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初中物理人教版（2024）九年级全一册
第十三章 内能
第1节 热量 比热容
1.知道热量的概念及单位。
2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
3.通过探究实验掌握控制变量法，了解转换法的应用。
4.能用比热容解释简单的自然现象，感受物理和生活的密切关系。
5.会进行简单的吸热、放热计算。
烧水
加热水的过程就是热传递的过程；
在烧水的时候，水会吸热，我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢
知识点一：热量
2.热量的单位：焦耳，符号为J。
1.热量：
在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
高温物体（火焰）
低温物体（水壶和水）
放出热量
吸收热量
Q
符号
烧开一壶水和半壶水，哪个需要的热量多？
水吸收热量的多少与它的质量有关。
把一壶水烧开和烧成温水，哪个需要的热量多？
水吸收热量的多少与它升高的温度有关。
结论：
水的质量越大，温度升得越高，它吸收的
热量就越多。
别的物质也是这样。
那么，不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量是不是一样多呢
实验：比较不同物质吸收热量的情况
本实验需要先选定两种不同物质，比如水和食用油，让它们质量相等且升高相同的温度，再比较它们吸收热量的多少。
实验思路
学生电源、规格相同的电加热器、水、食用油、烧杯、温度计、细线、秒表、天平等。
实验器材
控制变量法
相同的电加热器加热的时间
转换法
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度 (t1－t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录表
液体 质量m(g) 初温t0(℃) 末温t1(℃) 升高的温度 (t1－t0)/(℃) 加热时间
t (min)
水
食用油
实验数据记录表
200
200
28
54
26
8
29
55
26
4
升高的温度相同时，加热水需要的时间长些。
质量相同的水和食用油，升高的温度相同时，水吸收的热量比食用油多。
实验结论
大量实验表明，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。
怎样表示不同物质这种性质上的差别呢？
知识点二：比热容
1.定义：
2.单位：
3.物理意义：
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。
c
焦每千克摄氏度，符号是 “J/( kg ℃)”。
表示不同物质的吸热（放热）本领。
例：水的比热容是4.2×103 J /(kg·℃)
表示质量为1kg的水，在温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量是4.2×103J。
一些物质的比热容
物质 比热容 c/[J/（kg·℃）] 物质 比热容
c/[J/（kg·℃）]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103
煤油 约2.1×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
色拉油 约1.97×103 水银 0.14×103
沙子 约0.92×103 铅 0.13×103
比热容是反应物质自身性质的物理量，不同的物质，比热容一般不同。
（1）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。
比热容大的物质对调节温度有较强的作用。
水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候，水的温度变化相对较慢。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。
4.应用：
（2）质量相同的不同物质，要使它们上升同样的温度时，比热容较大的物质吸收的热量较多。
比热容大的物质适宜作为加热和散热的介质。
用冷水冷却发动机
因为水的比热容较大，冷水升温，需要吸收更多的热量，起到冷却效果。
因为水的比热容较大，水降温，需要放出更多的热量，达到防冻效果。
傍晚往秧苗田里灌水
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高（或降低）相同温度时， 吸收（或放出）的热量多，用水作为介质效果好。
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？生产生活中，还有没有用水来加热或散热的情况？
拓展实验：用传感器比较不同物质的比热容
知识点三：热量的计算
沙子的比热容约为0.92×103J/（kg·℃），这表示质量是1kg的沙子温度升高1℃时吸收的热量约为0.92×103J。把质量是2kg、温度为20℃的沙子加热到30℃，沙子吸收的热量约为多少？利用这些热量给质量是2kg、温度为20℃的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度
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 ℃
0.92×103 J
2 kg
10 ℃
0.92×103 J×2
2 kg
质量 改变
升高的温度 再改变
×2
×10
吸收的热量 改变
吸收的热量 再改变
沙子吸收的热量约为：
0.92×103J/（kg·℃）×2kg×（30℃-20℃） =1.84×104J
水的温度会上升到大约：
类似的方法可以得出：
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
+20℃=22.2℃
1.物体吸收热量的公式：
Q吸＝cm(t－t0)
2.物体放出热量的公式：
Q放＝cm(t0－t)
物理量 符号
物体吸收的热量 Q吸
物质的比热容 c
物体的质量 m
物体初状态的温度 t0
物体末状态的温度 t
c＝
Q吸
m(t－t0)
3.比热容的定义公式：
说明：比热容是反映物质自身性质的物理量，它的大小跟物体吸收或放出的热量及物体的质量无关。不同的物质，比热容一般不同。
1. 各物理量的单位必须统一；
运用热量计算公式进行计算时应注意的问题
2. 物体吸收或放出热量的多少与物质的比热容、物体的质量和温度的变化量三个因素都有关系，注意这里指的是温度的变化量，而不是物体的温度。
物理量 物体吸收的热量 物质的比热容 物体的质量 物体初状态的温度 物体末状态的温度
符号 Q吸 c m t0 t
单位 J J/( kg ℃) kg ℃ ℃
2. 热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放
地球的温室效应
热量 比热容
比热容
热量
单位：J/( kg ℃)
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。
物理意义：不同物质的吸热本领
在热传递过程中，传递的热的多少
单位：J
比热容的应用
热量的计算
热量的计算：Q＝cmΔt
比热容的定义式：c＝
1.下列事例能说明物质吸收的热量与物质种类有关的是（ ）
A.质量相等的水，温度升高5℃，它们吸收的热量相等
B.质量相等的水和煤油，温度都升高5℃，水吸收的热量比煤油多
C.质量相等的水，温度分别升高10℃和5℃，它们吸收的热量不相等
D.质量不相等的水，温度都升高10℃，它们吸收的热量不相等
B
2.“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： 新疆沙漠地区的砂石多，白天太阳照射，砂石吸收热量，由于砂石的比热容小，因此温度变化大，气温升得很高；晚上，砂石放出热量，砂石的比热容小，温度变化大，气温降得很低，故会出现早晚冷、中午热的现象。
3.有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，质量是1.5 g。当温度降低到20 ℃时，它放出了多少热量
解析：
查比热容表可知铁的比热容为c = 0.46×103 J/(kg·℃)，所以它放出的热量为：
Q放＝cm(t0－t)
＝0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10﹣3 kg×(800 ℃－20 ℃)
＝538.2 J
注意单位要统一
4.质量为2 kg的某种物质，当温度从20 ℃升到40 ℃时，吸收的热量是1.88×104 J。该物质的比热容是多少
解：该物质的比热容：
c＝
Q吸
m(t－t0)
＝
1.88×104 J
2 kg×(40 ℃－20 ℃)
＝0.47×103 J/(kg·℃)

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