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13.1热量 比热容
初中物理人教版（2024）九年级全册
1．根据比热容物理意义推导热量的公式，并进行热量的简单计算，经历演绎推理的过程，发展科学思维。
2．通过了解比热容在生产生活中的应用，关注科学技术对自然环境和人类生活的影响。
学习目标
　　在学习物态变化时，我们经常说物体吸热或放热。例如在烧水的时候，水会吸热。
想一想
　　思考：怎样表示烧水时水吸收的热的多少呢
　　2．热量的单位：焦耳，符号为J。
　　1．烧水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。
一、热量
　　例如：1 g水温度升高1 C时吸收的热量约为4.2 J 。
热量
温度
传递的能量多少
物体的冷热程度
过程量
状态量
一、热量
同种物质吸收的热量与质量、温度变化量有关。
①烧开一壶水和烧开半壶水
温度变化量不同
②把一壶水烧开和烧成温水
想一想
烧水时，影响热量的因素有哪些？
质量不同
　　对于同种物质来说，质量越大、升高的温度越高，吸收的热量就越多。物体吸收热量的多少是否还和其他因素有关呢？
提出问题
　　想一想：吸收热量多少或温度变化多少，都反映了物质吸热能力，怎样通过实验比较不同物质的吸热能力呢？
水
食用油
实验探究
　　想一想：如果我们要研究物质吸热的多少是否会受到物质种类的影响，那么我们需要保证哪些物理量不变
　　控制物质的质量、升高的温度不变(或加热时间不变)。
　　控制变量法
实验探究
　　想一想：相同规格的加热器每秒放出的热量是一定的，实验中用相同的加热器有什么好处
　　利用相同的加热器的好处，是可以通过加热时间的长短来判断物体吸收热量的多少。
　　转换法
实验探究
注意事项：
　　①为节省实验时间，所使用的物质要适当少一些，若是选用热水作热源的小组可用暖瓶里初温较高的热水;
　　②如果两种物质的初温不相等，那么可通过加热的方式调整一下。
实验探究
　　选取自己方案中所需的实验器材，进行实验，收集数据。以小组为单位进行实验，将数据填入表格。
物质的种类 水 食用油 升高的温度/℃
加热的时间/min
实验探究
分析讨论：
　　①质量相等的不同物质吸收相等热量后，升高的温度是否相同？
　　②质量相等的不同物质升高相同的温度，吸收的热量是否相等？
实验探究
　　用相同热源，分别加热质量相同的水和食用油，使其升高相同的温度，比较加热时间的长短（吸收热量的多少）。
升高的温度/℃ 加热时间/min
食用油
水
　　发现：质量相等的食用油和水，升高相同的温度，水的加热时间长。
表示水吸收的热量多
水
食用油
5
3
5
4
实验探究
　　通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。例如：
　　思考：水与煤油，哪一种物质吸热的能力更强？怎样比较呢？
1 kg的水，温度升高1 ℃，需要吸收4.2×103 J的热量。
3 kg的煤油，温度升高2 ℃，需要吸收12.6×103 J的热量。
想一想
物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。
　　1．一定质量的某种物质，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。
　　2． 比热容用符号c表示，它的单位是焦耳每千克摄氏度，符号是 J/(kg · C)。
二、比热容
表达式：
　　水的比热容是： 4.2×103 J/(kg · C)。
　　物理意义： 1 kg水温度升高或降低1 C时吸收或放出的热量是4.2×103 J 。
　　①单位质量的某种物质，温度降低1 C 所放出的热量，与它温度升高1 C所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。
二、比热容
　　3．比热容的物理意义：
　　②比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。
　　2．一滴水和一桶水的比热容谁的大？
　　3．烧红的铁块和常温的铁锅，谁的比热容大？
　　1．一杯冷水和一杯热水的比热容谁的大？
　　4． 0 C 10 g 的冰和0 C 10 g 水的比热容一样吗？
想一想
不同物质的比热容一般不同。
不同状态的同种物质的比热容可能不同。
液体的比热容通常大于固体的比热容，水银例外。
　　4．一些物质的比热容
　　观察表格，你能发现什么？
二、比热容
有关因素：物质种类、状态。
无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。
二、比热容
　　4．一些物质的比热容
　　1．你去过大海边吗？烈日下的中午，当你游泳后从水中上岸时，脚踩在沙子上与在水中的感觉有什么不同？而到了傍晚，脚踩在沙子上与在水中的感觉又有什么不同？
　　白天海水凉，沙滩烫脚。傍晚沙滩凉，海水却还暖暖的。
三、用比热容解释生活现象
　　同样的太阳照射下，为什么沙子和水的温度不同？
　　这与物质的吸（放）热能力有关。沙子的比热容比海水的比热容小，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升得多，所以在烈日当空的海边玩耍，感到沙子烫脚，海水却凉凉的。
三、用比热容解释生活现象
　　2．生物体内水的比例为何很高？
　　质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较小。
　　原因：生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
幼儿和成人体内的含水量
三、用比热容解释生活现象
幼儿 成年女性 成年男性
77% 52%~58% 60%~65%
想一想
　　① 1 kg水温度升高1 ℃
　　② 2 kg水温度升高1 ℃
　　③ 2 kg水温度升高50 ℃
　　发现：物体吸收的热量与质量成正比，与升高的温度成正比，与物质的比热容成正比。
4.2×103 J
①中吸收热量的2倍
②中吸收热量的50倍
Q吸=cm（t－ t0）
Q放=cm（t0－ t）
下面的加热过程，水吸收的热量分别是多少？你能发现什么？
Q＝cm t
　计算物体吸收或放出的热量：
Q＝cm t
一、热量的计算
Q ：
吸收或放出的热量，单位：J
物质的比热容，单位： J/（kg·℃）
物质的质量，单位：kg
温度的变化量，单位：℃
Δt：
c ：
m ：
一、热量的计算
吸热时： 放热时：
例如：将一壶20 ℃的水，加热到100 ℃ ，温度的变化量 t是______;
然后又冷却到35 ℃ ，温度的变化量 t是______。
Q＝cm t
t=t末-t初
t=t初-t末
80 ℃
45 ℃
一、热量的计算
　　注意：计算时，质量m的单位必须用“千克（kg）”。若问题中给出的单位是“克（g）”，需先换算成“千克（kg）”。
Q＝cm t
　　“根据 ，比热容c与吸收的热量Q成正比，与质量m成反比。”这句话对吗？
说一说
沙子吸收的热量Q吸 = c沙m沙（t－t0）
= 0.92×103 J/（kg·℃）×2 kg×（30 ℃－20 ℃）
= 1.84×104 J
解：（1）根据比热容的定义式　 　　，可知Q = cmΔt
例题　沙子的比热容约为0.92×103 J/（kg·℃），这表示质量是1 kg的沙子温度升高1 ℃时吸收的热量约为0.92×103 J。
（1）把质量是2 kg、温度为20 ℃的沙子加热到30 ℃，沙子吸收的热量约为多少？
　　发现：相同热量，比热容大的水，升高的温度远小于沙子。
例题　沙子的比热容约为0.92×103 J/（kg·℃），这表示质量是1 kg的沙子温度升高1 ℃时吸收的热量约为0.92×103 J。
（2）利用这些热量给质量是2 kg、温度为20 ℃的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度？
解：（2）水升高的温度
　　　　 水的温度上升到 t=t0+Δt＝20 ℃+2.2℃=22.2℃
　　将质量为2 kg的某液体从10 ℃加热到60 ℃，吸收了4.2×105 J
的热量，则c液=__________J/(kg·℃)；如果将液体倒掉一半，那么剩下液体的比热容为_________________。
4.2×103
4.2×103 J/(kg·℃)
计算公式
比热容
热量
质量
练习
　　1．为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小？
三、用比热容解释生活现象
c水 =4.2×103 J/(kg·℃)
c沙 ≈0.92×103 J/(kg·℃)
相同热量下，c 小的物质升温快
沙漠昼夜温差大
发动机中的水循环
　　2．生产生活中，还有没有用水来加热或散热的情况
　　水的比热容较大，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。
三、用比热容解释生活现象
　　3．我国北方楼房中的暖气用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中。用水作为输送热量的介质有什么好处？
　　水的比热容较大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，取暖效果好。
三、用比热容解释生活现象
Q=cm t
用水作为取暖介质
热水袋取暖
打铁匠用水冷却烧红的铁
三、用比热容解释生活现象
　　4．生产生活中，还有没有用水来加热或散热的情况
比热容的应用
与质量相同的其他物质相比，吸收或放出同样的热量时，水的温度变化_____；当它们上升同样的温度时，水吸收的热量_____。
水的比热容_____。
较大
较小
较多
热量的计算
吸热公式:___________________________
放热公式:___________________________
Q吸=cm (t － t0) ＝cmΔt
Q放=cm (t0 － t) ＝cmΔt
热量
比热容
定义：一定质量的某种物质，在温度升高时___________　　
　　　与它的_____________________之比。
比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容_________。
单位：__________
表达式：______
在热传递过程中，_______________叫作热量，
单位：__ 。
传递的热的多少
J
吸收的热量
质量和升高的温度乘积
一般不同
J/（kg·℃）
谢谢

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