人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 热量 比热容导学案

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 热量 比热容导学案，共27页。学案主要包含了课堂导入，实验探究，实验练习，课堂实验设计，操作及现象，注意事项，拓展实验，情境探究等内容，欢迎下载使用。
知识点1：热量
【课堂导入】讨论烧水，热天骑电瓶车烫屁股，冬天用暖手宝，睡电热毯中的热传递现象；
定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量，用符号Q表示；
单位：焦耳，符号是J
常见理解误区：
热量是一个过程量，只能用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述；
【实验探究】物质吸热、放热多少的影响因素
探究一：同种物质吸热多少的比较
问题：
质量影响：烧开一壶水和烧开半壶水哪个用的时间更短？
温度升高多少：烧开一壶水和烧热一壶水所用时间哪个更短？
【结论】同种物质，质量越大，升高的温度越高，吸收的热量越多。
探究二：比较不用物质吸收热量的情况
实验思路：
使用相同的电加热器对质量相等的不同物质，使他们升高相同的温度，比较加热时间的长短，加热时间长的吸热能力强；
使用相同的电加热器对质量相等的不同物质加热相同的时间，然后比较它们升高的温度，升温小的吸热能力强；
实验器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，天平一个，秒表一个，水、食用油若干；
实验过程：
实验装置如图甲所示，在两个相同的烧杯中分别装入500g水和500g食用油；
用温度计分别测出它们的初温，再用相同的加热器加热（使水和油相同的时间内的吸热也相同）
对水和食用油加热到相同的温度，观察所用时间的长短（运用了转换法：吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现）
实验数据：
实验结论：对等质量的水和食用油加热，若要使它们升高相同的温度，对水的加热时间更长一些，表明相等质量的水与食用油升高相同温度的热量不同，水吸收的热量更多。
知识点2：比热容
【课堂导入】刚刚所进行的实验中我们可以看到水和油在升高相同的温度时，加热时间不一样，吸热能力不一样，在物理学中我们用什么来表示呢？
定义：一定质量的额某种物质，在温度升高时吸收的热量与他的质量和升高的温度之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示，即：
（比值定义法）
单位：焦每千克摄氏度，符号：J/（kg·℃）
物理意义：
（1）1kg的某种物质，温度降低（升高）1℃所放出的热量，数值上等于它的比热容，如：水的比热容时4.2x103J/（kg·℃），其物理意义是1kg的水，温度升高（降低）1℃时所吸收（放出）的热量为4.2x103J
反映了不同物质吸、放热的本领，比热容越大，物质吸、放热的本领越强；
反映了物质温度改变的难易程度；
影响因素：比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态有关，和物质的质量、体积、吸收（或放出）热量的多少、温度的高低无关；
【注意】不同物质比热容可能相同，同一物质，状态不同，比热容不同！
水比热容较大的应用：
影响气候：水系较多的地区昼夜温差小，水系较少的地区昼夜温差大；
导热介质：由于水的比热容较大，可以用作冷却剂或供热的介质；
温度-时间图像：图像越陡，比热容越小；（陡小缓大）
例题：1. 下列现象中,不能用比热容解释的是（ ）
A.汽车发动机冷却液的主要成分是水
B.在发烧病人的额头上擦酒精降温
C.傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
D.我国西北沙漠地区昼夜温差较大
【答案】B
2. 由比热容的定义可知,则下列关于物质的比热容的说法中,正确的是（ ）
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.只要物质的状态不变,比热容就不变
【答案】D
3. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和煤油,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了如图所示温度随时间变化的图像,由图像可知（ ）
A.a液体比热容小
B.b液体是水
C.0~3 min 内a液体吸收的热量少
升高相同温度,b液体吸收热量少
【答案】D
4. 在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常（ ）（冷吹热）
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D
5. 冬天,人们常用热水袋取暖,水能长时间供暖,主要原因是水的（ ）
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
【答案】C
知识点3：热量的计算
物体的质量为m，比热容为c，温度的变化量为△t（指温度差，不是某一时刻的温度），则物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q=cm△t
升温吸热：Q吸=cm（t末-t初）
降温放热：Q放=cm（t初-t末）
【注】若吸放热的过程中涉及到状态的变化，则公式不能直接使用
【拓展】发生热传递时，若不计热量的损失，则高温物体降温放出的热量都被低温物理吸收，即放出的热量和吸收的热量相等，用公式：Q吸=Q放表示，利用该等式建立的方程为热平衡方程。
【例题】1.如图所示,把质量为250g的钢件,加热到560℃,然后在空气中自然冷却,此时环境温度保持20 ℃不变.[c钢=0.46x103J/（kg·℃）]钢件在冷却过程中放出了多少热量?
【答案】6.21×104J
2. 在标准大气压下,1.5 kg、初温为 90 ℃的水吸收 9.45 x104J的热量后,它的末温为 ℃.[已知水的比热容c=4.2x103 J/（kg·℃）]
【答案】100
3.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对沙漠温差的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是因为砂石与水的比热容不同.已知砂石和水的比热容之比为 1:4,砂石和水的密度之比为 3:2,当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为
【答案】8:3
4. 楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中供暖,若暖气中50kg的水,温度降低2℃,放出的热量是 J。[c水4.2x103J/（kg·℃）]
【答案】4.2×105
5. 天气转凉,喝牛奶前,可用热水烫一下.用60 ℃的热水加热 200g的袋装牛奶,使牛奶的温度由 15 ℃升高到 45 ℃.已知牛奶的比热容为2.1x103J/（kg·℃）,热损失不计，
（1）牛奶吸收的热量是多少?
（2）加热牛奶至少需要多少60℃的热水?
【答案】（1）1.26×104 J （2）0.2kg
【实验练习】1. 小姜利用如图甲所示的装置“比较不同物质吸热的情况”

（1）需要的器材:相同规格的电加热器、烧杯温度计各两个，以及 （填测量工具）托盘天平（含砝码）、水和煤油.
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验:是为了通过比较来比较 物质吸收热量的多少.
（3）实验中选取初温不同 相同的水、和煤油,分别倒人烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 比较不同物质吸热能力的强弱.
（4）部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强.
（5）不考虑经济成本,则 （选填“水”或“煤油”）更适合作为家中“暖气”里运输能量的介质.
（6）实验结束,另一组同学用如图乙所示装置进行实验，将分别装有不同液体的试管放在同-个烧杯中隔水加热,相比于用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是：

（7）已知水的比热容为4.2x103J/（kg·℃）,则煤油的比热容为 J/（kg·℃）.
（8）为了比较两种液体的吸热本领,小明提出两种比较方案:①让两者升高相同的温度比较加热时间;②让两者加热相同时间比较升高的温度.在两种液体都不沸腾的前提下你认为可行的方案是 （选填,“①”“②”或“①和②”）
（9）图丙是我国沿海地区和内陆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“A”或“B”）
【答案】（1）秒表 （2）加热时间的长短 （3）质量 升高的温度 （4）水 （5）水
（6）被加热的液体受热均匀且易于控制相同的时间内吸热相等 （7）2.1x103 （8）①和② （9）B
2. 小明用如图所示的实验装置来探究“不同物质吸热升温的现象”
（1）实验中需要控制一些条件相同，以下选项中不需要的是
A.酒精灯火焰的大小相同 B.酒精灯里酒精的质量相同
C.水和沙子的质量相同 D.烧杯的规格相同
（2）实验数据记录如表所示,根据数据分析,
①加热相同的时间，沙子的温度上升得多,两者吸收的热量Q沙 Q水（选填“>”“