中考物理一轮复习 基础知识过关 第3部分 热学 第3讲 比热容 热机(精讲)

比热容、热量的计算【重点难点解析】1．Q=cm △t ，它只适用于物体温度改变时（升温或降温）物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用，如若不考虑，就会出错误。

例质量为1kg 的水，初温为20℃，当它完全吸收3．696 × 105J 的热量，水的温度升高到多少摄氏度（1标准大气压）？根据Q 吸=cm （t －t o ）水的末温t=)·/(102.410696.3350℃kg J J t cm Q ⨯⨯=+×1kg+20℃=108℃，这个答案肯定是错误，因为水在标准大气压下的最高温度为100℃,如果不继续加热，就不会沸腾，若继续加热，水就会沸腾，但不升温，吸收的热量用来进行物态变化，所以水的末温只能升高到100℃。

2．应用热量公式中的有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套。

“升高”、“升高了”、“降低”、“降低了”对应的都是温度的改变量△t ，而不是t ；而升高到、降低到对应的是物体的末温t 。

3．应用热量公式代人数量时各物理量的单位必须统一为国际单位。

4．热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高，最后两物体温度相同，称为达到了热平衡。

因此热平衡的唯一标志是温度相同。

在热传递过程中，低温物体吸收的热量Q 吸，高温物体放出热量Q 放，如果没有热量损失，则Q 吸=Q 放，利用这个关系可以求出物质的比热或物体的质量或物体的温度。

例1 质量为300g 的铜锅内，盛有1kg15℃的水，要把水烧开，需要多少热量？解析 这是一个热量计算问题，要把锅内水烧开，既要考虑水吸收热量，又要考虑铜锅吸收的热量，另外，把水浇开一般是指在1标准大气压下即水的求温为10O ℃，水盛在锅里，由于热传递它们的初温和末温分别相同。

解：Q 铜吸+Q 水吸=c 铜m 铜（t-t 0）+c 水m 水(t-t 0)=（t-t 0）(c 铜m 铜+c 水m 水)=（100℃-15℃）[0.39×103J/（kg ·℃）×0.3kg+4.2×103J/（kg ·℃）×1kg]= 3．66945×105J答：要把锅里水烧开，需 3．66945 ×105J 的热量。

第1 章分子动理论与内能第3节比热容★【知识与技能】1.尝试用比热容解释简单的自然现象．2.能根据比热容进行简单的热量计算．3.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性．★【过程与方法】1.通过探究，比较不同物质的吸热能力．2.通过阅读“气候与热污染”，了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温差问题，并了解一下“热岛效应”．★【情感、态度与价值观】利用探究性学习活动培养学生自己动脑筋想办法解决问题的能力．★【重点】比热容的概念和热量有关计算．★【难点】理解比热容概念并能利用它解释有关现象.知识点一物体的吸热能力★【合作探究】演示一用煤气灶烧水1.把一壶水烧开比烧温用的时间长，说明什么？答：同种物质吸收热量的多少与物质升高的温度有关.2.烧开一壶水比烧开半壶水用的时间长，说明什么？答：同种物质吸收热量的多少与物质的质量有关.演示二加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度.1.这两种物质的吸热情况是否存在差异？答：让相同质量的水和食用油升高相同的温度，给水加热的时间长，由此可知水吸收的热量多，表明水的吸热能力较强.2.此实验说明什么？答：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，即不同种类的物质吸热的本领不同.★【教师点拨】实验过程中用到了控制变量法和转换法．知识点二比热容★【自主学习】【阅读课本P14-15,完成以下问题】1.比热容是物质的一种属性，其符号为c，单位是J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度．2．水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，它表示的意义是1kg的水温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量是4.2×103J．★【合作探究】1.比热容反映了物质的什么性能？答：比热容反映了物质吸、放热的本领；比热容越大，吸热或放热本领越强.从另一个角度，比热容还反映了物质温度变化的难易程度；比热容越大表示温度越难改变.2.由“一些物质的比热容”表可以发现什么规律？答：（1）每种物质都有自己的比热容，不同的物质的比热容一般不同.（2）常见的物质中，水的比热容最大.（3）水和冰的比热容不同，说明物质的比热容与物质的状态有关.（4）有个别不同物质（如冰和煤油），其比热容相同.（5）通常液态物质的比热容比固态物质的比热容大.★【教师点拨】1.比热容和密度都是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量的多少、体积、温度变化及吸热情况等无关.2.比热容的大小反映了物质温度改变的难易程度.质量相同的两种物质，吸收相同的热量，比热容大的温度改变较小.★【跟进训练】关于比热容，下列说法正确的是（ D ）A．物体的比热容跟温度有关B．物体的比热容跟它的吸热多少有关C．物体的比热容跟它的质量有关D．物体的比热容是物体本身的一种特性知识点三热量的计算★【自主学习】【阅读课本P16,完成以下问题】热量的计算公式：（1）吸热公式：)(ttcmQ-=吸．（2）放热公式：)ttcmQ-=（放．（3）一般式：tcmQ∆=．★【合作探究】1.应用公式计算热量的步骤是？答：应用公式计算热量的步骤是：（1）根据题意确定吸热物体和放热物体.（2）分析已知条件，并统一单位.（3）根据物理过程，依据条件选择公式.（4）代入数据求解，并讨论结果的合理性.2.当发生热传递的两个物体达到热平衡时，高温物体放出的热量与低温物体吸收的热量间的关系是？答：放吸QQ=（热平衡方程）.★【教师点拨】1.正确理解公式中各物理量的物理意义；单位要统一.2.审题时要注意“温度升高到......”和“温度升高了......”的区别，“升高到”是指物体的末温，“升高了”是指物体温度的变化量1.实验(1)常见有关比热现象.(2)煤油、水对比实验.2.比热容（1）定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量，叫做这一物质的比热容．（2）比热容的单位是焦／(千克·摄氏度) 3.比热容表完成本课对应训练教学视频见课件。

Q＝_c_m_Δ__t ，Q表示热量，单位是J；c表示比热容，单位是J/(kg·℃)
计算
；m表示质量，单位是kg；Δt表示温度的变化量，单位是℃
公式
注：吸热时Δt＝t末－t初，放热时Δt＝t初－t末
易错 计算时注意文字中“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的是温度变 辨析 化量∆t；而“升高到”“降低到”对应的是物体的末温t末 应用 用水做暖气片、暖手袋的供热介质等
_量__相__等__，__温__度__变__化__量__可__以__反__映__吸__热__能__力__的__强__弱___.(7)(生活现象解释)冬天
，小明想自制一个暖手袋，若从水和食用油中选一种液体作为供热介质
，则选择____保暖的时间
水
会更长．
图甲
随堂练习
1.如图是干旱地里的玉米，由于玉米植株内水的比例很高，有助于
当q的单位为J/kg时，Q＝_m__q_；当q的单位为J/m3时，Q＝ qV 计算公式
____
2. 热机的效率
定义 公式
热机工作时，用来做_有__用__功__的那部分能量与燃料_完__全__燃__烧__放
出的能量之比，用η来表示 W有
η＝__W__放__
(1)提高燃料的利用率：如热电厂将煤磨成粉末吹进炉膛，燃烧 提高热
一题精练一实验
实验 比较不同物质吸热的情况 实验命题点 【设计与进行实验】1.实验装置(如图)
2.实验主要器材及作用(天平、温度计、停表、相同的加热装置)(1)天平： 称量相同质量的被加热物质(2)选取相同的加热装置的目的：保证相同的 时间内物质吸收的热量相同(3)温度计的使用和读数3.实验注意事项：被 加热物质的质量应该相同
(1)比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态_有__关__，与物 质的质量、体积、吸放热的多少_无__关__； (2)质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，温度变化较 理解 大的物质比热容较_小___； (3)质量相同的不同物质，当升高或降低相同温度时，吸收或放出 热量较多的物质比热容较_大___

热机、热机效率、能量的转化和守恒__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________1、知道热机的定义，会用热值公式去计算；2、了解内燃机的工作原理和能量转化；3、知道热机的效率及提高效率的途径；4、了解能量转化和守恒。

(一)、热机1、热机定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。

能的转化：内能转化为机械能蒸气机——内燃机——喷气式发动机2、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。

它主要有汽油机和柴油机。

3、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。

另外压缩冲程将机械能转化为内能。

4、做功冲程中内能转化为机械能；压缩冲程中机械能转化为内能5、定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。

6、单位：J/kg7、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。

1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。

某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。

完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。

②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

8、公式：Q＝mq（q为热值）。

第三节 比热容
教学目标
01
知识与 技能
02
过程与 方法
03
情感 态度
1．建立比热容的概念，知道 1．体验科学探究过程，了解科 比热容是物质的一种属性。 学探究的基本特征，提高探究的 2．学会查比热容表格，尝试 能力。 用比热容解释简单的自然现象。 2．进一步体会用控制变量法的 3．会进行简单热量的计算。 思想探究物质吸热升温的属性。
也可以表述为：单位 质量的某种物质，温 度升高１℃所吸取的 热量叫做这种物质的
比热容。
比热容
认识比热容
水的比热容是： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃) 物理意义：
色拉油的比热容是： c 油=1.97×103 J/(kg·℃) 物理意义：
课堂实施
课后提升
关于比热容
1、物质的比热容跟密度类似,也是 物质的特性之一。 2、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。 3、可以用比热容来鉴别物质的种 类。
1 新疆有句谚语“早穿皮袄午穿纱, 围 着火炉吃西瓜”你能说出它的道理吗？
2.海洋为何对气候具有调节作用
习题巩固
识利 解用 释比 一热 些容 现的 象知
课堂实施
课后提升
3.不考虑经济成本 ，谈一谈 暖气用水好，还是用油好？
4.谈起夏日海风，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？
不同种物质,当它
们质量相同、让
思考
它们升高相同的
温度时，它们吸
取的热量_?
猜想
1.水在温度升高时吸 取的热量，跟水 的质量有关，和 升高的温度有关

物理九年级全一册知识点比热容物理九年级全一册的知识点中，有一个非常重要的内容是关于热容的概念和应用。

热容可以理解为物质吸收热量时温度上升的能力大小。

在这篇文章中，我们将探讨热容的概念、测量和应用。

热容是描述物质吸热能力的物理量。

不同物质的热容会有所不同，这取决于物质的性质和分子结构。

我们可以通过比较物质的热容来判断它们在相同吸收热量下温度变化的大小。

热容的单位是焦耳/摄氏度（J/℃）或千焦/摄氏度（kJ/℃）。

测量热容的方法有多种，但其中最常见的是利用热容定律。

热容定律给出了物体吸收的热量与温度变化之间的关系。

根据热容定律，物体的热容可以通过下面的公式计算得到：C = Q / ΔT其中，C表示热容，Q表示吸收的热量，ΔT表示温度变化。

通过测量物体的质量、吸热量和温度变化，我们可以求得其热容。

热容在生活中有着广泛的应用。

一个典型的例子是热水袋。

当我们将热水倒入热水袋中时，热水被吸收，在袋子内部增加了能量。

当我们使用热水袋时，袋子会释放这部分热能，给予我们温暖的感觉。

热水袋的热容决定了它能够保持的温度和持续的时间。

除了热水袋，热容还有许多其他实际应用。

例如，热容在工业领域中的使用非常普遍。

在生产过程中，我们常常需要将物体加热或冷却。

通过计算物质的热容，工程师可以确定所需的加热或冷却时间，以及所需的加热或冷却能量。

这对于生产效率和能源利用非常重要。

另一个有趣的应用是衡量物质的纯洁度。

纯度越高的物质，它的热容通常也越小。

这是因为纯度高的物质内部没有其他杂质，分子之间的相互作用更强，因此吸收的热量相对较少。

通过测量物质的热容，我们可以初步了解其纯度，并进行进一步的分析和处理。

除了单一物质的热容，我们还可以考虑混合物的热容。

当我们将不同物质混合在一起时，它们的热容也会发生变化。

根据混合物的组成和比例，我们可以计算得到混合物的平均热容。

这对于研究化学反应、冷热交换等方面非常重要。

总而言之，热容是物理中一个重要的概念。

【解析】选 B、C、D。对一定质量的气体，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q 可知， ΔU＝800 J＋(－200 J)＝600 J，ΔU 为正表示内能增加了 600 J，对气体来 说，分子间距较大，分子势能为零，内能等于所有分子动能的和，内能增加， 气体分子的平均动能增加，温度升高，且体积减小，选项 A、E 正确，故选 B、 C、D。
2.(热力学第一定律的应用)(多选)(2021·桂林模拟)如图是密闭的汽缸，外 力推动活塞 P 压缩气体，对汽缸内气体做功 800 J，同时气体向外界放热 200 J，则关于汽缸内气体的下列说法不正确的是( )
A．温度升高，内能增加 600 J B．温度升高，内能减少 200 J C．温度降低，内能增加 600 J D．温度降低，内能减少 200 J E．气体分子对器壁的压强增大
pV 外界做的功，A 错误；气体在 a→b 过程中，根据理想气体状态方程 T ＝C 可 知 Ta＝Tb，所以ΔUab＝0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W 可知 Qab＝－Wab，气 体在 b→c 过程中，温度升高，所以ΔUbc>0，根据热力学第一定律可知ΔUbc＝ Qbc＋Wbc，即 Qbc＝ΔUbc－Wbc，结合 Wab＝Wbc<0 可得 Qbc>Qab>0，即 b→c 过程气体 吸收的热量大于 a→b 过程吸收的热量，B 错误；气体在 c→a 过程中，
第3讲 热力学定律与能量守恒
必备知识·自主排查
【知识再现】 一、热力学第一定律
1.内容：一个热力学系统的_内__能__增__量__等于外界向它传递的热量与外界对
它所做的功的和。
2.表达式：ΔU=Q+W。 3.符号法则：
符号 + -
W 外界对物体做功 物体对外界做功

(2)查阅资料发现，轿车的制动距离s与其行驶的速度v满足：s＝
kv2(单位：m，k为常数)，请根据上表中数据计算：当轿车速度为80
32
km/h时对应的制动距离是________m。
(3)小林通过上网查到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图2所
示。小林又向爸爸询问了一些实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速
W′＝Qη＝1.6×109 J×40%＝6.4×108 J
8．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v－t图
像如图1所示，在第10 s时速度达到20 m/s，前10 s内通过的路程为120
m，已知汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为f＝4 000 N。求：
(1)0～10 s内汽车的平均速度；
解：(1)100 g 可燃冰完全燃烧放出的热量：
Q 放＝m 可燃冰 q＝100×10－3 kg×4.2×108 J/kg＝4.2×107 J
Q吸
(2)由 η＝
可得水吸收的热量：
Q放
Q 吸＝ηQ 放＝40%×4.2×107 J＝1.68×107 J
(3)在标准大气压下水的沸点是 100 ℃
由 Q 吸＝cm(t－t0)可得，加热到沸腾的水的质量：
(2)10～20 s内汽车发动机产生的牵引力所做
的功；
(3)若发动机的热转化效率为80%，10～20 s
内燃烧的汽油的质量。(汽油的热值取5×107
J/kg)
图1
解：(1)由题知，0～10 s 内汽车通过的路程 s＝120 m
120 m
s
则 0～10 s 内汽车的平均速度：v＝ t ＝
＝12 m/s
表所示：
速度/(km·h－1)
40
60

不同
2. 水的比热容比较_大____，因而常用作_冷_却__剂_____；也用热 水来取暖；水还能调节气__温_____。
课堂教学展示 新课导入
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海 水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海 水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的 温度不一样？
2.相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，下列说法中正
确的是（ B ）
A.铝上升的温度较高 B.铜上升的温度较高 C.铝和铜上升的温度相同
解析：相同质量的不同物质吸收相同多的热量，比热容 越大温度升高得越少，比热容越小温度升高得越多，查 表比较铜和铝的比热容即可。
3.在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却 是凉凉的。这是为什么？
利用比热容的知识解释一些现象
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，我们应该如何应对呢？
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
如图是其中一个实验小组画出的冰熔化时温度随时间 变化的图象，请你利用图象分析说明冰的比热容小于水 的比热容（假定每分钟受热物质吸收热量相等）。
食用油
实验结果
质量相等的水和食用油，吸收相等的热量（加热相同的 时间），水升高的温度少。
方案二：质量相等的水和食用油，使其升高相同的温 度，比较吸收热量的多少（加热的时间）。
记录数据：
物质的种类
水
升高的温度 （℃）
加热的时间 （min）
食用油
实验结果
质量相等的水和食用油，使其升高相同的温度，水比食 用油吸收的热量多（水需要的加热时间更长）。

12/9/2021
之比叫热
有
公式
=
的那部分能量与燃料完全燃烧放出的 能量
考点知识聚焦
/知识纵横/
汽油机与柴油机
内燃机
汽油机
项目
柴油机
构造不同
汽缸顶部有火花塞
汽缸顶部有喷油嘴
燃料不同
汽油
柴油
吸气冲程
吸入的是汽油和空气的混合物
只吸入空气
点火方式
点燃式
压燃式
效率
效率低
效率高
机体轻便,主要用于汽车、飞机、
排气
能转化为
能
考点知识聚焦
（续表）
说明:①每个工作循环经过
4
周,对外做功
次;
2
1
②在一个工作循环中,只有 做功
12/9/2021
个冲程,在一个工作循环中,活塞往复 2
冲程对外做功,其余冲程都是靠飞轮的 惯性
次,飞轮转动
来完成的
考点知识聚焦
2.热值
定义
单位
公式
物理
意义
理解
12/9/2021
热量 与其 质量 之比,叫这种燃料的热值
C.甲液体的内能比乙的大
D.加热时间越长,液体分子运动越慢
12/9/2021
考点知识聚焦
【变式2】 [2017·无锡] 用如图23-2所示的装置,先后加热初温、质量均相同的水和煤油,比较两种液体比热
容的大小。多次实验表明:要让水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间更长。下列关于该实验的操作
及分析错误的是
B.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
C.一个工作循环对外做功一次
D.压缩冲程中将内能转化为机械能
12/9/2021