1.3比热容 学练案-2026-2027学年教科版九年级物理上册

该初中物理导学案聚焦“比热容”核心知识点，通过“比较不同物质吸热情况”的探究实验导入，衔接热量、温度等前序知识，以实验猜想、控制变量法及转换法设计为支架，引导学生理解物质吸热能力差异及比热容概念。 资料突出科学探究与科学思维，实验设计注重变量控制与方法渗透，练习结合海陆风、热岛效应等生活实例强化物理观念，习题分层涵盖概念应用与热量计算，助力学生建构比热容认知，提升分析解决实际问题的能力。

1.3比热容 知识点一：物体的吸热能力 探究：比较不同物质吸热的情况 1．分析猜想：物体吸热的多少与 、 、 三个因素有关； 2．实验方法： 、 ； 3．实验设计： 方案一：用相同的热源给质量相等的不同物质加热，使它们升高相同的温度，比较加热时间的长短； 方案二：用相同的热源给质量相等的不同物质加热，加热相同的时间，比较升高的温度。 4．实验结论：不同物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量一般 。反应出不同物质吸热能力上的差别。 知识点二：比热容 1．定义：某物体 与物体的 的乘积之比，叫做这种物质的 （C）； 物质的比热容数值上等于单位质量（1Kg）的该物质在温度升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量。 2．定义式： c: 物质的比热容； Q：物质吸收或放出的热量； m：物体的质量； Δt： （吸热时：Δt=t末-t初 放热时：Δt=t初-t末） 3．单位： ；符号： 或 4．热传递过程中吸、放热的计算： 5．C水=4.2×103J/(Kg·℃)的物理意义：表示 水温度升高（或降低） ，需要吸收（或放出） 的热量。 6．比热容的理解： （1）不同物质的比热容一般 ， 比热容跟密度相似,也是物质的特性之一；可以鉴别物质的种类（但不唯一）； （2）对确定的物质来讲，比热容是一个定值，跟物体 、 、 等无关； （3）它仅与物质的 和 有关； 知识点三：水的比热容大的应用 1．水的比热容最大的意义： ①相同质量的水与其它物质相比，升高（或降低）相同的温度，水吸收（或放出）的热量多； ②相同质量的水与其它物体相比，吸收（或放出）相同的热量，水的温度变化小。 2．水的比热容最大的应用： ①用水做介质来“取暖”或“散热”； ②在自然界中起到调节气候的作用； 3．现象解析 （1）内陆、沙漠地区温差大，沿海地区温差小的原因； （2）新疆地区的气候特征； （3）海陆风的形成过程； （4）为什么生活中经常有水作为取暖剂和冷却剂？ （5）冬天农作物防冻。 练习一：比热容的概念及应用 1. 小姜利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油。 （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较__________来比较物质吸收热量的多少。 （3）实验中选取初温不同、______相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较________________来比较不同物质吸热能力的强弱。 （4）如图乙所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中___（填“A”“B”或“C ”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图丙所示为____℃ 。 （5）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：____（填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min  0 1 2 3 4 … 10 水的温度/℃  30 34 38 42 46 … 70 煤油的温度/℃  10 18 26 34 42 … 90 2.水的比热容是4.2×10^3  J/(kg⋅℃) ，它的物理意义是：____________________________________________。 如果把一杯水倒掉一半，余下水的比热容______（填“变大”“不变”或“变小”）。 3. 下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是( ) 物质 水 煤油 冰 水银 铜 比热容/[J/(kg⋅℃)]  4.2×103 2.1×103 2.1×103  0.14×103 0.39×103 A. 物质种类相同，比热容一定相同 B. 物质的物态发生变化，比热容不变 C. 液体的比热容一定比固体的比热容大 D. 质量相等的冰和水升高相同的温度，水吸收的热量更多 4. 糖炒栗子一直是秋冬的美食代表之一。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石( ) A. 比热容小 B. 密度大 C. 热值大 D. 含有的热量多 5. 热岛效应的主要原因是城市建筑群密集，柏油路面和水泥路面比郊区的土壤、植被吸热能力弱且具有更大的吸热率。在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温____（填“快”或“慢”）。很多城市通过保护并增大城区的绿地、水体面积来减弱城市热岛效应，这主要是利用了水的__________的特点。 6. 新疆有句谚语叫“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。关于这种现象的形成原因，说法正确的是( ) A. 新疆特殊的地理位置导致当地的气压变化比较大，所以温差就比较大 B. 新疆地区的沙石比较多，而沙石的比热容较小，在有太阳照射的时候温度升高得比较快，没有太阳照射的时候温度下降得也比较快，所以温差比较大 C. 这种现象和沿海地区的温差比内陆地区的温差小的原因是不同的 D. 因为沙石的比热容比较大，吸收的热量比较多，温度的变化就会比较大 7. 用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和蓖麻油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和蓖麻油升高相同的温度，水需要的加热时间更长。下列关于该实验的 操作及分析正确的是 ( ) A. 组装器材时需要自上而下进行 B. 加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了使水和蓖麻油受热均匀 C. 实验中可以不使用温度计，让水和蓖麻油都沸腾后再比较加热时间 D. 水比蓖麻油的比热容小 8. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和未知液体，用两个完全相同的电加热器分别对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出温度随时间变化的图像（如图所示），由图像可知( ) A. a 液体的比热容较小 B. b 液体是水 C. 0～3 min内，a 液体吸收的热量较少 D. 升高相同的温度时，b 液体吸收的热量较少 9. 同学们从地理学中了解到温带海洋性气候与温带大陆性气候有较大差异，气温上的差异尤为明显，从图中可发现1月与7月的月平均气温的温差较大的是____________气候，从物理学角度考虑造成这种情况的原因是____________________。 10. 某校美食节活动中，小华同学带了冰冻食材，为了尽快解冻，同学们提议将食材放入清水中解冻比空气中快，这是因为水的________比空气大。经过足够长的时间食材和清水拥有相同的物理量是______。（均填“温度”“比热容”或“热量”）。 11. 甲、乙两个不同保温杯装有初温相同、等质量的同种液体，在恒温的室内静置，两杯液体的温度-时间变化图像如图所示，小琪认为造成液体温度变化快慢不同的原因是液体的比热容不同，她的想法是______（填“正确”或“错误”）的。0～3 h 内甲杯中液体放出的热量______（填“大于”“小于” 或“等于”）乙杯中液体放出的热量。 12. 小林同学看教材上的数据发现铝的比热容比铜大，设计了如下实验进行验证： （1）小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，如图甲所示（加热装置未画出）。 （2）再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度______（填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如图乙所示。 （3）经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40 ℃和47 ℃ 。 （4）分析比较铜块和铝块______（填“吸收”或“放出”）的热量和其他相关的物理量，可以判断出____的比热容大。 练习二：关于热量的计算 1.某出租车在一段时间内消耗了420 g 天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量是___________J ，这些热量可使质量为____kg的水由20 ℃升高到100 ℃ 。[q天然气=4.0×107 J/kg,c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)] 2. 一冰块先后经历了以下三个过程：①−10 ℃的冰到0 ℃ 的冰，吸收热量Q1；②0 ℃的水变为10 ℃的水，吸收热量Q2 ；③10 ℃的水到20 ℃的水，吸收热量Q3。已知c_冰<c_水 ，在整个过程中，质量保持不变，则( ) A. Q1<Q2=Q3 B. Q1<Q2<Q3 C. Q1<Q3<Q2 D. Q1=Q2=Q3 3. 将400 g、5 ℃的冷水与200 g、80 ℃ 的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是( ) A. 30 ℃ B. 37.5 ℃ C. 60 ℃ D. 70 ℃ 4.保温杯中装有质量为200 g 、温度为25 ℃的水。将一个质量为100 g、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 ℃ ，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg⋅℃)，水吸收的热量为__________J ，该金属块的比热容为__________J/(kg⋅℃) 。 5.让质量相等、初温相同的铜块和铅块吸收相等的热量，则铜块和铅块升高的温度之比为_____。再相互接触则热量____________（填“从铜传到铅”“从铅传到铜”或“无传递”）。[c铜=0.39×103 J/(kg⋅℃),c铅=0.13×103 J/(kg⋅℃)] 6.吃早饭的时候，妈妈想用热水给小进加热如图所示的盒装牛奶，使牛奶的温度由22 ℃升高到42 ℃。已知c水=4.2×103 J/(kg⋅℃) ，c牛奶=2.5×103  J/(kg⋅℃) ，问： （1）牛奶吸收的热量是多少？ （2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，妈妈至少要用多少千克52 ℃ 的热水？（计算结果保留1位小数） 7. 有一根烧红的铁钉，质量是2 g ,放出920  J的热量后，温度降低到20 ℃ ，已知c铁=0.46×103  J/(kg⋅℃)，铁的熔点为1 535 ℃ 。求：（1）该铁钉的初温。（2）将100 kg、35 ℃ 的铁钉熔化，铁钉在开始熔化前需吸收的热量。 8.某中学每天为学生提供开水，某次用电热水器将10 kg 的水从18 ℃加热到68 ℃，已知c水=4.2×103 J/(kg⋅℃) ，c煤油=2.1×103 J/(kg⋅℃) 。 （1）求在这一过程中水吸收的热量； （2）若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50 ℃ ，求煤油的质量； （3）在标准大气压下，若将10 kg的水从18 ℃ 开始加热，水吸收的热量为4.2×106 J 时，求水的末温。 9. 甲、乙两种液体的初温分别为20 ℃ 和30 ℃，比热容之比为2:1，质量之比为3:2 。吸收了相同的热 量后，假设两种液体均未达到沸点，甲的温度变为50 ℃ ，则乙的温度变为( ) A. 120 ℃ B. 90 ℃ C. 60 ℃ D. 40 ℃ 10. 如图甲所示，在绝热容器（容器内部不与容器外部发生热传递）中装有20 ℃的水A ，其质量为mA；把一瓶90 ℃、质量为mB的水B 也放入绝热容器后，利用温度传感器测量它们的温度变化，得到图乙中的曲线。水B从90 ℃下降到80 ℃需要1 min,放出的热量为Q1 ，从80 ℃下降到70 ℃需要3.8 min, 放出的热量为Q2 。忽略瓶子吸收（或放出）的热量，下列说法正确的是 ( ) A. Q1>Q2 B. 水B的内能传递给了水A 使其温度上升 C. 若最终水A和水B 的温度都是70 ℃，则mA:mB=2:5 D. 从0到3 min的时间内，水A 吸收的热量为QA，水B 放出的热量为QB，则QA>QB 11. 小明利用如图所示装置测算酒精的热值。燃烧皿中酒精的质量为12 g ,烧杯中水的质量为200 g,初温为23 ℃ ，点燃酒精，当水温升高到43 ℃ 时，立即熄灭火焰。该过程水吸收的热量为___________J ；他想计算酒精的热值，还需进行的实验操作是_______________________。[ 假设酒精燃烧放出的热量全部被烧杯中的水吸收且不考虑整个过程中酒精汽化，c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)] 12.在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3 kg 的水和表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线___（填“a”或“b ”）对应的物质为水，另一种物质为______，这种物质在0～5 min内吸收的热量为___________J 。 物质 比热容C/[J/(kg⋅℃)]  水 4.2×103  酒精 2.4×103  煤油 2.1×103  蓖麻油 1.8×103  13. 探究某物质熔化和沸腾的实验装置如图甲所示，把0.1 kg 某种固体碾碎放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热。温度随时间的变化图像如图乙所示。从开始加热到实验结束的10 min内消耗4 g 酒精，这种物质的液态比热容c=1.4×103 J/(kg⋅℃)，该物质在第5 min 末的内能___（填“> ”“< ”或“=”）第4 min 末的内能，该物质固态时的比热容为__________J/(kg⋅℃) 。 14. 质量相等的28 ℃、100 ℃ 的水分别装在甲、乙两容器中，现将一个温度为100 ℃ 的金属球放入甲容器中，温度达到相同时，甲容器中水温升高到40 ℃ ，然后迅速取出金属球放入乙容器中，温度再次达到相同时，乙容器中水温是（不计热量损失和水的质量损失）( ) A. 60 ℃ B. 70 ℃ C. 88 ℃ D. 90 ℃ 15.在两个相同的隔热杯子内，盛有质量相等的热水和冷水，不计热损失。将一半热水倒入冷水杯内，稳定后，冷水杯内的水温升高21 ℃ ；若再将热水杯内剩余热水的一半倒入此时的冷水杯内，稳定后冷水杯内的水温会再升高( ) A.6 ℃ B.7 ℃ C.8 ℃ D.9 ℃ 16.某种不锈钢“冰块”，其表面是由不锈钢制成的,里面装有特殊的冷冻液体，已知不锈钢“冰块”的比热容为420 J/(kg⋅℃) ，现将质量为0.5 kg的不锈钢冰块冷冻至−15 ℃，然后迅速放入400 g、30 ℃ 的水中，不考虑环境温度的影响，假设水降温放出的热量全部被不锈钢“冰块”吸收，则水温最终将变为____℃。[c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)] 17.“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。如图所示，将酒盏漂浮在清冽的溪水上随溪流动，漂流过程中，酒的温度会降低；若酒盏里质量为100 g的酒温度从30 ℃降低至25 ℃，会放出_______J 的热量。若这些热量被100 g 的水完全吸收，则水升高的温度______（填“大于”“等于”或“小于”）5 ℃。[c酒精=3.4×103 J/(kg⋅℃),c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)] 18.已知物体的动能表达式为Ek=1/2mv2，其中m为物体的质量，v 为物体的运动速度。如图所示，质量m1=8 kg 的平顶小车静止在光滑的水平轨道上，车顶与左侧光滑平台等高，平台上放置质量m2=2 kg的小物块，小物块以5 m/s 的初速度向右运动，此时小物块的动能是____J。小物块滑上小车，并最终与小车一起以1 m/s 的速度向右运动，若此过程中减少的机械能全部转化为内能，且有一半转化为小物块的内能，则小物块增加的内能是____J，能使小物块的温度升高_________℃ ［小物块的比热容为2×103 J/(kg⋅℃) ］。 19.淬火是金属热处理工艺之一，把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却，以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5 kg 的金属块加热到420 ℃，然后放在室温为20 ℃ 的空气中自然冷却。［已知该金属块的比热容为0.49×103 J/(kg⋅℃)，水的比热容为4.2×103 J/(kg⋅℃) ］ （1）求金属块在冷却过程中放出的热量。 （2）若把这些热量全部用于给35 ℃、1 kg 的水加热，在一个标准大气压下水升高的温度为多少？ 20.将质量为250 g 的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间变化图像如图所示。已知c水=4.2×103 J/(kg⋅℃)，c奶=2.5×103 J/(kg⋅℃) ，不计热量损失。 （1）求牛奶和热水刚达到热平衡时，牛奶吸收的热量。 （2）若水放出的热量能使质量为200 g的某种液体温度升高62.5 ℃ ，则这种液体的比热容是多少？ （3）将质量为m，温度为t0的冷水与质量为2m 的热水混合，若达到热平衡时温度变为t末 （忽略热损失），求热水的初始温度（用字母表示）。 学科网（北京）股份有限公司 $