13.1 热量 比热容 — 初中物理九年级全一册 同步教学课件+教学计划+同步练习（人教版2024）

人教版 九年级全一册第十三章 内能第1节 热量 比热容学习目标教学重点教学重点掌握比热容概念，理解Q=cm△t计算热量，通过实验探究物质吸热能力。理解比热容是物质特性，区分热量、温度、内能概念，运用知识解释复杂生活现象（如沿海温差小）。重点难点同一时刻、相同光照，为何沙子与海水的温度差异如此显著？沙子的温度60℃海水的温度28℃课堂导入热量 比热容吸热能力？不同物质吸收热量的本领是否不同？热量与温度变化存在怎样的关系？课堂导入一、热量热传递中，能量如何‘流动’？这种转移的能量如何衡量？水壶烧水冰块熔化暖手宝捂手阳光照射大地1.概念：在热传递过程中，传递热的多少叫热量。新知探究一、热量2.单位：焦耳，简称焦，符号：J。3.热量是过程量，是物质从一种能量状态到另一能量状态过程中转移的那一部分能量。4.热量与温度的关系：吸收热量温度不一定升高，如晶体（冰）熔化过程，吸热但温度不变；放出热量温度不一定降低，如水凝固过程，放热但温度不变。5.热量只能说“吸收”或“放出”，不能说“含有”或“具有”。新知探究例1．在“生活处处有物理”的综合实践活动中、小明观察了厨房的一些设备和现象、下列解释正确的是（　　）A．用煤气灶煲汤，在沸腾时调小火焰能使汤的温度升高B．刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头含有的热量很高C．冬季通常可以看到厨房窗玻璃内表面上附着一层小水珠D．用高压锅炖煮食物熟得快，是因为锅内水的沸点会随气体压强增大而降低C解：A．液体沸腾时，继续吸热，温度不变，因此用煤气灶煲汤，在沸腾时调小火焰不能提高汤的温度，故A错误；B．热量是过程量，不能说含有热量，刚出锅的馒头入嘴时很烫，是因为馒头的温度高，故B错误；C．冬季玻璃温度较低，厨房内温度较高，温度较高的水蒸气遇到温度低的玻璃液化成小水滴，附着在玻璃的内表面上，故C正确；D．气体压强增大，水的沸点升高，煮食物时高压锅内的气压比普通锅内的气压高，所以水在高压锅内沸腾时的温度高于普通锅内的温度，温度越高，食物熟得越快，故D错误。故选C。新知探究1.猜想投票：（A. 水吸热多 B. 油吸热多 C. 一样多）质量相同、升温相同，水和食用油谁吸收热量更多？二、实验：比较不同物质吸热情况新知探究2.设计实验（1）器材：烧杯、温度计、天平、电加热器，秒表二、实验：比较不同物质吸热情况（2）如何保证公平对比？答：选用相同的电加热器对相同质量的水和食用油加热，使它们升高相同的温度，比较加热的时间；或选用相同的电加热器对相同质量的水和食用油加热，加热相同的时间，比较升高的温度。控制变量法新知探究2.设计实验（3）为何选用相同电加热器？二、实验：比较不同物质吸热情况答：因为物质吸收热量的多少无法直接进行量度，故选用完全相同的电加热器进行加热，通过加热时间的长短来判断物质吸收热量的多少。加热时间相等，吸收热量相同；加热时间越长，吸收热量越多；加热时间越短，吸收热量越少。这里使用了“ ”。转换法新知探究3.加热与数据采集二、实验：比较不同物质吸热情况新知探究方法（一）：加热相同时间（2min）数据方法（二）：升高相同温度（26℃）4.数据分析与结论对比表格数据，发现： （1）加热相同时间（2min），食用油升高的温度（57.2℃＞15.8℃）快；（2）升高相同的温度（26℃），水加热的时间（76s＞39s）。结论：质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收热量不同，水的吸热能力更强。新知探究1.定义：单位质量的某种物质温度变化 1℃时吸放热的多少。分析实验数据发现：水的吸热能力强，用什么来描述物质的这种特性呢？三、比热容2.公式：吸热时：△t＝t－t0 (t0为初温，t为末温） 放热时：△t＝t0－t (t0为初温，t为末温） 3.公式变形（1）求质量：（3）求热量：（2）求变化的温度：新知探究4.单位：焦/（千克·摄氏度），符号 J/（kg·℃）。5.比热容是物质本身的一种特性，不同物质的比热容一般不同。6.常见物质的比热容新知探究归纳总结：水比热容大→吸放相同热量，温度变化小7.生活应用：沿海城市” 与 “内陆城市”，对比昼夜温差曲线A.沿海城市B.内陆城市汽车发动机冷却循环图新知探究例2．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热。记录相关数据，并绘制出如图所示的图像（不计热量损失）。(1)实验时，选用初温和 均相等的甲、乙两种液体；(2)加热10min，甲吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量，甲液体的沸点是 ℃；解：（1）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量相等。质量等于60（2）[1]相同加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量。 [2]根据图像可知，当甲加热到60℃时，甲的温度不再上升，说明甲开始沸腾，因此甲液体的沸点是60℃。新知探究(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的 倍，冬天用热水袋取暖，你认为在热水袋中装同温度的 液体取暖效果更好。解：（3）[1]根据图像可知，甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量，即由图可知 ，由题可知m甲=m乙，则： ，即则c乙=2c甲，即乙液体的比热容是甲液体比热容的2倍。2乙[2]冬天用热水袋取暖，在热水袋中装同温度的甲、乙液体，温度变化相同时，乙液体放出的热量多，则乙液体取暖效果更好。新知探究公式推导四、热量的计算由得（1）吸热时：（2）放热时：新知探究解：水吸收的热量是答案：1.68×105J例3．护城河雾霭升腾，坐上古色古香雕梁画栋的游船，围炉煮茶，恍若穿越千年时光。茶壶中装入 0.5kg 初温为 20℃的水，用火炉加热至 100℃，已知c水= 4.2×103J/（kg・℃），求水吸收的热量是多少？新知探究例4．某钢厂刚出炉的钢锭温度为860℃，质量是10kg，它的温度降低到20℃时，问：（1）钢锭要放出多少热量？[钢锭的比热容：0.5×103J/（kg·℃）]（2）钢锭放出的热量可以把多少千克20℃的水烧开？[水的比热容：4.2×103J/（kg·℃）]解：①钢锭要放出的热量为②钢锭要放出的热量为：答案：（1）4.2×106J （2）12.5kg新知探究1.（2025·新疆乌鲁木齐·一模）在生活中，我们常常会利用物质的比热容来解决一些实际问题，以下说法正确的是（　　）A．夏天在地面上洒水可以降温，是利用了水的比热容大这一特性B．质量相同的水和煤油，升高相同的温度，煤油吸收的热量多C．汽车发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容大D．沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为在吸收或放出相同热量时，水的温度变化大解：A．夏天在地面上洒水可以降温，是利用了水蒸发吸热，故A错误；B．水的比热容较大，质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水吸收的热量多，故B错误；C．汽车发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时，水可以吸收更多热量，故C正确；D．沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为沿海地区水较多，水的比热容比砂石大，在吸收或放出相同热量时，水的温度变化小，故D错误。故选C。C课堂练习2.（2025·上海金山·二模）甲、乙两个实心铜球吸热后，温度分别升高了△t甲、△t乙，已知甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量，甲球的质量小于乙球的质量，则（　　）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、乙均是实心铜球，比热容c相同，甲球吸收的热量小于乙球吸收的热量，甲球的质量小于乙球的质量，由可知，的数值关系不确定，所以△t甲与△t乙的大小关系不确定，可能大于、可能相等、可能小于，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。C点评：本题考查了热量计算公式Q = cm△ t的应用，通过已知条件中两球吸收热量和质量的大小关系，分析温度变化量的大小情况。题目需要对公式进行灵活运用，综合考虑多个变量之间的关系，属于中等难度的题目，有助于加深学生对热量计算相关知识的理解和掌握 。课堂练习3．（2025·湖北鄂州·二模）利用如图甲所示的实验装置比较不同物质吸热的情况，实验中使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（    ）A．两个烧杯中加入的水和食用油体积相等B．2min，a吸收的热量和b吸收的热量一样多C．a和b的吸热能力都随着温度的升高不断变大D．吸热能力较强的是a，因为相同时间a温度升高更多解：A．根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故应在两个相同的烧杯中加入质量（水和食用油密度不同，根据m=ρV，体积相同的水和食用油质量不同）和初温均相同的水和食用油，故A错误；B．实验中，使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，，所以，2min时a吸收的热量与b一样多，故B正确；C． a和b的吸热能力即比热容是物质的特性，它不会随着温度的升高而增大，故C错误；D．由图乙知道， a、b的加热2min时间，b温度变化小，由于使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强，故b的吸热能力强，故D错误。故选B。B课堂练习4．（2025·甘肃兰州·二模）热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。(1)1卡合多少焦耳；(2)茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡？(3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]解：（1）由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，m水=1g=0.001kg，1g的水温度升高1℃所吸收的热量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（3）运动员的体温下降 0.1℃放出的热量Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×60kg×0.1℃=2.52×104J 运动员汗水蒸发吸收的热量为2.52×104J。课堂练习课堂小结1.基础性作业：教材P7 ①-⑥题2.拓展性作业：（1）设计一个实验，比较不同物质（如沙子、泥土、砖块等）的比热容大小，写出实验方案和预期结果。（2）调查当地的能源利用情况，分析其中涉及到的比热容知识，以及如何利用比热容知识提高能源利用效率，写一篇小论文。课后作业谢谢观看成功的花，人们只惊慕她现时的明艳！然而当初它的芽儿，浸透了奋斗的泪泉，洒遍了牺牲的血雨。