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5.2 热量 比热容
【教学目标】
1、知识与技能
（1）理解热量的概念，知道热量的单位，知道物体吸收的热量与哪些因素有关。
（2）理解比热容的概念。
（3）会用比热容的知识来解释一些生活现象
2、过程与方法
（1）通过对熟悉的生活经历和实例的分析、猜想物体吸收的热量与哪些因素有关，感悟合理猜想的必要性。
（2）经历研究物体吸收热量与物质种类之间的关系，体验运用“控制变量法”设计实验方案、自主进行实验操作与收集数据、归纳结论的科学探究过程，从而建立比热容的概念。
3、态度、情感与价值观
（1）在探究的过程中，提高合作意识，养成质疑和尊重实验事实的科学态度。
（2）通过运用水的比热容较大这一特性解释一些简单现象，感受物理学与生活的联系。
【教学重点】
比热容概念。
【教学难点】
比热容概念的形成过程。
【教学资源】
1、器材：铝架台、两只小烧杯、水和煤油、两支温度计、酒精灯、火柴、钟表。
2、课件：自制PPT幻灯片和视频。
【教学过程】
想想议议
根据你的经验，有哪些方法能使这杯冷牛奶变热？
热传递
1.定义：能量从高温物体传给低温物体，或由物体的高温部分传给低温部分的现象
2.热传递的方式：热传导、对流、热辐射
3.热传递的条件：
物体之间或同一物体的不同部分之间要要有不同的温度，即要有“温度差”
说出下列热传递的方式
大型太阳炉（热辐射）
寒冷的冬天，使用热水袋捂手（热传导）
汽车发动机利用循环水冷却（热对流）
热 量
热量表示在热传递过程中物体吸收或放出的能量的多少。
符号：Q
单位：焦（J）
请回答：
（1）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量和升高的温度有关。
中午，沙子很烫而海水很凉。
实验探究
实验仪器与装置：
铁架台、铁圈、铁板、酒精灯、温度计、烧杯、水和煤油、钟表。
思考：如何确定物质吸收的热量？
吸收的热量通过加热时间长短反映的。
实验一：探究吸收的热量与质量的关系。
实验记录：
实验结论：同种物质，升高相同的温度，物体吸收的热量与它的质量成正比。
实验二：探究吸收的热量与升高的温度的关系。
实验记录：
实验结论：同种物质，质量一定时，物体吸收的热量与它升高的温度成正比。
实验三：探究吸收的热量与物质种类的关系。
实验记录：
实验结论：质量和升高的温度相同时，物质的种类不同，物体吸收的热量不同。
实验结论：
物体吸收（或放出）的热量与物体的质量、升高（或降低）温度和物质的种类有关。
比热容
（1）定义：单位质量的某种物质，温度每升高（或降低）1 C ，吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。
（2）公式：C= Q/（m Δt）
（3）单位：焦/（千克· C）
（4）一般常见物质的比热容表
从比热容表中查找：水的比热容和干泥土的比热容，并讲出物理意义。
说明：比热容是物质一种特性，只与物质种类有关。
5.比热容是物质的一种特性
物质不变,比热容不变；物质不同,比热容一般不同.
6.比热容的实质
（1）反映了物质吸热放热的本领；比热容越大，吸热或放热本领越强。
（2）物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越小，对冷热反应越灵敏。
分析比热表，可以找出哪些规律 ？
①水的比热容比较大；
②物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；
③物质的比热容还与物质的状态有关；
④不同的物质比热容可能相等；
水的比热容的应用
“早穿皮袄午穿纱 ,围着火炉吃西瓜”你现在能说出它的道理！
这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比容沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
水稻育秧
水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
傍晚时在秧田里灌水，是因为水的比热大，是土壤的五倍，放热降温较慢，与不在秧田里灌水相比，秧田的温度较高，不至于引发冻害。
白天把水放掉，是因为与不放水相比，秧田的比热容小，吸热升温快，有利于秧苗的生长。
汽车发动机应用循环流动水进行冷却，你能说出它的工作原理吗？
因为水的比热容较大，当其循环通过汽车发动机时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，从而达到较好的冷却效果。
热量的计算
１.根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
Ｑ=cｍ△t= cｍ(t2-t1)
c—比热容 △t —变化温度
注意单位统一. m的单位是kg .
例：汽车发动机用水作为冷却剂，质量为10千克，温度为25℃的水经过循环吸热后，温度升高到85℃，则在此过程中水吸收了多少热量？
解：水升高的温度△t = t2–t1 = 85℃－25℃=60℃
水吸收的热量
Q = cm · △t
= 4.2×103焦/（千克·℃ ）×10千克×60℃
= 2.52×106焦
2、将质量为2千克的铁块放在沸水中煮一段时间后,迅速投入冷水中,最后水温升高到10℃,则这块铁放出了 焦的热量。
已知铁的比热容c铁= 0.45×10３焦／（千克·℃）
Q = cm△t
= 450焦/（千克·℃ ）×2千克×90℃
= 8.1×104焦
当堂练习
1、两个物体相互接触时发生热传递现象，传递的是（ ）
A．质量 B．温度 C．热量 D．比热容
2、关于热量下列说法正确的是（ ）
A．一桶水比一杯水含有的热量多
B．物体温度越高，它的热量就越多
C．物体内能越多，它具有的热量就越多
D．热量等于热传递过程中物体内能的改变量
3、关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容的单位是焦每千克
B．物质放热越多，比热容越大
C．物质的质量越大，比热容越小
D．物质的比热容与质量和温度无关
4、在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（ ）
A．冬天，暖水袋中充热水取暖
B．夏天，地上洒水会感觉更凉爽
C．汽车发动机用水作冷却液
D．夜间遇寒潮时，在秧田里灌水以防秧苗受冻
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5.2 热量 比热容
根据你的经验，有哪些方法能使这杯冷牛奶变热？
想想议议
热 量
热传递
1.定义：能量从高温物体传给低温物体，或由物体的高温部分传给低温部分的现象
2.热传递的方式：热传导、对流、热辐射
3.热传递的条件：
物体之间或同一物体的不同部分之间要要有不同的温度，即要有“温度差”
说出下列热传递的方式
大型太阳炉
汽车发动机利用循环水冷却
寒冷的冬天，使用热水袋捂手
热辐射
热传导
热对流
热 量
热量表示在热传递过程中物体吸收或放出的能量的多少。
符号：Q
单位：焦（J）
热 量
请回答：
（1）烧开一壶水与烧开半
壶水需要的热量一样多吗？
（2）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
水在温度升高时吸收的热量，跟水的质量和升高的温度有关。
比热容
中午，沙子很烫而海水很凉。
凉
烫
比热容
可能与物质的种类有关。
实验探究
吸收的热量通过加热时间长短反映的。
思考：如何确定物质吸收的热量？
比热容
实验仪器与装置：
铁架台、铁圈、铁板、酒精灯、温度计、烧杯、
水和煤油、钟表。
实验一：探究吸收的热量与质量的关系。
实验记录：
同种物质，升高相同的温度，物体吸收的热量与它的质量成正比。
物质 质量 (千克) 初温 (摄氏度) 末温 (摄氏度) 升高的温度(摄氏度) 加热时间(分钟)
实验结论：
比热容
实验二：探究吸收的热量与升高的温度的关系。
实验记录：
同种物质，质量一定时，物体吸收的热量与它升高的温度成正比。
物质 质量 (千克) 初温 (摄氏度) 末温 (摄氏度) 升高的温度(摄氏度) 加热时间(分钟)
实验结论：
比热容
实验三：探究吸收的热量与物质种类的关系。
实验记录：
质量和升高的温度相同时，物质的种类不同，物体吸收的热量不同。
物质 质量 (千克) 初温 (摄氏度) 末温 (摄氏度) 升高的温度(摄氏度) 加热时间(分钟)
实验结论：
比热容
实验结论：
物体吸收（或放出）的热量与物体的质量、升高（或降低）温度和物质的种类有关。
比热容
1、定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所 吸收的热量，叫做这种物质的比热容。
3、单位：焦/（千克·摄氏度）, J/（kg·℃ ）
4、物理意义：c水=4.2×103J/（kg·℃）表示：
质量为1kg的水温度升高1℃所吸收的热量为4.2×103J。
2.公式： c= Q/（m Δt）
比热容
水 4.2╳10 铝 0.88 ╳10
酒精 2.4╳10 干泥土 0.84 ╳10
煤油 2.1╳10 铁、钢 0.46 ╳10
冰 2.1╳10 铜 0.39 ╳10
蓖麻油 1.8╳10 水银 0.14 ╳10
砂石 0.92╳10 铅 0.13 ╳10
几种物质的比热容C/[J/(kg C)]
说明：比热容是物质一种特性，只与物质种类有关。
比热容
6.比热容的实质
（2）物质对冷热反应的灵敏程度；
比热容越大，吸热或放热本领越强
比热容越小，对冷热反应越灵敏
5.比热容是物质的一种特性
物质不变,比热容不变；物质不同,比热容一般不同.
（1）反映了物质吸热放热的本领；
比热容
分析比热表，可以找出哪些规律 ？ J/(kg·℃)
水 4.2×103 砂石 0. 92×103
酒精 2.4×103 铝 0.88×103
煤油 2.1×103 干泥土 0.84×103
蓖麻油 1.8×103 铁、钢 0.46×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
空气 1.0×103 水银 0.14×103
①水的比热容比较大；
②物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；
③物质的比热容还与物质的状态有关；
④不同的物质比热容可能相等；
比热容
“早穿皮袄午穿纱 ,围着火炉吃西瓜”你现在能说出它的道理！
这是对沙漠气候的生动描述。白天，当太阳照射到沙漠时，由于砂石的比热容较小，砂石吸收热量后，其温度会迅速升高；而到傍晚，砂石要放出热量，由于砂石的比热容较小，砂石的温度会马上下降，温度很低，所以沙漠气候温差变化很大。
水的比热容的应用
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比容沙子的比热容大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。
水的比热容的应用
水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？
水稻育秧
水的比热容的应用
傍晚时在秧田里灌水，是因为水
的比热大，是土壤的五倍，放热降温较慢，与不在秧田里灌水相比，秧田的温度较高，不至于引发冻害。
白天把水放掉，是因为与不放水
相比，秧田的比热容小，吸热升温快，有利于秧苗的生长。
水的比热容的应用
汽车发动机应用循环流动水进行冷却，你能说出它的工作原理吗？
水的比热容的应用
因为水的比热容较大，当其循环通过汽车发动机时，能从温度较高的发动机吸收更多的热量，从而达到较好的冷却效果。
热量的计算
１.根据物质比热容的定义可计算出该物体吸收或放出的热量为
Ｑ=cｍ△t= cｍ(t2-t1)
c—比热容 △t —变化温度
初温
末温
注意单位统一. m的单位是kg .
2、热量的计算
因为c=
所以 Q = cm△t
Q
m△t
Q
cm
△t=
热量的计算
例：汽车发动机用水作为冷却剂，质量为10千克，温度为25℃的水经过循环吸热后，温度升高到85℃，则在此过程中水吸收了多少热量？
解：水升高的温度△t = t2–t1 = 85℃－25℃=60℃
水吸收的热量
Q = cm · △t
= 4.2×103焦/（千克·℃ ）×10千克×60℃
= 2.52×106焦
热量的计算
将质量为2千克的铁块放在沸水中煮一段时间后,迅速投入冷水中,最后水温升高到10℃,则这块铁放出了 焦的热量。
已知铁的比热容c铁= 0.45×10３焦／（千克·℃）
8.1×104
Q = cm△t
= 450焦/（千克·℃ ）×2千克×90℃
= 8.1×104焦
热量的计算
大显身手
1、两个物体相互接触时发生热传递现象，传递的是（ ）
A．质量 B．温度
C．热量 D．比热容
C
大显身手
2、关于热量下列说法正确的是（ ）
A．一桶水比一杯水含有的热量多
B．物体温度越高，它的热量就越多
C．物体内能越多，它具有的热量就越多
D．热量等于热传递过程中物体内能的改变量
D
大显身手
3、关于比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容的单位是焦每千克
B．物质放热越多，比热容越大
C．物质的质量越大，比热容越小
D．物质的比热容与质量和温度无关
D
大显身手
4、在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（ ）
A．冬天，暖水袋中充热水取暖
B．夏天，地上洒水会感觉更凉爽
C．汽车发动机用水作冷却液
D．夜间遇寒潮时，在秧田里灌水以防秧苗受冻
B
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5.2 热量 比热容
一、填空题（共5题）
1. 在炎热的夏天，当你赤着脚从岸上走入河中时，会感到岸上烫脚，河里凉快，解释这一现象。
答：这是因为水的比热容较 。根据公式 可知：对于相等质量的水和沙子，在同样受热或冷却的情况下，水吸收或放出的热量 沙子吸收或放出的热量，水的 比沙子 。因此，在受太阳照射条件相同时，沙滩热得烫脚，而海水不是很热。
2. 甲、乙两种物质，它们的质量比是 ，若它们的比热容之比是 ，则它们升高相同的温度吸收的热量之比 。
3. 我市的沂河水面宽阔，在一定程度上缓解了城市的“温室效应”，这是因为水的比热容较 （选填“大”或“小”）的缘故；如果相互接触的两个物体之间发生了热传递，它们之间一定具有不同的 （选填“温度”、“内能”或“热量”）。
4. 同种物质做成的甲、乙金属块的质量之比为 ，降低相同的温度后，甲、乙两金属块的比热容之比是 ，放出的热量之比是 。
5. 一杯水的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）一桶水的比热容；将质量初温都相同的铝、铁两球，浸没在沸水煮较长一段时间后，从沸水中吸热较多的是 （选填“铝”或“铁”球）。（）
二、选择题（共6题）
6. 甲、乙两个物体的比热容之比为 ，质量之比为 ，升高温度相同，则甲、乙吸收的热量之比为
A． B． C． D．
7. 叶子姐姐在厨房发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些，这是因为
A．水的比热容小，吸收相同的热量后温度升高得少
B．油的比热容小，吸收相同的热量后温度升高得多
C．在相同的时间内，水吸收的热量较少
D．在相同的时间内，油吸收的热量较多
8. 关于比热容，下列说法正确的是
A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的比热容跟物体的温度有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．物体的比热容与温度、质量都没有关系
9. 下列说法正确的是
A．物质的比热容与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化有关
B．热量是热传递过程中内能的变化量
C．两个物体升高相同的温度，吸收的热量也一定相同
D．热总是从含有热量多的物体传递给热量少的物体
10. 关于水的比热容，下列说法正确的是
A．沿海昼夜温差小是因为水的比热容小
B．水变成冰后，比热容不变
C． 水的比热容与 水的比热容相等
D．比热容的大小与物体质量有关，一桶水比一小杯水比热容大
11. 铜与铅的比热容之比为 ，质量之比为 ，若他们升高的温度之比为 ，则他们吸收的热量之比为 。
A． B． C． D．
三、实验题（共1题）
12. 实验探究
比较不同物质的吸热能力：
小雨用如图 所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的 、 两种液体，然后分别插入同规格的温度计，并用相同的加热器分别加热。
(1) 要完成该探究实验，除了图 中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。用 来反映物质吸热的多少。
(2) 实验中选择相同规格的电热器，体现的科学研究方法是 （单选）
A．分类法
B．比较法
C．控制变量法
D．放大法
(3) 小雨根据实验测得的数据分别描绘除了 、 两种液体的温度随加热时间变化的图象如图 ，分析图象可知 （填“”或“”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知 的比热容为 ，则 的比热容为 。
(4) 叶子姐姐探究水和食用油的吸热能力，图 中能合理反映该实验结果的图象是 （填“甲”或“乙”或“丙”）。
四、计算题（共2题）
13. 河西区某中学为学生提供开水，用电热器将 的水从 升高到 ，已知 ，求：
加热过程中水吸收的热量？
14. 某太阳能热水器内装有 的水，经阳光照射，水箱内水的温度从 升高到 ，则水吸收的热量是多少？（不计热量损失）[ 水的比热容为 ]。
答案
一、填空题（共5题）
1. 【答案】大；；等于；温度变化；小
【解析】由于水的比热容较大，对于相等质量的水和沙子，在同样受热或冷却的情况下，水吸收或放出的热量等于沙子吸收或放出的热量，由 可知水的温度变化比沙子小，所以感到岸上烫脚，河里凉快。
2. 【答案】
【解析】已知甲乙质量比是 ，则设甲质量为 ，乙质量为 ，比热容之比为 ，则设甲比热容为 ，乙比热容为 ，则根据 可知：他们升高相同的温度吸收的热量之比：。
3. 【答案】大；温度
【解析】河水在一定程度上缓解了城市的“温室效应”，是因为水的比热容较大，即相同质量的水和其他物质相比较，在受热或受冷相同时，水的温度升高或降低的慢；发生热传递的条件是有温度差，所以，相互接触的两个物体之间若发生了热传递，则它们之间一定具有不同的温度。
4. 【答案】；
【解析】因比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与其他因素无关，
同种物质做成的甲、乙金属块的比热容之比为 ；
甲、乙金属块放出的热量之比：。
5. 【答案】等于；铝
【解析】比热容只与物质种类有关，与质量无关，所以一杯水的比热容等于一桶水的比热容；根据热量公式 分析可知，两种物质升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多，比热容小的吸收的热量少，所以铝球吸收的热量多，铁球吸收的热量少。
二、选择题（共6题）
6. 【答案】B
【解析】由题知，，，，
由 得甲、乙两个物体吸收的热量之比：
。
故选：B。
7. 【答案】B
【解析】用相同的燃气灶加热，相同时间内水和食用油吸收的热量相同，故CD错误；
质量相等、初温相同的水和食用油，相同时间内吸收的热量相同，因为水的比热容大于食用油的比热容，根据 知，油的温度升高得快些，故A错误、B正确。
8. 【答案】D
【解析】比热容是物质本身的一种特性，其大小是由物质决定的，与是否吸热、放热、温度、质量等因素无关。
9. 【答案】B
【解析】比热容是物质本身的一种特性，与物体吸收的热量、物体的质量及物体温度的变化无关，与物质的种类、状态有关，故A错误；
热量是在热传递过程中传递能量的多少，也就是热传递过程中内能的变化量，故B正确；
物体吸收热量的多少与物体的比热容、物体的质量和升高的温度有关，所以，两个物体虽然升高相同的温度，但吸收的热量不一定相同，故C错误；
热量是一个过程量，热量总是从高温物体传向低温物体，不能说从含有热量多的物体给热量少的物体，故D错误。
10. 【答案】C
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，同样受冷或受热时温度变化小，所以沿海昼夜温差小，故A错误；
比热容是物质本身的一种特性，水的状态改变，就导致比热容也改变了，故B错误；
比热容是物质的一种特性，和温度的高低没有关系，所以 水的比热容与 水的比热容相等，故C正确；
比热容是物质的一种特性，与质量大小无关，一桶水与一杯水的比热容是相同的，故D错误。
11. 【答案】C
【解析】铜与铅物质吸收的热量之比：
。
三、实验题（共1题）
12. 【答案】
(1) 秒表；加热时间
(2) C
(3) ；
(4) 乙
【解析】
(1) 要完成该探究实验，需要测量质量的工具和时间的工具，因此除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表；
用加热时间来反映物质吸热的多少，这用到了转换法。
(2) 实验选择相同规格的电热器的目的是使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量，这用到了控制变量法，故C正确。
(3) 由图乙可知，相同质量的 、 液体，被加热相同的，时间（吸收相同的热量）， 液体升温慢， 液体升温快，说明 液体的吸热本领强；
根据图乙可知， 、 都加热 ， 温度变化量为 ， 温度变化量为 ；
由 可得：
，
，
。
(4) 加热相同时间，水升温慢，如下所示：
四、计算题（共2题）
13. 【答案】
【解析】由题知，水的质量 ，比热容 ，初温 ，末温 ，
水吸收的热量为：
。
14. 【答案】
【解析】水吸收的热量：
。
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