科学探究：物质的比热容
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第二节科学探究：物质的比热容
13.2 科学探究：物质的比热容一、提出问题：物质吸收热量的多少，与哪些因素有关？二、猜想与假设：猜想1：物质吸收热量的多少可能与有关；猜想2：物质吸收热量的多少可能与有关；猜想3：物质吸收热量的多少可能与有关；三、制定计划与设计实验：1、研究物质吸热的多少与物质种类的关系：实验方案：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
2、研究物质吸热的多少与质量的关系：实验方案：取质量不同的水，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
2、研究物质吸热的多少与升高的温度的关系：实验方案：取等质量的水，使其升高不同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。
四、进行实验与收集证据:记录数据表格结论一：相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量__________ 。
结论二：不同质量的同种物质，升高相同的温度，质量越大，吸收的热量________ 。
结论三：相同质量的同种物质，升高不同的温度，升高的温度越高，吸收的热量__________ 。
六、评估：1、控制变量法研究物质吸热的多少与物质种类的关系，需要控制__________相同。
研究物质吸热的多少与质量的关系，需要控制__________相同。
研究物质吸热的多少与升高的温度的关系，需要控制_________相同。
2、转换法用相同的电加热杯或酒精灯加热，通过比较加热的时间来判断吸收热量的多少。
把对热量的比较转换成对加热时间的比较。
3、比热表规律：（1）、规律：水的比热容最大，金属的比热容较小（液体的比热容一般大于固体的比热容）；（2）、记住：C铝> C铁> C铜> C铅；（3）、比热容是物质的一种特性，不同物质比热容一般不同；（4）、同一物质的比热容不随质量、形状、温度的变化而变化；（5）、同一物质，状态不同，比热容不同。
第二节比热容笔记
它的物理意义是:1千克的水温度每升高(或降低) 1℃,所吸收(或 放出)热量是4.2×103J
3、比热容的认识：
（1）物质的比热容大小仅与物质的种类和状态有关与物体的质量温度 等无关。
（2）水的比热容最大；不同的物质的比热容一般不同的
三、 水的比热容大在生活中的应用（其他条件相同时，水吸热最 多，放热也最多） 1、用冷水冷却发动机 、暖手宝内装水、寒冷的傍晚常在秧田里 灌一些水过夜等 2、调节气候、气温
四、比热容大小的比较方法：
其他条件相同时，吸收相同的热量，温度升高多的比热容小 其他条件相同时，升高相同的温度吸收热量多的比热容大 五、计算： Q=cm△t △t为温度的变化量，升温时 △t=t2-t1
降温时 △t=t1-t2
三个推导式： c= m= △t = 1、 计算时每个量都用国际制单位中的基本单位 2、先求温度差再求目标量 3、注意：温度的升高了（ △t ）和升高到（t2）的区别
第二节科学探究：物质的比热容
一、探究实验： • 1、测量器材： • 温度计、秒表（反应物体吸热的多少） • 2、实验方法：控制变量法、转换法 • 3、结论：
相同质量的同种物质，升高相同的温度吸收的热量相同 相同质量的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同
二、比热容(C) 1、定义：某种物质吸收(或放出)的热量与质量和升高的（或降低）温 度乘积的比 2、单位 ： J/（kg· ℃）读作： 焦耳每千克摄氏度 例如： 水的比热是4.2×103J/(kg ·℃)
科学探究：物质的比热容 物理九年级
水 因为水的比热容大 上升1℃所需的能量多 温度上升慢
常考的几种比热容：
c 水= 4.2×103 J/（kg · ℃）
c 酒精= 2.4×103 J/（kg · ℃）
c 煤油= 2.1×103 J/（kg · ℃）
2）物理意义：
c 冰= 2.1×103 J/（kg · ℃）
c 水= 4.2×103 J/（kg · ℃）
4.2×103J
c 冰= 2.1×103 J/（kg · ℃）
4、某水池昼夜温差为2℃，期间共放出3.36×107J的热量， 问水池有多少水？
4×）
m：物体的质量。 单位：（kg）
∆t：温度差
单位：（℃）
1、对质量是50kg的水进行加热，使水温从40℃加热到80℃， 则吸收多少热量？ 8.4×106J
2、500g的水，要从20℃加热到沸腾需要吸收多少热量？
1.68×105J
3、200g的冰由-10℃下降到-20℃需要放出多少热量？
1 kg的水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J
c 煤油= 2.1×103 J/（kg · ℃）
1 kg的煤油温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是2.1×103 J
二、实验操作及物理属性
（1）实验操作
方法一：保持质量相同，在加热时间 （吸收热量）相同的情况下，比较上 升温度的大小
相同时间内，上升的温度数值 越小 说明比热容越大
方法二：保持质量相同，物体升高的温 度相同，比较所需要的时间
所需要的时间越长证明该物质的 比热容越大
解释以下几种生活中的现象？
发动机水冷系统
暖气里热水供暖
白天：海风
黑夜：陆风
思考：在海边为什么会出现冬暖夏凉的现象？
常考的几种比热容：
c 水= 4.2×103 J/（kg · ℃）
c 酒精= 2.4×103 J/（kg · ℃）
c 煤油= 2.1×103 J/（kg · ℃）
2）物理意义：
c 冰= 2.1×103 J/（kg · ℃）
c 水= 4.2×103 J/（kg · ℃）
4.2×103J
c 冰= 2.1×103 J/（kg · ℃）
4、某水池昼夜温差为2℃，期间共放出3.36×107J的热量， 问水池有多少水？
4×）
m：物体的质量。 单位：（kg）
∆t：温度差
单位：（℃）
1、对质量是50kg的水进行加热，使水温从40℃加热到80℃， 则吸收多少热量？ 8.4×106J
2、500g的水，要从20℃加热到沸腾需要吸收多少热量？
1.68×105J
3、200g的冰由-10℃下降到-20℃需要放出多少热量？
1 kg的水温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是4.2×103 J
c 煤油= 2.1×103 J/（kg · ℃）
1 kg的煤油温度升高或降低1 ℃吸收或放出的热量是2.1×103 J
二、实验操作及物理属性
（1）实验操作
方法一：保持质量相同，在加热时间 （吸收热量）相同的情况下，比较上 升温度的大小
相同时间内，上升的温度数值 越小 说明比热容越大
方法二：保持质量相同，物体升高的温 度相同，比较所需要的时间
所需要的时间越长证明该物质的 比热容越大
解释以下几种生活中的现象？
发动机水冷系统
暖气里热水供暖
白天：海风
黑夜：陆风
思考：在海边为什么会出现冬暖夏凉的现象？
13.2 科学探究：物质的比热容
0.29×103 0.88×103
0.84×103 0.46×103 0.39×103 0.14×103
说一说铜和酒精的热值 的物理意义。
分析比热表，可以找出哪些规律 ？
J/(kg ·℃)
水 酒精 煤油 蓖麻油 冰 空气 4.2×103 2.4×103 2.1×103 1.8×103 2.1×103 1.0×103 砂石 铝 干泥土 铁、钢 铜 水银 0.29×103 0.88×103 0.84×103 0.46×103 0.39×103 0.14×103
讨论 ：
水的比热容大，在质量一定的条件 1、汽车发动机为何用水来冷却？ 下水降低相同温度时, 放出的热量 2、冬天的散热器（俗称暖气片） 多，用热水水取暖效果好。 为何用热水供暖？
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？
C 0℃的水变成4 ℃的水 D 将铁块锉成铁球
3、烧杯中装有酒精，现用去一半， 则剩余酒精的下列物理量中，发生改 变的是（ ）
A.质量 B.密度 密度、比热容的大小 C.比热容 D.沸点
A
取决于物质的种类
生活·物理·社会 水的比热容大，在质量一定的条 “水的比热容大”这一 件下水升高相同温度时，吸热多， 特点在人们的日常生活和生产 用水作冷却剂效果好。 中具有重要的意义。
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? 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不 一样？
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？
设计实验
1、如何使水和沙子温度升高？
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 信息快递
13.2科学探究：物质的比热容 2021--2022学年上学期沪科版九年级物理
1. 水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，读作 4.2×103焦每千克摄氏度 ， 物理意义是___1__k_g_的__水__每__升__高__(_或__降__低__)_1__℃__吸__收__(_或__放__出__)_的__热__量__为_____ _4_._2_×__1_0_3__J__________。如果把一杯水倒掉一半，余下的水的比热容是 _4_._2_×__1_0_3___J/(kg·℃)。
第14题甲
(2) 组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出 质量 相等的水和 煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油 升高的温度 ，得出 结论。如果要通过比较水和煤油的末温来比较它们的吸热能力，则还 应该控制水和煤油的 初温 相同。要完成该实验，除图甲所示器材 外，还需要的一个测量工具是 停表 。
(3) 在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 吸收热量的多少 。 (4) 在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点， 因此改进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了 上述缺点外还具有的优点是“__水__浴__法__”__加__热__，__受__热__均__匀__，__不__需__搅__拌__(_或__原___ _方__案__两__次__加__热__，__酒__精__灯__火__焰__不__易__控__制__到__完__全__相__同__，__现__方__案__同__一__热__源__加__热__，_ _确__保__相__同__的__时__间__内__提__供__的__热__量__相__等__；__或__两__实__验__同__时__进__行__，__便__于__同__时__比__较___ _水__和__煤__油__升__温__的__快__慢__)_____________________________。(答出一个即可)
探究物质的比热容
相同吗？
2.实验方法： (1)要探究物体吸收热量的多少与物质的种类是否有关， 需要控制______和________相同，这种方法叫 ________。
参考答案：(1)质量 升高的温度 控制变量法
(2)实验中用__________比较水和煤油吸收热量的多少， 这种方法为__________。 提示：实验中应使两个酒精灯的规格相同，则在相同 时间内对外供热相等。水和煤油吸热的多少可以近似
的多少与物质的种类有关。
参考答案：质量相同，升高温度相同的不同物质吸收
热量的多少与物质的种类有关
【交流与讨论】 (1)搅拌器的作用是什么？使用时，应注意哪些问题？
提示：用搅拌器搅拌是为了使液体受热均匀，搅动要
缓慢，以免因搅动对液体做功使液体内能增大，导致
实验误差较大。
参考答案：使液体受热均匀 搅动要缓慢
第二节
科学探究：物质的比热容
第一课时
探究物质的比热容
【目标导学】
1.通过实验探究，建立比热容的概念。
2.知道比热容是物质的一种特性，知道比热容大小的
影响因素。
3.知道水的比热容。
4.会用比热容解释简单的自然现象。
【自主预习】 1.物质吸、放热规律： (1)相同质量的同种物质，吸收相同的热量，升高的温 相等 。 度_____
【示范题1】(2015·长春中考)在探究“比较不同物质 吸热的情况”的实验中，实验装置如图示。
(1)实验中应量取质量____________的甲、乙两种液体， 分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当 它们吸收相同热量时，通过比较____________来判断 吸热能力的强弱。
(2)通过实验，记录数据如表格所示。
Q c m t 2 t1 。 (4)计算公式：___________
第十二章 第2节 科学探究：物质的比热容
2、甲、乙两物体的比热容之比为1：2，质量之 比为3：1，若升温相同，则甲、乙的吸热之比 为（ B ） A.1:2 B.3:2 C.3:1 D.2:3
3、水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤 油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3， 则水和煤油升高的温度之比为( B ) A：3：2 B：2：3 C：4：3 D：3：4
信息快递：
如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里 物质吸收的热量相同
进行实验，收集信息
我知道了!
相等质量的水和煤油吸收相等的热量后， 升高的温度是不同的。 相等质量的水和煤油升高相同的温度。 吸收的热量是不同的。
分析得出结论
相同质量的同种物质，升高相同的温度， 相同的 吸收的热量是 。 相同质量的不同种物质，升高相同的温 度，吸收的热量是 不相同的 。
5关于，物体吸热性能的实验题 4关于对比热容理解的题
说明
Ｑ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J
ｃ：物质比热容 ｍ：物体的质量 单位 J/(kg.℃) 单位 kg
△t：温度的变化值。单位 ℃
热量计算公式
若以t1和t2分别是加热前后物体的温度;
则物体升温时吸收的热量为：
Q吸=cm(t2-t1)
则物体降温时放出的热量为：
Q放=cm(t1-t2)
例题
1、要把4kg的水从20 ℃加热到45 ℃ ，至少需供给多少热量？ 已知：m=4kg,t1=20 ℃,t2=45 ℃,c= 4.2×103 J/（kg· ℃） 求： Q吸 解：
Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103 J/（kg· ℃）×4kg ×（45 ℃- 20 ℃） = 4.2×105 J
答：至少需要供给4.2×105 J的热量
3、水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤 油的质量之比为1：2，吸收的热量之比为2：3， 则水和煤油升高的温度之比为( B ) A：3：2 B：2：3 C：4：3 D：3：4
信息快递：
如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里 物质吸收的热量相同
进行实验，收集信息
我知道了!
相等质量的水和煤油吸收相等的热量后， 升高的温度是不同的。 相等质量的水和煤油升高相同的温度。 吸收的热量是不同的。
分析得出结论
相同质量的同种物质，升高相同的温度， 相同的 吸收的热量是 。 相同质量的不同种物质，升高相同的温 度，吸收的热量是 不相同的 。
5关于，物体吸热性能的实验题 4关于对比热容理解的题
说明
Ｑ：物体温度变化时吸收或放出的热量；单位为J
ｃ：物质比热容 ｍ：物体的质量 单位 J/(kg.℃) 单位 kg
△t：温度的变化值。单位 ℃
热量计算公式
若以t1和t2分别是加热前后物体的温度;
则物体升温时吸收的热量为：
Q吸=cm(t2-t1)
则物体降温时放出的热量为：
Q放=cm(t1-t2)
例题
1、要把4kg的水从20 ℃加热到45 ℃ ，至少需供给多少热量？ 已知：m=4kg,t1=20 ℃,t2=45 ℃,c= 4.2×103 J/（kg· ℃） 求： Q吸 解：
Q吸=cm(t2-t1)
=4.2×103 J/（kg· ℃）×4kg ×（45 ℃- 20 ℃） = 4.2×105 J
答：至少需要供给4.2×105 J的热量
第2节 科学探究：物质的比热容
3.分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反
复缓慢地提拉搅拌器。
4.当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算 该液体加热的时间t。对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热
源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从
热源吸热越多。
液体名称
液体质量m/g
液体初温1/℃
①升高相同的温度时，通过比较 加热时间的长短来判断物质吸热能 力的强弱。
②加热时间相同时，通过比较温 度变化的快慢来判断物质吸热能力 的强弱。
41 第二节 科学探究：物质的比热容
进行实验与收集证据
1.取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图13-10组装
实验器材。
2.观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的 末温度t2。
分析与论证
将各组的实验数据公布交流，通过对这些数据的研究和分析，
我们发现：
1.相同质量的水，升高相同的温度时，其吸收的热量几乎是相
同的，用煤油做的实验也能得出相同的结论；
2.相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比
煤油
。
更多的实验可以使我们得出结论；
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量
液体末盟2/℃
加热时间/min
液体吸热情况 “多”成“少 ”
实验说明： （6）数据记录与图像。
液体名称
水 煤油
质量/g
200 200
初温t1/℃
末温t2/℃
液体吸热情况 加热时间/min “多”成“少
”
25
40
13.5
多
25
40
6.5
少
温度t/℃
复缓慢地提拉搅拌器。
4.当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算 该液体加热的时间t。对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热
源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从
热源吸热越多。
液体名称
液体质量m/g
液体初温1/℃
①升高相同的温度时，通过比较 加热时间的长短来判断物质吸热能 力的强弱。
②加热时间相同时，通过比较温 度变化的快慢来判断物质吸热能力 的强弱。
41 第二节 科学探究：物质的比热容
进行实验与收集证据
1.取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图13-10组装
实验器材。
2.观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的 末温度t2。
分析与论证
将各组的实验数据公布交流，通过对这些数据的研究和分析，
我们发现：
1.相同质量的水，升高相同的温度时，其吸收的热量几乎是相
同的，用煤油做的实验也能得出相同的结论；
2.相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比
煤油
。
更多的实验可以使我们得出结论；
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量
液体末盟2/℃
加热时间/min
液体吸热情况 “多”成“少 ”
实验说明： （6）数据记录与图像。
液体名称
水 煤油
质量/g
200 200
初温t1/℃
末温t2/℃
液体吸热情况 加热时间/min “多”成“少
”
25
40
13.5
多
25
40
6.5
少
温度t/℃
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一、利用水的比热容大来调节
气候
“朝穿皮袄午披纱，怀抱火炉吃西瓜”这是沙
漠地区早晚气温反差较大的写照。沙漠地区多砂石，
而砂石的比热容较小。夜间砂石散热，温度降低较
多，因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石
吸热，温度上升很快，气温迅速上升。这样就出现
了早、午气温差别较大的奇特现象。
而沿海地区多水，水的比热容较大。在夜晚， 海洋与沙漠地区同样散热，海洋的温度降低不多， 夜间气温不太低。同理在午间海水吸热，但气温不 会升得太快。所以沿海地区早、午的气温差别并不 明显。因此沿海地区的气温较稳定。
3、海陆风的形成
白天的时候，由于陆地的泥土比热容比海水的 小，升温比海水快，形成空气的密度差，海面上的 空气的密度高于陆地上的密度，陆地上热空气上升 后海面上空气流过来补充，形成海风。而晚上的时 候正好相反，形成陆风。海陆风不仅体现在一天而 且体现在某个季节。
二、利用水的比热容大来冷却或
取暖
1、水冷系统的应用
三峡水库蓄水后，这个世界上最大的人工湖将 成为“空调”，使山城重庆的气候冬暖夏凉。据估 计，夏天气温可能会因此下降５℃，冬天气温可能 会上升３-４℃。
是什么原因导致重庆山城变得冬暖夏凉呢？原 来，水库的建立，水的增加，而水的比热容大，在 同样受冷受热时温度变化较小，从而使夏天的温度 不会升得比过去高，冬天的温度不会下降的比过去 低，使温度保持相对稳定，从而水库成为一个巨大 的“天然空调”。
的大，相同质量的水和煤油，温度降低相同的度数时，
水放出的热量比煤油的多，因此选热水取暖。
在炎热的夏天古代皇室用流水从屋顶上流下，起了
防暑降温作用。
一个华丽短暂的梦，一个残酷漫长的现实。
当我微笑着说我很好的时候，你应该对我说，安好就好。
不要浪费你的生命，在你一定会后悔的地方上。
吾日三省吾身：为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？——《论语·学而》
就慢慢认为这是理所当然的。——苏霍姆林斯基 活着不是靠泪水搏取同情，而是靠汗水获得掌声。
收获。
一个人最炫耀什么，说明其内心最缺乏什么；一个人越在意的地方，也是其最自卑的地方。
接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
假若孩子在实际生活中确认，他的任性要求都能满足，他的不听话并未遭致任何不愉快的后果，那么就渐渐习惯于顽皮任性捣乱不听话，之后
在缓解热岛效应方面，专家测算，一个中 型城市环城绿化带树苗长成浓荫后，绿化带常 年涵养水源相当于一座容积为1.14×107m3的中 型水库，由于水的比热容大，能使城区夏季高 温下降1℃以上，有效缓解日益严重的“热岛效
一、利用水的比热容大来调节
气候
2、热岛效应的缓解
一、利用水的比热容大来调节
气候
取暖 2、农业生产上的应用
水稻是喜温作物，在每年三四月份育苗的时候，为
了防止霜冻，农民经常在傍晚将秧田里灌一些水过夜，
第二天太阳升起的时候，再把秧田中的水放掉。夜晚降
温时，由于水比热容较大，对秧苗起了保温作用。
3、热水取暖
在冬天，人们往往用热水袋装热水后取暖，而不用
热煤油取暖，这主要原因是什么？因水的比热容比煤油
人们很早就开始用水来冷却发热的机器，在电 脑CPU散热中我们利用散热片与CPU核心接触，热量 就传导至散热片上，然后利用风扇将散发到空气中 的热量带走。水的比热容远大于空气，因此CPU产生 的热量传输到水中后水温不会明显上升，然后再通 过水泵将内能增加的水带走，这样的系统称为水冷 系统。
二、利用水的比热容大来冷却或
一、利用水的比热容大来调节
气候
2、热岛效应的缓解
晴朗无风的夏日，海岛上的地面气温，高 于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海 岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。
近年来，由于城市人口集中，大气污染严 重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成， 在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿， 形成城市热岛效应。
水的比热容大的应用
水的比热容较大，在生产和生活中有广泛的应用。 这个应用主要考虑两个方面：
①一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身 的温度却变化不多，有利于调节气候； ②一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热
（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。
一、利用水的比热容大来调节
气候
1、对气温的影响