13.1热量 比热容课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“热量 比热容”展开，通过海边沙子与水昼夜温度差异的生活现象导入，引导学生从热量概念出发，经实验探究不同物质吸热能力，最终理解比热容定义及应用，构建从现象到概念再到应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，通过水与食用油的对比实验，运用控制变量法和转换法培养科学思维，结合暖气用水、汽车冷却等实例强化物理观念中的能量观念。含《城市热岛效应》等视频，例题练习梯度分明，助力学生提升探究能力与知识应用能力，教师可高效开展教学。

内能 第1节 热量 比热容 你去过大海边吗？烈日下的中午，当你在水中游泳上岸时，脚踩在沙子上与在水中的感觉有什么不同？而到了傍晚，脚踩在沙子上与在水中的感觉又有什么不同？ 白天，海水凉，沙滩烫脚。 傍晚，沙滩凉，海水暖暖。 同样的太阳照射下，为什么沙子和水的温度不同？ 想一想 能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。 01 了解比热容的概念；知道比热容是物质的一种特性。 02 03 应用水的比热容大的知识来解释自然现象、解决实际问题。(重点） 学习目标 （1）热量的概念 加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 （2）热量的单位：焦耳，符号为J。 热量（Q） 1kg水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2×103J. 热量理解的常见误区 热量是衡量能量转移多少的物理量，属于过程量——唯有发生热传递、存在能量转移时，讨论热量才有意义，脱离热传递谈热量毫无价值。因此，热量只能用“吸收”“放出”来描述，绝不能用“具有”“含有”，我们可以说“吸收了多少热量”“放出了多少热量”，却不能说“某物体含有或具有多少热量”。 热量（Q） 知识点一　热量 【例1】下列关于热量的说法正确的是(　　) A.一桶水比一杯水含有的热量多 B.物体温度越高，它的热量就越多 C.热量表示物体具有的热的多少 D.热量等于物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少 D 1.烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？ 2.将一壶水烧开与烧成温水吸收的热量一样多吗？ 物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢？ 质量和升高的温度 比较不同物质的吸热本领 是不是只要物体的质量相等、升高的温度相同，它们吸收的热量就相等呢？或者说物体吸收热量的多少是否还跟其他因素有关？ 提出问题： 　　物体吸收热量的多少还可能与物质的种类有关。 不同物质吸热的情况是怎样的？ 比较不同物质的吸热本领 实验器材： 水、食用油、玻璃杯、温度计、相同规格的电加热器、计时器。 利用相同的电加热器加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可以认为液体每秒吸收的热量相同。 设计实验： 加热时间越长，吸收热量越多。用加热时间表示吸收热量的多少 比较不同物质的吸热本领 ①用天平分别测出质量都是m的水和食用油； ②用温度计测水和食用油的初温t0、末温t； ③用停表记录加热时间t。 需要测量的物理量： 比较不同物质的吸热本领 实验方法： 1．加热相同时间（吸收相同热量），比较升高的温度。 2．升高相同的温度，比较加热时间（吸收的热量）。 控制变量法 如何知道哪种物质吸热比较多？ 因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。 转换法 进行实验： 比较不同物质的吸热本领 （1）取质量相等的水与食用油。 （2）按照如图所示安装器材。观察温度计的示数，记下加热前水和食用油的温度。 （3）接通电源，同时对烧杯中的水和食用油加热相同的时间（大约3～5min），观察并读出两只温度计的示数。 比较不同物质的吸热本领 实验记录： 时间/min 0 2 4 6 8 10 食用油的温度/℃ 水的温度/℃ 比较不同物质的吸热本领 （1）质量相等的水和食用油吸收相同的热量（加热的时间相同），升高的温度不相同，食用油升高的温度比水的多。 实验结论： 不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。 20 20 29 28 43 35 55 42 66 48 74 54 交流与讨论： 比较不同物质的吸热本领 （1）用规格相同的电加热器进行加热的好处 首先，与酒精灯相比，更容易控制相同时间内提供的热量相同；其次，内部加热，热量损失少。 （2）注意事项 ①电加热器要放在烧杯底部，以使整杯水或食用油受热均匀。 ②温度计的玻璃泡要全部浸入液体中，且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。 ③注意控制加热时间，不要让水和食用油过热或沸腾。 （3）判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱。 ②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强。 比较不同物质的吸热本领 （4）该实验常用的一些方案 如图所示，用酒精灯同时对烧杯中的水和食用油加热相同的时间，观察并读出两只温度计的示数，也可以比较不同物质吸收热量的情况。 比较不同物质的吸热本领 如图所示，利用红外加热器、温度传感器、电子天平、搅拌器、烧杯等器材，测量质量相同的水和干燥砂石吸收热量后温度变化的相关数据。 通过比较温度变化的相关数据也可以比较不同物质吸收热量的情况。 比较不同物质的吸热本领 将质量均为50g 的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室温，即为此时沙子和水的温度。如图所示，用红外灯照射两个瓷盘4 min后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。 用红外灯给沙子和水加热 图是在红外灯照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片。仪器显示，此时沙子的温度为 55.4 ℃，水的温度为 30.7 ℃。 红外热成像仪拍摄的红外照片 比较不同物质的吸热本领 知识点二　比较不同物质吸收热量的情况 【例2】［教材演示实验］在“探究比较不同物质吸热本领”的实验中，实验装置如图所示. (1)实验中应取　　　　(选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，使用规格　　　　(选填“相同”或“不同”)的电加热器加热.实验中通过　　　　 　　(选填“升高的温度”或“加热时 间”)来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少.  质量 相同　 加热时间 (2)实验记录如表所示.由表中数据可知： ①甲和乙的温度均达到28 ℃时，它们吸收的热量Q甲　　　　(选填“>”“<”或“=”)Q乙，说明　　　　(选填“甲”或“乙”)的吸热能力较强.  ②甲和乙均被加热4 min时，　　　(选填“甲”或“乙”)的温度变化较大，说明它的吸热能力较　　　　(选填“强”或“弱”).  加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 甲 20 24 28 32 36 乙 20 22 24 26 28 < 乙 甲 弱 (3)实验表明：不同物质的吸热能力　　　　，物理学引入　　　　来表示不同物质在这种性质上的差异.  (4)该实验用到的科学方法有　　　　　　　和　　 　　　.  不同 比热容 控制变量法　 转换法 加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 甲 20 24 28 32 36 乙 20 22 24 26 28 【例题3】在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中： （1）在两个完全相同的烧杯中分别装入________（选填“质量”或“体积”）、初温都相同的水和煤油。 （2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油___________相同，然后比较___________的方法来完成探究实验的。 质量 吸收的热量 升高的温度 （3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图所示，则____的吸热能力更强。 水 实验结果表明，不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。 比热容 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？物理学中引入了比热容这个物理量。 比 热 容 比较 热量 容纳 比热容是表示物体吸热本领（能力）的物理量 比热容（c) 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，叫做这种物质的比热容。 公式 比热容 单位：J/(kg·℃) 吸收(或放出)的热量 单位：J 质量 单位：kg 升高(或降低)的温度 单位：℃ 水的比热容是： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 物理意义： 　　1 kg水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J。 物质 比热容c/[J·(kg·℃）-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃）-1] 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103 煤油 约2.1×103 铁、钢 0.46×103 冰 2.1×103 铜 0.39×103 色拉油 约1.97×103 水银 0.14×103 沙子 约0.92×103 铅 0.13×103 比热容（c) 【分析】 ①不同种物质，比热容值一般不同。 ②同种物质在不同状态时，比热容不同。例如，水的比热容与冰的比热容不同。 ③水的比热容最大。 ④无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。 知识点三　比热容 【例4】水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)；它的物理意义是　　　　的水在温度升高　　　　时，吸收的热量是　　　　　　　；若将一杯温度为15 ℃的水加热到80 ℃，则比热容将　　　　(选填“改变”或“不变”).  1 kg 1 ℃ 4.2×103 J 不变 【例5】［教材表格］小红同学阅读了下表后，得出了一些结论，其中正确的是(　　) A.同一物质发生物态变化后，比热容不变 B.一桶水的比热容比一杯水的比热容大 C.质量相等的铜块和铅块，放出相同的热量，铜块降低的温度多 D.质量相等的水和煤油，温度都升高1 ℃，水吸收的热量多 物质 水 冰 煤油 铜 铅 比热容/［J·(kg·℃)-1］ 4.2×103 2.1×103 约2.1×103 0.39×103 0.13×103 D 【例题6】关于比热容下列说法中正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体的比热容跟物体的质量成反比 C．物体的比热容跟物体升高的温度成反比 D．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 D 利用比热容的知识解释一些现象 Ⅰ. 不考虑经济成本，谈一谈 暖气用水好，还是用油好？ 因为水的比热容比油的大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以用热水取暖效果好。 Ⅱ. 汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处? 因为水的比热容大，在质量一定的条件下，升高相同温度时，水吸收热量多，用水作冷却剂效果好。 同样的日照条件下，由于海水的比热容较大，所以海水的温度变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而沙石的比热容较小，温度会上升很多，所以沙漠的昼夜温差很大。 Ⅲ. 为什么在同样的太阳照射下，沙子和海水的温度变化如此不同呢？ 利用比热容的知识解释一些现象 　　Ⅳ.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？ 利用比热容的知识解释一些现象 视频讲解——《城市热岛效应》 种草种树，增加水蒸气蒸腾 修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。 Ⅴ.“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。请从比热容的角度分析，与沿海地区相比，新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么。 【解析】新疆是内陆地区，内陆地区多砂石、泥土，它们的比热容较小，在同样吸放热条件下，砂石、泥土温度变化大，所以内陆沙漠地区昼夜温度变化较大；沿海地区多水，水的比热容大，在同样吸放热条件下，水的温度变化小，所以沿海地区不像内陆地区昼夜气温变化那么大。 利用比热容的知识解释一些现象 重难点　与比热容相关的图像 【例7】用传感器比较不同物质的比热容，可通过温度传感器采集，同步输出试管内液体升高的温度—时间实验图线，如图所示.则下列说法中正确的是(　　) A.加热相同的时间，甲液体比乙液体温度变化小 B.甲、乙液体升高相同温度，甲液体比乙液体吸收的热量多 C.甲液体的比热容小于乙液体的比热容 D.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 C 【变式训练】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失)，如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是(　　) A.加热t min时，B吸收的热量比A吸收的热量少 B.加热t min时，B吸收的热量比A吸收的热量多 C.A的比热容大于B的比热容 D.A和B升高相同的温度，B吸收热量较多 C 　例1：　知道了水的比热容是4.2×103 J/(kg · ℃)，你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从20 ℃升高到70 ℃，需要吸收的热量吗？ 比热容计算 吸收的热量 　　 =4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×(70 ℃-20 ℃) =8.4×104 J Q吸= cm(t-t0) 　　例2：　一个质量为250 g的钢件，加热到560 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为20 ℃，这个钢件在冷却过程中放出多少热量? 比热容计算 钢的比热容为0.46×103 J/(kg·℃) Q放 = cm(t0-t) 　 =0.46×103 J/(kg·℃)×0.25 kg×(560 ℃-20 ℃) =6.21×104 J 练习1、质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？ 解：Q吸=cm(t-t0) ＝4.2 × 103J/(kg·℃) ×10kg × （65℃-25℃） ＝1.68 × 106J 水吸收了1.68 × 106J热量 比热容计算 练习2：1.89×107J热量被100千克20℃的水完全吸收后,其水温升高到多少℃? 比热容计算 = 练习3：在标准大气压下，将一壶质量为2kg、温度为20℃的水，加热到70℃。求：[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （1）水升高的温度。 （2）水吸收的热量。 （3）继续加热，若水又吸收了3.36×105J的热量，水的末温。 比热容计算 【解析】（1）水升高的温度，即水的温度变化量 Δt=t末-t0=70℃-20℃=50℃ （2）水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt =4.2×103J/（kg·℃）×2kg×50℃=4.2×105J （3）继续加热时，水的温度变化量 理论末温 t理论=70℃+40℃=110℃，但标准大气压下水的沸点为100℃，水沸腾时吸收热量温度不变，故实际末温为100℃。 比热容计算 练习4. 质量为100g、初温是74℃的实心金属小球放出2.3×103J 的热量之后，温度降低到24℃。那么这种金属的比热容是多少？ 比热容计算 【解析】金属的质量m＝100g＝0.1kg， 则由Q吸＝cm(t0−t)可得： 该金属的比热容： =0.46×103J/(kg⋅℃)＝4.6×102J/(kg⋅℃) 视频讲解—— 《地球的温室效应》 温室效应 ①物质的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。 比热容 ②物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。 ③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，叫这种物质的比热容。 ⑤单位：J/(kg·℃)。 ④公式： c = 。 ⑥比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 计算公式 ①吸热公式： ②放热公式： Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 热量的 计算 总结 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $