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12.3　物质的比热容
学习目标 1. 了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 2. 通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的应用。 3. 尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。 4. 会进行简单的吸、放热计算。
任务一　不同物质的吸热、放热性能
活动1：实验目的
探究水和砂石的吸热、放热性能。
活动2：实验器材
两个相同烧杯、水、砂石、铁架台、酒精灯、天平、温度计、陶土网。
活动3：实验过程
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和砂石，常温下待温度稳定后(控制两种物质初温相同)，测出两种物质的温度，并记入表格。
(3)点燃酒精灯，同时给水和砂石加热相同时间，测量此时两种物质的温度并记入表格。
(4)实验表格和数据图像
加热时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt/℃
砂石升高的温度Δt/℃
活动4：实验结论
　质量　相等的不同物质，在升高相同的　温度　时，吸收的热量一般是　不相等　的。
活动5：交流与评估
(1)用两个相同的烧杯，是控制两个烧杯的受热面积　相同　，从而在相同时间吸收　相同　的热量。
(2)器材安装顺序：自下而上，目的是使用酒精灯　外焰　加热。
(3)实验改进：①用电加热器代替酒精灯，优点：热源更加稳定；
②用同一热源同时加热，如图所示，优点：避免两次加热，同一热源加热确保相同时间内吸收的热量　相同　。
(4)减小热量损失的方法：用硬纸板　盖住　烧杯口。
方法点拨：(1)测量工具：天平、温度计和秒表。
(2)转换法：①加热相同的时间，通过温度变化的多少反映物质的吸热能力(变化小，吸热能力强)；②升高相同的温度，通过加热时间的长短反映物质的吸热能力(时间长，吸热能力强)。
(3)控制变量法：控制相同的质量，选择相同的热源(保证相同时间内，两种物质吸收的热量相同)，加热相同的时间，观察温度的变化(或升高相同的温度观察加热时间的长短)。
(4)图像分析：平缓的图像对应的物质吸热能力强。
【应用1】(2025·佛山期中)某同学做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。
液体 实验序号 质量m/kg 升高的温度/℃ 加热时间t/min
甲 1 0.1 5 1
2 0.1 10 2
3 0.2 10 4
乙 4 0.1 10 1
5 0.1 20 2
6 0.2 20 4
(1)分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这名同学的判断是否正确？答：　错误　(选填“错误”或“正确”)，因为　使用相同的电加热器加热相同的时间，两种液体吸收的热量相等　。
(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是同种物质升高相同温度时，物质的　质量　越大，吸收的热量就越　多　(选填“多”或“少”)。
(3)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收热量的多少与液体的　种类　有关，液体　甲　(选填“甲”或“乙”)的吸热能力更强。
(4)质量和初温都相等的液体甲和乙，放出相等的热量后相互接触，内能将　A　。
A. 一定从液体甲传给液体乙
B. 一定从液体乙传给液体甲
C. 不会发生热传递
D. 不能确定是否发生热传递
特别提醒：本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法。
任务二　比热容
不同物质的吸热本领不同，那么我们用什么来形容物质的这种性质呢？通过回答下列问题我们来学习物质的比热容。
问题1：尝试解释为什么沿海地区的气温变化不像内陆沙漠地区的气温变化那么显著。
答：沿海地区多水，吸热或放热后温度变化慢，而内陆沙漠地区多砂石，吸热或放热后温度变化快。
问题2：为什么可以用水来取暖，又可以用水降温？
答：水的比热容大，吸热本领强，放热本领也强。
1. 比热容的大小在数值上等于1 kg的某种物质，温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。 用符号c表示。
2. 单位：J/(kg·℃)，读作“焦每千克摄氏度”。
3. 物理意义：表示物质的吸热、放热性能。
4. c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，表示1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J。
5. 比热容是物质的一种属性，只与物体的种类和状态有关，而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。
【应用2】(2025·广州模拟)根据表中给出物质的物理性质的数据，下列判断正确的是(　C　)
物质 熔点/℃ 密度/(kg·m－3) 比热容/[J·(kg·℃)－1]
铝 660 2.7×103 0.88×103
铜 1 083 8.9×103 0.39×103
银 961 10.5×103 0.24×103
A. 用铝锅可以熔化铜块
B. 体积相同的实心铜球和银球所含的物质一样多
C. 初温和质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铝块末温低
D. 物质的比热容与它的质量或温度的变化、吸收或放出热量的多少有关
特别提醒：密度、比热容、燃料的热值都是物质的一种属性，它们的大小与物体的质量和体积均无关。
任务三　热量的计算
我们知道，当物体温度升高或降低时，它吸收或放出的热量与物体质量的大小、温度变化的多少成正比，那么物体吸收或放出的热量怎么计算呢？
问题1：物体吸热时热量的计算
吸热公式：Q吸＝　cm(t2－t1)　；
问题2：物体放热时热量的计算
放热公式：Q放＝　cm(t1－t2)　。
1. 物体吸收热量：Q吸＝cm(t2－t1)；
2. 物体放出热量：Q放＝cm(t1－t2)；
c表示比热容；m表示物质的质量；
t1表示物质的初温；t2表示物质的末温。
方法点拨：(1)物体吸热升温时，Δt＝t2－t1；物体放热降温时，Δt＝t1－t2。
(2)运用上述公式进行计算时，一定要注意物理量的一一对应，且统一各个物理量的单位。
(3)“升高”“升高了”不同于“升高到”。“升高”和“升高了”是温度的变化量，即Δt；“升高到”是末温，即t2。
(4)在1个标准大气压下，水的沸点为100 ℃，因此水的末温最高为100 ℃。
【应用3】将质量是0.5 kg的水加热，使它的温度从20 ℃升高到60 ℃，需要吸收的热量是[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](　C　)
A. 4.2×104 J
B. 1.26×104 J
C. 8.4×104 J
D. 8.4×107 J
特别提醒：已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式
Q吸＝cm(t2－t1)求水吸收的热量。
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学习目标 1. 了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 2. 通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的应用。 3. 尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。 4. 会进行简单的吸、放热计算。
任务一　不同物质的吸热、放热性能
活动1：实验目的
探究水和砂石的吸热、放热性能。
活动2：实验器材
两个相同烧杯、水、砂石、铁架台、酒精灯、天平、温度计、陶土网。
活动3：实验过程
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和砂石，常温下待温度稳定后(控制两种物质初温相同)，测出两种物质的温度，并记入表格。
(3)点燃酒精灯，同时给水和砂石加热相同时间，测量此时两种物质的温度并记入表格。
(4)实验表格和数据图像
加热时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt/℃
砂石升高的温度Δt/℃
活动4：实验结论
相等的不同物质，在升高相同的 时，吸收的热量一般是 的。
活动5：交流与评估
(1)用两个相同的烧杯，是控制两个烧杯的受热面积 ，从而在相同时间吸收 的热量。
(2)器材安装顺序：自下而上，目的是使用酒精灯 加热。
(3)实验改进：①用电加热器代替酒精灯，优点：热源更加稳定；
②用同一热源同时加热，如图所示，优点：避免两次加热，同一热源加热确保相同时间内吸收的热量 。
(4)减小热量损失的方法：用硬纸板 烧杯口。
方法点拨：(1)测量工具：天平、温度计和秒表。
(2)转换法：①加热相同的时间，通过温度变化的多少反映物质的吸热能力(变化小，吸热能力强)；②升高相同的温度，通过加热时间的长短反映物质的吸热能力(时间长，吸热能力强)。
(3)控制变量法：控制相同的质量，选择相同的热源(保证相同时间内，两种物质吸收的热量相同)，加热相同的时间，观察温度的变化(或升高相同的温度观察加热时间的长短)。
(4)图像分析：平缓的图像对应的物质吸热能力强。
【应用1】(2025·佛山期中)某同学做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。
液体 实验序号 质量m/kg 升高的温度/℃ 加热时间t/min
甲 1 0.1 5 1
2 0.1 10 2
3 0.2 10 4
乙 4 0.1 10 1
5 0.1 20 2
6 0.2 20 4
(1)分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这名同学的判断是否正确？答： (选填“错误”或“正确”)，因为 。
(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是同种物质升高相同温度时，物质的 越大，吸收的热量就越 (选填“多”或“少”)。
(3)通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收热量的多少与液体的 有关，液体 (选填“甲”或“乙”)的吸热能力更强。
(4)质量和初温都相等的液体甲和乙，放出相等的热量后相互接触，内能将 。
A. 一定从液体甲传给液体乙
B. 一定从液体乙传给液体甲
C. 不会发生热传递
D. 不能确定是否发生热传递
特别提醒：本题比较不同物质的吸热能力，考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法。
任务二　比热容
不同物质的吸热本领不同，那么我们用什么来形容物质的这种性质呢？通过回答下列问题我们来学习物质的比热容。
问题1：尝试解释为什么沿海地区的气温变化不像内陆沙漠地区的气温变化那么显著。
问题2：为什么可以用水来取暖，又可以用水降温？
1. 比热容的大小在数值上等于1 kg的某种物质，温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量。 用符号c表示。
2. 单位：J/(kg·℃)，读作“焦每千克摄氏度”。
3. 物理意义：表示物质的吸热、放热性能。
4. c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，表示1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J。
5. 比热容是物质的一种属性，只与物体的种类和状态有关，而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。
【应用2】(2025·广州模拟)根据表中给出物质的物理性质的数据，下列判断正确的是( )
物质 熔点/℃ 密度/(kg·m－3) 比热容/[J·(kg·℃)－1]
铝 660 2.7×103 0.88×103
铜 1 083 8.9×103 0.39×103
银 961 10.5×103 0.24×103
A. 用铝锅可以熔化铜块
B. 体积相同的实心铜球和银球所含的物质一样多
C. 初温和质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量，铝块末温低
D. 物质的比热容与它的质量或温度的变化、吸收或放出热量的多少有关
任务三　热量的计算
我们知道，当物体温度升高或降低时，它吸收或放出的热量与物体质量的大小、温度变化的多少成正比，那么物体吸收或放出的热量怎么计算呢？
问题1：物体吸热时热量的计算
吸热公式：Q吸＝ ；
问题2：物体放热时热量的计算
放热公式：Q放＝ 。
1. 物体吸收热量：Q吸＝cm(t2－t1)；
2. 物体放出热量：Q放＝cm(t1－t2)；
c表示比热容；m表示物质的质量；
t1表示物质的初温；t2表示物质的末温。
方法点拨：(1)物体吸热升温时，Δt＝t2－t1；物体放热降温时，Δt＝t1－t2。
(2)运用上述公式进行计算时，一定要注意物理量的一一对应，且统一各个物理量的单位。
(3)“升高”“升高了”不同于“升高到”。“升高”和“升高了”是温度的变化量，即Δt；“升高到”是末温，即t2。
(4)在1个标准大气压下，水的沸点为100 ℃，因此水的末温最高为100 ℃。
【应用3】将质量是0.5 kg的水加热，使它的温度从20 ℃升高到60 ℃，需要吸收的热量是[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]( )
A. 4.2×104 J
B. 1.26×104 J
C. 8.4×104 J
D. 8.4×107 J
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