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内能
人教版物理九年级全册
第13章
13.3 比热容 第二课时
Contents
目
录
02
新知相授
新课导入
01
03
课堂小结
04
课堂练习
教学目标
能够利用比热容知识来解释生活中的一些现象。
01
会进行简单的热量计算。
02
新课导入
思考：为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大
由于海水的比热容大，沙石比热容小，海水与沙石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小， 白天在受太阳照射条件相同时， 海水的温度变化要小些， 沿海地区比内陆地区温升慢， 夜晚放热， 沿海地区温度降低也少。
海滨24℃－28℃
沙漠5℃－38℃
新课导入
思考：这是为什么呢？
吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。
火焰山的温度计
新知相授
谈起夏日海风，你可知道，在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著，白天和夜晚的风向往往是不同的，你知道白天风是从哪里吹向哪里？夜晚呢？
为什么？
利用比热容的知识解释一些现象
新知相授
钢筋水泥都市，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，应该如何应对呢？
种草种树，增加水蒸气蒸腾
修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。
新知相授
小结：
1.由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。
2.由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。
新知相授
热量的计算
水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），表示什么意义呢？
质量为1kg的水，温度升高1℃，要吸收4.2×103J的热量.
物理意义：
1kg
2kg
1℃
2kg
1℃
2℃
4.2×103J
2 × 4.2×103J
2 × 2 × 4.2×103J
质量
温度变化
新知相授
比热容的计算公式:
Q:吸收的热量
m:物体质量
t1:物体初温度
t2:物体末温度
吸收的热量=比热容×质量×升高的温度
Q吸= cm(t2-t1)
Q放= cm(t1-t2)
如果知道有m kg水，加热前初始温度为t0 ℃，加热后温度为t ℃，那么它吸收了多少热量呢？
提炼公式
c=
m=
Δt=
热量公式的变形
新知相授
（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放.
热平衡
【例1】把1 kg的水从60 ℃开始加热至沸腾，其温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点为________________℃，沸腾过程的特点是_____________________；这些水由60 ℃加热至90 ℃需要吸收的热量为_____________J。
[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）]
98
吸热且温度不变
1.26×105
【例2】质量为2 kg的水温度升高5 ℃，求它吸收的热量Q吸。[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）]
解：水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×5 ℃＝4.2×104 J。
答：（略）
【例3】有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，质量是1.5 g，将它投入到某种液体中，该液体的初温是10 ℃，质量是26 g ,液体的温度达到20 ℃后不再升高。不考虑周围环境的影响和热损失，c铁=0.46×103 J/(kg·℃)。求：
（1）铁钉放出的热量。
（2）该液体的比热容。
解：（1）铁钉放出的热量Q放=c铁m铁Δt=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10-3 kg×(800 ℃－20 ℃)=538.2 J。
（2）由题可知，Q吸=Q放=538.2 J，又因为Q吸=c液m液Δt′,
所以c液===2.07×103 J/(kg·℃)。
答：（略）
通关秘籍：
1. 进行热量计算时,单位要统一,质量的单位要用kg。
2. 如果吸、放热过程中伴随着物态变化，则意味着物质的比热容也发生改变，则不能使用热量公式。
3. 注意题目中与温度有关的字眼，“升高”“升高了”对应的是温度的变化量；“升高到”“加热到”对应的是末温。
4. 若题目中提到“不考虑热量损失”，说明高温物体放出的热量全部被低温物体吸收，即Q吸=Q放，最后两物体温度相同，达到“热平衡”。
课堂小结
求质量
求热量
公式：Q吸= cm(t1-t0) Q放= cm(t0-t1)
求比热容
比热容的应用和热量的计算
比热容的应用
比热容的计算
1. 一杯水由80 ℃降低至20 ℃放出的热量为Q1,它由30 ℃升高到70 ℃吸收的热量为Q2,则（ ）
A. Q1Q2
C. Q1=Q2 D. 无法比较
B
课堂练习
2. 已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ）
A. 6×104 J B. 6×105 J
C. 6×106 J D. 6×107 J
B
课堂练习
3.周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度为90 ℃、质量为2 kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10 ℃变成了45 ℃。已知：每盒牛奶的质量为0.25 kg，牛奶的比热容为4.0×103 J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。求这段时间内3盒牛奶从水中吸收的热量。
解：这段时间内每盒牛奶从水中吸收的热量
Q吸=c牛奶mΔt=4×103 J/（kg·℃）×0.25 kg×（45 ℃-10 ℃）=3.5×104 J，
3盒牛奶吸收的总热量Q吸总=3Q吸=3×3.5×104 J=1.05×105 J。
答：（略）
课堂练习
谢谢观看13.3 比热容 第二课时 同步精品试题
一、单选题
1．等质量的甲、乙、丙三种物质在温度升高t时，所吸收的热量如图所示，它们之间的比热容关系应满足（ ）
A．c甲>c乙>c丙 B．c甲乙丙
C．c乙>c甲>c丙 D．c丙>c甲>c乙
2．用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热，根据测得的数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图像（如图乙），在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，分别用ma、mb、ca、cb表示两液体的质量和比热容，在给出的四个判断中，下面的组合正确的是（ ）
①ma=mb，ca>cb②ma=mb、ca＜cb③ca=cb，ma＜mb④ca=cb，ma>mb
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
3．如图所示是甲、乙两杯液体（两个烧杯完全相同），用相同的电加热器加热过程中，液体温度随时间变化的图像。根据图像，下列判断中正确的是（ ）
A．若甲、乙是等质量的不同液体，则甲的比热容较大
B．若甲、乙是质量不等的同种液体，则甲的质量较大
C．若甲、乙是等质量的不同液体，则加热相同时间，乙吸收的热量较少
D．无论甲、乙质量和种类是否相同，乙的质量和比热容的乘积较大
4．用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失）。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．沸腾前，升高相同温度，甲吸收的热量较多
B．4~8分钟，甲的内能在减小
C．乙内能增大时，温度一定升高
D．甲、乙的比热容之比为2∶3
5．质量相同的铜块和铝块（已知c铝>c铜），它们的初温相同；当它们放出相同的热量后，下列说法中正确的是（ ）
A．铝块下降的温度较高
B．铝块的末温较低
C．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铝块传向铜块
D．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铜块传向铝块
6．甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，则（ ）
A．甲的比热容为3000J/(kg·℃)
B．甲的比热容比乙的大
C．乙和丙的比热容相等
D．吸收相同热量，甲升高的温度大于丙
7．下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（ ）
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/J/(kg ℃) 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A．不同物质的比热容一定不同
B．物质的状态发生变化，比热容不变
C．水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度较多
D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量较多
8．某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/（kg ℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（ ）
A．47.7℃ B．51.2℃ C．59.5℃ D．66.0℃
二、填空题
9．在壶里装了2千克水，水的比热容是，把这壶水从20℃加热到100℃，则水的比热容将 （选填“变小”或“变大”或“不变”），水吸收了 热量。
10．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体在0﹣15min内放出的热量为 J。
11．把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时，水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
12．如图所示，两个相同规格的电加热器，同时加热初温相同的不同液体，已知两种液体的质量大小关系是m甲乙，其温度随时间变化如表所示，若在单位时间内液体吸收的热量相同，不计散热，且液体均未沸腾，加热时间为5min，两杯液体吸收的热量Q甲 Q乙（选填“大于”或“等于”或“小于”），根据上述信息，是否能分析出甲，乙液体的比热容的大小关系？ （选填“能”或“不能”），若能，请分析并判断哪种液体比热容更大：若不能，则请说明原因： ；
时间t/min 0 1 2 3 4 5
甲的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
乙的温度/℃ 20 25 30 35 40 45
三、实验探究题
13．小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，以探究水和煤油的吸热能力．
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；
（2）实验中，是通过比较 来间接反映煤油和水吸收的热量，这样的实验方法物理学中称为 （选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”）；
（3）小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热10mim，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量， 升高的温度更高，由此可见， 的比热容较大；
（4）由图象可知，水的沸点是 ℃，煤油的比热容是 J/（kg ℃）．[已知c水=4.2×103J/（kg ℃）]
四、计算题
14．地热能是一种可再生能源，人类很早以前就开始利用地热能，例如温泉沐浴、医疗，地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等．试计算 的温泉水从 下降到 放出的热量。温泉水的密度为 ，比热容为 。
15．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量……比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。已知水的比热容为，求：
（1）CD段水吸收的热量是多少？
（2）计算出冰的比热容；
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。
16．如图所示，是小羽同学做冰熔化实验时绘制的温度—时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像，计算：[ ， ]
（1）CD阶段物质吸收的热量是多少？
（2）BC阶段物质吸收的热量是多少？
答案解析部分
1．A
2．C
3．D
4．A
5．C
6．B
7．D
8．B
9．不变；
10．甲；4.2×104
11．98；8.4×104；小于
12．等于；能；由题意可知，两个电加热器规格相同，同时加热初温相同的不同液体，且加热时间相同，均为5min，故可知两杯液体吸收的热量相等，即Q甲=Q乙。由可知，液体的比热容为由中可知，Q甲=Q乙，由题意可知，m甲乙，且由表中数据可知故可知c甲>c乙，即甲液体的比热容更大。
13．（1）质量
（2）加热时间；转换法
（3）等于；煤油；水
（4）98；2.1×103
14．解：根据题意， 温泉水的质量为
由热量的计算公式 可得
答：温泉水从 下降到 放出的热量为 。
15．（1）解：冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，由图象知，在CD段(历时10分钟)，水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为
答：CD段水吸收的热量是4.2×104J
（2）解：由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，由图象可知，冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要5min，为水吸收热量所需时间的一半，则冰吸收的热量
冰的比热容为
答：冰的比热容是
（3）解：0.5kg的水在10min内吸收的热量为为4.2×104J，由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，则0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要的时间t′=45min -5min =40min
吸收的热量Q′=4.2×104J×4=1.68×105J
1kg冰全部熔化，需要吸收的热量为0.5kg冰完全融化吸收热量的两倍，即为Q冰1=1.68×105J×2=3.36×105J
即1kg冰全部熔化，吸收的热量为3.36×105J，则冰的熔化热λ=3.36×105J/kg
答：冰的熔化热λ为3.36×105J/kg。
16．（1）解： 由于冰化水、质量不变，所以CD段水的质量不变也是100g=0.1kg，物质吸收的热量：
（2）解：BC段的加热时间是10min，CD段的加热时间也是10min，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以BC段物质吸收热量与CD段相同， 即：13.3 比热容 第二课时 同步精品试题（含解析）
一、单选题
1．等质量的甲、乙、丙三种物质在温度升高t时，所吸收的热量如图所示，它们之间的比热容关系应满足（ ）
A．c甲>c乙>c丙 B．c甲乙丙
C．c乙>c甲>c丙 D．c丙>c甲>c乙
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】做一条垂直于t轴的直线，当升高的温度相同时，根据可知，比热容越大，吸收的热量越多，其中甲物质吸收的热量最多，故甲的比热容最大，丙吸收的热量最小，故丙的比热容最小，乙居中，A选项正确。
故答案为：A
2．用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热，根据测得的数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图像（如图乙），在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，分别用ma、mb、ca、cb表示两液体的质量和比热容，在给出的四个判断中，下面的组合正确的是（ ）
①ma=mb，ca>cb②ma=mb、ca＜cb③ca=cb，ma＜mb④ca=cb，ma>mb
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
【答案】C
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】已知在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计热量散失，
（1）若
吸收相同的热量时，由图像可知：a的温度升高幅度大 知，a的比热容较小，即
故①错误，②正确；
（2）若
吸收相同的热量时，由图像可知：由 知，b的质量较大，即
故③正确，④错误。
ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C
3．如图所示是甲、乙两杯液体（两个烧杯完全相同），用相同的电加热器加热过程中，液体温度随时间变化的图像。根据图像，下列判断中正确的是（ ）
A．若甲、乙是等质量的不同液体，则甲的比热容较大
B．若甲、乙是质量不等的同种液体，则甲的质量较大
C．若甲、乙是等质量的不同液体，则加热相同时间，乙吸收的热量较少
D．无论甲、乙质量和种类是否相同，乙的质量和比热容的乘积较大
【答案】D
【知识点】热量的计算
【解析】用相同的电加热器加热相同的时间，甲、乙两种液体吸收的热量相同。
A．根据公式Q吸=cmΔt可知，吸收的热量相同、质量相同，温度的变化量越大，比热容越小，由图可知，甲液体的温度变化量大于乙液体，因此甲的比热容较小，A不符合题意；
B．根据公式Q吸=cmΔt可知，液体的比热容相同，吸收的热量相同，质量越小，温度的变化量越小，由图可知，甲液体的温度变化量大于乙液体，因此甲的质量较小，B不符合题意；
C．用相同的电加热器加热相同的时间，甲、乙两种液体吸收的热量相同，C不符合题意；
D．根据公式Q吸=cmΔt可得，在加热相同的时间内，液体吸收的热量相同，由图可知，甲液体的温度变化量大于乙液体，所以乙液体的质量和比热容的乘积较大，D符合题意。
故答案为：D
4．用相同的燃料分别对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失）。如图所示是甲、乙的温度随加热时间变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
A．沸腾前，升高相同温度，甲吸收的热量较多
B．4~8分钟，甲的内能在减小
C．乙内能增大时，温度一定升高
D．甲、乙的比热容之比为2∶3
【答案】A
【知识点】热量的计算
【解析】A．用相同燃料加热时，通过加热时间反映吸收热量的多少，沸腾前，升高相同温度，甲所用的时间大于乙的时间，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，A符合题意；
B.4~8分钟，甲的温度升高，吸收热量，内能增大，B不符合题意；
C．乙从第10min开始，吸收热量，内能增大，温度保持不变，是沸腾过程，C不符合题意；
D．质量和初温相等的甲、乙两种液体加热到100℃，升高的温度相同，甲的时间是8min，乙的时间是4min，甲吸收的热量是乙吸收的热量的2倍，由Q=cmΔt可知，Q与c成正比，甲、乙的比热容之比为2∶1，D不符合题意。
故答案为：A
5．质量相同的铜块和铝块（已知c铝>c铜），它们的初温相同；当它们放出相同的热量后，下列说法中正确的是（ ）
A．铝块下降的温度较高
B．铝块的末温较低
C．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铝块传向铜块
D．当它们互相接触时，会发生热传递，内能从铜块传向铝块
【答案】C
【知识点】热传递改变物体内能；热量的计算
【解析】AB．质量相同的铜块和铝块，当它们放出相同的热量后，因为铝的比热容大于铜的比热容，根据公式可得，铝降低的温度小，因为铝和铜的初温相同，所以铝的末温高，A不符合题意，B不符合题意；
CD．热传递时能量总是从温度高的物体传向温度低的物体，所以把铝和铜接触时，因为铝的末温高，所以内能会从铝传向铜，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C
6．甲、乙两物体质量都为2kg，丙物体质量为1kg，三个物体温度都升高1℃，吸收热量如图所示，则（ ）
A．甲的比热容为3000J/(kg·℃)
B．甲的比热容比乙的大
C．乙和丙的比热容相等
D．吸收相同热量，甲升高的温度大于丙
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】ABC．由图可知甲物体吸收的热量Q甲=3000J，乙物体吸收的热量Q乙=2000J，丙物体吸收的热量Q丙=2000J，甲的比热容为
乙的比热容为
丙的比热容为
所以甲的比热容比乙的大，乙的比热容小于丙的比热容，B符合题意，AC不符合题意；
D．当甲、丙吸收相同热量时，甲升高的温度为
丙升高的温度为
所以甲升高的温度小于丙升高的温度，D不符合题意。
故答案为：B
7．下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（ ）
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/J/(kg ℃) 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A．不同物质的比热容一定不同
B．物质的状态发生变化，比热容不变
C．水和煤油吸收相同的热量，煤油升高的温度较多
D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，铝块吸收的热量较多
【答案】D
【知识点】比热容；热量的计算
【解析】A．不同物质的比热容可能相同，例如煤油和冰的比热容相同，A不符合题意；
B．物质的状态发生变化，比热容也发生变化，例如冰和水，B不符合题意；
C．两种物质质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的少，煤油的比热容小，煤油温度升高的多，此处质量不一定相同，所以无法判断，C不符合题意；
D．质量相等的铝块和铜块升高相同的温度，比热容大的，吸收热量多，所以铝块吸收的热量较多，D符合题意。
故答案为：D
8．某工人在野外施工，需要将质量为4.2kg，初温为10℃的铝合金工件升高一定的温度，除了保温瓶中尚存的温度为90℃的1.2kg热水外，无其它热源。工人将热水分成5等份，将铝合金工件依次放入这5份热水中（每次热传递完全），放入第四份热水前，铝合金工件的温度为多少？已知铝合金的比热容为0.88×103J/（kg ℃），不计工件与热水向周围环境传递热量（ ）
A．47.7℃ B．51.2℃ C．59.5℃ D．66.0℃
【答案】B
【知识点】热量的计算
【解析】如将1.2kg热水分5次倒出,每次倒出m0＝0.24kg，在第一次使热水与构件达到热平衡的过程中：Q1＝c0m0(t t1),Q′1＝cm(t1 t0),∵Q1＝Q′1,∴c0m0(t t1)＝cm(t1 t0),即：4.2×103J×0.24kg×(90℃ t1)＝0.88×103J×4.2kg×(t1 10),解得：t1 27.1℃，同理在第二次使热水与构件达到热平衡的过程中：c0m0(90℃ t2)＝cm(t2 t1),即4.2×103J×0.24kg×(90℃ t2)＝0.88×103J×4.2kg×(t2 27.1)，解得：t2 40.6℃, 同理在第三次使热水与构件达到热平衡的过程中：c0m0(90℃ t3)＝cm(t3 t2),即4.2×103J×0.24kg×(90℃ t3)＝0.88×103J×4.2kg×(t3 40.6)，解得t3＝51.2℃，即放入第四份热水前，铝合金工件的温度为51.2℃，
故答案为：B
二、填空题
9．在壶里装了2千克水，水的比热容是，把这壶水从20℃加热到100℃，则水的比热容将 （选填“变小”或“变大”或“不变”），水吸收了 热量。
【答案】不变；
【知识点】比热容；热量的计算
【解析】比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态有关，与温度变化无关，故填不变。
根据热量公式可得
10．小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出： （选填“甲”或“乙”）物质为水，另一种液体在0﹣15min内放出的热量为 J。
【答案】甲；4.2×104
【知识点】热量的计算
【解析】相同时间内，两种液体放出的热量相等，且两种液体质量相等，由图可知，15mm内，甲降低20℃，乙降低40℃，根据Q=cm△t可知，甲的比热容大于乙，所以若甲乙两种液体中，有一种液体是水，则这种液体一定是甲液体。
0~15mim水放出的热量Q水放=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
由题知0~15mim内，水和另一种液体放出的热量相等，所以Q乙放=Q水放=4.2×104J
即另一种液体在0﹣15min内放出的热量为4.2×104J。
11．把1kg的水从60℃开始加热至沸腾，温度随时间变化的图像如图，由图像可知，水的沸点是 ℃;水从70℃加热至90℃需要吸收的热量是 J;水沸腾时，水面上方的气压 一个标准大气压(最后一空选填“大于”“小于”或“等于”)．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】98；8.4×104；小于
【知识点】热量的计算
【解析】由图知，继续加热水温不变时，说明已经沸腾，水温为98℃不变，即水的沸点是98℃．水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（90℃-70℃）=8.4×104J；沸点跟气压有关，气压越高，沸点越高．标准大气压下水的沸点是100℃．图中水的沸点是98℃，说明水面上方的气压小于1个标准大气压．
12．如图所示，两个相同规格的电加热器，同时加热初温相同的不同液体，已知两种液体的质量大小关系是m甲乙，其温度随时间变化如表所示，若在单位时间内液体吸收的热量相同，不计散热，且液体均未沸腾，加热时间为5min，两杯液体吸收的热量Q甲 Q乙（选填“大于”或“等于”或“小于”），根据上述信息，是否能分析出甲，乙液体的比热容的大小关系？ （选填“能”或“不能”），若能，请分析并判断哪种液体比热容更大：若不能，则请说明原因： 。
时间t/min 0 1 2 3 4 5
甲的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
乙的温度/℃ 20 25 30 35 40 45
【答案】等于；能；由题意可知，两个电加热器规格相同，同时加热初温相同的不同液体，且加热时间相同，均为5min，故可知两杯液体吸收的热量相等，即Q甲=Q乙。由可知，液体的比热容为由中可知，Q甲=Q乙，由题意可知，m甲乙，且由表中数据可知故可知c甲>c乙，即甲液体的比热容更大。
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】由题意可知，两个电加热器规格相同，同时加热初温相同的不同液体，且加热时间相同，均为5min，故可知两杯液体吸收的热量相等，即Q甲=Q乙。
由可知，液体的比热容为
由中可知，Q甲=Q乙，由题意可知，m甲乙，且由表中数据可知
故可知c甲>c乙，即甲液体的比热容更大。
三、实验探究题
13．小明用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热，如图甲所示，以探究水和煤油的吸热能力．
（1）在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；
（2）实验中，是通过比较 来间接反映煤油和水吸收的热量，这样的实验方法物理学中称为 （选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”）；
（3）小明根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热10mim，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量， 升高的温度更高，由此可见， 的比热容较大；
（4）由图象可知，水的沸点是 ℃，煤油的比热容是 J/（kg ℃）．[已知c水=4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】（1）质量
（2）加热时间；转换法
（3）等于；煤油；水
（4）98；2.1×103
【知识点】比较不同物质吸热的情况实验
【解析】(1)根据控制变量法可知，要比较水和煤油的吸热能力，应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水；
(2)实验中，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量，这样的实验方法物理学中称为转换法；
(3)根据转换法，加热10mim，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；由图象知，加热相同时间，煤油升高的温度更高，根据比较吸热能力的第2种方法可知，水的吸热能力强，水的比热容较大；
(4)由图象可知，水的沸点是98℃；
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象，温度都升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，即煤油吸热与水吸热之比为 ，根据c= 可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容与吸热多少成正比，故煤油的比热容：c煤油= c水= ×4.2×103J/（kg ℃）=2.1×103J/（kg ℃）．
四、计算题
14．地热能是一种可再生能源，人类很早以前就开始利用地热能，例如温泉沐浴、医疗，地下热水取暖、建造农作物温室、水产养殖及烘干谷物等．试计算 的温泉水从 下降到 放出的热量。温泉水的密度为 ，比热容为 。
【答案】解：根据题意， 温泉水的质量为
由热量的计算公式 可得
答：温泉水从 下降到 放出的热量为 。
【知识点】密度公式及其应用；热量的计算
【解析】利用密度计算公式m=ρV求得 温泉水的质量，再由热量的计算公式 可得放出的热量。
15．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量……比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同昵？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。已知水的比热容为，求：
（1）CD段水吸收的热量是多少？
（2）计算出冰的比热容；
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。
【答案】（1）解：冰的质量为0.5kg，冰熔化成水，状态变化，质量不变，水的质量是0.5kg，由图象知，在CD段(历时10分钟)，水从0℃升高到20℃，水吸收的热量为
答：CD段水吸收的热量是4.2×104J
（2）解：由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，由图象可知，冰从-20℃吸收热量升高到0℃，需要5min，为水吸收热量所需时间的一半，则冰吸收的热量
冰的比热容为
答：冰的比热容是
（3）解：0.5kg的水在10min内吸收的热量为为4.2×104J，由题意知，相同时间冰和水吸收的热量相同，则0.5kg冰从5min到45min全部熔化，需要的时间t′=45min -5min =40min
吸收的热量Q′=4.2×104J×4=1.68×105J
1kg冰全部熔化，需要吸收的热量为0.5kg冰完全融化吸收热量的两倍，即为Q冰1=1.68×105J×2=3.36×105J
即1kg冰全部熔化，吸收的热量为3.36×105J，则冰的熔化热λ=3.36×105J/kg
答：冰的熔化热λ为3.36×105J/kg。
【知识点】熔化和凝固的温度—时间图象；热量的计算
【解析】（1）冰变成水，物质的状态变化，质量不变。CD段是水，知道水的质量、比热、温度变化，根据Q=cm△t，计算水吸收的热量。求出1min冰或水吸收的热量。
（3）在AB段，知道吸收的热量、质量、温度变化量，根据Q=cm△t，计算冰的比热。
（4）根据0.5kg冰，1min吸收的热量，求出0.5kg冰全部熔化时吸收的热量，然后求出熔化热。
16．如图所示，是小羽同学做冰熔化实验时绘制的温度—时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像，计算：[ ， ]
（1）CD阶段物质吸收的热量是多少？
（2）BC阶段物质吸收的热量是多少？
【答案】（1）解： 由于冰化水、质量不变，所以CD段水的质量不变也是100g=0.1kg，物质吸收的热量：
（2）解：BC段的加热时间是10min，CD段的加热时间也是10min，因为相同时间内物质吸收的热量相同，所以BC段物质吸收热量与CD段相同， 即：
【知识点】热量的计算
【解析】加热过程中，冰的质量不变，CD段表示熔化完成，物质为水，根据热量公式Q＝cmΔt列求出CD阶段物质吸收的热量；用同一热源加热不同物质时，加热相同时间，物质吸收的热量相同。人教版物理九年级全册
13.3《比热容 第二课时》教学设计
课题名 13.3 比热容 第二课时
教学目标 能够利用比热容知识来解释生活中的一些现象。 会进行简单的热量计算。
教学重点 知道比热容是物质的一种特性，会进行简单的吸、放热计算
教学难点 用比热容解释简单的自然现象。
教学准备 教师准备：多媒体平台、课本等 学生准备：课本
教学过程 新课导入 思考：为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大 这是由于海水的比热容大，沙石比热容小，海水与沙石比较，吸收或放出同样的热量，升高或降低的温度较小， 白天在受太阳照射条件相同时， 海水的温度变化要小些， 沿海地区比内陆地区温升慢， 夜晚放热， 沿海地区温度降低也少。 吐鲁番夏天最高温度大多在四十多摄氏度，居中国之首，而火焰山又是吐鲁番最热的地方，其表面温度最高曾达到八十多摄氏度。但一到晚上气温一下子就降到二十多摄氏度，空调都不用开 。 思考一下，这是为什么呢？ （这是因为沙子的比热容小，白天升温快，气温上升快；夜晚降温快，气温下降的快） 新知相授 利用比热容的知识解释一些现象 谈起夏日海风，你可知道，在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著，白天和夜晚的风向往往是不同的，你知道白天风是从哪里吹向哪里？夜晚呢？ 教师结合图片进行讲解 钢筋水泥都市，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，应该如何应对呢？ 在我们身边，我们经常种草种树，增加水蒸气蒸腾；修建人工湖，利用水的吸热本领强，来调节气温。 小结： 1.由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。 2.由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气温。 热量的计算 水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），表示什么意义呢？ 物理意义：质量为1kg的水，温度升高1℃，要吸收4.2×103J的热量. （教师结合PPT和同学们讲解质量、温度的变化和热量的关系） 那么，如果知道有m kg水，加热前初始温度为t0 ℃，加热后温度为t ℃，那么它吸收了多少热量呢？ 通过以上的分析，我们知道吸收的热量=比热容×质量×升高的温度 因此，我们可以提炼出两个计算公式：Q吸= cm(t1-t0)；Q放= cm(t0-t1) 其中，m为物体质量，t1:物体初温度，t2:物体末温度。 通过上面两个式子，我们还可以得到三个变形式：，,。 热平衡 接下来讲一下热平衡 概念：热平衡是指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”. 热平衡方程：Q吸 = Q放. 接下来完成【例1】、【例2】、【例3】： 【例1】把1 kg的水从60 ℃开始加热至沸腾，其温度随时间变化的图像如图所示，由图像可知，水的沸点为________________℃，沸腾过程的特点是_____________________；这些水由60 ℃加热至90 ℃需要吸收的热量为_____________J。[c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] 【答案】98；吸热且温度不变；1.26×105。 【例2】质量为2 kg的水温度升高5 ℃，求它吸收的热量Q吸。[水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）] 解：水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×5 ℃＝4.2×104 J。 【例3】有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，质量是1.5 g，将它投入到某种液体中，该液体的初温是10 ℃，质量是26 g ,液体的温度达到20 ℃后不再升高。不考虑周围环境的影响和热损失，c铁=0.46×103 J/(kg·℃)。求： （1）铁钉放出的热量。 （2）该液体的比热容。 解：（1）铁钉放出的热量Q放=c铁m铁Δt=0.46×103 J/(kg·℃)×1.5×10-3 kg×(800 ℃－20 ℃)=538.2 J。 （2）由题可知，Q吸=Q放=538.2 J，又因为Q吸=c液m液Δt′, 通关秘籍： 1. 进行热量计算时,单位要统一,质量的单位要用kg。 2. 如果吸、放热过程中伴随着物态变化，则意味着物质的比热容也发生改变，则不能使用热量公式。 3. 注意题目中与温度有关的字眼，“升高”“升高了”对应的是温度的变化量；“升高到”“加热到”对应的是末温。 4. 若题目中提到“不考虑热量损失”，说明高温物体放出的热量全部被低温物体吸收，即Q吸=Q放，最后两物体温度相同，达到“热平衡”。 课堂练习 1.一杯水由80℃降低至20℃放出的热量为Q1,它由30℃升高到70℃吸收的热量为Q2,则（ ） A. Q1Q2 C. Q1=Q2 D. 无法比较 【答案】B 2. 已知水的比热容是4.2×103 J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ） A. 6×104 J B. 6×105 J C. 6×106 J D. 6×107 J 【答案】B 周末，小明用热水为家人热盒装牛奶，他把3盒牛奶放入装有温度为90 ℃、质量为2 kg热水的盆中，经过一段时间，3盒牛奶的温度都从10 ℃变成了45 ℃。 已知：每盒牛奶的质量为0.25 kg，牛奶的比热容为4.0×103 J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）。求这段时间内3盒牛奶从水中吸收的热量。 解：这段时间内每盒牛奶从水中吸收的热量 Q吸=c牛奶mΔt=4×103 J/（kg·℃）×0.25 kg×（45 ℃-10 ℃）=3.5×104 J， 3盒牛奶吸收的总热量Q吸总=3Q吸=3×3.5×104 J=1.05×105 J。 答：（略） 本节课结束，谢谢大家！！！
布置作业 完成对应的同步练习
板书设计
教学反思
