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13.1.2 比热容（进阶探究与计算）
一、比热容的实验探究
（一）实验目的
探究不同物质的吸热能力，理解比热容的物理意义。
（二）实验器材
相同规格的电加热器（或酒精灯）、烧杯、温度计、天平、秒表、水和食用油（或其他不同液体）。
（三）实验设计
控制变量法：
取质量相同的水和食用油（\( m_?°? = m_??? \)）。
用相同的加热器加热，保证相同时间内吸收的热量相同（\( Q_?°? = Q_??? \)）。
观察指标：记录加热时间和温度变化量（\( \Delta t \)），比较升温快慢。
（四）实验现象与结论
现象：加热相同时间后，食用油的温度升高得比水快（\( \Delta t_??? ??? \Delta t_?°? \)）。
结论：质量相同的不同物质，吸收相同热量时，温度变化量小的物质吸热能力强（水的吸热能力比食用油强）。
（五）实验拓展
若要使水和食用油升高相同温度，则水需要加热更长时间（吸收更多热量），进一步证明水的比热容大。
二、比热容的计算应用
（一）基本公式回顾
比热容定义式：\( c = \frac{Q}{m\Delta t} \)
热量计算公式：
吸热：\( Q_??? = cm(t_??? - t_???) \)（\( t_??? ??? t_??? \)）
放热：\( Q_??? = cm(t_??? - t_???) \)（\( t_??? ??? t_??? \)）
（二）关键量的确定
温度变化量\( \Delta t \)：
升温时：\( \Delta t = t_??? - t_??? \)
降温时：\( \Delta t = t_??? - t_??? \)
单位统一为℃（或 K，两者数值相同）。
质量单位：必须用千克（kg），若题目给出克（g），需换算为 kg（\( 1kg = 1000g \)）。
（三）典型例题解析
例 1：质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，需要吸收多少热量？（\( c_?°? = 4.2??10^3 J/(kg?·???) \)）
解答：\( \Delta t = 70??? - 20??? = 50??? \)，\( Q_??? = c_?°? m \Delta t = 4.2??10^3 J/(kg?·???) ?? 2kg ?? 50??? = 4.2??10^5 J \)。
例 2：质量为 1kg 的某种金属，温度从 60℃降低到 30℃时放出了\( 1.8??10^4 J \)的热量，求该金属的比热容。
解答：\( \Delta t = 60??? - 30??? = 30??? \)，
由\( Q_??? = cm\Delta t \)得：\( c = \frac{Q_???}{m\Delta t} = \frac{1.8??10^4 J}{1kg ?? 30???} = 600 J/(kg?·???) \)。
例 3：质量相同的水和砂石，吸收相同热量后，哪种物质温度升高更多？为什么？（\( c_??? ??? c_?°? \)）
解答：
由\( \Delta t = \frac{Q}{cm} \)可知，\( m \)和\( Q \)相同时，\( c \)越小，\( \Delta t \)越大。
因砂石比热容小于水，故砂石温度升高更多。
三、比热容与生活现象深度分析
（一）地域温差差异
沿海地区：水多，水的比热容大。白天吸收相同热量，水温升高少；夜晚放出相同热量，水温降低少，故昼夜温差小。
内陆地区：砂石多，砂石比热容小。白天升温快，夜晚降温快，故昼夜温差大。
（二）工业与生活中的应用
冷却系统：汽车发动机、发电厂冷却塔均用水作为冷却剂，利用水比热容大的特性，在相同条件下能带走更多热量。
取暖设备：热水袋、地暖系统用水作为传热介质，因水放热时温度变化慢，能长时间保持温暖。
农业生产：早春秧田灌水防霜冻，利用水凝固放热和比热容大的特性，减少秧苗温度骤降的危害。
（三）特殊物质的比热容
水的比热容最大（常见物质中）：\( 4.2??10^3 J/(kg?·???) \)，这是水对地球气候调节的关键因素。
金属比热容较小：如铁\( 0.46??10^3 J/(kg?·???) \)、铝\( 0.88??10^3 J/(kg?·???) \)，故金属升温快、降温快，适合制作加热器具。
四、计算误区与避坑技巧
单位混淆：
错误：质量用 g 直接代入公式（如将 500g 当作 500kg 计算）。
正确：统一换算为 kg（500g = 0.5kg）。
温度变化量错误：
错误：用末温或初温直接代替\( \Delta t \)（如将 “升高到 70℃” 误作\( \Delta t = 70??? \)）。
正确：\( \Delta t = ?????? - ?????? \)（需明确 “升高了” 与 “升高到” 的区别）。
公式逆用错误：
错误：计算比热容时忘记用\( Q \)除以\( m\Delta t \)。
正确：\( c = \frac{Q}{m\Delta t} \)，三者缺一不可。
五、拓展练习
质量为 5kg 的水，温度从 10℃升高到沸腾（标准大气压下），需要吸收多少热量？
一块质量为 2kg 的铝块，放出\( 1.76??10^4 J \)的热量后，温度降低了多少？（\( c_é?? = 0.88??10^3 J/(kg?·???) \)）
为什么沙漠地区昼夜温差极大，而热带雨林地区昼夜温差较小？结合比热容知识解释。
答案提示：
\( Q_??? = 4.2??10^3 ?? 5 ?? 90 = 1.89??10^6 J \)；
\( \Delta t = \frac{1.76??10^4}{0.88??10^3 ?? 2} = 10??? \)；
沙漠中砂石多（比热容小），雨林中水分多（比热容大），导致温差差异。
通过实验探究和定量计算，能更深刻理解比热容的物理意义，灵活运用其解释自然现象和解决实际问题。
2024人教版版物理九年级全册
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13.1.2比热容
第十三章 内能
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1. 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。
2. 通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。
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。
同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。这是为什么呢？
1．比较相同物质吸收热量的多少
（1）烧开一壶水与烧开半壶水谁需要的热量多？
一壶水
升高的温度相同时，质量大的需要的热量多。
（2）把一壶水烧成温水与烧成开水，谁需要的热量多?
质量相同时，升高温度高的需要的热量多。
烧成开水
结论：物质吸收热量的多少与质量及升高的温度有关。
2．探究不同物质吸收热量的多少
等质量的水和食用油升高相同的温度所需要吸收的热量一样多吗？
①质量相同、升高温度相同，
加热时间长的吸收热量多，吸热能力强。
②质量相同、加热时间相同，
温度升高低的，吸热能力强。
加热时间反映吸收热
量的多少——转换法。
控制变量法
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温差/℃
加热时间/min
水
食用油
实验器材
相同烧杯、温度计、天平、电加热器各两个，水、油、电源、钟表。
数据表格
400
400
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温差/℃
加热时/min
水
400
22℃
3
食用油
400
22℃
1.3
质量相同的水和食用油升高相同温度，
水吸收的热量更多，吸热能力强。
收集数据
分析与论证
等质量的水和沙子升高相同的温度所需要吸收的热量一样多吗？
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温差/℃
加热时间/min
沙子
相同
20
40
20
2
水
相同
20
32
12
2
质量相同的水和沙子吸收相同的热量，
水升高的温度低，吸热能力强。
如若水的温度也要升高20℃，就还需要继续
加热，也就是需要更多的热量。
收集数据
分析与论证
等质量的不同物质，升高相同温度，需要的加热时间不同，加热时间长的需要吸收的热量多，吸热能力强。而这种吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。
实验结果
小结
1.等质量的不同物质，升高相同温度，
加热时间长的需要吸收的热量多，吸热能力强。
2.等质量的不同物质，吸收相同热量，
升高温度低的，吸热能力强。
概念：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，叫做这种物质的比热容。
符号：c。
定义式 ： 。
单位：焦/(千克 · 摄氏度)，符号是J/(kg · ℃)。
意义：表示物体吸热能力的物理量。
比热容是物质的属性之一，它仅与物质的种类和状态有关。
c=?????????????
?
水的比热容： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)。
色拉油的比热容： c 油= 1.97×103 J/(kg·℃)。
比热容的物理意义：
1 kg色拉油温度升高或降低1 ℃，吸收或放出的热量是1.97×103 J。
1 kg水温度升高或降低1 ℃，吸收或放出的热量是4.2×103 J。
查书上的比热容表
1.哪种物质的比热容最大？它为多少?其意义？
2.同种物质在不同状态下的比热容相同吗？
3.液体的比热容都比固体的比热容大吗？
4.“不同物质的比热容一定不同”这句话对吗？
关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．温度越高，比热容越大
B．物质放热越多，比热容越大
C．物质的质量越大，比热容越小
D．物质的比热容与质量和温度无关
【例1】
D
小结
1.比热容越大，吸热能力越强，比热容越小，吸热能力越弱。
2.比热容是物体本身的一种性质，与质量和温度无关。
【想一想】为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子的大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
【想一想】我国北方楼房的暖气用水作为介质，把燃料燃烧产生的热量带到房屋中取暖。用水做输送能量的介质有什么好处？
水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多（用水作冷却剂效果好）；在质量一定的条件下水降低相同温度时, 放出的热量多，用热水取暖效果好。
【想一想】在生活、各种产业中，还有没有用水来加热或散热的情况？
汽车发动机用水来冷却、暖水袋用热水取暖。
城市里修建人工湖调节气温。
【想一想】吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。 为什么？
火焰山的温度计
沙子的比热容小，在质量和吸收热量一定的情况下，上升温度比较高。同理，在质量和释放热量一定的情况下，下降温度也比较多。
以下四种现象中，与水的比热容无关系的是（ ）
　
A．汽车的发动机用循环流动的水来冷却
　B．生活中往往用热水取暖
　C．夏天洒水降温
　D．滩涂湿地温差小
【例2】
C
1. 水的比热容大，人们往往利用水的这一特性为生活、生产
服务。下列事例中与水的这一特性无关的是( )
A
A. 夏天洒水降温
B. 夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
C. 汽车发动机用水循环冷却
D. 让流动的热水通过暖气管道供暖
【点拨】在夏天，人们洒水降温时，利用的是水蒸发吸热，从
而可以降温，A符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水
和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚
上向稻田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，B不
符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，
升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水循环
冷却，C不符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其
它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动
的热水通过暖气管道供暖，D不符合题意。
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2. 小明用底面为边长5?cm 的正方形的长方
体薄玻璃杯喝水，如图甲，图乙是按图甲所
示箭头方向观察到的玻璃杯的主视图。现将
玻璃杯注满100?℃ 的开水，让其自然冷却至
40?℃。已知????水=4.2×103?J/(kg?℃) ，估
?
A
A. 6.3×104?J B. 8.4×104?J
C. 1.0×105?J D. 1.2×105?J
?
测杯中的水在冷却过程中放出的热量最接近于( )
【点拨】 由图乙可知，杯子的高约为底边的
2倍，即10?cm ，所以玻璃杯注满水后，杯子
内水的体积约为
????水=5?cm×5?cm×10?cm=250?cm3 ，水
?
杯中的水在冷却过程中放出的热量约为????放=????水????水(????0?????)=4.2×103?J/(kg?℃)×0.25?kg×(100?℃?40?℃)=6.3×104?J 。故选A。
?
的质量约为????水=????水????水=1.0?g/cm3×250?cm3=250?g=0.25?kg ，
?
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3. 有甲、乙两种物质，质量之比是2:1 ，升高相同的温度吸
收的热量之比是3:1 ，那么，甲、乙两种物质的比热容之比
是( )
?
C
A. 2:1 B. 1:2 C. 3:2 D. 2:3
?
【点拨】由题意可知，????甲:????乙=2:1，????甲:????乙=3:1 ，
Δ????甲:Δ????乙=1:1，由????吸=????????Δ???? 可知，甲、乙两种物质的比
热容之比????甲????乙=????甲????甲Δ????甲????乙????乙Δ????乙=????甲????乙×????乙????甲×Δ????乙Δ????甲=31×12×11=3:2 。
?
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4. 在标准大气压下，若持续加热质量为2?kg 、初温
为55?℃的一壶水，在吸收了4.2×105?J 的热量后，它的温度
是[????水=4.2×103?J/(kg?℃)] ( )
?
B
A. 80?℃ B. 100?℃
C. 105?℃ D. 130?℃
?
【点拨】 由????吸=????????Δ???? 得，水升高的温度
Δ????=????吸????水????=4.2×105?J4.2×103?J/(kg?℃)×2?kg=50?℃ ，
????0+Δ????=55?℃+50?℃=105?℃， 由于标准大气压下水的沸
点为100?℃ ，且水沸腾后吸热并保持温度不变，即水的温度
最高可升高到100?℃ ，故B正确。
?
标准大气压下水的沸点为100?℃ 。若求出水升高的
温度与水的初温之和大于100?℃ ，则水实际升高的温度为
100?℃ 减去水的初温，也就是说求出的水升高的温度不是水
实际升高的温度。
?
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5. “母亲节”的早上，卓玛同学为了妈妈能喝
到温度适宜的牛杂汤，将装汤的碗放在盛有2?kg 冷水的盆中
降温。用水降温主要是利用了水的________（填“比热容”或
“密度”）较大的特性；过了一会儿，当水温升高了1?℃ 时，
水吸收的热量为__________J。[????水=4.2×103?J/(kg?℃)]
?
比热容
8.4×103
?
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6.用两个相同的电加热器分别给质量都为1?kg 的水和某种液
体加热，每隔1?min 记录一次温度，数据如表所示，已知水的
比热容为????水=4.2×103?J/(kg?℃) 。求：
?
加热时间/min
0
1
2
水的温度/℃
20
26
32
液体的温度/℃
20
32
44
0
1
2
20
26
32
20
32
44
（1）加热1?min，水吸收的热量????水 。
?
【解】加热1?min，水吸收的热量????水=????水????水(?????????0)=4.2×103?J/(kg?℃)×1?kg×(26?℃?20?℃)=2.52×104?J 。
?
（2）该液体的比热容????液 。
?
加热1?min，液体吸收的热量????液=????水=2.52×104?J ，
由????吸=????????(?????????0) 可得，液体的比热容
????液=????液????液(????液?????液0)=2.52×104?J1?kg×(32?℃?20?℃)=2.1×103?J/(kg?℃) 。
?
返回
7. 在沿海地区，
炎热、晴朗的天气里常常出现“海
陆风”，关于如图所示的“陆风”下
列说法正确的是( )
D
A. 陆地的比热容大于海水的比热容
B. 海洋上方的空气温度升高，密度变大
C. “陆风”发生在白天，且陆地温度高于海水温度时
D. “陆风”发生在夜晚，且海水温度高于陆地温度时
【点拨】水的比热容大于陆地上泥
土、砂石的比热容，A错误；海洋
上方的空气温度升高，体积膨胀，
密度变小，B错误；夜晚海面温度
降低得慢，温度高空气上升，陆地
温度降低得快，温度低空气下降，风从陆地吹向大海，C错
误，D正确。
返回
8. 吃早饭的时候，妈妈用60?℃
的热水给小明加热初始温度为
20?℃ 的盒装牛奶（如图甲所
示），牛奶和水的温度随时间
?
的变化图像如图乙所示（不计热损失），已知牛奶的质量为
250?g，水的比热容为4.2×103?J/(kg?℃) ，牛奶的比热容为
2.5×103?J/(kg?℃) 。则下列说法错误的是( )
?
A. 牛奶温度升高后，其比热容
不变
B. 前3?min ，牛奶吸收的热量
等于水放出的热量
C. 前3?min ，牛奶吸收的热量
为1.25×104?J
D. 将牛奶加热至40?℃ 至少需
要60?℃的热水0.1?kg
?
√
①物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。
②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，叫这种物质的比热容。
③公式： C=????????Δ????
④单位：J/（kg·℃）
⑤比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
?
比热容
热量的
计算
①影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。
②吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
③放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
比热容
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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