13.3 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”核心知识点，以“海水与沙子温度差异”的自然现象导入，通过实验探究不同物质吸热能力，运用控制变量法和转换法，引出比热容定义、公式，进而讲解其应用及热量计算，构建完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究为主线，实验设计规范（如质量相同、相同热源），结合类比法（运动快慢比较）培养科学思维，联系沿海温差、水冷却等实例强化物理观念。学生能提升探究与应用能力，教师可借助结构化资源高效教学。

§13.3热量 比热容 人教版 九年级 物理 全一册 第十三章 内能 主 讲：刘 炜 时 间：2025.9.11 [来自大自然的疑问] 在相同的太阳的照射下,为什么海水和沙子的温度不一样呢? 中午,沙子很烫而海水很凉 夜晚 ,沙子凉而海水很暖和 · 情 景 导 入 · 01 不同物质吸热情况 02 比热容 03 比热容的应用 04 热量的计算 目 录 Contents 01 不同物质吸热情况 研究不同物质吸热情况实验 01-不同物质吸热情况 [来自大自然的疑问] 在相同的太阳的照射下,为什么海水和沙子的温度不一样呢? 中午,沙子很烫而海水很凉 同样的日照条件 沙子热得烫脚 吸收相同的热量 沙子升高的温度多 海水却很凉爽 海水升高的温度少 是否因为沙子和水是不同的物质？ 海水 沙滩 [提出问题] 相同日照情况下，为什么海水和沙子的温度不一样? [作出假设] 不同种类的物质吸热本领可能不同。（可能是沙子吸热升温都比水快的缘故） [设计实验] 如何判断物质吸热本领的大小 ？ 方法一：取质量相同的不同物质，让它们吸收相同的热量，即加热相同的时间，比较温度升高的度数，温度升高少的物质吸热能力强。 方法二：取质量相同的不同物质，让它们升高相同的温度，比较吸收热量的多少，即加热时间的长短，吸收热量多的物质吸热能力强。 01-不同物质吸热情况 [实验器材] 相同的酒精灯、食用油、水、温度计、停表、天平等 [实验步骤] ① 用托盘天平称取相同质量的食用油和水； ② 如图组装好实验装置，加热前观察温度计 的示数，记录食用油和水的初始温度； ③ 同时开始加热、每隔1分钟记录一次温度； ④ 分析实验数据，讨论交流，得出结论。 ·实验：比较不同物质吸热情况 保证 物质吸收的热量相同 食用油 01-不同物质吸热情况 相同时间内 [实验数据表格] ·实验：比较不同物质吸热情况 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 食用油的温度/℃ 水的温度/℃ 01-不同物质吸热情况 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 温度/℃ t/min 食用油 食用油 [实验改进] 01-不同物质吸热情况 ·实验：比较不同物质吸热情况 01-不同物质吸热情况 ·实验：比较不同物质吸热情况 01-不同物质吸热情况 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 T/℃ t/min [实验数据表格] ·实验：比较不同物质吸热情况 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 水的温度/℃ 30 31 33 37 42 46 食用油的温度/℃ 30 33 38 51 61 70 食用油和水的初始温度为____℃； ①在5分钟内，水升高了____℃，食用油升高了____℃，说明吸收相同的热量，______升高的温度高。 ②食用油和水都升高3℃，水用了____分钟，而食用油用了____分钟，说明升高相同温度时，______用时较多， ______可以吸收更多的热量。 01-不同物质吸热情况 30 16 40 食用油 2 1 水 水 食用油和水的初始温度为____℃； ①在5分钟内，水升高了____℃，食用油升高了____℃，说明吸收相同的热量，______升高的温度高。 ②食用油和水都升高3℃，水用了____分钟，而食用油用了____分钟，说明升高相同温度时，______用时较多， ______可以吸收更多的热量。 30 16 40 食用油 2 1 水 水 [实验结论] [实验结果表明] 物质的吸热本领与物质的种类有关。 不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。 01-不同物质吸热情况 30 40 50 60 70 0 1 2 3 4 5 温度/℃ t/min 食用油 水 ①质量相等的食用油和水， 水升高的温度少。 加热相同的时间， 吸收相同的热量， ②质量相等的食用油和水， 水的加热时间长。 升高相同的温度， 水吸收的热量多。 水可以容纳更多的热量 水可以容纳更多的热量 （1）小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向_____端调节；调节天平平衡后，为称取质量相等的沙子和水，小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上，称取完成后，天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是__________________________________________。 （2）图3中该同学使用玻璃棒轻轻地搅拌液体目的是：_______________； 1.在探究不同物质吸热升温的现象实验中 右 不能移动游码（称取的沙子和水质量不相等） 使液体受热均匀 习 练 （3）实验中某时刻温度计的示数如图4所示，其读数为____℃。 （4）小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用了两种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢： ①在相同的时间内比较__________，温度变化小的，吸热本领____； ②升高相同的温度比较___________，消耗时间短的，吸热本领____； 请思考一下，若温度变化和消耗时间都不同，如何比较吸热本领的强弱？ 1.在探究不同物质吸热升温的现象实验中 35 （或） 温度变化 所用的时间 强 弱 习 练 吸热本领强的意思就是：吸收了大量热,温度也没发生什么变化。 就好像某人抗击打能力强,意思就是:被打了很多下,身体也没受多大伤害。 反过来说,温度只升高一点点,就能吸收很多很多的热,正好就是吸热本领强,也就是比热容大的意思。 C(食用油) D(水) 如果把C当成食用油，D当成水 ①吸收相同热量(挨相同次数的打)，D的吸热能力强一些(抗挨打能力强)； ②C和D都升高相同的温度(都打到发怒)，D需要吸收更多的热量(挨更多的打)。 得出:D的吸热能力强(抗击打能力强) 被打2下 被打10下 01-不同物质吸热情况 通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。 那应该怎样比较不同物质的吸热能力? 我们来看物理学家通过实验获取的数据: 1千克的水，温度升高1℃，需要吸收4.2×103焦的热量。 1千克的煤油，温度升高1℃，需要吸收2.1×103焦的热量。 3千克的煤油，温度升高2℃，需要吸收12.6×103焦的热量。 01-不同物质吸热情况 比较水与煤油吸热的能力 物质 质量m（kg） 升高的温度 Δt（℃） 吸收的热量 Q吸 水 1 1 4.2×103 煤油 3 2 12.6×103 4.2×103 2.1×103 1kg物质，温度上升1℃所需的热量 （） 类比物体运动快慢的比较，我们可以计算出1kg的物质，温度每升高1℃时吸收的热量，即可进行比较： 比较物质吸热能力的方法 比热容 02 比热容 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 02-比热容 1、物理意义： 热量Q 的单位：焦耳(J) 质量m 的单位：千克(kg) 温度变化量∆t 的单位：摄氏度(℃) 用来比较物质吸热能力的物理量。 2、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，用c表示。 3、公式： Δt = t末 - t初 02-比热容 6、比热容是物质自身的一种特性，每种物质都有自己的比热容。 4、单位：J/(kg·℃) ，读作“焦每千克摄氏度” 5、大量实验证明，单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，数值上也等于它的比热容。即与它温度升高1℃所吸收的热量相等。 7、水的比热容：4.2×103 J/(kg·℃) 含义：1千克的水，温度升高1℃，需要吸收4.2×103 J的热量。 或者，1千克的水，温度降低1℃，需要放出4.2×103 J的热量。 02-比热容 常见物质的比热容 1.不同物质，比热容一般______。 2.同种物质在不同状态时，比热容______。 3.____的比热容最大，约是砂石的4.5倍。 4.除水银外，大多数液体的比热容_____固体的比热容。 不同 不同 水 大于 02-比热容 ①同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它只与物质的种类和状态有关。如：水结冰后，冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。 ②比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。比热容也可以理解为反映了物质对冷热反应的灵敏程度，比热容越小，对冷热反应越灵敏。 ③不同物质的比热容一般情况下是不同的，因此可以用比热容来鉴别物质的种类。 1、比较不同物质吸热的情况 (1) 实验方法：___________、________。 ①控制变量法：①控制不同物质的质量相同，吸收热量相同，比较升高的温度，从而比较吸热能力大小；②控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较吸收的热量，从而比较吸热能力的大小。 ②转换法：由于物质吸收的热量不容易测量，可以通过转换法，将物质吸收热量的多少转换成加热时间，因此比较_________________，就可以比较得出吸收热量的多少。 (2) 实验设计：①液体的选取，应保证液体的_______相同。 ②用到的测量器材有________、_______、_______。 ③选用相同热源的目的是保证在_____________________________________。 控制变量法 转换法 加热时间的长短 质量 温度计 天平 秒表 相同的时间内液体吸收的热量相同 本课小结 24 1.比较不同物质吸热的情况 ④在该实验中，可以通过观察__________________，比较加热时间的长短来判断物体的吸热能力；也可以通过加热相同的时间（_________________）,比较 ____________来判断物体吸热的能力。 (3)结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量_______，物理学中用________表示不同物质吸热能力的这种特性。 2、比热容 ①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。 ②公式： ，单位： J/(kg·℃) ③物理意义：描述物质___________的物理量 升高相同的温度 吸收相同的热量 升高的温度 不同 比热容 Q m∆t c = 吸热能力 本课小结 03 比热容的应用 比热容： Q m ∆t c = 质量相等的物体， 吸收相同的热量， 比热容大的物体， 温度变化小。 03-比热容的应用 水的吸热能力比别的物质_____(强、弱)。 相同质量的水，水吸收相同热量比别的物质_____(快、慢)。 强 慢 Q m c ∆t = 比热容越大，物体的吸热(或放热)能力越强，温度变化越小。 在质量相同时，比热容大的物质，吸收相同的热量时，升温慢。而升高相同的温度时，吸热更多。 03-比热容的应用 ①用热水取暖 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。 不考虑成本，暖气用水好，还是用油好? ②用冷水 冷却发动机 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。 汽车发动机为什么用水来冷却?有什么好处? 水的比热容比较大的生活应用 ③调节气候 03-比热容的应用 水的比热容比较大的生活应用 因为海水与沙子受光照时间相同，所以它们吸收的热量相同，但海水的比热容比沙子大，所以海水升温比沙子慢; 因此白天海水温度低，沙子温度高。 晚上没有光照时，海水和沙子放出相同热量时，海水降低的温度比沙子的小。所以海水温度高，沙子温度低。 为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小? 城市人工构筑物（沙石）吸热快而比热容小，在相同的太阳照射条件下，它们比郊区的自然下垫面 (绿地、水面等)升温快，吸收热量多，因而其表面温度明显高于自然下垫面。 所以在城市会多种绿植，修建人工湖等。 城市的“热岛效应” 03-比热容的应用 体温计中为什么用水银作测温物质?用水可以吗? 因为水银的比热容小，与质量相同的水比较，吸收相同热量时，温度变化量大，温度计的示数变化明显，便于精确读出温度。 c水 = 4.2×103 J/(kg·℃) c水银 = 0.14×103 J/(kg·℃) 1.关于物质的比热容，下列叙述正确的是（ ） A. 20℃的水比80 ℃的水的比热容大 B. 一杯水的比热容比半杯水的比热容大 C. 一杯煤油用去一半， 它的比热容减为原来的二分之一 D. 玻璃被打成碎片后比热容不变 E. 物质的比热容跟它的质量成反比，跟它吸收(或放出)的热量成正比 F. 物体的质量越大，它的比热容就越大 G. 比热容是物质自身的性质，与质量、吸收的热量、温度变化无关 H. 不同物质的比热容一定不同 I. 同种物质，状态不同，比热容可能不同 J. 让同一杯水先放出100J的热量，再放出200J的热量，比热容减小 DGI 习 练 2.炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是（ ） A.水的比热容比石头的大，水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低 B.水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少 C.石头的吸热能力强，因此石头升温快 D.这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度相同 B 习 练 04 热量的计算 04-热量的计算 m∆t 比热容： Q c = Q = cm∆t 吸热升温： 质量 m，初温 t初，末温 t末 t末＜ t初 ∆t = t初- t末， 物体温度升高时，吸收的热量Q吸： Q吸=cm∆t =cm(t末- t初) 物体温度降低时，放出的热量Q放： Q放=cm∆t =cm(t初- t末) t末＞ t初 ∆t= t末- t初， 04-热量的计算 Q吸= cm∆t =cm(t- t0) 物质的质量m，单位：kg 改变的温度∆t ，单位：℃ 吸收或放出的热量Q吸或Q放，单位：J 物质比热容c，单位：J/(kg·℃) 04-热量的计算 [例1] 有一根烧红的铁钉，温度是800℃，质量是1.5g。它的温度降低到20℃，要放出多少热量? 已知c铁=0.46×103 J/(kg·℃) 已知： m=1.5g t初=800℃ t末=20℃ c铁=0.46×103J/(kg·℃) =1.5×10-3kg 求：铁钉放出的热量 Q放 解： Q放 = cm(t初- t末) = 0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg ×(800℃ - 20℃) = 538.2 J 答：铁钉放出538.2J的热量。 04-热量的计算 [例2] 在一个标准大气压下，把一质量为500g的高温物体投入质量为8kg、温度为20℃的水中，如果物体放出的热量是2.73×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到多少摄氏度? 已知： m水=8kg Q放=2.73×106J c =4.2×103J/(kg·℃) 解：根据公式Q= cm∆t ，水升高的温度为： = 81.25℃ 答：水的末温为100℃ 。 Q放 m水 c ∆t = = 8kg × 4.2×10-3J/(kg·℃) 2.73×106J 由于t初+ ∆t = 20℃+ 81.25℃ =101.25℃ > 100℃，又因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃不变，故水的末温为100℃。 04-热量的计算 [例3] 将质量、初温分别相等的铁块和铝块放在沸水中煮一段较长的时间（c铁 < c铝），比较它们吸收热量的多少，正确的是（ ） A．铁块和铝块吸收的热量一样多 B．铝块比铁块吸收的热量多 C．铁块比铝块吸收的热量多 D．条件不足，无法确定 Q吸 Q铁吸<Q 铝吸 比较： = c m (t末- t初) 已知： c铁<c铝 t铁初= t铝初 m铁= m铝 t铁末= t铝末 B 04-热量的计算 [例4] 两个质量、初温相等的A球和B球，先将A球放入100℃沸水中，当A球与水温相等时取出A球，此时温度都为90℃，同时放入B球，当B球与水温相等时取出B球，此时温度为80℃，不考虑水的蒸发，比较A球的比热容cA ______B球的比热容cB 。 mA = mB tA初 = tB初 tA末=90℃ tB末=80℃ 小于 100℃ 90℃ A 80℃ B Q水放= QA吸 -10℃ -10℃ Q水放= c水 m水· 10℃ = cA mA (tA末- tA初) = cA mA (90℃- tA初) Q水放= QA吸 Q水放= c水 m水· 10℃ = cB mB (tB末- tB初) = cB mB (80℃- tA初) A B 1.图为海风形成的示意图，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（ ） A.比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B.比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C.比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D.比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 2.已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃) ，用一次性纸杯倒满开水(约200-300g)，温度降低到可以饮用时，放出的热量最可能是（ ） A.1×104J B.6×104J C.1×105J D.3×105J A B 习 练 3.甲、乙两个物体的比热容之比为2: 1.若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3: 1，则甲、乙两个物体的质量之比为( ) A.1: 2 B.2:1 C.3:2 D.4:1 4. [多选] 依据表格中的数据，下列说法正确的是（ ） A.质量相等的水和酒精，吸收相等的热量后(均未沸腾)， 酒精的温度变化较大 B.质量相等的铝块和铜块吸收相等的热量后，铜块的温度一定较高 C.水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多 D.质量相等的水和煤油，吸收相等热量(均未沸腾)，煤油温度升高得较多 C 几种物质的比热容 J/(kg·℃) 水 酒精 煤油 冰 水银 沙石 铝 铜 4.2×103 2.4×103 2.1×103 2.1×103 0.14×103 0.92×103 0.88×103 0.39×103 AD 习 练 THANK YOU 课后作业 完成作业本对应章节练习 人教版·九年级·物理·全一册 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $