达到沸点后会沸腾，此时发生物态变化，液体持续吸热，但温度不会再上升。 考查3 热平衡方程 【例4】为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到，再投入80g、的水中，最终水的温度为。已知水的比热容是，若不计热量损失，求： (1)水吸收的热量； (2)铅的比热容。 【答案】(1) (2) 【解析】(1)由题意，已知水的质量、初温、末温和比热容，利用可得，水吸收的热量。 (2)已知铅块的质量、初温和末温，因为不计热量损失，所以铅块放出的热量，则铅的比热容。 【方法点拨】应用热平衡方程解题时要注意： (1)使用的前提条件是实验过程无热量损失，此时低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量； (2)热传递结束时，低温物体和高温物体具有共同的末温。 考点1 比热容 1.【2026浙江宁波调研】下表是常温常压下常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（ ） 物质 比热容𝑐/[×10³J/(kg⋅℃)] 物质 比热容𝑐/[×10³J/(kg⋅℃)] 物质 比热容𝑐/[×10³J/(kg⋅℃)] 水 4.2 水银 0.14 铅 0.13 冰 2.1 酒精 2.4 铜 0.39 煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 A.不同物质的比热容一定不同 B.物质发生物态变化后比热容会改变 C.质量相同的酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同(温度不会达到液体的沸点) D.液体的比热容总比固体的比热容大 【答案】B 【解析】在表格数据中，冰和煤油的比热容相同，故A错误；水变成冰后，比热容发生了改变，故B正确；由表可知，酒精和煤油的比热容不同，质量相同的酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度不相同，故C错误；由表格数据知冰(固体)的比热容比水银(液体)的比热容大，故D错误。故选B。 2.【2026浙江嘉兴模拟】探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的砂石和水，装置如图。下列说法正确的是（ ） A.在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的 B.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强 C.实验中，砂石吸热升温较快，说明砂石吸热能力较强 D.实验中，将砂石和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同 【答案】B 【解析】在本实验中，物体吸热多少是由加热时间决定的，故A错误；实验中，加热相同的时间，说明吸收的热量相等，末温低的物质比热容大，吸热能力强，故B正确；实验中，砂石吸热升温较快，说明砂石的比热容小，吸热能力弱，故C错误；将砂石和水加热到相同温度时，说明温度变化相同，因为砂石和水的质量相同且水的比热容较大，所以水吸收的热量多，故D错误。故选B。 3.【2025浙江温州调研】如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（ ） A.早晨多灌水，傍晚多排水 B.早晨多排水，傍晚多灌水 C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水 【答案】B 【解析】水的比热容大，与相同质量的其他物质相比，相同情况下吸收或放出相同的热量时，水的温度变化较小，初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，应该在早晨多排水，傍晚多灌水，故B正确。故选B。 考点2 热量的计算 4.质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高20℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了20℃。第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出；然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。若不计热量的损失，则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（ ） A.升高不足40℃ B.升高超过40℃ C.恰好升高了40℃ D.条件不足，无法判断 【答案】C 【解析】设冷水的温度为t0，甲投入冷水后放热Q放=c甲m×(100℃-20℃-t0) 水吸收的热量为Q吸=c水m水×20℃，不考虑热传递过程热量的损失，则有Q放=Q吸， c甲m×(100℃-20℃-t0)=c水m水×20℃，⋯①； 乙投入冷水后放热Q放'=c乙m×(100℃-20℃-20℃-t0)， 水吸收的热量仍为Q吸=c水m水×20℃，同理则有⋯②。 第二种方式：设乙投入冷水热平衡后水温为t1，甲投入冷水热平衡后的水温为t2， 则有c乙m×(100℃-t1)=c水m水×(t1-t0)，⋯③； c甲m×(100℃-t2)=c水m水×(t2-t0)，⋯④；综合①②③④式，解得t2-t0=40℃。故选C。 5.(2025·宁波镇海区月考) 用比热容是0.13×103J/(kg•℃)的铅与比热容是0.39×103J/(kg•℃)的铜混合成比热容是0.18×103J/(kg•℃)的合金，则铅和铜的质量之比为（ ） A.1：3 B.29：6 C.21：5 D.13：9 【答案】C 【解析】铅箔的温度升高1℃吸收的热量Q铅= c铅m铅Δt= 0.13×103J/(kg⋅℃)×m铅×1℃；铜的温度升高1℃吸收的热量Q铜=c铜m铜Δt铜=0.39×103J/(kg⋅℃)×m铜×1℃；合金的温度升高1℃吸收的热量Q合金=c合金m合金Δt合金=0.18×103J/(kg⋅℃)×m合金×1℃，因为Q合金=Q铅+Q铜，m合金=m铅+m铜，即0.18×103J/(kg⋅℃)×m合金×1℃=0.13×103J/(kg⋅℃)×m铅×1℃+0.39×103J/(kg⋅℃)×m铜×1℃，则有0.18(m铅+m铜)=0.13m铅+0.39m铜，得m铅/m铜=21/5，故C正确。故选C。 6.【2025浙江金华期末】为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这一现象，小尉采用计算的方法来解释。已知水的比热容为，干泥土的比热容为。 (1)求10kg的水温度升高5℃需要吸收的热量； (2)若这些热量全部被质量为10kg的干泥土吸收，求干泥土升高的温度。 【答案】解：(1)水吸收的热量： (2)由题知，，干泥土升高的温度： 易错点 不能正确区分“升高了”和“升高到”；计算末温时忽略了水的沸点 7.【2026浙江湖州模拟】早晨，小明热牛奶喝，袋装牛奶的标签上标明牛奶的质量为250g，当牛奶吸收了J的热量时，牛奶的温度从25℃升高到______℃。[牛奶的比热容为 【答案】65 【解析】牛奶的质量；牛奶升高的温度： 8.【2026浙江绍兴期末】饮茶在中国不仅是一种习惯，也是一种文化传统。在一个标准大气压下，正准备泡茶的小马将质量为500g､初温为25℃的水放在电加热器上加热，若这个过程中水吸收了J的热量，则水的温度升高了______°C 【答案】75 【解析】由可知，水的末温： 由于一个标准大气压下，水的沸点是100℃，而且，水沸腾时，继续吸热，温度保持不变，所以水的末温为100℃，则水升高的温度：。 【易错警示】水在一个标准大气压下的沸点为100℃，水在沸腾过程中持续吸热，温度保持不变。同学们在解题过程中一定要注意这一隐含条件，不要只用计算升高的温度就停止了。“升高到”和“降低到”是指物体的末温，“升高了”“升高”“降低”和“降低了”是指物体吸热或放热过程中温度的变化量，同学们在进行热量的计算时要注意区分。 1.【2025浙江宁波质检】在相同的加热条件下，对质量为､比热容为的物质A和质量为､比热容为的物质B均匀加热，物质A､B的温度随加热时间的变化情况如图所示。根据图像分析可知下列正确的是（ ） A.若，则 B.若，则 C.若，则 D.若，则 【答案】D 【解析】加热条件相同，加热相同时间，说明物质A､B吸收的热量相同，根据题图可知吸收热量相同时，B的温度变化大，由得：，若，则，A错误；若，则无法判断与的大小关系，B错误；若，则，C错误；若，则，D正确。故选D。 2.以下过程不发生物态变化，初温和质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的高，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（ ） A.甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B.甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C.甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D.甲的末温比乙的低，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 【答案】D 【解析】根据题意可知，甲、乙的质量相同且初温相同，吸收相同的热量后甲的温度变化量大于乙，说明甲的比热容较小。当它们初温相同放出相同热量，可判断出甲的末温比乙低。故选D。 3.【2026浙江杭州期中】甲､乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃吸收的热量如图所示，甲､乙､丙三个物体的比热容由大到小排列是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由图可知，三个物体温度都升高1℃，甲吸收的热量为3000J，乙､丙吸收的热量相同，均为2000J；由题知，甲､乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，所以，根据可知，，所以。故选A。 【关键点拨】质量为1kg的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量，叫这种物质的比热容；根据比热容公式分别求出甲､乙､丙的比热容，然后判断大小。 4.【2025浙江宁波调研】如图所示是甲､乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，熔化前后温度随时间变化的图像。质量相同的两种晶体熔化过程中吸收的热量，____________；液态甲的比热容__________液态乙的比热容。(均填“大于”“小于”或“等于”) 【答案】小于 大于 【解析】在相同时间内甲､乙吸收的热量相同，加热时间越长，吸收的热量越多，由题图可知，甲晶体熔化过程所用的加热时间比乙晶体熔化过程所用的加热时间短，所以吸收的热量小于。由题图可知，吸收的热量相同时(即加热相同的时间)，液态乙升高的温度多，质量相等，所以液态乙的比热容比液态甲的比热容小。 5.如图甲所示，将装有热牛奶的奶瓶放入水中冷却(热牛奶和水的质量相同)，根据测得的数据，作出热牛奶和水的温度随时间变化的图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题： (1)表示热牛奶的温度随时间变化的图线是图乙中的________ (填“A”或"B")； (2)0∼5min，温度随时间变化比较缓慢的图线是图乙中的________ (填“A”或“B”)，变化慢是因为该物质的比热容____________。 (3)热牛奶和水的内能是通过______________的方式改变的； (4)水的初温是________℃，热牛奶的末温是______℃，若水和牛奶的质量之比为2：1，如果不计热损失，从乙图通过计算可得牛奶的比热容是____________ 【答案】（1） A （2）B 较大（3）热传递 （4）20 40 【解析】（1）装有热牛奶的奶瓶放在冷水中要放出热量，温度降低，由题图乙可知，A的温度不断降低，因此表示热牛奶的温度随时间变化的图线是题图乙中的A。 （2）由题图乙可知，0∼5min，相同时间内图线A的温度变化量比图线B的大，则温度随时间变化比较缓慢的图线是题图乙中的B；由可知，在其他条件相同时，温度变化慢是因为该物质的比热容较大。 （3）由于热牛奶与水之间存在温度差，所以热牛奶和水的内能是通过热传递的方式改变的。 （4）冷水吸收热量，温度升高，故题图乙中B为水的温度随时间变化的图线，由题图乙可知，水的初温是20℃，热牛奶的初温是90℃，热牛奶和水的末温都是40℃；若水和牛奶的质量之比为2：1，如果不计热损失，热牛奶放出的热量全部被水吸收，所以，即，故有解得 6.如图1所示，某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。 (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______。 (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体______的规律制成的。 (3)每隔记录一次温度，并将数据记录在表格中。第时，食用油中的温度计示数如图2所示，为______℃。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 … 食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 … 分析表中数据，发现______吸热能力强。 (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较______（填强或弱）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 【答案】(1)相同 (2)热胀冷缩 (3)46 水 (4)弱 (5)A 【解析】（1）选择两个完全相同的电加热器，根据转换法，选择相同的电加热器目的是为了相同时间内，两个电加热器对水和食用油放出的热量相同； （2）实验使用的温度计是根据液体的热胀冷缩规律制成的； （3）如图b,温度计的分度值为1℃，读数为46℃；根据列表中的数据可知，加热相同的时间，水和食用油吸收的热量相同，食用油的温度升高的多，说明水的吸热能力强； （4）为了使它通电后能快速升温，根据Δt=Q/cm知，在质量和吸热相同的条件下，其内部应充入比热容较小的液体，即内部应充入吸热能力较弱的介质。 2 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 能的转化与能量守恒 第2节 物体的内能 课时2 比热容与热量的计算 ◆网络构建 ◆课本导学 一、比热容 二、热量的计算 ◆解题突破 题型1 比热容 题型2 热量的计算 ◆基础训练 考点1 比热容 考点2 热量的计算 易错点 不能正确区分“升高了”和“升高到”；计算末温时忽略了水的沸点 ◆强化训练 一、比热容 1.比热容 项目 内容 注 概念 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的乘积的比，叫作这种物质的比热容，符号为 比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度降低1℃放出的热量，或温度升高1℃吸收的热量 单位 ，读作焦每千克摄氏度 水的比热容的意义 水的比热容为，表示1kg的水温度升高(或降低)吸收(或放出)的热量为 常见液体和固体物质中，水的比热容最大。 【名师讲解】正确理解比热容 (1)比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。比如，水的比热容是，而冰的比热容是。 (2)物质的比热容与物质的种类、状态有关，与物质的质量、温度、吸收或放出的热量无关，如一杯水与一桶水，它们的比热容相同。 2.一些常见物质的比热容 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 酒精 干泥土 煤油 铁、钢 冰 铜 蓖麻油 汞 砂石 铅 3.关于水的比热容 项目 内容 特点 水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化量要小一些 现象与应用 a.作散热剂或冷却剂，如汽车发动机用水作冷却剂。 b.取暖，如冬天用水作取暖设备的供热介质等 c.早春早上给有秧苗的稻田放水，傍晚给稻田注水。生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成伤害。 d.在同样的光照条件下，白天沿海地区比内陆地区升温慢，夜晚沿海地区的温度降低得也慢。因此一天之内，内陆地区的气温变化比沿海地区大。 注意：炎热夏天在教室里洒水（蒸发吸热降温），冬天北方的菜窖里放几桶水（凝固放热）不属于水比热容较大的应用. 【名师讲解】比热容图像的分析技巧 如图所示是质量相同的甲、乙两种液体在相同电加热器下加热，得到的温度随时间变化图像。 1.等温辅助线：作一条垂直于温度轴的直线，表示升高相同的温度，可以看出升高相同温度时对甲液体加热的时间小于对乙液体的加热的时间，所以。 2.等时辅助线：作一条垂直于时间轴的直线，表示加热时间相同，可以看出甲液体的温度变化量大于乙液体的温度变化量，所以。 【例1】关于比热容，下列说法中正确的是（ ） A.物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关 B.同温度、同质量的不同物体，比热容大的物体含有的热量多 C.比热容是物质的特性，所以同种物质的比热容一定相同 D.物质的比热容与物质的吸、放热及温度和质量都没有关系 【例2】下表是一些物质的比热容[J/（kg·℃）)，根据表中数据，下列判断正确的是（ ） A.物质的比热容与物质的状态无关 B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍 C.质量相等的铝块和铜块吸收相同热量，铜块温度变化较大 D.寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103 沙子 约0.92×103 铜 0.39×103 【思考讨论】有同学根据认为：比热容跟物体吸收或放出的热量有关，而且物体的质量越大，它的比热容越小。这种认识正确吗？说说你的看法。 二、热量的计算 1.热量的计算公式(含教材第59页思考与讨论答案) 公式 吸热公式 公式变形： 放热公式 一般式 说明 表示物质的比热容，表示物体的质量，表示物体吸热(或放热)前的温度(初温)，表示物体吸热(或放热)后的温度(末温)，表示物体升高的温度，表示物体降低的温度，表示温度的变化量 【特别提示】运用热量计算公式时的注意事项 (1)单位要统一：比热容的单位是，质量的单位是千克()，温度(、、)的单位是摄氏度(℃)，热量的单位是焦耳()。 (2)区分与、：一定要把温度变化量与初温、末温区别开来，如“升高到”“降低到”均指末温，而“升高了”“降低了”“升高”“降低”均指温度的变化量。 【拓展延伸】热平衡方程 发生热传递时，若没有热量损失，则高温物体降温放出的热量都被低温物体吸收，即放出的热量和吸收的热量相等，用公式表示为，利用该等式建立的方程称为热平衡方程。 2.热量公式的适用范围 公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸收(或放出)热量的计算。如果过程中存在着物态变化，不能使用该公式。例如，冰熔化为水时，冰的温度(或冰水共存物的温度)没有变化，但需要从外界吸收热量，并且冰和水的比热容也不同。 此时冰水共存物在标准大气压下的温度始终为0℃，这一状态会持续到水完全熔化或水完全凝固为止。 【例3】将一把质量为250g的钢刀加热到560℃，然后使它在空气中自然冷却，此时环境温度为20℃。[] (1)钢刀在冷却过程中是通过______的方式______(选填“增加”或“减少”)内能的。 (2)这把钢刀在冷却过程中放出了多少热量？ 【例4】实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图所示，已知物质在固态下的比热容c1=2.1×103J/（kg﹒℃）。假设这种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)求在最初的2min内物质吸收的热量； (2)求该物质在液态下的比热容。 解题突破 题型1 比热容 【例1】如图甲所示，规格相同的容器A、B内装了相同质量的纯净水。用不同的加热器加热，忽略散热，得到了如图乙所示的水温与加热时间的关系图像，则（ ） A.B中温度计示数为32℃ B.加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 C.吸收相同的热量，A杯中的水升温比B杯的多 D.A杯中的水加热2min与B杯中的水加热3min吸收的热量 【方法点拨】比热容图像的分析技巧 (1)等温辅助线：作一条垂直于温度轴的直线，使升高相同的温度，如图(a)所示，可看出升高相同温度时，对A中水加热的时间小于对B中水加热的时间。 (2)等时辅助线：作一条垂直于时间轴的直线，使加热时间相同，如图(b)所示，可看出A中水的温度变化量大于B中水的温度变化量，即加热时间相同时，。 ◆题型2 热量的计算 考查1 公式法 【例2】质量为1kg的铁锅中有2kg水，要把它们从加热到。已知水的比热容是，铁的比热容是，求： (1)水需要吸收的热量； (2)铁锅需要吸收的热量； (3)铁锅和水一共需要吸收的热量。 【易错警示】混淆温度和温度差而致错 计算物体吸收或放出的热量时，要注意公式中的是温度差而不是某一温度。例如，该题中将它们从加热到时温度差为。 考查2 吸、放热公式的适用条件 【例3】在标准大气压下，、初温为的水吸收的热量后，它的末温为_________。[已知水的比热容] 【易错警示】忽视物态变化而致错 液体吸热达到沸点后会沸腾，此时发生物态变化，液体持续吸热，但温度不会再上升。 考查3 热平衡方程 【例4】为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到，再投入80g、的水中，最终水的温度为。已知水的比热容是，若不计热量损失，求： (1)水吸收的热量； (2)铅的比热容。 【方法点拨】应用热平衡方程解题时要注意： (1)使用的前提条件是实验过程无热量损失，此时低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量； (2)热传递结束时，低温物体和高温物体具有共同的末温。 考点1 比热容 1.【2026浙江宁波调研】下表是常温常压下常见物质的比热容，结合表中数据，下列说法正确的是（ ） 物质 比热容𝑐/[×10³J/(kg⋅℃)] 物质 比热容𝑐/[×10³J/(kg⋅℃)] 物质 比热容𝑐/[×10³J/(kg⋅℃)] 水 4.2 水银 0.14 铅 0.13 冰 2.1 酒精 2.4 铜 0.39 煤油 2.1 砂石 0.92 铝 0.88 A.不同物质的比热容一定不同 B.物质发生物态变化后比热容会改变 C.质量相同的酒精和煤油吸收相同的热量，升高的温度可能相同(温度不会达到液体的沸点) D.液体的比热容总比固体的比热容大 2.【2026浙江嘉兴模拟】探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的砂石和水，装置如图。下列说法正确的是（ ） A.在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的 B.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强 C.实验中，砂石吸热升温较快，说明砂石吸热能力较强 D.实验中，将砂石和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同 3.【2025浙江温州调研】如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（ ） A.早晨多灌水，傍晚多排水 B.早晨多排水，傍晚多灌水 C.早晨和傍晚都要多灌水 D.早晨和傍晚都不要灌水 考点2 热量的计算 4.质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到100℃，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高20℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了20℃。第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出；然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。若不计热量的损失，则在第二种方式下，这杯冷水温度的变化是（ ） A.升高不足40℃ B.升高超过40℃ C.恰好升高了40℃ D.条件不足，无法判断 5.(2025·宁波镇海区月考) 用比热容是0.13×103J/(kg•℃)的铅与比热容是0.39×103J/(kg•℃)的铜混合成比热容是0.18×103J/(kg•℃)的合金，则铅和铜的质量之比为（ ） A.1：3 B.29：6 C.21：5 D.13：9 6.【2025浙江金华期末】为了给同学解释“沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这一现象，小尉采用计算的方法来解释。已知水的比热容为，干泥土的比热容为。 (1)求10kg的水温度升高5℃需要吸收的热量； (2)若这些热量全部被质量为10kg的干泥土吸收，求干泥土升高的温度。 易错点 不能正确区分“升高了”和“升高到”；计算末温时忽略了水的沸点 7.【2026浙江湖州模拟】早晨，小明热牛奶喝，袋装牛奶的标签上标明牛奶的质量为250g，当牛奶吸收了J的热量时，牛奶的温度从25℃升高到______℃。[牛奶的比热容为 8.【2026浙江绍兴期末】饮茶在中国不仅是一种习惯，也是一种文化传统。在一个标准大气压下，正准备泡茶的小马将质量为500g､初温为25℃的水放在电加热器上加热，若这个过程中水吸收了J的热量，则水的温度升高了______°C 【易错警示】水在一个标准大气压下的沸点为100℃，水在沸腾过程中持续吸热，温度保持不变。同学们在解题过程中一定要注意这一隐含条件，不要只用计算升高的温度就停止了。“升高到”和“降低到”是指物体的末温，“升高了”“升高”“降低”和“降低了”是指物体吸热或放热过程中温度的变化量，同学们在进行热量的计算时要注意区分。 1.【2025浙江宁波质检】在相同的加热条件下，对质量为､比热容为的物质A和质量为､比热容为的物质B均匀加热，物质A､B的温度随加热时间的变化情况如图所示。根据图像分析可知下列正确的是（ ） A.若，则 B.若，则 C.若，则 D.若，则 2.以下过程不发生物态变化，初温和质量相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的高，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（ ） A.甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B.甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C.甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D.甲的末温比乙的低，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 3.【2026浙江杭州期中】甲､乙两物体质量都为1kg，丙物体质量为2kg，三个物体温度都升高1℃吸收的热量如图所示，甲､乙､丙三个物体的比热容由大到小排列是（ ） A. B. C. D. 【关键点拨】质量为1kg的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量，叫这种物质的比热容；根据比热容公式分别求出甲､乙､丙的比热容，然后判断大小。 4.【2025浙江宁波调研】如图所示是甲､乙两种质量相等的不同晶体，均匀加热，在相同时间内吸收相同热量的条件下，熔化前后温度随时间变化的图像。质量相同的两种晶体熔化过程中吸收的热量，____________；液态甲的比热容__________液态乙的比热容。(均填“大于”“小于”或“等于”) 5.如图甲所示，将装有热牛奶的奶瓶放入水中冷却(热牛奶和水的质量相同)，根据测得的数据，作出热牛奶和水的温度随时间变化的图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题： (1)表示热牛奶的温度随时间变化的图线是图乙中的________ (填“A”或"B")； (2)0∼5min，温度随时间变化比较缓慢的图线是图乙中的________ (填“A”或“B”)，变化慢是因为该物质的比热容____________。 (3)热牛奶和水的内能是通过______________的方式改变的； (4)水的初温是________℃，热牛奶的末温是______℃，若水和牛奶的质量之比为2：1，如果不计热损失，从乙图通过计算可得牛奶的比热容是____________ 6.如图1所示，某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。 (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______。 (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体______的规律制成的。 (3)每隔记录一次温度，并将数据记录在表格中。第时，食用油中的温度计示数如图2所示，为______℃。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 … 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 … 食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 … 分析表中数据，发现______吸热能力强。 (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较______（填强或弱）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 11 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $