12.3 物质的比热容--2025-2026学年沪粤版物理九年级上册教学课件

(共37张PPT)
12.3 物质的比热容
第十二章 内能与热机
沪粤版2025-2026学年 物理九年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
12.3 物质的比热容
教学目标
深刻理解比热容的概念，能准确表述其定义和单位。
明确比热容是物质的一种特性，知道不同物质比热容一般不同，同种物质不同状态比热容也可能不同。
能运用比热容知识解释生活中的相关现象。（重点）
熟练利用比热容公式进行热量的计算。（难点）
了解比热容在生产和生活中的广泛应用，体会物理知识与实际的联系。
比热容的概念
探究实验：比较不同物质的吸热能力
在日常生活中，我们会发现这样的现象：同样的阳光照射下，海水升温慢，沙滩升温快；在同样的炉火上加热，水升温慢，油升温快。这说明不同物质的吸热能力不同。
为了定量比较不同物质的吸热能力，我们进行如下实验：取质量相同的水和食用油，分别装入相同的容器中，用相同的热源加热，使它们升高相同的温度，观察加热时间的长短。实验发现，使水升高相同温度所需的加热时间更长，这表明水吸收的热量更多，即水的吸热能力比食用油强。
比热容的定义
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，叫做这种物质的比热容，用符号 “c” 表示。
比热容的单位
比热容的单位是由热量单位、质量单位和温度单位组合而成的，为焦每千克摄氏度，符号是 J/(kg ℃)。
比热容的物理意义
以水的比热容为例，水的比热容是 4.2×10 J/(kg ℃)，它表示 1kg 的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是 4.2×10 J。
不同物质的比热容不同，这反映了它们吸热或放热能力的差异。比热容越大，物质的吸热或放热能力越强，即温度变化相同时，吸收或放出的热量越多；吸收或放出相同热量时，温度变化越小。
比热容是物质的特性
特性表现
比热容只与物质的种类有关，不同种类的物质，比热容一般不同。例如，水的比热容是 4.2×10 J/(kg ℃)，而砂石的比热容约为 0.92×10 J/(kg ℃)。
同种物质的比热容还与物质的状态有关。例如，冰的比热容是 2.1×10 J/(kg ℃)，与水的比热容不同。
比热容与物质的质量、温度变化量、吸收或放出的热量等均无关。无论一块铁的质量是大是小，温度升高或降低多少，它的比热容都是固定的 0.46×10 J/(kg ℃)。
常见物质的比热容（常温常压下）
物质
比热容 c/[J/(kg ℃)]
物质
比热容 c/[J/(kg ℃)]
水
4.2×10
铝
0.88×10
酒精
2.4×10
铁
0.46×10
煤油
2.1×10
铜
0.39×10
冰
2.1×10
水银
0.14×10
（通过表格可以直观地看出不同物质比热容的差异，水的比热容在常见物质中是比较大的）
利用比热容解释现象
海陆风的形成：
白天，太阳照射下，海洋和陆地都吸收热量。由于水的比热容大于砂石的比热容，在质量相同、吸收相同热量时，海水升温慢，陆地升温快。陆地上的空气受热膨胀上升，海洋上的冷空气补充过来，形成海风。
夜晚，没有太阳照射，海洋和陆地都放出热量。同样，因为水的比热容大，海水降温慢，温度较高；陆地降温快，温度较低。海洋上的空气受热膨胀上升，陆地上的冷空气补充过去，形成陆风。
沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大：
沿海地区靠近海洋，水的比热容大。白天，吸收相同热量，海水升温少，周围气温不会太高；夜晚，放出相同热量，海水降温少，周围气温不会太低，所以昼夜温差小。
内陆地区多砂石，砂石的比热容小。白天，吸收相同热量，砂石升温多，气温高；夜晚，放出相同热量，砂石降温多，气温低，所以昼夜温差大。
汽车发动机用水做冷却剂：
水的比热容较大，在质量相同、升高相同温度时，水吸收的热量多，冷却效果好。所以汽车发动机常用水来冷却，通过水的循环带走发动机工作时产生的大量热量，保证发动机正常工作。
暖气用水做散热介质：
水的比热容大，在质量相同、降低相同温度时，水放出的热量多。暖气系统中用水作为散热介质，可以在降温过程中释放更多的热量，提高取暖效果。
比热容与热量计算
计算公式回顾
当物体温度升高时，吸收的热量：Q 吸 = cm (t - t )
其中，c 为物质的比热容，m 为物体质量，t 为末温，t 为初温，(t - t ) 为升高的温度。
当物体温度降低时，放出的热量：Q 放 = cm (t - t)
其中，(t - t) 为降低的温度。
例题解析
例题 1：质量为 5kg 的水，温度从 20℃升高到 90℃，需要吸收多少热量？[c 水 = 4.2×10 J/(kg ℃)]
已知：m=5kg，t =20℃，t=90℃，c=4.2×10 J/(kg ℃)
求：Q 吸
解：根据吸热公式 Q 吸 = cm (t - t )，代入数据得：
Q 吸 = 4.2×10 J/(kg ℃)×5kg×(90℃-20℃)=4.2×10 ×5×70J=1.47×10 J
答：需要吸收 1.47×10 J 的热量。
例题 2：质量为 3kg 的铁块，温度从 100℃降低到 20℃，放出了多少热量？[c 铁 = 0.46×10 J/(kg ℃)]
已知：m=3kg，t =100℃，t=20℃，c=0.46×10 J/(kg ℃)
求：Q 放
解：根据放热公式 Q 放 = cm (t - t)，代入数据得：
Q 放 = 0.46×10 J/(kg ℃)×3kg×(100℃-20℃)=0.46×10 ×3×80J=1.104×10 J
答：放出了 1.104×10 J 的热量。
例题 3：质量为 2kg 的某种液体，温度从 25℃升高到 55℃，吸收了 2.52×10 J 的热量，求这种液体的比热容。
已知：m=2kg，t =25℃，t=55℃，Q 吸 = 2.52×10 J
求：c
解：根据 Q 吸 = cm (t - t )，可得 c=Q 吸 /[m (t - t )]
代入数据得：c=2.52×10 J/[2kg×(55℃-25℃)]=2.52×10 /(2×30) J/(kg ℃)=4.2×10 J/(kg ℃)
答：这种液体的比热容是 4.2×10 J/(kg ℃)，可能是水。
比热容的应用
农业生产：
早春时节，为了防止农作物受冻，农民常常傍晚向田里灌水，夜间温度降低时，水放出热量，使田间温度不会降得太低，保护农作物；白天再把水放掉，让土壤吸收热量升温，有利于农作物生长。这是利用了水的比热容大的特性。
建筑行业：
一些建筑物的墙体采用空心砖，空心部分可以填充空气。空气的比热容较大，而且是热的不良导体，能起到很好的保温和隔热作用，使室内冬暖夏凉，节约能源。
食品加工：
煮食物时，用水煮比用油炸更容易控制温度。因为水的沸点是 100℃（标准大气压下），在沸腾过程中，水吸收热量但温度保持不变，食物可以在相对稳定的温度下煮熟；而油的沸点较高，容易使食物炸焦。同时，水的比热容大，能提供更充足的热量，使食物受热均匀。
课堂练习
比热容的定义是（ ），单位是（ ），符号是（ ）。
水的比热容是 4.2×10 J/(kg ℃)，它的物理意义是（ ）。
质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，（ ）升高的温度多；升高相同的温度，（ ）吸收的热量多。（煤油的比热容小于水的比热容）
下列说法中正确的是（ ）
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，比热容越大
D. 物体的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、热量无关
质量为 10kg 的水，温度从 30℃升高到 80℃，需要吸收多少热量？[c 水 = 4.2×10 J/(kg ℃)]
课堂总结
比热容是衡量物质吸热或放热能力的物理量，定义为一定质量的某种物质温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比。
比热容是物质的特性，只与物质种类和状态有关，与质量、温度变化、吸放热多少无关。
水的比热容较大，在生活、生产中有很多应用，如冷却、取暖、调节气候等。
利用比热容公式 Q 吸 = cm (t-t ) 和 Q 放 = cm (t -t) 可进行热量计算，解决实际问题。
课后作业
质量为 5kg 的砂石，温度从 20℃升高到 70℃，吸收了多少热量？（砂石的比热容 c=0.92×10 J/(kg ℃)）
一块质量为 2kg 的铁块，放出了 3.68×10 J 的热量，温度降低了多少？（c 铁 = 0.46×10 J/(kg ℃)）
为什么北方的冬季，暖气片中用水作为散热介质？结合比热容的知识进行解释，并查阅相关资料，了解其他地区的取暖方式及其原理。
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课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
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小结梳理
学习目录
1
复习引入
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新知讲解
3
典例讲解
沙漠从5℃－38℃
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
海滨从24℃－28℃
观察与思考
中 午
夜晚，沙子变凉了而海水却很温暖
傍 晚
白天，沙子很烫而海水很凉
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
观察与思考
1.能通过实验探究得出不同物质的吸热能力不同。
2.了解比热容的概念；知道比热容是物质的一种特性。
3.能够利用比热容知识来解释生活中的一些现象。
4.会进行简单的吸热（放热）计算。
学习目标
我们已经知道，水在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量相等。那么，不同物质 ( 如水和砂石 ) ，在质量相等、温度变化相同时，它们吸收或放出的热量也相等吗？
一、不同物质的吸热、放热性能
观察与思考
我猜想
物体在温度升高时吸收的热量，跟物体的质
量有关，和升高的温度有关 。
还可能与什么有关？
我猜到
可能与物质的种类有关。
1.如何使水和砂石温度升高？
2.研究不同物质吸收热量的能力，所要控制的因素：
质量相同
升高的温度相同
加热的热源要相同
实验与探究
方案一：取等质量的水和砂石，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。
方案二：取等质量的水和砂石，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
我们就选你
3.你打算用哪种方法验证猜想？
研究对象：砂石、水
设计实验
实验方案：用两盏相同的酒精灯分别给
盛在两个规格相同的烧杯里的质量相等
的水和砂石加热，用温度计测量水和砂
石的温度变化。
数据记录表：
加热时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt /℃
砂石升高的温度Δt /℃
保持水和砂石的质量相同，加热相同的时间（吸收的热量相同），比较升高的温度。
进行实验
吸收相同热量时，谁升温更快？
如果要水和砂石升高相同的温度谁需要的时间更长？
水
砂石
分析论证
加热时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt /℃ 5 5 5 5 5 5
砂石升高的温度Δt /℃ 10 10 10 10 10 10
质量相等的砂石和水升高相同温度时，水比砂石需要的时间_____（选填“长”或“短”），升高相同温度时水比砂石吸收的热量____（选填“多”或“少”）。
这说明：质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量_______（选填“相同”或“不同”）。
长
多
不同
归纳与小结
定义：
符号：
单位：
c
焦耳每千克摄氏度，J/(kg·℃)
比热容是物质的一种属性，数值上等于1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。
在物理学中，用比热容表示物质的吸热、放热性
能，比热容的大小在数值上等于1kg的某种物质，温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
二、比热容
水的比热容是：
4.2× 103J／（kg·℃）
4.2×103焦耳每千克摄氏度
1kg水每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
读作:
物理意义：
一些常见物质的比热容
表中数据可以看出，水的比热容是砂石比热容的4倍多。显然，对于质量相等的水和砂石来说，在吸收相等热量的情况下,水的温度上升得少，而砂石的温度上升得多。
物 质 比热容c/[J·(kg ℃)-1] 物 质 比热容c/[J·(kg ℃)-1]
水 4.2 x 103 铝 0.88 x 103
酒精 2.4 x 103 干泥土 0.84 x 103
煤油 2.1 x 103 铁、钢 0.46 x 103
冰 2.1 x 103 铜 0.39 x 103
蓖麻油 1.8 x 103 汞 0.14 x 103
砂石 0.92 x 103 铅 0.13 x 103
物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
因此，可以用比热容来鉴别物质的种类。
总结：
中午，我们在水边玩耍的时候，脚踩在沙子上有什么感觉？踩在水中有什么感觉？为什么有不同的感觉？
观察与思考
砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下，砂石的比热容小，温度变化大；海水的比热容大，温度变化小。故感觉砂石烫，海水不那么烫。
如图，人们选择用水给发动机冷却，用水取暖，这是为什么？
水的比较容大，等质量的水和其他物质相比，吸收同样的热量，水的温度升得慢，制冷效果好；降低同样的温度，水放出的热量比较多，取暖效果较好。
观察与思考
如图，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？
观察与思考
三、四月份昼夜温差大，夜晚气温降低，在稻田里灌些水，由Q=cmΔt可知，在夜晚时，水和泥土相比，水的比热容较大，在相同的条件下放出相同的热量，水的温度下降较少，从而使秧苗的温度不至于太低而被冻坏；白天，将水放掉，因为泥土的比热容较小，吸收相同的热量温度升高得较多，有利于秧苗生长。
（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。
归纳与小结
知道了物质的比热容c，又知道这种物质的质量m，以及升高的温度(t2-t1)。根据比热容的公式:
可计算出物体温度升高时吸收的热量:Q吸=cm(t2-t1)。
同理，物体的温度由t1降低至t2时放出的热量可以写成
Q放=cm(t1-t2)。
三、热量的计算
例题： 质量为2kg的砂石，温度从10℃升高到20℃，吸收了多少热量
解：查得砂石的比热容:c砂=0.92 ×103J/( kg·℃)。
升高的温度t2-t1=20℃-10℃=10℃，
砂石的质量m=2kg，
由热量计算公式得
Q吸=c砂m (t2-t1)=0.92×10 J/ (kg·℃ ) ×2kg ×(20 ℃-10℃)
= 1.84×104J。
答:砂石吸收的热量为1.84×104J。
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1.[原创题]小点同学探究水和食用油的吸热能力。
【实验思路】
(1)选用规格相同的电加热器分别给相同质量和初温的水和食用油两种液体加热，使水和食用油在相同的时间内吸收的热量______，实验中用到的物理方法有__________法和转换法。
相同
知识点1
比较不同物质的吸热能力
控制变量
【实验过程】
(2)小点使用如下装置进行实验，除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和________。
(3)实验过程中每隔2 min记录一次数据，实验数据如表所示。
秒表
加热时间/min 0 2 4 6 8
温度 /℃ 食用油 20 24 28 32 36
水 20 22 24 26 28
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(4)由表中数据可知，此实验中的水和食用油吸收相同热量，升高温度较大的是________；从开始加热到28 ℃时，____吸收的热量较多。
【实验结论】(5)________的吸热能力更强。
食用油
加热时间/min 0 2 4 6 8
温度 /℃ 食用油 20 24 28 32 36
水 20 22 24 26 28
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水
水
2．2025年1月宣城期末下列各种情况中，物质比热容会发生变化的是(　　)
A．一杯水倒掉一半
B．0 ℃的水凝固成冰
C．6 ℃的水变成4 ℃的水
D．将冰块挫成冰球
B
知识点2
比热容
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3．水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，它表示的物理意义是__________________________________________________________________________。
1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J
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4．“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国西北沙漠地区日温差较大的生动写照。产生这一现象的主要原因是(　　)
A．沙子比热容小
B．沙子比热容大
C．沙子密度小　
D．沙子密度大
A
知识点3
比热容的应用
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5．如图所示，某公司的数据运行服务器浸泡在装有冷却液的容器中。冷却液直接吸收服务器通电工作产生的热量，再进入外循环冷却，之后再送回服务器所在容器。此冷却液的比热容应该很________，该冷却液吸收热量后，它的比热容____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
大
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不变
6．[2025年1月淮北期末改编]生活中有许多利用水的比热容的实例，在下面的现象中，能显著突出水的比热容较大这一特性的是__________。
①用水来冷却汽车发动机效果好
②冬天，北方暖气用热水供暖
③在大陆地区昼夜温差比沿海地区大
④夏天，在教室的地面上洒水会感觉凉爽
⑤夜间，在秧田里灌水保温
⑥发现人中暑时，常在其额头上擦冷水降温
①②③⑤
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7．2024·滁州一模改编下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断错误的是(　　)
A.不同物质的比热容可能相同
B．相同物质在不同状态下的比热容一般不同
C．质量相等的水和煤油放出相等热量，水的温度降低得较少
D．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铜吸收的热量更多
D
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
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8．[2024·宜昌模拟]小明在两个相同的烧杯中分别装入质量和初温相同的水和某种液体，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，并画出了温度随时间变化的图像(如图所示)，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
D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少
D
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读图指导：
9.[新考法　2025·合肥阶段练]用稳定的热源给冰均匀加热，下列图像中能正确描述冰熔化规律的是(　　)
C
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10.[跨学科·地理　2024·苏州模拟]在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示的风向时，通常(　　)
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
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12.3 物质的比热容
一、探究物质的吸、放热性能
质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不相等的
二、比热容
1.定义
2.单位：焦每千克摄氏度，符号是 J/(kg·℃)
3.比热容是物质的一种属性，用字母 c 表示
4.比热容的应用
课堂小结
三、热量的计算
谢谢观看！