第一節(jié)熱量比熱容（導(dǎo)學(xué)案）

【學(xué)習(xí)目標】

1.知道熱量的概念和單位。

2.理解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。

3.通過比熱容的實驗，體會控制變量的方法在實驗中的作用。

4.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象，感受物理知識與生活的密切聯(lián)系。

5.會進行簡單的吸、放熱計算。

【學(xué)習(xí)重點】

1.比熱容的概念和應(yīng)用。2.熱量的計算。

【學(xué)習(xí)難點】比熱容概念的建立。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：

1.在熱傳遞過程中，傳遞的的多少叫作熱量。單位是,符號

為Jo1g水溫度升高時吸收的熱量約為Jo

2.相同質(zhì)量的水和食用油，當升高相同的溫度時，吸收的熱量（選

填“相同”或“不相同”）。

3.在探究不同物質(zhì)的吸熱能力實驗中，我們用到了轉(zhuǎn)換法：

①升高相同的溫度時，通過比較長短來判斷物體的吸熱能力；

②加熱時間相同時:通過比較的快慢來判斷物體的吸熱能力。

4.比熱容：①比熱容是用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。

②定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高

的溫度，叫作這種物質(zhì)的比熱容。

③單位：，讀作焦每千克攝氏度。

④比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同的物質(zhì)，比熱容一般0

5.物體吸收或放出的熱量與物體的、升高或降低的、物質(zhì)的_

有關(guān)。

計算物體吸熱的公式：Q吸二，計算物體放熱的公式：Q放

【課堂探究】

探究一、熱量

1.熱量

（1）概念:加熱水的過程就是熱傳遞的過程。在熱傳遞過程中，傳遞的—的

多少叫作熱量。

（2）單位:,符號為Jo1g水溫度升高1℃時吸收的熱量約為Jo

2.比較不同物質(zhì)吸收熱量的情況

【思考】燒水時，水吸收的熱量與哪些因素有關(guān)呢？

【分析】大家都有這樣的經(jīng)驗：燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多，把

一壺水燒開比把它燒成溫水需要的熱量多?？梢姡盏臒崃亢退挠?/p>

美,也和它升高的有關(guān)。水的質(zhì)量越大、溫度升得越高，它吸收的熱量就

越多。別的物質(zhì)也是這樣。

【思考】不同的物質(zhì)，例如水和食用油，在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時，

吸收的熱量是不是一樣多呢？

【設(shè)計實驗】

（1）實驗器材：相同規(guī)格的電加熱器、燒杯、溫度計各兩個，天平一架，

停表一個，水、食用油若干。

水食用油

（2）需要測量的物理量

①用天平分別測出質(zhì)量都是m的水和食用油；

②用溫度計測水和食用油的初溫1、末溫t；

③用停表記錄加熱時間t。

（3）實驗方法：該實驗用控制變量法、轉(zhuǎn)換法進行探究。

①控制變量法：探究物質(zhì)吸收的熱量可能與質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)的種

類有關(guān)時，應(yīng)該控制兩個量不變，每次實驗只能改變一個量。

②轉(zhuǎn)換法：因為熱量無法直接測量，所以我們可以用來比較物質(zhì)吸

收的熱量。

【進行實驗與收集數(shù)據(jù)】

（1）取質(zhì)量相等的水與食用油各200g。

（2）按照如圖所示安裝器材。觀察溫度計的示數(shù)，記下加熱前水和食用油

的溫度。

（3）接通電源，同時對燒杯中的水和食用油加熱相同的時間（大約3?5min）,

觀察并讀出兩只溫度計的示數(shù)。

（4）實驗記錄表格。

升高的溫

質(zhì)量初溫末溫加熱的

液體度（tl-to）

m/gto/℃t./℃時間

/C

水209204222相等

食用

209205535相等

油

【分析與論證】

（1）質(zhì)量相等的水和食用油吸收相同的熱量（加熱的時間相同），升高的溫

度（選填“相等”或“不相等”），食用油升高的溫度比水的多。

推理：質(zhì)量相等的水與食用油升高相同的溫度，吸收的熱量______（選填“相

等”或“不相等”），水吸收的熱量比食用油的多。表明水和食用油吸熱本領(lǐng)不一

樣。

（2）換用其他物質(zhì)進行實驗，發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量相同，升高的溫度相同時，不同

物質(zhì)吸收的熱量也不同。

【實驗結(jié)論】

質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高的溫度相同，吸收的熱量______（選填“相等”

或“不相等”）。

【完成以下討論】

（1）測量物質(zhì)的選?。簯?yīng)選取、相同的不同物質(zhì)。

（2）用規(guī)格相同的電加熱器對不同物質(zhì)進行加熱的好處：

首先，與酒精燈相比，更容易控制相同時間內(nèi)提供的熱量相同；其次，內(nèi)部

加熱，熱量損失少。

熱5min時，b物質(zhì)的溫度上升的更明顯，說明b的吸熱能力（填“強”或

“弱”），此時a、b兩種液體吸收的熱量關(guān)系是:Q.Qb（填V”或"二”）。

由圖像可知a物質(zhì)是（填“水”或“花生油”）。

探究二、比熱容

【想一想】通過前面的實驗我們知道：不同物質(zhì)吸熱的能力不同。那么應(yīng)該

怎樣比較不同物質(zhì)的吸熱能力？我們來看看通過精確實驗獲得的兩組實驗數(shù)據(jù)：

1kg的水，溫度升高1℃,需要吸收4.2X101的熱量。

3kg的煤油，溫度升高2℃,需要吸收12.6><：0打的熱量。

水與煤油，哪一種物質(zhì)吸熱的能力更強？你能否比較？

【方法】我們只需計算出1kg煤油溫度升高I'C時吸收的熱量，再與1kg的水

溫度升高1℃時吸收4.2X10號的熱量進行比較即可。計算方法：

3kgX2°C=2A*10，J八1^>℃）即：質(zhì)量義器的溫度

結(jié)論：比較物質(zhì)吸熱的能力，可通過計算,該比值越大，吸

熱能力越強。

1.比熱容

（1）引入比熱容的意義：用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。

（2）定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和

升高的溫度乘積之比，叫作這種物質(zhì)的比熱容。

（3）定義式：cYl

Q表示物質(zhì)吸收的熱量,單位是焦耳（J）；m表示物體的質(zhì)量，單位是千克（kg）；

△t表示升高（或降低）的溫度，單位是攝氏度（℃）

吸熱時△I=1末海-to放熱時△1=1廠1末而

C表示物質(zhì)的比熱容，單位是,符號：J/（kg?°C）

（4）實驗證明：

單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1。C所放出的熱量，與它溫度升高1°C所吸

收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的。

（5）比熱容的物理意義：例如，水的比熱容是4.2X103J/（kg?℃）。表示

的物理意義：1kg水溫度升高或降低1℃時吸收或放出的熱量是4.2X10）。

（6）根據(jù)比熱容公式計算其他物理量

計算物體吸收或放出的熱量：Q二；

計算物體升高或降低的溫度：At二；

計算物體的質(zhì)量：。

（7）理解比熱容

①比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同的物質(zhì)，比熱容一般O

每種物質(zhì)都有自己的比熱容，與質(zhì)量、溫度、吸收的熱量—關(guān)，它僅與物質(zhì)的

種類和狀態(tài)—關(guān)（選填“有”或“無”）。

②比熱容反映了物質(zhì)的吸（放）熱能力，在質(zhì)量相等、溫度的變化量相等

時，物質(zhì)的比熱容越大，吸收或放出的熱量越o

（8）一些物質(zhì)的比熱容

比熱容C比熱容c

物質(zhì)物質(zhì)

/[J-(kg-℃)']/[J-(kg-℃)

水4.2X10"鋁0.88X103

3

酒精2.4X10,干泥土約0.84X10

煤油約2.1X10，鐵、鋼0.46X103

冰2.1X103銅0.39X103

色拉油約1.97X103水銀0.14X103

砂石約0.92X103鉛0.13X103

【提問】分析物質(zhì)的比熱容表，回答問題：

①不同種物質(zhì)的比熱容是否相同？

②同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時，比熱容值是否不同。

③在表中一些物質(zhì)的比熱容中，比熱容最大的是哪種物質(zhì)？

【歸納】①不同種物質(zhì)，比熱容值一般（選填“相同”或“不相同

②同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時，比熱容值（選填“相同”或“不相同”）。

例如，水的比熱容與冰的比熱容不同。

③的比熱容最大。

2.運用比熱容知-只解釋有關(guān)現(xiàn)象

（1）生物體內(nèi)水的比例為何很高？

【分析】質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當吸收或放出同樣的熱量時，比熱容較大的

物質(zhì)溫度變化較小。因此，比熱容大的物質(zhì)對調(diào)節(jié)溫度有較強的作用。從表中可

以看出，水的比熱容較大。當環(huán)境溫度變化較快的時候，水的溫度變化相應(yīng)

較。（選填“快”或“慢”）

生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的，以免溫度變化太

快對生物體造成嚴重損害。

（2）為什么沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)的晝夜溫差??？

【分析】水的比熱容是沙子的4倍多。質(zhì)量相同的水和沙子，要使它們上升

同樣的溫度，水會吸收更多的:如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變

化比沙子小得多。

夏天，陽光照在海上，盡管海水吸收了許多熱量，但是由于它的比熱容較大,

所以海水的變化并不大，海邊的氣溫變化也不會很大。而在沙漠，由于沙

子的比熱容較小，吸收同樣的熱量，沙子的溫度會上升很（選填“多”或

“少”），所以沙漠的晝夜溫差很大。

（3）城市的“熱島效應(yīng)”

城市內(nèi)有大量的鋼筋水泥建筑，給我們的生活帶來方便的同時，也給我們帶

來諸多不便。比如，炎炎夏季，都市氣溫往往比郊外要高3℃?5℃,這就是熱島

效應(yīng)，你能夠解釋其中的道理嗎？

【分析】根據(jù)At=Q/cm進行分析。這些人工構(gòu)筑物吸熱快而比熱容小，在

相同的太陽輻射條件下，它們比郊外（綠地、水面等）升溫快，吸收熱量多，因

而其表面溫度明顯高丁郊外。

解決方法：種草種樹、建造人工湖等。

（4）體溫計中為葉么用水銀作測溫介質(zhì)？用水可以嗎？

【分析】根據(jù)At二Q/cm進行分析。因為水銀的比熱容較小，是0.14XUJ/

（kg-℃）,與質(zhì)量相同的水比較，當吸收相同的熱量時，溫度的變化量,

溫度計的示數(shù)變化明顯，便于精確讀出溫度。

3.水的比熱容比較大的應(yīng)用

（1）分析水的比熱容比較大的意義

水的比熱容大，在質(zhì)量一定、升高相同溫度時，吸熱,故用水作冷卻

劑效果好。水的比熱容大，在質(zhì)量一定、降低相同溫度時，放熱,故用水

取暖效果好。

（2）水的比熱容比較大的應(yīng)用：取暖、降溫、調(diào)節(jié)氣溫。

【師生共同分析】

①用水取暖。冬天，房間里暖氣片里為什么用水循環(huán)放熱？

因為水的比熱容大，在質(zhì)量一定時，降低相同溫度，水放出的熱量多，所以

用熱水取暖效果好。

②用水冷卻。汽車發(fā)動機為什么用水來冷卻。有什么好處？

因為水的比熱容大，在質(zhì)量一定的條件下，升高相同溫度時，水吸收熱量多，

用水作冷卻劑效果好。

③用水調(diào)節(jié)氣溫。為解決城市的熱島效應(yīng)，不少城市修建人工湖來調(diào)節(jié)氣溫,

為什么？

因為水的比熱容比較大，和其他液體相比，如果它們吸收相等的熱量，水溫

升高比較小；如果它們放出相等的熱量，水溫降低較小。在相同情況下，水能使

周圍物體的溫度變化減少，所以說水對氣溫的調(diào)節(jié)起較大作用。

4.拓展實驗一用芍感器比較不同物質(zhì)的比熱容

【講解】如圖所示，用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質(zhì)量相同的水和食用油

的兩支試管固定在鐵架臺上，溫度傳感器的探頭部分要分別與試管內(nèi)的水和食用

油接觸良好。溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計算機相連接。

在計算機上打開與此儀器配套的專用軟件，點擊“開始記錄”，同時打開紅

外加熱器開關(guān)，對盛有水和食用油的試管進行加熱，在計算機上可以得到水和食

用油的溫度一時間圖像，進而比較它們的比熱容。

【例題2】關(guān)于比熱容，下列說法中錯誤的是()

A.比熱容可用來鑒別物質(zhì)

B.水的比熱容較大，可用作汽車發(fā)動機的冷卻劑

C.一桶水的比熱容比一杯水的比熱容大

D.沙的比熱容較小，所以沙漠地區(qū)晝夜溫差較大

【例題3］下表是一些物質(zhì)的比熱容［J/(kg?℃)］o根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列

判斷正確的是()

水4.2X103鋁0.88X103

煤油、冰2.1X103干泥土0.84X103

沙石0.92X10，銅0.39X103

A.不同的物質(zhì)，比熱容不可能相同

B.在陽光照射下，干泥土比濕泥土升溫慢

C.質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊升高相同的溫度，鋁塊吸收的熱量多

D.因為水的比熱容較大，所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大

探究三、熱量的計算

【想一想】比熱容在數(shù)值上等于1kg的某種物質(zhì)溫度升高所吸收的熱量。

如果知道一種物質(zhì)的比熱容，再知道這種物質(zhì)的質(zhì)量和升高的溫度，就能計算它

吸收的熱量。

【做一做】沙子的比熱容約為0.92X10'J/(kg?“C),這表示質(zhì)量是1kg

的沙子溫度升高1C時吸收的熱量約為0.92X10」。把質(zhì)量是2kg、溫度為20℃

的沙子加熱到30C,沙子吸收的熱量約為多少?利用這些熱量給質(zhì)量是2kg、溫

度為20C的水加熱，水的溫度會上升到大約多少攝氏度？

1.熱量的計算

【推導(dǎo)熱量公式】根據(jù)比熱容公式

(1)物體溫度升高時，所吸收的熱量為Q吸二；

(2)物體溫度降低時，所放出的熱量為Q行o

驍表示物體原來的初溫度，t表示物體的末溫度。

(3)公式Q二cm(t-to)=cmZ\t各物理量單位的選擇

根據(jù)公式Q=cm(t-to)=cmAt

m表示物質(zhì)的質(zhì)量，單位是kg；表示改變的溫度，單位是C；

C表示物質(zhì)比熱容，單位是J/(kg?C)；Q表示吸收或放出的熱量，單位是

Jo

2.熱平衡

(1)概念：兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低;

低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最

后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”.

(2)熱平衡方程：Q吸=Q收即cwi(t-toi)=c2m2(tz-toz)

【例題4】如圖所示的盒裝牛奶的質(zhì)量為250克，小明用熱水加熱，使牛奶

的溫度由22℃升高到42℃。求：

(1)牛奶升高的溫度At；

(2)牛奶吸收的熱量Q?[c牛奶=2.5X10：'焦/(千克?℃)]；

(3)若不考慮熱量損失，熱水放出的熱量全部被牛奶吸收，小明至少要用

52c的熱水多少千克？卜水二4.2X10，焦/(千克-0](計算結(jié)果保留1位小數(shù))

探究四、地球的溫室效應(yīng)

閱讀課本第6頁?7頁《地球的溫室效應(yīng)》，回答問題：

什么是溫室效應(yīng)？溫室效應(yīng)加劇的原因是什么？溫室效應(yīng)加劇對人類的主

要影響是什么？

【歸納】

1.溫室效應(yīng)

地表受熱后，也會產(chǎn)生熱輻射，向外傳遞熱量。地球表面大氣層中的二氧化

碳等氣體會吸收這種向外的熱輻射，因此地表的會維持在一個相對穩(wěn)定的

水平。這就是溫室效應(yīng)。適度的溫室效應(yīng)是維持地球上生命生存環(huán)境的必要保證。

2.溫室效應(yīng)加劇的原因

大氣層中的大部分二氧化碳是自然產(chǎn)生的，然而現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭和石

油，產(chǎn)生了過量的0另外，人類大量砍伐森林，削弱了植物因光合作

用對二氧化碳的。這些都加劇了地球的溫室效應(yīng)。過度的溫室效應(yīng)是近

年來全球氣侯變暖的重要原因。

3.溫室效應(yīng)加劇對人類的影響

如果地球表面的溫度過高，將會導(dǎo)致兩極的冰川融化，使得海平面上升，有

些沿海城市面臨建筑下沉和海水侵蝕等嚴重問題，大片良田鹽堿化。溫度的升高

還會影響全球氣候，使得一些地區(qū)暴雨成災(zāi)，而另外一些地區(qū)干旱少雨，土地變

成了荒漠C

【精講點撥】

1.比熱容的定義式是eTv,這種定義物理量的方法是物理學(xué)中的比值

定義法。其含義是單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度變化時，吸收（或放出）熱量的

多少。它能夠反映物質(zhì)的儲熱本領(lǐng)，是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，與物質(zhì)的多少、溫

度的變化、熱量的多少無關(guān)。

2.教材中分別給出了物體升溫和降溫時，吸收（或放出）熱量的計算公式。

實際在物理中，將升高的溫度（t-to）和降低的溫度（to-t）都稱為溫度的變化

量，統(tǒng)一用At表示。因此熱傳遞過程中物體吸（或放）熱的計算公式可以表示

為Q吸二cmAt。這里一定要明確At是指溫度的變化量，而不是溫度高低，溫度

高，不一定變化量大，反之亦然。

3.水的比熱容較大，在溫度變化一定時，吸收或放出的熱量多，可用來散

熱、制冷、調(diào)節(jié)氣溫。

【歸納整理】第1節(jié)熱量比熱容

熱量一在熱傳遞過程中，傳遞的熱的多少叫作熱品:。單位是J。

「①物理意義：用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。

②定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量

與它的質(zhì)量和升高溫度乘積之比，叫作這種物質(zhì)的比熱容。

段一一比熱容卜③公式：。=會

容④單位：J/（kgOC）

⑤比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同物質(zhì)，比熱容一般不同C

⑥水的比熱容比較大，在吸（放）熱相同時，溫度變化小。

「?影響吸放熱的因素：物質(zhì)種類、質(zhì)量、升高的溫度。

熱量的

--②吸熱公式：0/=cma-/。）=△/

計算

-（3）放熱公式：0放=。，〃（6/）=C〃也

【課堂練習(xí)】

1.下列說法正確的是（）

A.一杯煤油用去一半，它的比熱容減為原來的一半

B.吸收熱量多的物質(zhì)，比熱容一定大

C.高溫物體放;II的熱量一定多

D,質(zhì)量相等的水和煤油，吸收了相同的熱量，煤油升高的溫度大于水升高

的溫度

2.質(zhì)量相同的銅和鉛吸收的相同的熱量時，銅比鉛的溫度升高得（選

填“多，，或，，少，，）；質(zhì)量相同的銅和鉛升高相同的溫度，吸收熱量多的是（選

填“銅”或“鉛已知CX0.39X10：'焦/（千克?℃）,c鉗=0.13X103焦/（千

克?℃）

3.生產(chǎn)生活中，我們常利用水的比熱容大這一性質(zhì)。下列事例中與這一性

質(zhì)無關(guān)的是（）

A.福島核電站受殞后灌注海水降溫B.沿海地區(qū)的氣溫變化小

C.晚間，在春播秋田里灌水保溫D.在發(fā)燒病人的額頭上擦冷水降溫

4.依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（：）

物質(zhì)比熱容c/[J/(kg-°C)]

水4.2X103

煤油2.IX

砂石約0.92X103

A.一杯水倒出一半，杯內(nèi)剩余水的比熱容變小

B.水和砂石放出相等熱量，水的溫度降低得較多

C.水的比熱容表示水的溫度升高1°C吸收的熱量是4.2義10打

D.質(zhì)量相等的水和煤油，吸收相等熱量，煤油溫度升高得較多

5.如圖是“探究水和煤油的吸熱能力”的實險裝置。實驗記錄如下表:

水煤油

物質(zhì)初溫/℃加熱時間/min末溫/℃

水20430

煤油20440

（1）實驗中利用相同規(guī)格的電加熱器給水和煤油加熱，需要控制水和煤油

的（選填“質(zhì)量”或“體積”）相等；

（2）本實驗是通過比較來反映水和煤油吸熱能力的強弱；分析數(shù)據(jù)

可知（選填“水”或“煤油”）的吸熱能力較強；

（3）若實驗中水的質(zhì)量是200g,加熱4min,水吸收的熱量為J；

（4）汽車發(fā)動機用水作冷卻劑，這是利用了水的性質(zhì)。

6.小明探究不同物質(zhì)吸熱升溫的屬性，他設(shè)計如圖所示的實驗裝置。

①實驗中，水和煤油吸收熱量的多少是通過來反映的（填“溫度

計示數(shù)”或“加熱時間”）。

②實驗中除了水和煤油的質(zhì)量相同，還有必須相同。

③他得到如下實驗數(shù)據(jù)，分析表格中數(shù)據(jù)可以得出的初步結(jié)論是：

升高溫度

物質(zhì)質(zhì)量m/kg加熱時間t/min

At/℃

水0.1102

煤油0.1101

④如果加熱相同的時間，質(zhì)量相同的水和煤油，升高的溫度更高。

⑤實驗中有些同學(xué)發(fā)現(xiàn)：剛開始加熱時，情況與④結(jié)論不符，你認為可能的

原因是：O

⑥另一組的小華采用加熱相同時間比較升高的溫度來進行探究，你認為他的

方案可行嗎？（選填“可行”或“不可行

【課后反思】

本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些問題？

參考答案與試題解析

第一節(jié)熱量比熱容（導(dǎo)學(xué)案）

【學(xué)習(xí)目標】

1.知道熱量的概念和單位。

2.理解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。

3.通過比熱容的實驗，體會控制變量的方法在實驗中的作用。

4.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象，感受物理知識與生活的密切聯(lián)系。

5.會進行簡單的吸、放熱計算。

【學(xué)習(xí)重點】

1.比熱容的概念和應(yīng)用。2.熱量的計算。

【學(xué)習(xí)難點】比熱容概念的建立。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問題：

1.在熱傳遞過程中，傳遞的熱的多少叫作熱量。單位是焦耳,符號為J。1g

水溫度升高1℃時吸收的熱量約為g2J。

2.相同質(zhì)量的水和食用油，當升高相同的溫度時，吸收的熱量不相同（選

填“相同”、“不相同”同

3.在探究不同物質(zhì)的吸熱能力實驗中，我們用到了轉(zhuǎn)換法：

①升高相同的溫度時，通過比較龍儂吐回長短來判斷物體的吸熱能力；

②加熱時間相同時，通過比較溫度變化的快慢來判斷物體的吸熱能力。

4.比熱容：①比熱容是用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。

②定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高

的溫度乘積之比,叫作這種物質(zhì)的比熱容。

③單位：J/（kg>℃）,讀作焦每千克攝氏度。

④比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同的物質(zhì)，比熱容一般不同。

5.物體吸收或放出的熱量與物體的質(zhì)量、升高或降低的溫度、物質(zhì)的種類

有關(guān)。

計算物體吸熱的公式：Q吸=cm（Lt。）=cm八3計算物體放熱的公式：Q⑻cm

（t「t）=cn】At。

【課堂探究】

探究一、熱量

1.熱量

（1）概念：加熱水的過程就是熱傳遞的過程。在熱傳遞過程中，傳遞的熱

的多少叫作熱量。

（2）單位：典，符號為J。1g水溫度升高1℃時吸收的熱量約為生2J。

2.比較不同物質(zhì)吸收熱量的情況

【思考】燒水時，水吸收的熱量與哪些因素有關(guān)呢？

【分析】大家都有這樣的經(jīng)驗：燒開一壺水比燒開半壺水需要的熱量多，把

一壺水燒開比把它燒成溫水需要的熱量多。可見，水吸收的熱量和它的質(zhì)量有關(guān),

也和它升高的遢度有關(guān)。水的質(zhì)量越大、溫度升得越高，它吸收的熱量就越多。

別的物質(zhì)也是這樣。

【思考】不同的物質(zhì)，例如水和食用油，在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時，

吸收的熱量是不是一樣多呢？

【設(shè)計實驗】

（1）實驗器材：相同規(guī)格的電加熱器、燒杯、溫度計各兩個，天平一架，

停表一個，水、食用油若干。

（2）需要測量的物理量

①用天平分別測出質(zhì)量都是m的水和食用油；

②用溫度計測水和食用油的初溫t。、末溫t；

③用停表記錄加熱時間t。

（3）實驗方法：該實驗用控制變量法、轉(zhuǎn)換法進行探究。

①控制變量法：探究物質(zhì)吸收的熱量可能與質(zhì)量、升高的溫度、物質(zhì)的種

類有關(guān)時，應(yīng)該控制兩個量不變，每次實驗只能改變一個量。

②轉(zhuǎn)換法：因為熱量無法直接測量，所以我們可以用加熱時間來比較物質(zhì)

吸收的熱量。

【進行實驗與收集數(shù)據(jù)】

（1）取質(zhì)量相等的水與食用油各200g。

（2）按照如圖所示安裝器材。觀察溫度計的示數(shù)，記下加熱前水和食用油

的溫度。

（3）接通電源，同時對燒杯中的水和食用油加熱相同的時間（大約3?5min）,

觀察并讀出兩只溫度計的示數(shù)。

（4）實驗記錄表格。

升局的溫

質(zhì)量初溫末溫加熱的

液體度（tl-to）

m/gto/℃t./℃時間

/C

水209204222相等

食用

209205535相等

油

【分析與論證】

（1）質(zhì)量相等的水和食用油吸收相同的熱量（加熱的時間相同），升高的溫

度不相等（選填“相等”或“不相等”），食用油升高的溫度比水的多。

推理：質(zhì)量相等的水與食用油升高相同的溫度，吸收的熱量丕粗笠（選填“相

等”或“不相等”），水吸收的熱量比食用油的多。表明水和食用油吸熱本領(lǐng)不一

樣。

（2）換用其他物質(zhì)進行實驗，發(fā)現(xiàn)在質(zhì)量相同，升高的溫度相同時，不同

物質(zhì)吸收的熱量也不同。

【實驗結(jié)論】

質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高的溫度相同，吸收的熱量不相等（選填“相等”

或“不相等

【完成以下討論】

（1）測量物質(zhì)的選?。簯?yīng)選取質(zhì)量、初溫相同的不同物質(zhì)。

（2）用規(guī)格相同的電加熱器對不同物質(zhì)進行加熱的好處：

首先，與酒精燈相比，更容易控制相同時間內(nèi)提供的熱量相同；其次，內(nèi)部

加熱，熱量損失少。

（3）判斷物質(zhì)吸熱能力強弱的兩種方法

①加熱相同的時間，通過比較溫度變化的快慢來判斷物體吸熱能力的強弱，

溫度變化快的吸熱能力弱（選填“強”或“弱”）；

②升高相同的溫度，通過比較加熱時間長短來判斷吸熱能力的強弱，加熱時

間長的物體吸熱能力強（選填“強”或“弱

該實驗既可以用方法①比較物質(zhì)吸熱能力的強弱，也可以用方法②比較物

質(zhì)吸熱能力的強弱。

（4）該實驗常用的兩種裝置

甲乙

如圖所示為該實驗常見的兩種裝置。甲裝置散熱集中，可以控制水與煤油在

相同的加熱時間內(nèi)吸收的熱量基本相等；乙裝置中兩泗精燈在相同的時間放出的

熱量被水吸收的量很難控制相同，誤差大一些，因此有條件時，盡量選擇甲裝置。

【例題1】琪琪同學(xué)利用如圖甲所示的裝置，探究“不同物質(zhì)的吸熱能力二

甲乙

（1）實驗中，琪琪在兩個相同的燒杯中裝入質(zhì)量相同的水和花生油。并選

擇兩個規(guī)格（填“相同”或“不同”）的電加熱器同時對兩杯液體加熱；

（2）實驗中，通過（填“升高的溫度”或“加熱時間”）比較兩種

液體吸收熱量的多少；這種物理研究方法叫做（填“控制變量”或“轉(zhuǎn)

換法”）；

（3）琪琪根據(jù)實驗的數(shù)據(jù)繪制出了如圖乙所示的圖像，由于圖像可知，加

熱5niin時，b物質(zhì)的溫度上升的更明顯，說明b的吸熱能力（填“強”或

“弱”），此時a、b兩種液體吸收的熱量關(guān)系是：Q.Qb（填“>”、“<”或"二"）。

由圖像可知a物質(zhì)是（填“水”或“花生油

【答案】（1）相同；（2）加熱時間，轉(zhuǎn)換法；（3）弱，=,水

【詳解】（1）探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”時，需要控制兩種液體的質(zhì)量相

同；實驗中用同樣的加熱器，相同時間內(nèi)放出的熱量才相同，物質(zhì)吸收的熱量才

會相同，故用同樣的加熱器的目的是在相同的時間里供給的熱量相同。

（2）實驗中，應(yīng)用了轉(zhuǎn)換法，是通過比較加熱時間來間接反映煤油和水所

吸收的熱量。

（3）由圖像知，加熱5min時，b物質(zhì)的溫度上升的更明顯，說明b的吸熱

能力弱；由于加熱時間相同，吸收的熱量是相同的，a的溫度變化小，說明水的

吸熱能力是最大的，故a是水。

探究二、比熱容

【想一想】通過前面的實驗我們知道：不同物質(zhì)吸熱的能力不同。那么應(yīng)該

怎樣比較不同物質(zhì)的吸熱能力？我們來看看通過精確實驗獲得的兩組實驗數(shù)據(jù)：

1kg的水,溫度升高需要吸收4.2X10」的熱量。

3kg的煤油,溫度升高2C,需要吸收12.6XR3J的熱量。

水與煤油，哪一種物質(zhì)吸熱的能力更強？你能否比較？

【方法】我們只需計算出1kg煤油溫度升高「C時吸收的熱量，再與1kg的水

溫度升高1℃時吸收4.2義10打的熱量進行比較即可。計算方法：

3

12.6X10J，“…un熱量

QI八「=2.1X103J/(kg?℃)即:

JKgK/Lz質(zhì)量x升高的溫度

熱量

結(jié)論：比較物質(zhì)吸熱的能力，可通過計算,該比值越大,

質(zhì)量又升高的溫度

吸熱能力越強。

1.比熱容

(1)引入比熱容的意義：用來比較物質(zhì)吸熱能力的物理量。

(2)定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和

升高的溫度乘積之比，叫作這種物質(zhì)的比熱容。

⑶定義式：c=-^

Q表示物質(zhì)吸收的熱量，單位是焦耳(J);m表示物體的質(zhì)量，單位是千克(kg)；

△t表示升高(或降低)的溫度，單位是攝氏度(℃)

吸熱時△I=1末海-to放熱時△1=1廠1末田

C表示物質(zhì)的比熱容，單位是您/(千克?°C),符號：J/(kg-℃)

(4)實驗證明：

單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度降低1。C所放出的熱量，與它溫度升高1°C所吸

收的熱量相等，數(shù)值上也等于它的比熱容。

(5)比熱容的物理意義：例如，水的比熱容是4.2X103J/(kg?℃)。表示

的物理意義：1kg水溫度升高或降低1℃時吸收或放出的熱量是4.2X10）。

（6）根據(jù)比熱容公式計算其他物理量

計算物體吸收或放出的熱量：Q-cmAt；

計算物體升高或降低的溫度：At=Q/cm；

計算物體的質(zhì)量：m=Q/cAto

（7）理解比熱容

①比熱容是反映物質(zhì)自身性質(zhì)的物理量。不同的物質(zhì)，比熱容一般不同。每

種物質(zhì)都有自己的比熱容，與質(zhì)量、溫度、吸收的熱量無關(guān)，它僅與物質(zhì)的種類

和狀態(tài)直關(guān)（選填“有”或“無”）。

②比熱容反映了物質(zhì)的吸（放）熱能力，在質(zhì)量相等、溫度的變化量相等

時，物質(zhì)的比熱容越大，吸收或放出的熱量越莖。

（8）一些物質(zhì)的比熱容

比熱容C比熱容c

物質(zhì)物質(zhì)

/[J-(kg-℃)']/[J-(kg-℃)

水4.2X10"鋁0.88X103

3

酒精2.4X10,干泥土約0.84X10

煤油約2.1X10，鐵、鋼0.46X103

冰2.1X103銅0.39X103

色拉油約1.97X103水銀0.14X103

砂石約0.92X103鉛0.13X103

【提問】分析物質(zhì)的比熱容表，回答問題：

①不同種物質(zhì)的比熱容是否相同？

②同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時，比熱容值是否不同。

③在表中一些物質(zhì)的比熱容中，比熱容最大的是哪種物質(zhì)？

【歸納】①不同種物質(zhì)，比熱容值一般不同。

②同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時，比熱容值不同。例如，水的比熱容與冰的比熱容

不同。

③丞的比熱容最大。

2.運用比熱容知-只解釋有關(guān)現(xiàn)象

（1）生物體內(nèi)水的比例為何很高？

【分析】質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，當吸收或放出同樣的熱量時，比熱容較大的

物質(zhì)溫度變化較小。因此，比熱容大的物質(zhì)對調(diào)節(jié)溫度有較強的作用。從表中可

以看出，水的比熱容較大。當環(huán)境溫度變化較快的時候，水的溫度變化相對較慢。

（選填“快”或“慢”）

生物體內(nèi)水的比例很高，有助于調(diào)節(jié)生物體自身的溫度，以免溫度變化太快

對生物體造成嚴重損害。

（2）為什么沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)的晝夜溫差??？

【分析】水的比熱容是沙子的4倍多。質(zhì)量相同的水和沙子，要使它們上升

同樣的溫度，水會吸收更多的熱量:如果吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化

比沙子小得多。

夏天，陽光照在海上，盡管海水吸收了許多熱量，但是由于它的比熱容較大,

所以海水的溫度變化并不大,海邊的氣溫變化也不會很大。而在沙漠，由于沙子

的比熱容較小，吸收同樣的熱量，沙子的溫度會上升很多（選填“多”或“少”）,

所以沙漠的晝夜溫差很大。

（3）城市的“熱島效應(yīng)”

城市內(nèi)有大量的鋼筋水泥建筑，給我們的生活帶來方便的同時，也給我們帶

來諸多不便。比如，炎炎夏季，都市氣溫往往比郊外要高3℃?5℃,這就是熱島

效應(yīng)，你能夠解釋其中的道理嗎？

【分析】根據(jù)At=Q/cm進行分析。這些人工構(gòu)筑物吸熱快而比熱容小，在

相同的太陽輻射條件下，它們比郊外（綠地、水面等）升溫快，吸收熱量多，因

而其表面溫度明顯高丁郊外。

解決方法：種草種樹、建造人工湖等。

（4）體溫計中為葉么用水銀作測溫介質(zhì)？用水可以嗎？

【分析】根據(jù)At二Q/cm進行分析。因為水銀的比熱容較小，是0.14XUJ/

（kg-℃）,與質(zhì)量相同的水比較，當吸收相同的熱量時，溫度的變化量大，溫

度計的示數(shù)變化明顯，便于精確讀出溫度。

3.水的比熱容比較大的應(yīng)用

（1）分析水的比熱容比較大的意義

水的比熱容大，在質(zhì)量一定、升高相同溫度時，吸熱莖，故用水作冷卻劑效

果好。水的比熱容大，在質(zhì)量一定、降低相同溫度時，放熱多，故用水取暖效果

好。

（2）水的比熱容比較大的應(yīng)用：取暖、降溫、調(diào)節(jié)氣溫。

【師生共同分析】

①用水取暖。冬天，房間里暖氣片里為什么用水循環(huán)放熱？

因為水的比熱容大，在質(zhì)量一定時，降低相同溫度，水放出的熱量多，所以

用熱水取暖效果好。

②用水冷卻。汽車發(fā)動機為什么用水來冷卻。有什么好處？

因為水的比熱容大，在質(zhì)量一定的條件下，升高相同溫度時，水吸收熱量多，

用水作冷卻劑效果好。

③用水調(diào)節(jié)氣溫。為解決城市的熱島效應(yīng)，不少城市修建人工湖來調(diào)節(jié)氣溫,

為什么？

因為水的比熱容比較大，和其他液體相比，如果它們吸收相等的熱量，水溫

升高比較??；如果它們放出相等的熱量，水溫降低較小。在相同情況下，水能使

周圍物體的溫度變化減少，所以說水對氣溫的調(diào)節(jié)起較大作用。

4.拓展實驗一用芍感器比較不同物質(zhì)的比熱容

【講解】如圖所示，用鐵夾將溫度傳感器及分別盛有質(zhì)量相同的水和食用油

的兩支試管固定在鐵架臺上，溫度傳感器的探頭部分要分別與試管內(nèi)的水和食用

油接觸良好。溫度傳感器通過數(shù)據(jù)采集線與計算機相連接。

在計算機上打開與此儀器配套的專用軟件，點擊“開始記錄”，同時打開紅

外加熱器開關(guān)，對盛有水和食用油的試管進行加熱，在il算機上可以得到水和食

用油的溫度一時間圖像，進而比較它們的比熱容。

A.比熱容可用來鑒別物質(zhì)

B.水的比熱容較大，可用作汽車發(fā)動機的冷卻劑

C.一桶水的比熱容比一杯水的比熱容大

D.沙的比熱容較小，所以沙漠地區(qū)晝夜溫差較大

【解析】物質(zhì)吸收熱量的多少與物質(zhì)的種類、物質(zhì)升高的溫度及物質(zhì)的質(zhì)量

有關(guān)。要探究物質(zhì)吸收的熱量與物質(zhì)種類有關(guān)，應(yīng)比較不同的物質(zhì)在質(zhì)量、升高

的溫度相同的情況下吸收熱量的關(guān)系，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。

【例題3］下表是一些物質(zhì)的比熱容［J/(kg?°C)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列

判斷正確的是(C)

水4.2X103鋁0.88X103

煤油、冰2.1X103干泥十0.84X103

沙石0.92X103銅0.39X103

A.不同的物質(zhì)，比熱容不可能相同

B.在陽光照射下，干泥土比濕泥土升溫慢

C.質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊升高相同的溫度，鋁塊吸收的熱量多

D.因為水的比熱容較大，所以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差大

【解析】A.由表中數(shù)據(jù)可知，煤油和冰的比熱容相同，故A錯誤；

B.濕泥土中含有水，由表中數(shù)據(jù)可知，水的比熱容較大，由Q二cmAt可知,

在吸收相同的熱量時，水的溫度變化量小，所以在陽光照射下，干泥土比濕泥土

升溫快，故B錯誤；

C.質(zhì)量相等的鋁塊和銅塊升高相同的溫度，由表中數(shù)據(jù)可知，鋁的比熱容

大于銅的比熱容，由卜cmAt可知，鋁塊吸收的熱量多，故C正確；

D.因為水的比熱容較大，在吸收或放出等量的熱量時，水溫變化量小，所

以沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差小，故D錯誤。

故選C。

探究三、熱量的計算

【想一想】比熱容在數(shù)值上等于1kg的某種物質(zhì)溫度升高所吸收的熱量。

如果知道一種物質(zhì)的比熱容，再知道這種物質(zhì)的質(zhì)量和升高的溫度，就能計算它

吸收的熱量。

【做一做】沙子的比熱容約為0.92X10：)/(kg?℃),這表示質(zhì)量是1kg

的沙子溫度升高1℃時吸收的熱量約為0.92X10)。把質(zhì)量是2kg、溫度為20℃

的沙子加熱到30℃,沙子吸收的熱量約為多少？利用這些熱量給質(zhì)量是2kg、溫

度為20C的水加熱，火的溫度會上升到大約多少攝氏度？

【分析】沙子吸收的熱量Q吸二c沙m沙(t-t0)

二0.92X10]/(kg?℃)X2kgX(30℃-20℃)

=1.84X1O'J

水升高的溫度

Q表1.84X10J

/A\十一一=2.2r

cm4.2X10J/（kg?七）X2kg

水的溫度上升到t=to+At=20℃+2.2℃=22.2℃

1.熱量的計算

【推導(dǎo)熱量公式】根據(jù)比熱容公式為

(1)物體溫度升高時，所吸收的熱量為QQCIII(I—LQ)=cnSl.

(2)物體溫度降低時，所放出的熱量為Q^cm(t0-t)=cmAt

t。表示物體原來的初溫度，t表示物體的末溫度。

(3)公式Q=cm(t-to)=cmZ\t各物理量單位的選擇

根據(jù)公式Q=cm(t-to)=cmAt

m表示物質(zhì)的質(zhì)量，單位是kg；ZSt表示改變的溫度，單位是C；

C表示物質(zhì)比熱容，單位是J/(kg?℃)；Q表示吸收或放出的熱量，單位是

Jo

2.熱平衡

(1)概念：兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低;

低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最

后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”。

(2)熱平衡方程：Q吸=Q故即Cimi(t-toi)=c2m2(t2-to2)

【例題4】如圖所示的盒裝牛奶的質(zhì)量為250克，小明用熱水加熱，使牛奶

的溫度由22℃升高到42℃。求：

“AX臚

(1)牛奶升高的溫度At;

(2)牛奶吸收的熱量Q啜?牛奶=2.5X103焦收千克?℃)]；

(3)若不考慮熱量損失，熱水放出的熱量全部被牛奶吸收，小明至少要用

52c的熱水多少千克？[c水=4.2乂10"焦/(千克?0](計算結(jié)果保留1位小數(shù))

【答案】(1)20℃；(2)1.25X10)；(3)0.3kg

【詳解】(1)牛奶升高的溫度At=42℃-22℃=20℃

(2)牛奶吸收的熱量

Q牛的m牛媯

(t-to)=2.5X103J/(kg*℃)X250X103kgX(42℃-22℃)=l.25X10'j

(3)若不考慮熱量損失，熱水放出的熱量

Q『Q吸=1.25X10)

熱水的質(zhì)量

4

M==________L25X10J________用奴

由水-c/水T)-4.2xl()3j/(kg?℃)x(52℃—42℃)“,8

探究四、地球的溫室效應(yīng)

閱讀課本第6頁?7頁《地球的溫室效應(yīng)》，回答問題：

什么是溫室效應(yīng)？溫室效應(yīng)加劇的原因是什么？溫室效應(yīng)加劇對人類的主

要影響是什么？

【歸納】

1.溫室效應(yīng)

地表受熱后，也會產(chǎn)生熱輻射，向外傳遞熱量。地球表面大氣層中的二氧化

碳等氣體會吸收這種向外的熱輻射，因此地表的溫度會維持在一個相對穩(wěn)定的水

平。這就是溫室效應(yīng)。適度的溫室效應(yīng)是維持地球上生命生存環(huán)境的必要保證。

2.溫室效應(yīng)加劇的原因

大氣層中的大部分二氧化碳是自然產(chǎn)生的，然而現(xiàn)代工業(yè)大量燃燒煤炭和石

油，產(chǎn)生了過量的二氧化碳。另外，人類大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用

對二氧化碳的消耗。這些都加劇了地球的溫室效應(yīng)。過度的溫室效應(yīng)是近年來全

球氣侯變暖的重要原因。

工溫室效應(yīng)加劇對人類的影響

如果地球表面的溫度過高，將會導(dǎo)致兩極的冰川融化，使得海平面上升，有

些沿海城市面臨建筑下沉和海水侵蝕等嚴重問題，大片良出鹽堿化。溫度的升高

還會影響全球氣候，使得一些地區(qū)暴雨成災(zāi)，而另外一些地區(qū)干旱少雨，土地變

成了荒漠。

【精講點撥】

1.比熱容的定義式是，這種定義物理量的方法是物理學(xué)中的比值

mAt

定義法。其含義是單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度變化時，吸收（或放出）熱量的

多少。它能夠反映物質(zhì)的儲熱本領(lǐng)，是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，與物質(zhì)的多少、溫

度的變化、熱量的多少無關(guān)。

2.教材中分別給出了物體升溫和降溫時，吸收（或放出）熱量的計算公式。

實際在物理中，將升高的溫度（l-lo）和降低的溫度（lo-l）都稱為溫度的變化

量，統(tǒng)一用At表示。因此熱傳遞過程中物體吸（或放）熱的計算公式可以表示

為Q吸二cmAt。這里一定要明確At是指溫度的變化量，而不是溫