2024人教版九年级物理全一册导学案：热量 比热容 （含答案）

第一节热量比热容（导学案）

【学习目标】

1.知道热量的概念和单位。

2.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。

3.通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。

4.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。

5.会进行简单的吸、放热计算。

【学习重点】

1.比热容的概念和应用。2.热量的计算。

【学习难点】比热容概念的建立。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.在热传递过程中，传递的的多少叫作热量。单位是,符号

为Jo1g水温度升高时吸收的热量约为Jo

2.相同质量的水和食用油，当升高相同的温度时，吸收的热量（选

填“相同”或“不相同”）。

3.在探究不同物质的吸热能力实验中，我们用到了转换法：

①升高相同的温度时，通过比较长短来判断物体的吸热能力；

②加热时间相同时:通过比较的快慢来判断物体的吸热能力。

4.比热容：①比热容是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，叫作这种物质的比热容。

③单位：，读作焦每千克摄氏度。

④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0

5.物体吸收或放出的热量与物体的、升高或降低的、物质的_

有关。

计算物体吸热的公式：Q吸二，计算物体放热的公式：Q放

【课堂探究】

探究一、热量

1.热量

（1）概念:加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中，传递的—的

多少叫作热量。

（2）单位:,符号为Jo1g水温度升高1℃时吸收的热量约为Jo

2.比较不同物质吸收热量的情况

【思考】烧水时，水吸收的热量与哪些因素有关呢？

【分析】大家都有这样的经验：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多，把

一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。可见，水吸收的热量和它的有

美,也和它升高的有关。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。

【思考】不同的物质，例如水和食用油，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？

【设计实验】

（1）实验器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，天平一架，

停表一个，水、食用油若干。

水食用油

（2）需要测量的物理量

①用天平分别测出质量都是m的水和食用油；

②用温度计测水和食用油的初温1、末温t；

③用停表记录加热时间t。

（3）实验方法：该实验用控制变量法、转换法进行探究。

①控制变量法：探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种

类有关时，应该控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。

②转换法：因为热量无法直接测量，所以我们可以用来比较物质吸

收的热量。

【进行实验与收集数据】

（1）取质量相等的水与食用油各200g。

（2）按照如图所示安装器材。观察温度计的示数，记下加热前水和食用油

的温度。

（3）接通电源，同时对烧杯中的水和食用油加热相同的时间（大约3〜5min）,

观察并读出两只温度计的示数。

（4）实验记录表格。

升高的温

质量初温末温加热的

液体度（tl-to）

m/gto/℃t./℃时间

/C

水209204222相等

食用

209205535相等

油

【分析与论证】

（1）质量相等的水和食用油吸收相同的热量（加热的时间相同），升高的温

度（选填“相等”或“不相等”），食用油升高的温度比水的多。

推理：质量相等的水与食用油升高相同的温度，吸收的热量______（选填“相

等”或“不相等”），水吸收的热量比食用油的多。表明水和食用油吸热本领不一

样。

（2）换用其他物质进行实验，发现在质量相同，升高的温度相同时，不同

物质吸收的热量也不同。

【实验结论】

质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量______（选填“相等”

或“不相等”）。

【完成以下讨论】

（1）测量物质的选取：应选取、相同的不同物质。

（2）用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处：

首先，与酒精灯相比，更容易控制相同时间内提供的热量相同；其次，内部

加热，热量损失少。

热5min时，b物质的温度上升的更明显，说明b的吸热能力（填“强”或

“弱”），此时a、b两种液体吸收的热量关系是:Q.Qb（填V”或"二”）。

由图像可知a物质是（填“水”或“花生油”）。

探究二、比热容

【想一想】通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。那么应该

怎样比较不同物质的吸热能力？我们来看看通过精确实验获得的两组实验数据：

1kg的水，温度升高1℃,需要吸收4.2X101的热量。

3kg的煤油，温度升高2℃,需要吸收12.6><：0打的热量。

水与煤油，哪一种物质吸热的能力更强？你能否比较？

【方法】我们只需计算出1kg煤油温度升高I'C时吸收的热量，再与1kg的水

温度升高1℃时吸收4.2X10号的热量进行比较即可。计算方法：

3kgX2°C=2A*10，J八1^>℃）即：质量义器的温度

结论：比较物质吸热的能力，可通过计算,该比值越大，吸

热能力越强。

1.比热容

（1）引入比热容的意义：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，叫作这种物质的比热容。

（3）定义式：cYl

Q表示物质吸收的热量,单位是焦耳（J）；m表示物体的质量，单位是千克（kg）；

△t表示升高（或降低）的温度，单位是摄氏度（℃）

吸热时△I=1末海-to放热时△1=1厂1末而

C表示物质的比热容，单位是,符号：J/（kg・°C）

（4）实验证明：

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。

（5）比热容的物理意义：例如，水的比热容是4.2X103J/（kg・℃）。表示

的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2X10）。

（6）根据比热容公式计算其他物理量

计算物体吸收或放出的热量：Q二；

计算物体升高或降低的温度：At二；

计算物体的质量：。

（7）理解比热容

①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O

每种物质都有自己的比热容，与质量、温度、吸收的热量—关，它仅与物质的

种类和状态—关（选填“有”或“无”）。

②比热容反映了物质的吸（放）热能力，在质量相等、温度的变化量相等

时，物质的比热容越大，吸收或放出的热量越o

（8）一些物质的比热容

比热容C比热容c

物质物质

/[J-(kg-℃)']/[J-(kg-℃)

水4.2X10"铝0.88X103

3

酒精2.4X10,干泥土约0.84X10

煤油约2.1X10，铁、钢0.46X103

冰2.1X103铜0.39X103

色拉油约1.97X103水银0.14X103

砂石约0.92X103铅0.13X103

【提问】分析物质的比热容表，回答问题：

①不同种物质的比热容是否相同？

②同种物质在不同状态时，比热容值是否不同。

③在表中一些物质的比热容中，比热容最大的是哪种物质？

【归纳】①不同种物质，比热容值一般（选填“相同”或“不相同

②同种物质在不同状态时，比热容值（选填“相同”或“不相同”）。

例如，水的比热容与冰的比热容不同。

③的比热容最大。

2.运用比热容知-只解释有关现象

（1）生物体内水的比例为何很高？

【分析】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。因此，比热容大的物质对调节温度有较强的作用。从表中可

以看出，水的比热容较大。当环境温度变化较快的时候，水的温度变化相应

较。（选填“快”或“慢”）

生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的，以免温度变化太

快对生物体造成严重损害。

（2）为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小？

【分析】水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子，要使它们上升

同样的温度，水会吸收更多的:如果吸收或放出的热量相同，水的温度变

化比沙子小得多。

夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大,

所以海水的变化并不大，海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙

子的比热容较小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很（选填“多”或

“少”），所以沙漠的昼夜温差很大。

（3）城市的“热岛效应”

城市内有大量的钢筋水泥建筑，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带

来诸多不便。比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3℃〜5℃,这就是热岛

效应，你能够解释其中的道理吗？

【分析】根据At=Q/cm进行分析。这些人工构筑物吸热快而比热容小，在

相同的太阳辐射条件下，它们比郊外（绿地、水面等）升温快，吸收热量多，因

而其表面温度明显高丁郊外。

解决方法：种草种树、建造人工湖等。

（4）体温计中为叶么用水银作测温介质？用水可以吗？

【分析】根据At二Q/cm进行分析。因为水银的比热容较小，是0.14XUJ/

（kg-℃）,与质量相同的水比较，当吸收相同的热量时，温度的变化量,

温度计的示数变化明显，便于精确读出温度。

3.水的比热容比较大的应用

（1）分析水的比热容比较大的意义

水的比热容大，在质量一定、升高相同温度时，吸热,故用水作冷却

剂效果好。水的比热容大，在质量一定、降低相同温度时，放热,故用水

取暖效果好。

（2）水的比热容比较大的应用：取暖、降温、调节气温。

【师生共同分析】

①用水取暖。冬天，房间里暖气片里为什么用水循环放热？

因为水的比热容大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以

用热水取暖效果好。

②用水冷却。汽车发动机为什么用水来冷却。有什么好处？

因为水的比热容大，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。

③用水调节气温。为解决城市的热岛效应，不少城市修建人工湖来调节气温,

为什么？

因为水的比热容比较大，和其他液体相比，如果它们吸收相等的热量，水温

升高比较小；如果它们放出相等的热量，水温降低较小。在相同情况下，水能使

周围物体的温度变化减少，所以说水对气温的调节起较大作用。

4.拓展实验一用芍感器比较不同物质的比热容

【讲解】如图所示，用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和食用油

的两支试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要分别与试管内的水和食用

油接触良好。温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。

在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红

外加热器开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，在计算机上可以得到水和食

用油的温度一时间图像，进而比较它们的比热容。

【例题2】关于比热容，下列说法中错误的是()

A.比热容可用来鉴别物质

B.水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂

C.一桶水的比热容比一杯水的比热容大

D.沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大

【例题3］下表是一些物质的比热容［J/(kg・℃)］o根据表中数据，下列

判断正确的是()

水4.2X103铝0.88X103

煤油、冰2.1X103干泥土0.84X103

沙石0.92X10，铜0.39X103

A.不同的物质，比热容不可能相同

B.在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢

C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多

D.因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大

探究三、热量的计算

【想一想】比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高所吸收的热量。

如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高的温度，就能计算它

吸收的热量。

【做一做】沙子的比热容约为0.92X10'J/(kg・“C),这表示质量是1kg

的沙子温度升高1C时吸收的热量约为0.92X10」。把质量是2kg、温度为20℃

的沙子加热到30C,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20C的水加热，水的温度会上升到大约多少摄氏度？

1.热量的计算

【推导热量公式】根据比热容公式

(1)物体温度升高时，所吸收的热量为Q吸二；

(2)物体温度降低时，所放出的热量为Q行o

骁表示物体原来的初温度，t表示物体的末温度。

(3)公式Q二cm(t-to)=cmZ\t各物理量单位的选择

根据公式Q=cm(t-to)=cmAt

m表示物质的质量，单位是kg；表示改变的温度，单位是C；

C表示物质比热容，单位是J/(kg・C)；Q表示吸收或放出的热量，单位是

Jo

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收即cwi(t-toi)=c2m2(tz-toz)

【例题4】如图所示的盒装牛奶的质量为250克，小明用热水加热，使牛奶

的温度由22℃升高到42℃。求：

(1)牛奶升高的温度At；

(2)牛奶吸收的热量Q«[c牛奶=2.5X10：'焦/(千克・℃)]；

(3)若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，小明至少要用

52c的热水多少千克？卜水二4.2X10，焦/(千克-0](计算结果保留1位小数)

探究四、地球的温室效应

阅读课本第6页〜7页《地球的温室效应》，回答问题：

什么是温室效应？温室效应加剧的原因是什么？温室效应加剧对人类的主

要影响是什么？

【归纳】

1.温室效应

地表受热后，也会产生热辐射，向外传递热量。地球表面大气层中的二氧化

碳等气体会吸收这种向外的热辐射，因此地表的会维持在一个相对稳定的

水平。这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。

2.温室效应加剧的原因

大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石

油，产生了过量的0另外，人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作

用对二氧化碳的。这些都加剧了地球的温室效应。过度的温室效应是近

年来全球气侯变暖的重要原因。

3.温室效应加剧对人类的影响

如果地球表面的温度过高，将会导致两极的冰川融化，使得海平面上升，有

些沿海城市面临建筑下沉和海水侵蚀等严重问题，大片良田盐碱化。温度的升高

还会影响全球气候，使得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区干旱少雨，土地变

成了荒漠C

【精讲点拨】

1.比热容的定义式是eTv,这种定义物理量的方法是物理学中的比值

定义法。其含义是单位质量的某种物质温度变化时，吸收（或放出）热量的

多少。它能够反映物质的储热本领，是物质本身的一种性质，与物质的多少、温

度的变化、热量的多少无关。

2.教材中分别给出了物体升温和降温时，吸收（或放出）热量的计算公式。

实际在物理中，将升高的温度（t-to）和降低的温度（to-t）都称为温度的变化

量，统一用At表示。因此热传递过程中物体吸（或放）热的计算公式可以表示

为Q吸二cmAt。这里一定要明确At是指温度的变化量，而不是温度高低，温度

高，不一定变化量大，反之亦然。

3.水的比热容较大，在温度变化一定时，吸收或放出的热量多，可用来散

热、制冷、调节气温。

【归纳整理】第1节热量比热容

热量一在热传递过程中，传递的热的多少叫作热品:。单位是J。

「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

与它的质量和升高温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。

段一一比热容卜③公式：。=会

容④单位：J/（kgOC）

⑤比热容是反映物质自身性质的物理量。不同物质，比热容一般不同C

⑥水的比热容比较大，在吸（放）热相同时，温度变化小。

「©影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。

热量的

--②吸热公式：0/=cma-/。）=△/

计算

-（3）放热公式：0放=。，〃（6/）=C〃也

【课堂练习】

1.下列说法正确的是（）

A.一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的一半

B.吸收热量多的物质，比热容一定大

C.高温物体放;II的热量一定多

D,质量相等的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高

的温度

2.质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时，铜比铅的温度升高得（选

填“多，，或，，少，，）；质量相同的铜和铅升高相同的温度，吸收热量多的是（选

填“铜”或“铅已知CX0.39X10：'焦/（千克・℃）,c钳=0.13X103焦/（千

克・℃）

3.生产生活中，我们常利用水的比热容大这一性质。下列事例中与这一性

质无关的是（）

A.福岛核电站受殒后灌注海水降温B.沿海地区的气温变化小

C.晚间，在春播秋田里灌水保温D.在发烧病人的额头上擦冷水降温

4.依据表格中的数据，下列说法正确的是（：）

物质比热容c/[J/(kg-°C)]

水4.2X103

煤油2.IX

砂石约0.92X103

A.一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小

B.水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多

C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2义10打

D.质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多

5.如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实险装置。实验记录如下表:

水煤油

物质初温/℃加热时间/min末温/℃

水20430

煤油20440

（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油

的（选填“质量”或“体积”）相等；

（2）本实验是通过比较来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据

可知（选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；

（3）若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为J；

（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的性质。

6.小明探究不同物质吸热升温的属性，他设计如图所示的实验装置。

①实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过来反映的（填“温度

计示数”或“加热时间”）。

②实验中除了水和煤油的质量相同，还有必须相同。

③他得到如下实验数据，分析表格中数据可以得出的初步结论是：

升高温度

物质质量m/kg加热时间t/min

At/℃

水0.1102

煤油0.1101

④如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，升高的温度更高。

⑤实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与④结论不符，你认为可能的

原因是：O

⑥另一组的小华采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究，你认为他的

方案可行吗？（选填“可行”或“不可行

【课后反思】

本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？

参考答案与试题解析

第一节热量比热容（导学案）

【学习目标】

1.知道热量的概念和单位。

2.理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。

3.通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。

4.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。

5.会进行简单的吸、放热计算。

【学习重点】

1.比热容的概念和应用。2.热量的计算。

【学习难点】比热容概念的建立。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。单位是焦耳,符号为J。1g

水温度升高1℃时吸收的热量约为g2J。

2.相同质量的水和食用油，当升高相同的温度时，吸收的热量不相同（选

填“相同”、“不相同”同

3.在探究不同物质的吸热能力实验中，我们用到了转换法：

①升高相同的温度时，通过比较龙侬吐回长短来判断物体的吸热能力；

②加热时间相同时，通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力。

4.比热容：①比热容是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,叫作这种物质的比热容。

③单位：J/（kg>℃）,读作焦每千克摄氏度。

④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。

5.物体吸收或放出的热量与物体的质量、升高或降低的温度、物质的种类

有关。

计算物体吸热的公式：Q吸=cm（Lt。）=cm八3计算物体放热的公式：Q⑻cm

（t「t）=cn】At。

【课堂探究】

探究一、热量

1.热量

（1）概念：加热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。

（2）单位：典，符号为J。1g水温度升高1℃时吸收的热量约为生2J。

2.比较不同物质吸收热量的情况

【思考】烧水时，水吸收的热量与哪些因素有关呢？

【分析】大家都有这样的经验：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多，把

一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。可见，水吸收的热量和它的质量有关,

也和它升高的遢度有关。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。

【思考】不同的物质，例如水和食用油，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？

【设计实验】

（1）实验器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，天平一架，

停表一个，水、食用油若干。

（2）需要测量的物理量

①用天平分别测出质量都是m的水和食用油；

②用温度计测水和食用油的初温t。、末温t；

③用停表记录加热时间t。

（3）实验方法：该实验用控制变量法、转换法进行探究。

①控制变量法：探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种

类有关时，应该控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。

②转换法：因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质

吸收的热量。

【进行实验与收集数据】

（1）取质量相等的水与食用油各200g。

（2）按照如图所示安装器材。观察温度计的示数，记下加热前水和食用油

的温度。

（3）接通电源，同时对烧杯中的水和食用油加热相同的时间（大约3〜5min）,

观察并读出两只温度计的示数。

（4）实验记录表格。

升局的温

质量初温末温加热的

液体度（tl-to）

m/gto/℃t./℃时间

/C

水209204222相等

食用

209205535相等

油

【分析与论证】

（1）质量相等的水和食用油吸收相同的热量（加热的时间相同），升高的温

度不相等（选填“相等”或“不相等”），食用油升高的温度比水的多。

推理：质量相等的水与食用油升高相同的温度，吸收的热量丕粗笠（选填“相

等”或“不相等”），水吸收的热量比食用油的多。表明水和食用油吸热本领不一

样。

（2）换用其他物质进行实验，发现在质量相同，升高的温度相同时，不同

物质吸收的热量也不同。

【实验结论】

质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量不相等（选填“相等”

或“不相等

【完成以下讨论】

（1）测量物质的选取：应选取质量、初温相同的不同物质。

（2）用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处：

首先，与酒精灯相比，更容易控制相同时间内提供的热量相同；其次，内部

加热，热量损失少。

（3）判断物质吸热能力强弱的两种方法

①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体吸热能力的强弱，

温度变化快的吸热能力弱（选填“强”或“弱”）；

②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时

间长的物体吸热能力强（选填“强”或“弱

该实验既可以用方法①比较物质吸热能力的强弱，也可以用方法②比较物

质吸热能力的强弱。

（4）该实验常用的两种装置

甲乙

如图所示为该实验常见的两种装置。甲装置散热集中，可以控制水与煤油在

相同的加热时间内吸收的热量基本相等；乙装置中两泗精灯在相同的时间放出的

热量被水吸收的量很难控制相同，误差大一些，因此有条件时，尽量选择甲装置。

【例题1】琪琪同学利用如图甲所示的装置，探究“不同物质的吸热能力二

甲乙

（1）实验中，琪琪在两个相同的烧杯中装入质量相同的水和花生油。并选

择两个规格（填“相同”或“不同”）的电加热器同时对两杯液体加热；

（2）实验中，通过（填“升高的温度”或“加热时间”）比较两种

液体吸收热量的多少；这种物理研究方法叫做（填“控制变量”或“转

换法”）；

（3）琪琪根据实验的数据绘制出了如图乙所示的图像，由于图像可知，加

热5niin时，b物质的温度上升的更明显，说明b的吸热能力（填“强”或

“弱”），此时a、b两种液体吸收的热量关系是：Q.Qb（填“>”、“<”或"二"）。

由图像可知a物质是（填“水”或“花生油

【答案】（1）相同；（2）加热时间，转换法；（3）弱，=,水

【详解】（1）探究“不同物质的吸热能力”时，需要控制两种液体的质量相

同；实验中用同样的加热器，相同时间内放出的热量才相同，物质吸收的热量才

会相同，故用同样的加热器的目的是在相同的时间里供给的热量相同。

（2）实验中，应用了转换法，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水所

吸收的热量。

（3）由图像知，加热5min时，b物质的温度上升的更明显，说明b的吸热

能力弱；由于加热时间相同，吸收的热量是相同的，a的温度变化小，说明水的

吸热能力是最大的，故a是水。

探究二、比热容

【想一想】通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。那么应该

怎样比较不同物质的吸热能力？我们来看看通过精确实验获得的两组实验数据：

1kg的水,温度升高需要吸收4.2X10」的热量。

3kg的煤油,温度升高2C,需要吸收12.6XR3J的热量。

水与煤油，哪一种物质吸热的能力更强？你能否比较？

【方法】我们只需计算出1kg煤油温度升高「C时吸收的热量，再与1kg的水

温度升高1℃时吸收4.2义10打的热量进行比较即可。计算方法：

3

12.6X10J，“…un热量

QI八「=2.1X103J/(kg•℃)即:

JKgK/Lz质量x升高的温度

热量

结论：比较物质吸热的能力，可通过计算,该比值越大,

质量又升高的温度

吸热能力越强。

1.比热容

(1)引入比热容的意义：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，叫作这种物质的比热容。

⑶定义式：c=-^

Q表示物质吸收的热量，单位是焦耳(J);m表示物体的质量，单位是千克(kg)；

△t表示升高(或降低)的温度，单位是摄氏度(℃)

吸热时△I=1末海-to放热时△1=1厂1末田

C表示物质的比热容，单位是您/(千克・°C),符号：J/(kg-℃)

(4)实验证明：

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。

(5)比热容的物理意义：例如，水的比热容是4.2X103J/(kg・℃)。表示

的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2X10）。

（6）根据比热容公式计算其他物理量

计算物体吸收或放出的热量：Q-cmAt；

计算物体升高或降低的温度：At=Q/cm；

计算物体的质量：m=Q/cAto

（7）理解比热容

①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。每

种物质都有自己的比热容，与质量、温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类

和状态直关（选填“有”或“无”）。

②比热容反映了物质的吸（放）热能力，在质量相等、温度的变化量相等

时，物质的比热容越大，吸收或放出的热量越茎。

（8）一些物质的比热容

比热容C比热容c

物质物质

/[J-(kg-℃)']/[J-(kg-℃)

水4.2X10"铝0.88X103

3

酒精2.4X10,干泥土约0.84X10

煤油约2.1X10，铁、钢0.46X103

冰2.1X103铜0.39X103

色拉油约1.97X103水银0.14X103

砂石约0.92X103铅0.13X103

【提问】分析物质的比热容表，回答问题：

①不同种物质的比热容是否相同？

②同种物质在不同状态时，比热容值是否不同。

③在表中一些物质的比热容中，比热容最大的是哪种物质？

【归纳】①不同种物质，比热容值一般不同。

②同种物质在不同状态时，比热容值不同。例如，水的比热容与冰的比热容

不同。

③丞的比热容最大。

2.运用比热容知-只解释有关现象

（1）生物体内水的比例为何很高？

【分析】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。因此，比热容大的物质对调节温度有较强的作用。从表中可

以看出，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。

（选填“快”或“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。

（2）为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小？

【分析】水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子，要使它们上升

同样的温度，水会吸收更多的热量:如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化

比沙子小得多。

夏天，阳光照在海上，尽管海水吸收了许多热量，但是由于它的比热容较大,

所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠，由于沙子

的比热容较小，吸收同样的热量，沙子的温度会上升很多（选填“多”或“少”）,

所以沙漠的昼夜温差很大。

（3）城市的“热岛效应”

城市内有大量的钢筋水泥建筑，给我们的生活带来方便的同时，也给我们带

来诸多不便。比如，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3℃〜5℃,这就是热岛

效应，你能够解释其中的道理吗？

【分析】根据At=Q/cm进行分析。这些人工构筑物吸热快而比热容小，在

相同的太阳辐射条件下，它们比郊外（绿地、水面等）升温快，吸收热量多，因

而其表面温度明显高丁郊外。

解决方法：种草种树、建造人工湖等。

（4）体温计中为叶么用水银作测温介质？用水可以吗？

【分析】根据At二Q/cm进行分析。因为水银的比热容较小，是0.14XUJ/

（kg-℃）,与质量相同的水比较，当吸收相同的热量时，温度的变化量大，温

度计的示数变化明显，便于精确读出温度。

3.水的比热容比较大的应用

（1）分析水的比热容比较大的意义

水的比热容大，在质量一定、升高相同温度时，吸热茎，故用水作冷却剂效

果好。水的比热容大，在质量一定、降低相同温度时，放热多，故用水取暖效果

好。

（2）水的比热容比较大的应用：取暖、降温、调节气温。

【师生共同分析】

①用水取暖。冬天，房间里暖气片里为什么用水循环放热？

因为水的比热容大，在质量一定时，降低相同温度，水放出的热量多，所以

用热水取暖效果好。

②用水冷却。汽车发动机为什么用水来冷却。有什么好处？

因为水的比热容大，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。

③用水调节气温。为解决城市的热岛效应，不少城市修建人工湖来调节气温,

为什么？

因为水的比热容比较大，和其他液体相比，如果它们吸收相等的热量，水温

升高比较小；如果它们放出相等的热量，水温降低较小。在相同情况下，水能使

周围物体的温度变化减少，所以说水对气温的调节起较大作用。

4.拓展实验一用芍感器比较不同物质的比热容

【讲解】如图所示，用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和食用油

的两支试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要分别与试管内的水和食用

油接触良好。温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。

在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红

外加热器开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，在il算机上可以得到水和食

用油的温度一时间图像，进而比较它们的比热容。

A.比热容可用来鉴别物质

B.水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂

C.一桶水的比热容比一杯水的比热容大

D.沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大

【解析】物质吸收热量的多少与物质的种类、物质升高的温度及物质的质量

有关。要探究物质吸收的热量与物质种类有关，应比较不同的物质在质量、升高

的温度相同的情况下吸收热量的关系，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。

【例题3］下表是一些物质的比热容［J/(kg・°C)根据表中数据，下列

判断正确的是(C)

水4.2X103铝0.88X103

煤油、冰2.1X103干泥十0.84X103

沙石0.92X103铜0.39X103

A.不同的物质，比热容不可能相同

B.在阳光照射下，干泥土比湿泥土升温慢

C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量多

D.因为水的比热容较大，所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大

【解析】A.由表中数据可知，煤油和冰的比热容相同，故A错误；

B.湿泥土中含有水，由表中数据可知，水的比热容较大，由Q二cmAt可知,

在吸收相同的热量时，水的温度变化量小，所以在阳光照射下，干泥土比湿泥土

升温快，故B错误；

C.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，由表中数据可知，铝的比热容

大于铜的比热容，由卜cmAt可知，铝块吸收的热量多，故C正确；

D.因为水的比热容较大，在吸收或放出等量的热量时，水温变化量小，所

以沿海地区比内陆地区昼夜温差小，故D错误。

故选C。

探究三、热量的计算

【想一想】比热容在数值上等于1kg的某种物质温度升高所吸收的热量。

如果知道一种物质的比热容，再知道这种物质的质量和升高的温度，就能计算它

吸收的热量。

【做一做】沙子的比热容约为0.92X10：)/(kg・℃),这表示质量是1kg

的沙子温度升高1℃时吸收的热量约为0.92X10)。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20C的水加热，火的温度会上升到大约多少摄氏度？

【分析】沙子吸收的热量Q吸二c沙m沙(t-t0)

二0.92X10]/(kg•℃)X2kgX(30℃-20℃)

=1.84X1O'J

水升高的温度

Q表1.84X10J

/A\十一一=2.2r

cm4.2X10J/（kg•七）X2kg

水的温度上升到t=to+At=20℃+2.2℃=22.2℃

1.热量的计算

【推导热量公式】根据比热容公式为

(1)物体温度升高时，所吸收的热量为QQCIII(I—LQ)=cnSl.

(2)物体温度降低时，所放出的热量为Q^cm(t0-t)=cmAt

t。表示物体原来的初温度，t表示物体的末温度。

(3)公式Q=cm(t-to)=cmZ\t各物理量单位的选择

根据公式Q=cm(t-to)=cmAt

m表示物质的质量，单位是kg；ZSt表示改变的温度，单位是C；

C表示物质比热容，单位是J/(kg・℃)；Q表示吸收或放出的热量，单位是

Jo

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故即Cimi(t-toi)=c2m2(t2-to2)

【例题4】如图所示的盒装牛奶的质量为250克，小明用热水加热，使牛奶

的温度由22℃升高到42℃。求：

“AX胪

(1)牛奶升高的温度At;

(2)牛奶吸收的热量Q啜♦牛奶=2.5X103焦收千克・℃)]；

(3)若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，小明至少要用

52c的热水多少千克？[c水=4.2乂10"焦/(千克・0](计算结果保留1位小数)

【答案】(1)20℃；(2)1.25X10)；(3)0.3kg

【详解】(1)牛奶升高的温度At=42℃-22℃=20℃

(2)牛奶吸收的热量

Q牛的m牛妫

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

(3)若不考虑热量损失，热水放出的热量

Q『Q吸=1.25X10)

热水的质量

4

M==________L25X10J________用奴

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

探究四、地球的温室效应

阅读课本第6页〜7页《地球的温室效应》，回答问题：

什么是温室效应？温室效应加剧的原因是什么？温室效应加剧对人类的主

要影响是什么？

【归纳】

1.温室效应

地表受热后，也会产生热辐射，向外传递热量。地球表面大气层中的二氧化

碳等气体会吸收这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持在一个相对稳定的水

平。这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。

2.温室效应加剧的原因

大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石

油，产生了过量的二氧化碳。另外，人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用

对二氧化碳的消耗。这些都加剧了地球的温室效应。过度的温室效应是近年来全

球气侯变暖的重要原因。

工温室效应加剧对人类的影响

如果地球表面的温度过高，将会导致两极的冰川融化，使得海平面上升，有

些沿海城市面临建筑下沉和海水侵蚀等严重问题，大片良出盐碱化。温度的升高

还会影响全球气候，使得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区干旱少雨，土地变

成了荒漠。

【精讲点拨】

1.比热容的定义式是，这种定义物理量的方法是物理学中的比值

mAt

定义法。其含义是单位质量的某种物质温度变化时，吸收（或放出）热量的

多少。它能够反映物质的储热本领，是物质本身的一种性质，与物质的多少、温

度的变化、热量的多少无关。

2.教材中分别给出了物体升温和降温时，吸收（或放出）热量的计算公式。

实际在物理中，将升高的温度（l-lo）和降低的温度（lo-l）都称为温度的变化

量，统一用At表示。因此热传递过程中物体吸（或放）热的计算公式可以表示

为Q吸二cmAt。这里一定要明确At是指温度的变化量，而不是温