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第一章·内能
第一节热量比热容
【课标要求】
理解热量和比热容的概念，明确其物理意义。
掌握比热容是物质的特性，了解不同物质比热容的差异及水比热容大的应用。
熟练运用比热容公式进行热量计算，能解决相关实际问题。
【学习目标】
物理概念与规律
核心：理解热量、比热容的本质及热量计算方法。
关键：热量的定义（热传递中传递的热的多少）、单位（焦耳）及影响因素（质量、温度变化量）；比热容的定义（单位质量物质温度变化 1℃吸放的热量）、符号（C）、单位 [J/(kg ℃)]、物理意义（反映吸放热能力）及公式（）；热量计算（及吸放热公式应用）。
科学方法与推理
核心：掌握实验中的科学方法，通过数据推理规律。
关键：控制变量法（控制质量、温度变化量等研究物质吸热差异）；转换法（用加热时间反映吸热量多少）；通过实验数据分析得出 “不同物质吸热本领不同”的结论。
实验探究能力
核心：经历完整实验过程，提升探究技能。
关键：设计 “比较不同物质吸热情况” 实验（步骤、数据记录）；分析实验数据并论证结论；参与拓展实验（如传感器比较比热容）。
联系实际与社会意识
核心：认识物理知识与生活、环境的联系，树立科学态度。
关键：水的比热容大的应用（冷却剂、暖气片、秧苗保温等）；解释自然现象（沿海与内陆温差、湿地公园温差小等）；体会物理对生产生活及环境保护的意义。
【重难分析】
重点：
热量的概念及单位，比热容的定义、单位和物理意义。
比热容是物质特性的理解，以及水比热容较大在生活中的应用。
比热容公式的运用，包括公式变形计算。
难点：
对比热容概念的深入理解，从热量、质量和温度变化关系中抽象出比热容特性。
正确运用比热容公式进行热量计算，准确区分公式中各物理量含义，避免单位换算错误。
利用比热容知识解释生活中如海陆风形成、暖气用水作传热介质等实际问题。
【知识预习】
一、 阅读课本2-7页，完成以下预习内容
知识点1.热量
（1）在热传递过程中，传递______的多少叫做热量，用符号______表示，单位是______。
（2）物体吸收热量，内能______；放出热量，内能______。
答案：热、Q、J；增加、减少；
知识点2.比热容
（1）一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的______和______乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号______表示。
（2）比热容反映了物质______的能力，不同物质的比热容一般______，它是物质的一种______，只与物质的______和______有关。
答案：质量、升高的温度、C；吸、放热，不同，特性，种类，状态；
知识点3.比热容公式
（1）热量计算公式为______，其中Q表示______，C表示______，m表示______， t表示______ 。
（2）由公式变形可得，求比热容C=______ ，求质量______ ，求温度变化量Δt = ______ 。
答案：，热量，比热容，物体的质量，物体升高的温度； ，，
二、重点梳理，答疑解惑
（一）热量
1.定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量，用符号Q表示。
2.单位：焦耳（J）
3.演示：比较不同物质吸收热量的情况
（1）实验设计：
选取质量相等的不同物质，利用 相同 的加热装置加热，使它们升高相同的温度，通过比较加热时间的长短比较它们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热本领强。
（2）实验方法：
1.转换法：吸收热量的多少无法直接观察，但相同的电加热器每秒放出的热量是一定的，通电时间越长，放出的热量越多。不考虑热损失，放出的热量全部被水或食用油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
2.控制变量法：控制水和食用油的质量、升高的温度相等，通过加热时间（吸收热量的多少）不同来说明水和食用油的吸热本领不同。
（3）实验步骤：
①取两只相同的烧杯分别装入500g水和500g食用油。
②用温度计分别测出并记录初温，并预先设定好加热的末温。
③用相同的电加热器对水和食用油进行加热，并记录它们分别达到末温时所需的加热时间t。
（4）实验数据：
物质 质量m/g 初温/℃ 末温/℃ 升高的温度Δt/℃ 加热时间t/min
水 500 20 60 40 10
食用油 500 20 60 40 5
（5）分析论证：
①加热质量相等的水和食用油，使它们升高相同的温度，水需要的加热时间更长，水吸收的热量更多。
②进一步分析：加热质量相等的水和食用油，使它们吸收相同的热量（加热时间相同），食用油升高的温度比水的高。
（6）实验结论：
质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。可见，不同种类的物质的吸热本领不同。
比热容
1.认识比热容
（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，叫作这种物质的比热容（specific heat capacity）。
（2）符号：C
（3）单位：焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。
（4）物理意义：反映物质的吸、放热能力。
比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。
表达式：
2.水的比热容大的应用
（1）水的温度变化小
①分析：相同质量的水与比热容比水小的物质相比，吸收（或放出）相同热量时，水的温度变化小，有利于调节温度。
②举例：
a.沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大；
b.海陆风的形成；
c.增大人工水域面积来缓解热岛效应；
d.生物体内水的比例很高，有助于减小外界过快的温度变化对生物体的损害。
（2）水吸收（或放出）的热量多
①分析：相同质量的水与比热容比水小的物质相比，升高（或降低）相同温度时，水吸收（或放出）的热量多，因此常用水作为冷却剂或取暖介质。
②举例：
a.汽车发动机用水作为冷却剂；
b.冬季供热用的暖气片与热水袋中的介质是水；
c.水稻育苗时采取傍晚灌水、第二天早上放水的做法来对秧苗保温。
热量计算
比热容在数值上等于1 kg 的某种物质温度升高1 ℃所吸收的热量。如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高（或降低）的温度，就能计算它吸收（或放出）的热量。
1.计算热量的公式：
吸热公式：
放热公式：
2.如果用 t表示升高或降低的温度（即温度变化量），吸热和放热公式可以统一为：。
【试题练习】
1.由得知，下列说法中正确的是( )
A.物质的比热容，与吸收的热量成正比
B.物质的比热容，与物体的质量和温度的变化成反比
C.物质的比热容，与吸收的热量成正比，与物体的质量和温度的变化成反比
D.物质的比热容，与吸收的热量、物体的质量、温度的变化均无关
2.下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住
D.生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度
3.初温相同的铜块和铝块吸收相同的热量后（），下列说法中正确的是( )
A.若， 则 B.若， 则
C.若， 则 D.若， 则
4.质量相同的两个物体由于吸热而升温，若它们的比热容之比为1:2，升高的温度之比为3:2，则它们吸收的热量之比为( )
A.3:4 B.4:3 C.1:3 D.3:1
5.用酒精灯和电加热器分别给质量相同的两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A.液体A的比热容大 B.液体B的比热容大
C.内A吸收的热量比B多 D.无法比较A与B吸收热量的多少
6.下列实例中没有利用水的比热容较大的是( )
A.夏天中午往地上洒水降温 B.用热水袋取暖
C.冬天楼房中的暖气用水作为介质 D.城市建造人工湖用来降温
7.在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常( )
A.发生在白天，且陆地温度较高 B.发生在白天，且海水温度较高
C.发生在夜晚，且陆地温度较高 D.发生在夜晚，且海水温度较高
答案以及解析
1.答案：D
解析：A.比热容是物质的一种特性，与吸收的热量无关，A不符合题意；
B.比热容是物质的一种特性，与物体的质量和温度的变化无关，B不符合题意；
CD.比热容是物质的一种特性，与吸收的热量、物体的质量和温度的变化无关，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
2.答案：B
解析：游泳之后从水中出来，风一吹感觉特别冷，是由于身体表面的水蒸发吸热，与“水的比热容较大”这个特性无关，故B符合题意.
3.答案：B
解析：A.，吸收相同的热量，根据，若， 则，故A错误；
BC.，吸收相同的热量，根据，若，则，故B正确，C错误；
D.，吸收相同的热量，根据，若，则温度变化量大小无法比较，故D错误。
故选B。
4.答案：A
解析：根据可知，质量相同的物体吸收的热量与比热容、升高的温度成正比，它们的比热容之比为1:2，升高的温度之比为3:2，故它们吸收的热量之比为3:4。
5.答案：D
解析：用酒精灯和电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热装置不同，加热相同的时间，A、B两种液体吸收热量的多少无法判断，故无法比较二者比热容的大小，且无法比较A与B吸收热量的多少，故A、B、C错误，D正确。
6.答案：A
解析：A.夏天中午往地上洒水降温，是利用水蒸发吸热降低温度，而不是利用水的比热容较大的特点，故A符合题意；
B.用热水袋取暖，因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质降低相同温度时，水放出的热量多，所以利用了水的比热容大的特性，故B不符合题意；
C.冬天楼房中的暖气用水作为介质，是因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质降低相同的温度时，水放出的热量多，所以利用了水的比热容大的特性，故C不符合题意；
D.城市建造人工湖用来降温，是因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质吸收相同的热量时，水升高的温度小，所以利用了水的比热容大的特性，故D不符合题意。
故选A。
7.答案：A
解析：白天陆地和海洋吸收相同的热量，陆地升高的温度比海洋升高得多，陆地热空气上升，近地面气压低，海洋的冷空气补充过来，故风向是从海洋吹向陆地；夜晚陆地和海洋放出相同的热量，陆地比海洋温度降低得多，海洋气温较高，热空气上升，空气从陆地吹向海洋。图中风向是从海洋吹向陆地，由上述分析可知，A符合题意，BCD不符合题意。故选A。

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