第十三章

內(nèi)能物理九年級(jí)全一冊(cè)?人教版2024第1節(jié)

熱量

比熱容學(xué)習(xí)目標(biāo)01020304物理觀念理解熱量是熱傳遞中能量轉(zhuǎn)移的量度，掌握比熱容是物質(zhì)特性，能用公式Q=cm△t分析吸放熱，解釋水比熱容大的應(yīng)用現(xiàn)象?？茖W(xué)思維通過(guò)實(shí)驗(yàn)用控制變量法探究物質(zhì)吸熱能力，運(yùn)用類(lèi)比理解比熱容，能根據(jù)公式推理吸放熱與各物理量關(guān)系?？茖W(xué)探究完成比較水和食用油吸熱能力實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，能識(shí)別并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)誤差?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任感受物理與生活聯(lián)系，關(guān)注能源利用中比熱容的作用，實(shí)驗(yàn)中保持嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握比熱容概念，理解Q=cm△t計(jì)算熱量，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)吸熱能力。理解比熱容是物質(zhì)特性，區(qū)分熱量、溫度、內(nèi)能概念，運(yùn)用知識(shí)解釋復(fù)雜生活現(xiàn)象（如沿海溫差小）。課堂導(dǎo)入同一時(shí)刻、相同光照，為何沙子與海水的溫度差異如此顯著？沙子的溫度60℃海水的溫度28℃課堂導(dǎo)入熱量

比熱容吸熱能力？不同物質(zhì)吸收熱量的本領(lǐng)是否不同？熱量與溫度變化存在怎樣的關(guān)系？一、熱量探究新知熱傳遞中，能量如何‘流動(dòng)’？這種轉(zhuǎn)移的能量如何衡量？水壺?zé)鶋K熔化暖手寶捂手陽(yáng)光照射大地1.概念：在熱傳遞過(guò)程中，傳遞熱的多少叫熱量。一、熱量探究新知2.單位：焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，符號(hào)：J。3.熱量是過(guò)程量，是物質(zhì)從一種能量狀態(tài)到另一能量狀態(tài)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的那一部分能量。4.熱量與溫度的關(guān)系：吸收熱量溫度不一定升高，如晶體（冰）熔化過(guò)程，吸熱但溫度不變；放出熱量溫度不一定降低，如水凝固過(guò)程，放熱但溫度不變。5.熱量只能說(shuō)“吸收”或“放出”，不能說(shuō)“含有”或“具有”。探究新知例1．在“生活處處有物理”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中、小明觀察了廚房的一些設(shè)備和現(xiàn)象、下列解釋正確的是（）A．用煤氣灶煲湯，在沸騰時(shí)調(diào)小火焰能使湯的溫度升高B．剛出鍋的饅頭入嘴時(shí)很燙，是因?yàn)轲z頭含有的熱量很高C．冬季通常可以看到廚房窗玻璃內(nèi)表面上附著一層小水珠D．用高壓鍋燉煮食物熟得快，是因?yàn)殄亙?nèi)水的沸點(diǎn)會(huì)隨氣體壓強(qiáng)增大而降低C解：A．液體沸騰時(shí)，繼續(xù)吸熱，溫度不變，因此用煤氣灶煲湯，在沸騰時(shí)調(diào)小火焰不能提高湯的溫度，故A錯(cuò)誤；B．熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)含有熱量，剛出鍋的饅頭入嘴時(shí)很燙，是因?yàn)轲z頭的溫度高，故B錯(cuò)誤；C．冬季玻璃溫度較低，廚房?jī)?nèi)溫度較高，溫度較高的水蒸氣遇到溫度低的玻璃液化成小水滴，附著在玻璃的內(nèi)表面上，故C正確；D．氣體壓強(qiáng)增大，水的沸點(diǎn)升高，煮食物時(shí)高壓鍋內(nèi)的氣壓比普通鍋內(nèi)的氣壓高，所以水在高壓鍋內(nèi)沸騰時(shí)的溫度高于普通鍋內(nèi)的溫度，溫度越高，食物熟得越快，故D錯(cuò)誤。故選C。1.猜想投票：（A.水吸熱多B.油吸熱多C.一樣多）質(zhì)量相同、升溫相同，水和食用油誰(shuí)吸收熱量更多？探究新知二、實(shí)驗(yàn)：比較不同物質(zhì)吸熱情況2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）器材：燒杯、溫度計(jì)、天平、電加熱器，秒表探究新知二、實(shí)驗(yàn)：比較不同物質(zhì)吸熱情況（2）如何保證公平對(duì)比？答：選用相同的電加熱器對(duì)相同質(zhì)量的水和食用油加熱，使它們升高相同的溫度，比較加熱的時(shí)間；或選用相同的電加熱器對(duì)相同質(zhì)量的水和食用油加熱，加熱相同的時(shí)間，比較升高的溫度。控制變量法2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（3）為何選用相同電加熱器？探究新知二、實(shí)驗(yàn)：比較不同物質(zhì)吸熱情況答：因?yàn)槲镔|(zhì)吸收熱量的多少無(wú)法直接進(jìn)行量度，故選用完全相同的電加熱器進(jìn)行加熱，通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷物質(zhì)吸收熱量的多少。加熱時(shí)間相等，吸收熱量相同；加熱時(shí)間越長(zhǎng)，吸收熱量越多；加熱時(shí)間越短，吸收熱量越少。這里使用了“

”。轉(zhuǎn)換法3.加熱與數(shù)據(jù)采集探究新知二、實(shí)驗(yàn)：比較不同物質(zhì)吸熱情況方法（一）：加熱相同時(shí)間（2min）探究新知數(shù)據(jù)加熱時(shí)間（min）水的溫度（℃）食用油的溫度（℃）026.127.9241.985.1方法（二）：升高相同溫度（26℃）物質(zhì)升高的溫度（℃）加熱時(shí)間（s）水2676食用油26394.數(shù)據(jù)分析與結(jié)論對(duì)比表格數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)：（1）加熱相同時(shí)間（2min），食用油升高的溫度（57.2℃＞15.8℃）快；（2）升高相同的溫度（26℃），水加熱的時(shí)間（76s＞39s）。結(jié)論：質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，升高相同溫度，吸收熱量不同，水的吸熱能力更強(qiáng)。1.定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度變化1℃時(shí)吸放熱的多少。探究新知分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：水的吸熱能力強(qiáng)，用什么來(lái)描述物質(zhì)的這種特性呢？三、比熱容2.公式：吸熱時(shí)：△t＝t－t0(t0為初溫，t為末溫）

放熱時(shí)：△t＝t0－t(t0為初溫，t為末溫）

3.公式變形（1）求質(zhì)量：（3）求熱量：（2）求變化的溫度：探究新知4.單位：焦/（千克·攝氏度），符號(hào)J/（kg·℃）。5.比熱容是物質(zhì)本身的一種特性，不同物質(zhì)的比熱容一般不同。6.常見(jiàn)物質(zhì)的比熱容探究新知?dú)w納總結(jié)：水比熱容大→吸放相同熱量，溫度變化小7.生活應(yīng)用：沿海城市”與“內(nèi)陸城市”，對(duì)比晝夜溫差曲線A.沿海城市B.內(nèi)陸城市汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻循環(huán)圖探究新知例2．在“比較不同物質(zhì)吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，將甲、乙兩種不同的液體分別放入兩個(gè)相同的燒杯內(nèi)，用相同的電加熱器同時(shí)加熱。記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并繪制出如圖所示的圖像（不計(jì)熱量損失）。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用初溫和

均相等的甲、乙兩種液體；(2)加熱10min，甲吸收的熱量

（選填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的熱量，甲液體的沸點(diǎn)是

℃；解：（1）要研究?jī)煞N液體的吸熱本領(lǐng)，應(yīng)控制兩個(gè)燒杯中所裝的甲、乙兩種液體的初溫相同、質(zhì)量相等。質(zhì)量等于60（2）[1]相同加熱器加熱相同時(shí)間，加熱器放出的熱量相等，因此甲吸收的熱量等于乙吸收的熱量。

[2]根據(jù)圖像可知，當(dāng)甲加熱到60℃時(shí)，甲的溫度不再上升，說(shuō)明甲開(kāi)始沸騰，因此甲液體的沸點(diǎn)是60℃。探究新知(3)乙液體的比熱容是甲液體比熱容的

倍，冬天用熱水袋取暖，你認(rèn)為在熱水袋中裝同溫度的

液體取暖效果更好。解：（3）[1]根據(jù)圖像可知，甲加熱10min溫度的變化量等于乙加熱20min溫度的變化量，即由圖可知

，由題可知m甲=m乙，則：

，即則c乙=2c甲，即乙液體的比熱容是甲液體比熱容的2倍。2乙[2]冬天用熱水袋取暖，在熱水袋中裝同溫度的甲、乙液體，溫度變化相同時(shí)，乙液體放出的熱量多，則乙液體取暖效果更好。公式推導(dǎo)探究新知四、熱量的計(jì)算由得（1）吸熱時(shí)：（2）放熱時(shí)：探究新知解：水吸收的熱量是答案：1.68×105J例3．護(hù)城河霧靄升騰，坐上古色古香雕梁畫(huà)棟的游船，圍爐煮茶，恍若穿越千年時(shí)光。茶壺中裝入0.5kg初溫為20℃的水，用火爐加熱至100℃，已知c水=4.2×103J/（kg?℃），求水吸收的熱量是多少？探究新知例4．某鋼廠剛出爐的鋼錠溫度為860℃，質(zhì)量是10kg，它的溫度降低到20℃時(shí)，問(wèn)：（1）鋼錠要放出多少熱量？[鋼錠的比熱容：0.5×103J/（kg·℃）]（2）鋼錠放出的熱量可以把多少千克20℃的水燒開(kāi)？[水的比熱容：4.2×103J/（kg·℃）]解：①鋼錠要放出的熱量為②鋼錠要放出的熱量為：答案：（1）4.2×106J（2）12.5kg課堂練習(xí)1.（2025·新疆烏魯木齊·一模）在生活中，我們常常會(huì)利用物質(zhì)的比熱容來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題，以下說(shuō)法正確的是（）A．夏天在地面上灑水可以降溫，是利用了水的比熱容大這一特性B．質(zhì)量相同的水和煤油，升高相同的溫度，煤油吸收的熱量多C．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻劑，是因?yàn)樗谋葻崛荽驞．沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，是因?yàn)樵谖栈蚍懦鱿嗤瑹崃繒r(shí)，水的溫度變化大解：A．夏天在地面上灑水可以降溫，是利用了水蒸發(fā)吸熱，故A錯(cuò)誤；B．水的比熱容較大，質(zhì)量相同的水和煤油，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，故B錯(cuò)誤；C．汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻劑，是因?yàn)樗谋葻崛荽螅拖嗤|(zhì)量的其它物質(zhì)相比，升高相同溫度時(shí)，水可以吸收更多熱量，故C正確；D．沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，是因?yàn)檠睾５貐^(qū)水較多，水的比熱容比砂石大，在吸收或放出相同熱量時(shí)，水的溫度變化小，故D錯(cuò)誤。故選C。C課堂練習(xí)2.（2025·上海金山·二模）甲、乙兩個(gè)實(shí)心銅球吸熱后，溫度分別升高了△t甲、△t乙，已知甲球吸收的熱量小于乙球吸收的熱量，甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量，則（）A．△t甲一定大于△t乙

B．△t甲一定等于△t乙C．△t甲可能等于△t乙

D．△t甲一定小于△t乙解：甲、乙均是實(shí)心銅球，比熱容c相同，甲球吸收的熱量小于乙球吸收的熱量，甲球的質(zhì)量小于乙球的質(zhì)量，由可知，的數(shù)值關(guān)系不確定，所以△t甲與△t乙的大小關(guān)系不確定，可能大于、可能相等、可能小于，故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。C點(diǎn)評(píng)：本題考查了熱量計(jì)算公式Q=cm△t的應(yīng)用，通過(guò)已知條件中兩球吸收熱量和質(zhì)量的大小關(guān)系，分析溫度變化量的大小情況。題目需要對(duì)公式進(jìn)行靈活運(yùn)用，綜合考慮多個(gè)變量之間的關(guān)系，屬于中等難度的題目，有助于加深學(xué)生對(duì)熱量計(jì)算相關(guān)知識(shí)的理解和掌握。課堂練習(xí)3．（2025·湖北鄂州·二模）利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置比較不同物質(zhì)吸熱的情況，實(shí)驗(yàn)中使用相同規(guī)格的電加熱器分別對(duì)水和食用油加熱，得到溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是（

）A．兩個(gè)燒杯中加入的水和食用油體積相等B．2min，a吸收的熱量和b吸收的熱量一樣多C．a(chǎn)和b的吸熱能力都隨著溫度的升高不斷變大D．吸熱能力較強(qiáng)的是a，因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間a溫度升高更多解：A．根據(jù)比較不同物質(zhì)吸熱能力的方法，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，故應(yīng)在兩個(gè)相同的燒杯中加入質(zhì)量（水和食用油密度不同，根據(jù)m=ρV，體積相同的水和食用油質(zhì)量不同）和初溫均相同的水和食用油，故A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)中，使用相同的加熱器通過(guò)加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)換法，，所以，2min時(shí)a吸收的熱量與b一樣多，故B正確；C．a(chǎn)和b的吸熱能力即比熱容是物質(zhì)的特性，它不會(huì)隨著溫度的升高而增大，故C錯(cuò)誤；D．由圖乙知道，a、b的加熱2min時(shí)間，b溫度變化小，由于使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量，比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強(qiáng)，故b的吸熱能力強(qiáng)，故D錯(cuò)誤。故選B。B課堂練習(xí)4．（2025·甘肅蘭州·二模）熱量的單位有兩種，一種是國(guó)際單位焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)“焦”；另一種是“卡路里”，簡(jiǎn)稱(chēng)“卡”，這個(gè)單位被廣泛使用在營(yíng)養(yǎng)計(jì)量和健身手冊(cè)上?！翱ā笔沁@樣規(guī)定的：在1個(gè)大氣壓下，將1克水溫度升高1攝氏度所需要吸收的熱量。(1)1卡合多少焦耳；(2)茗茗每天健步走消耗的能量約5.46×105J相當(dāng)于消耗能量多少卡？(3)若運(yùn)動(dòng)員在長(zhǎng)跑訓(xùn)練中汗水蒸發(fā)吸收熱量，使質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員體溫下降0.1℃，求汗水蒸發(fā)吸收的熱量。[人體主要成分是水，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]解：（1）由題知，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量為1卡，m水=1g=0.001kg，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J，故1卡=4.2J。（2）茗茗消耗的能量