13.1热量 比热容 学习任务单-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理学习任务单聚焦热量、比热容核心内容，从热量的定义、单位及理解入手，通过比较不同物质吸热本领的实验探究，引出比热容概念，结合生活实例与习题，构建从概念到实验再到应用的学习支架。 资料突出科学思维与科学探究的融合，实验环节运用控制变量法和转换法，培养科学推理能力，生活应用简答联系实际强化社会责任意识。习题涵盖选择、实验、计算等题型，注重概念理解与应用，有效提升学生物理观念和问题解决能力。

§13.1热量 比热容 1、 热量（Q） 1. 定义:传递的热的多少. 2. 单位：焦耳，符号为J。 3. 热量的理解：热量只能用“吸收”“放出”来描述，绝不能用“具有”“含有”。 二、比较不同物质的吸热本领 1.实验器材：①测量器材：温度计——测液体的初温末温。 停表——测加热时间。 天平——测液体质量使之相等。 ②其他器材：水、食用油、玻璃杯、相同规格的电加热器。 2.实验方法：①控制变量法： 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）。 ②转换法：用加热时间来比较物质吸收的热量。 4. 实验结论：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。 ②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。 5. 表达与交流： （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。 三、比热容（C）： 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，叫做这种物质的比热容。 2. 公式： 例：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。 【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。 四、简答： 1.不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？ 答：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。 2.汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处? 答：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。 3.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？答：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。 4.“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。 答：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。 练习： 1．质量相同的两个金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（     ） A．升高温度较多的金属块的比热容一定较大 B．温度高的金属块的比热容一定较大 C．升高温度较多的金属块的比热容一定较小 D．温度高的金属块的比热容一定较小 【答案】C 【详解】根据知，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，温度升高多比热容小。所以升高温度较多的金属块，其比热容一定小，故选C。 2．一些生活中常见物质的比热容如下表所示。下列说法中正确的是（　　） 物质 比热容J/（kg·℃） 物质 比热容J/（kg·°C） 水 冰块 煤油 沙石 A．比热容与物质的状态无关 B．不同物质的比热容一定不同 C．内陆城市昼夜温差大，是因为沙石的比热容大 D．沿海城市昼夜温差小，是因为水的比热容大 【答案】D 【详解】A．水与冰为同种物质不同状态，由表可知，它们的比热容不同，故A错误； B．冰块、煤油为不同物质，比热容相同，故B错误； C．由可知，质量相同的沙石与水吸放相同热量时，沙石比热容小，大，内陆多沙石，故昼夜温差大，同理，水比热容大，沿海多水，相同条件下小，昼夜温差小，故C错误，D正确。 故选 D。 3．冰的比热容为，下列说法正确的是（     ） A．质量为2kg的冰，其比热容为 B．质量为1kg，温度为的冰放出的热量，温度降低约 C．质量为1kg，温度为的冰吸收的热量，温度一定升高 D．质量为2kg的冰温度升高，吸收的热量为 【答案】B 【详解】A．比热容是物质固有特性，与质量无关，2kg冰的比热容仍为，故A错误； B．由得降低的温度为 的冰放热降温仍为固态，温度可降低10℃，故B正确； C．冰是晶体，0℃为其熔点，吸热时首先发生熔化，熔化过程温度保持0℃不变，温度不一定升高，故C错误； D．吸收热量 热量单位为J，选项单位错误，故D错误。 故选B。 4．小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（     ） 几种物质的比热容  [J/( kg℃)] 水    4.2×103 冰    2.1×103 酒精  2.4×103 沙石 0.92×103 煤油  2.1×103 铝   0.88×103 水银 0.14×103 铜   0.39×103 A．100g酒精用去一半后，其比热容变为1.2×103J/( kg℃) B．1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/（kg·℃） C．水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量更多 D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铝块升高的温度比铜块少 【答案】D 【详解】A．比热容是物质的固有属性，与质量无关，100g酒精用去一半后，剩余酒精的比热容仍为，故A错误； B．1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量，故B错误； C．由可知，水和煤油吸热多少与质量、比热容、温度变化量均有关，未说明水和煤油质量相等，无法比较吸热多少，故C错误； D．由可知，m、相等时，与c成反比，，故，故D正确。 故选D。 5．根据表中一些物质的比热容数据，下列判断正确的是（     ） 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容［］ A．不同物质的比热容可能相同 B．物质的物态发生变化，比热容不变 C．体积相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度更多 D．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多 【答案】ACD 【详解】A．表中煤油和冰为不同物质，比热容相等，故A正确； B．水和冰是同种物质的不同物态，比热容不同，说明物态变化时比热容改变，故B错误； C．体积相等时，由和得，煤油升高的温度与水升高的温度的比值为 故煤油升高的温度更多，C正确； D．由，m、相同时，c越大吸收热量越多，因为，故铝吸收的热量更多，D正确。 故选ACD。 6．有甲、乙两个物体。比热容之比，质量之比，如果它们放出相同的热量，那么它们降低的温度之比为_________。 【答案】10∶9 【详解】由放热公式可知，因，故降低的温度之比为 7．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)除了如图所示的器材外，还需要托盘天平、温度计和____________； (2)在实验中要控制水和食用油的____________相同； (3)为了便于比较，实验中用相同的酒精灯加热，目的是使水和食用油在相同的时间内吸收的热量相等，通过____________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映吸收热量的多少；从表格中的数据可以知道____________吸热能力强（选填“水”或者“食用油”）。 (4)在此实验中，如果要使水和食用油升高相同温度，就要给____________加热更长的时间（选填“水”或“食用油”）；此时水吸收的热量____________食用油吸收的热量（选填“大于”或“小于”或“等于”）。 【答案】(1)秒表 (2)质量、初始温度 (3) 加热时间 水 (4) 水 大于 【详解】（1）实验需要记录加热时长来反映吸收热量的多少，已有器材里缺少计时工具，因此需要秒表。 （2）本实验是控制变量实验，要比较水和食用油的吸热能力，需要控制二者的质量、初始温度相同，只改变物质种类。 （3）相同酒精灯在相同时间内放出的热量相等，因此用加热时间间接反映物质吸收热量的多少，这是转换法的应用；从表格数据可知，质量相同的水和食用油加热相同时间（吸收相等热量），水升高的温度更小，说明水的吸热能力更强。 （4）因为水的吸热能力更强，若让质量相同的水和食用油升高相同温度，水需要吸收更多热量，所以要给水加热更长时间，对应水吸收的热量大于食用油吸收的热量。 8．小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，以探究水和煤油的吸热能力。 (1)在两烧杯中分别装入初温相同且_________相等的煤油和水； (2)实验中，通过比较_________来间接反映煤油和水吸收的热量，这样的实验方法物理学中称为_________ (3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，则加热10min，水吸收的热量_________（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，_________升高的温度更高，由此可见，_________的吸热能力更强（选填“水”或“煤油”）； (4)由图像可知，煤油的比热容是_________J/（kg·℃）。[已知] 【答案】(1)质量 (2) 加热时间 转换法 (3) 等于 煤油 水 (4) 【详解】（1）探究不同物质的吸热能力时，需控制变量，要保证水和煤油的初温、质量都相同，仅物质种类不同，才能对比吸热能力的差异。 （2）两个酒精灯完全相同，相同时间内放出的热量相等，因此可以用加热时间长短间接反映液体吸收热量的多少，将不易直接测量的吸收热量多少，转换为容易测量的加热时间，这种实验方法叫做转换法。 （3）加热10min时，两个酒精灯的加热时长相同，因此水和煤油吸收的热量相等； 从图乙可见，初温均为60℃时，加热10min煤油升温到90℃、水仅升温到75℃，煤油升高的温度更高。 相同质量的不同物质吸收相同热量时，升温越慢的物质吸热能力越强，因此水的吸热能力更强。 （4）根据吸热公式，质量相同、吸收热量相同时，比热容与升高的温度成反比。加热10min时水的升温 煤油的升温 9．一个质量为2.0 kg的钢刀，加热到440℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃。已知钢的比热容为，水的比热容为，室内气压为标准大气压。 (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ (2)若把这些热量给30℃、1.0 kg的水加热，水温能够升高到多少摄氏度？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）钢刀冷却至室温，温度变化量为 钢刀放出的热量 （2）水吸收的热量等于钢刀放出的热量，即 若水吸收全部热量未沸腾，理论升高温度 理论末温 因标准大气压下水的沸点为，水沸腾后继续吸热温度不变，故水温最终升高到。 10．《吴越春秋》里有记载制造我国古代著名宝剑“干将”的过程，在铸剑工艺中，淬火是提高硬度的重要技术。将一质量为420g、温度为525℃的烧红的铁坯件放入4.6kg、20℃的水中进行淬火，最后铁坯件与水达到相同的温度。[铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），假设整个过程没有热量散失]求： (1)水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），其物理意义是____________，淬火过程中，水的比热容______（填“变大”“变小”或“不变”）； (2)铁坯件经淬火后的温度； (3)该过程中水吸收的热量。 【答案】(1) 1kg的水温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量为 不变 (2) (3) 【详解】（1）比热容的物理意义是描述单位质量的某种物质，温度变化1℃时吸收/放出的热量，因此水的比热容的物理意义为1kg的水温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量为； 比热容是物质的固有特性，与温度无关，故淬火过程水的比热容不变。 （2）过程无热量散失，铁放出的热量等于水吸收的热量，热平衡时二者温度相同。由得 代入数值有 解得 （3）水升高的温度为 水吸收的热量为 11．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，水的比热容为。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量。 【答案】(1)4kg (2)1.26×106J 【详解】（1）壶中水的体积 壶中水的质量 （2）水升高的温度 水吸收的热量 学科网（北京）股份有限公司 $ §13.1热量 比热容 1、 热量（Q） 1. 定义:传递的热的多少. 2. 单位：焦耳，符号为J。 3. 热量的理解：热量只能用“吸收”“放出”来描述，绝不能用“具有”“含有”。 二、比较不同物质的吸热本领 1.实验器材：①测量器材：温度计——测液体的初温末温。 停表——测加热时间。 天平——测液体质量使之相等。 ②其他器材：水、食用油、玻璃杯、相同规格的电加热器。 2.实验方法：①控制变量法： 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）。 ②转换法：用加热时间来比较物质吸收的热量。 4. 实验结论：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。 ②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。 5. 表达与交流： （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。 三、比热容（C）： 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，叫做这种物质的比热容。 2. 公式： 例：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。 【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。 四、简答： 1.不考虑经济成本，谈一谈暖气用水好，还是用油好？ 答：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。 2.汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处? 答：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。 3.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？答：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。 4.“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。 答：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。 练习： 1．质量相同的两个金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（     ） A．升高温度较多的金属块的比热容一定较大 B．温度高的金属块的比热容一定较大 C．升高温度较多的金属块的比热容一定较小 D．温度高的金属块的比热容一定较小 2．一些生活中常见物质的比热容如下表所示。下列说法中正确的是（　　） 物质 比热容J/（kg·℃） 物质 比热容J/（kg·°C） 水 冰块 煤油 沙石 A．比热容与物质的状态无关 B．不同物质的比热容一定不同 C．内陆城市昼夜温差大，是因为沙石的比热容大 D．沿海城市昼夜温差小，是因为水的比热容大 3．冰的比热容为，下列说法正确的是（     ） A．质量为2kg的冰，其比热容为 B．质量为1kg，温度为的冰放出的热量，温度降低约 C．质量为1kg，温度为的冰吸收的热量，温度一定升高 D．质量为2kg的冰温度升高，吸收的热量为 4．小明根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（     ） 几种物质的比热容  [J/( kg℃)] 水    4.2×103 冰    2.1×103 酒精  2.4×103 沙石 0.92×103 煤油  2.1×103 铝   0.88×103 水银 0.14×103 铜   0.39×103 A．100g酒精用去一半后，其比热容变为1.2×103J/( kg℃) B．1kg的砂石温度升高1℃吸收的热量约为0.92×103 J/（kg·℃） C．水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量更多 D．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铝块升高的温度比铜块少 5．根据表中一些物质的比热容数据，下列判断正确的是（     ） 物质 水 煤油 冰 铝 铜 比热容［］ A．不同物质的比热容可能相同 B．物质的物态发生变化，比热容不变 C．体积相等的水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度更多 D．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多 6．有甲、乙两个物体。比热容之比，质量之比，如果它们放出相同的热量，那么它们降低的温度之比为_________。 7．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)除了如图所示的器材外，还需要托盘天平、温度计和____________； (2)在实验中要控制水和食用油的____________相同； (3)为了便于比较，实验中用相同的酒精灯加热，目的是使水和食用油在相同的时间内吸收的热量相等，通过____________（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映吸收热量的多少；从表格中的数据可以知道____________吸热能力强（选填“水”或者“食用油”）。 (4)在此实验中，如果要使水和食用油升高相同温度，就要给____________加热更长的时间（选填“水”或“食用油”）；此时水吸收的热量____________食用油吸收的热量（选填“大于”或“小于”或“等于”）。 8．小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，以探究水和煤油的吸热能力。 (1)在两烧杯中分别装入初温相同且_________相等的煤油和水； (2)实验中，通过比较_________来间接反映煤油和水吸收的热量，这样的实验方法物理学中称为_________ (3)小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图乙所示，则加热10min，水吸收的热量_________（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，_________升高的温度更高，由此可见，_________的吸热能力更强（选填“水”或“煤油”）； (4)由图像可知，煤油的比热容是_________J/（kg·℃）。[已知] 9．一个质量为2.0 kg的钢刀，加热到440℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃。已知钢的比热容为，水的比热容为，室内气压为标准大气压。 (1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？ (2)若把这些热量给30℃、1.0 kg的水加热，水温能够升高到多少摄氏度？ 10．《吴越春秋》里有记载制造我国古代著名宝剑“干将”的过程，在铸剑工艺中，淬火是提高硬度的重要技术。将一质量为420g、温度为525℃的烧红的铁坯件放入4.6kg、20℃的水中进行淬火，最后铁坯件与水达到相同的温度。[铁的比热容为0.46×103J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），假设整个过程没有热量散失]求： (1)水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），其物理意义是____________，淬火过程中，水的比热容______（填“变大”“变小”或“不变”）； (2)铁坯件经淬火后的温度； (3)该过程中水吸收的热量。 11．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入4L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，水的比热容为。求： (1)壶中水的质量； (2)水吸收的热量。 学科网（北京）股份有限公司 $