第3节 第2课时 热量的计算(课件PPT)-【指南针·课堂优化】2026-2027学年九年级全一册物理（教科版·新教材）

该初中物理课件聚焦“热量的计算”核心内容，涵盖公式Q=cmΔt、热平衡方程及综合应用。课前自主导学通过公式推导与变形搭建基础，课中学法指导结合例题解析深化理解，衔接比热容概念，形成从公式到应用的知识链。 其亮点在于分层设计与科学思维培养，通过太阳能热水器效率计算等例题，强化科学推理与模型建构，注重单位统一和公式适用条件。帮助学生夯实基础提升应用能力，为教师提供系统教学资源提高效率。

初中物理 指南针•课堂优化•九年级物理JK 第1章府能 第三节比热容 第2课时 热量的计算 课前自主导学 知识点① 热量的计算公式 (1)物体温度升高时吸收的热量为 Q吸=cm△t升=cm(t-to)。 (2)物体温度降低时放出的热量为 Q放=cm△t降=cm(to一t)。 其中，c为物质的比热容，m为物体的质量， to为物体的初温，t为物体的末温。 如果用△t表示物体升高或降低的温度， 那么物体温度升高吸收的热量或物体温度 降低放出的热量可以写为：Q=cm△t。 其中△t为物体温度的变化值，即物体的高 温值与低温值之差。 知识点2 热量的计算 利用热量的计算公式，不仅可以计算物体 吸收（或放出）热量的多少，还可以计算物质的 比热容、质量和温度变化等，计算式为： Q C ,n= m△t c△t 知识点③ 热平衡（补充） 两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将 放出热量，温度降低；低温物体将吸收热量，温度升 高，最后两物体温度相同，这时两物体达到了热平 衡。热平衡的唯一标志是两物体温度相同。 如果在热传递过程中，两个物体之间只有 热传递，没有热量的损失，则有Q吸=Q放，这称 为热平衡方程。 课中学法指导 1.正确理解热量的计算公式：Q=cm△t (1)由该公式可知，物体温度改变时吸收或 放出的热量只由物质的比热容、物体的质量和 物体温度改变量这三个因素决定，与物体的初 温、末温的高低无关。 (2)应用热量公式时，对有关温度的文字叙 述应特别谨慎，不可乱套。“升高”“升高了”和 “降低“降低了”对应的都是温度的改变量△， 而不是温度；而“升高到”“降低到”对应的则是 物体的末温t。 (3)应用热量公式代入运算时，各物理量的 单位必须统一为国际单位。 【例1】有一高温物体被投入质量为 100g、温度为20℃的水中，如果传给水的热量 是2.1×104J,则水的温度会升高到多少摄 氏度？ 【解答】由公式Q级=cm(t一to)变形可得 1 =Q+io cm 2.1×104J +20℃ 4.2×103J/(kg·℃)X0.1kg =50℃+20℃=70℃ 答：水的温度会升高到70℃。 2.正确使用Q=cm△t和Q吸=Q放 (1)公式Q=cm△t适用于物态不发生变化 时的情况。如果过程中存在物态变化，不能使 用这个公式。例如，晶体熔化需要吸热，此时晶 体温度不变，从外界吸收热量就不能使用该公 式计算。 (2)公式中△t为物体温度的变化。物体吸 热时，△就等于末温减去初温，表示升高的温度； 物体放热时，△杜就等于初温减去末温，表示降低的 温度，△t总是等于较高的温度减去较低的温度。 (3)热平衡方程Q吸=Q放。只有达到热平 衡，且没有热量的损失时，才可使用此公式。在 分析具体问题时，应将所有物体在热交换时的 情况都考虑到，既不要遗漏，也不要重复，分清 哪些物体是吸热，哪些物体是放热。 【例2】将质量为0.5kg、温度为95℃的 水与质量为3.6kg、温度为20℃的沙子充分混 合，测得混合温度为50℃。假设水放出的热量 全部传给沙子，那么沙子的比热容是多少？ 【解答】水放出的热量为 Q放=C水m水（to水一t) =4.2X103J/(kg·℃)×0.5kg×(95℃ 50℃) =9.45×104J 沙子吸收的热量为Q吸=Q放=9.45×104J 又因为Q吸=c沙m沙(t一to沙) Q级 9.45×104J 故c纱=m(-t)-3.6kgX(50℃-20℃) =0.875×103J/(kg·℃) 答：沙子的比热容是0.875X103J/(kg·℃)。 3.综合应用Q吸=cm△t和Q放=mg(或Q放 Vg)进行相关计算 (1)燃料燃烧放出的热量不会完全被被加 热的物体吸收，所以Q吸<Q放。通常把被加热 的物体吸收的热量与所用燃料完全燃烧放出的 热量之比叫作热效率（刀，即：？一Q ×100%,则 则有Q吸=7Q放（7<1)。只有当题目中说明“不 计热损失”或“放出的热量完全被吸收”时，才可 认为Q吸=Q放。 (2)由Q吸=cm△t、Q放=m'q和Q吸=7Q放可 以得到：cm△t=m'q(当“不计热损失”时，？取 1),此等式中六个物理量，任意知道五个物理 量，就可以求出第六个物理量。 (3)若是用一定质量的某种燃料给一定质量 的液体（如水）加热，求液体升高的温度时，还要考 虑计算出的末温是否超过了该液体的沸点，若超过 了，由于液体沸腾后虽然吸收热量但温度不再上 升，所以升高的温度只能取沸点与初温之差。 【例3】小红家里原来用液化石油气烧水， 每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学 习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一 台简易的太阳能热水器。 (1)若用这台热水器每天可将100kg的水 从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是 多少？ (2)若液化石油气燃烧放出的热量有70% 被水吸收，她家改用太阳能热水器后平均每天 可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的 热值是8.0×107J/kg) 【解答】(1)水吸收的热量： Q级=cm(t一to） =4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃ 20℃) =1.68×107J (2Q=9=1.68X0J=2.4X10J 7 70% Q放 n气1 2.4×10J=0.3kg 9气 8.0×10J/kg 答：(1)水吸收的热量是1.68×10？J;(2)每天可 节约液化石油气0.3kg。 【例4】焦炭的热值是3×107J/kg,完全燃 烧2kg焦炭放出的热量是 J,若这些热 量的42%被水吸收，则在1个标准大气压下可 使初温为25℃、质量为50kg的水温度升高 ℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】6×10775 课后巩固提升 【基础训练】 一、填空题 1.(2024·龙东)楼房中的“暖气”一般采用热水 循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖， 这是因为水的 大，若暖气中50kg 的水，温度降低2℃，放出的热量是 J。 [c水=4.2×103J/(kg·℃)] 2.(2025·宿迁)将质量均为100g的沙子和水分 别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同 一热源加热相同时间， 升温快，这是 因为 ;实验中测得， 水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 3.(2024·广元)随着科技发展，人们已经开始将 氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料 的热值为1.4×108J/kg,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消 耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃烧释放的 热量为 J,若这些热量完全被水吸 收，可使 kg水的温度从20℃升 高到100℃。 4.(2025·常州)小明在水壶中装人质量为1.1kg、 初温为20℃的水，放在燃气灶上加热，在 标准大气压下把水加热至恰好沸腾，消耗 0.021m3的天然气。已知g天然气=4.0×10J/m3、 c水=4.2×103J/(kg·℃)，此过程中，天然气 完全燃烧释放热量 J,水吸收热 量 J,该燃气灶烧水的效率为 5.(2025·西宁)小宁家自来水温度为20℃，他 把燃气热水器的温度设定为40℃、洗澡时 用了20kg的热水。这些水吸收的热量是 J;若加热效率为84%，则需要 完全燃烧 m3的天然气。[c水=4.2× 103J/(kg·℃)、9天然气=4.0×107J/m3] 6.(2025·无锡)取5.6g酒精和5.6g花生油， 点燃后分别对80g的水加热，直至充分燃烧。 数据记录在表中，可见质量相等的酒精和花 生油充分燃烧所放出的热量 （选 填“相等”或“不相等”)，所测的花生油的热值 为 J/kg。酒精和花生油中， 的热值大。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 燃料 加热前的水温/℃ 加热后的水温/℃ 5.6g酒精 22 70 5.6g花生油 22 52 7.(2024·哈尔滨)完全燃烧0.1m3的天然气放 出的热量是 J;若这些热量的 20%被4kg的液体吸收，使其温度升高50℃， 侧该液体的比热容是 J/(kg·℃)。 (q天然气=3.0×107J/m3) 二、选择题 8.(2023·泰安)质量均为0.5kg的水和另一种 液体在相同时间内放出的热量相等，它们温 度随时间变化的关系如图所示。已知水的比 热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，c水>c液。下 列说法中 () ①甲物质是水 温度/℃ ②0~12min乙温度降低了20℃ 6 50 ③0~12min甲放出了8.4 量 4 ④乙物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃) 8 A.只有①②正确 B.只有②④正确 481216时间/min C.只有①③正确 D.只有①④正确 9.(2023·成都)小美在老师指导下进行了以下 实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加 热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸 腾1min即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油 2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时 T/℃ 间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不 98 改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的 热量相等，9酒精=3.0×10？J/kg,9煤油=4.6× 10J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)，则下列说 0123456t/min 法正确的是 ) A.整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 B.前3min,乙杯中的水吸收的热量为3.36×104J C.消耗的煤油完全燃烧放出的热量为1.15×10°J D.酒精灯加热的效率为28% 三、计算题 10.(2025·苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃ 加热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的 热值为4.2×10？J/kg,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气炉加热的效率。 解：(1)水吸收的热量 Q级=ckn水(t一to） =4.2X103J/(kg·℃)×4kgX(70℃一20℃)》 =8.4×105J (2)煤气完全燃烧放出的热量 Q威=mq=0.05kg×4.2×10'J/kg=2.1×10J (3)煤气炉加热的效率 Q领 ×100%=34+长101X100%=40% 2.1×106J 答；(1)水吸收的热量为8.4X105J;(2)煤气完全 燃烧放出的热量为2.1X10J;(3)煤气炉加热的 效率为40%。 11.(2024·常州)中国工程师利用焦炉气中的氢 气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃 料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。 工程师在科普馆用如图所示的装置为同学 们演示模拟实验，测量该燃料的热值。 ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到 “燃料灯”； ②在空烧杯内加入1kg水，测得水的初温为 31℃，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测 得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，c水=4.2× 103J/(kg·℃)，用该装置加热水的效率为 42%。求： (1)此过程中，烧杯内水吸收的热量； (2)该液态燃料的热值。 解：(1)烧杯内水吸收的热量为 Q级=ckm水(t一to) =4.2X103J/(kg·℃)X1kg× (100℃-31℃)= 2.898×105J (2)该液态燃料完全燃烧放出的热 量为 0=g=2.898X10J=6.9X105J 1 42% 该液态燃料的热值为 g=2==69X10J=2.3X107J/kg n 0.03kg 答：(1)此过程中，烧杯内水吸收的热量为2.898× 105J:(2)孩液态燃料的热值为2.3X10J/kg。 【能力提高】 12.(2024·成都)某固态物体的质量为m,其物 质的比热容为c,用稳定的热源对它加热（物 体在相同时间内吸收的热量相等)，到3时刻 停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录 不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变 化的图像（如图）。下列说法正确的是() ↑温度/℃ 6时间/s A.在0~t2时间段，该物体吸收的热量为 cm(T2-T1) B.在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大 后减小 C.在t4~t时间段，该物体放出的热量 为m(T,-T)65-t4 t D.该物质在t~ts时间段的比热容等于在 0~t时间段的比热容 13.欲用20℃的冷水和90℃的热水混合，制得 温度为50℃的温水56kg,问需用的冷水和 热水各多少千克？（不计热量散失） 即ms(50℃一20℃)=m*(90℃一50℃)① 又由题意m令十m共=56kg② 联解①②得m令=32kg;m装=24kg 答：需用冷水32kg,热水24kg。 【(拓展应用】 14.(2025·巴中)土灶是我国古代劳动人民智慧 的结晶，它通常以木柴、秸秆为燃料。目前， 我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部 结构如图乙所示，木柴添加通道与烟囱相 连，通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅 连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款 移动式土灶（如图丙和丁所示）。 烟肉 木柴 铁锅 添加口 通风口 铁栅 甲 乙 烟囱 烟囱 木柴 木柴 添加口 添加口 通风口 丙 (1)为使木柴充分燃烧，移动式土灶设计更 合理的是 (选填“丙”或“丁”)。 (2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一 项是 () A.有利于可燃物充分燃烧 B.有利于冷热空气形成对流 C.有利于提高可燃物的热值 D.有利于排出气体和烟尘 (3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧，可以让铁 锅里2kg的水温度升高50℃，则土灶的烧水 效率为 %。[q肝木柴=1.2×107J/m3, c水=4.2×103J/(kg·℃)]