13.2科学探究 物质的比热容课件-2023-2024学年沪科版物理九年级上册

1 种类 质量 温度 相同 不同 2 加热时间 热量 质量 温度 焦耳/(千克•摄氏度) J/(kg•℃) 焦耳每千克摄氏度 秒表 质量 吸收热量 水 相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强 B D 1kg的冰温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量是2.1×103J 不变 C 物质 比热容c/[×103 J·(kg·℃)-1] 水 4.2 煤油 2.1 色拉油 1.97 冰 2.1 砂石 0.92 D ( ) 15 BD ( ) 自下而上 实验中，初温相同，加热相同的时间，末温低(或温度变化小)的物质吸热能力强 便于控制相同时间内，水和食用油吸收的热量相同 解：如图所示： ❶探究物质吸热或放热规律 (1)物体温度升高时吸热的多少与物质的________、物体的______、物体升高的_______有关。 (2)相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量_________；相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量一般_______。 (3)实验中用到了控制变量法和转换法。物质吸收的热量不容易直接测量，实验中是通过_________来比较吸收的热量。 ❷物质的比热容 定　义：比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的_______与它的_______和升高(或降低)_______的乘积之比。 公　式：__________。 单　位：________________，符号是________，读作____________________。 c＝ 1．(2023·贵阳清镇市月考)如图所示，在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，加热水和煤油，使它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量的多少，从而比较这两种物质的吸热能力。 (1)除了图中已经呈现的器材，还需要使用到的测量工具有天平和________。 (2)在两个完全相同的烧杯中分别装入_______(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的水和煤油。 (3)本实验选择规格相同的电加热器，目的是使两种物质在相同加热时间内______________相同。 (4)小志通过实验得到升高相同温度，水加热时间比煤油的长，由此可得出_____的吸热能力强。 【拓展设问】实验结束后，爱动脑筋的小志发现在不改变实验器材的情况下，通过比较水和煤油的温度也能判断出这两种物质的吸热能力。请你帮助小志写出实验的依据：____________________________________________________________________________________________________。 2．下列情况下比热容会发生变化的是( ) A．一杯水倒掉一半 B．水凝固成冰 C．一块铁加工成铁锅 D．10 ℃的水变成90 ℃的水 3．对于同一物态的某种物质，根据c＝ 可知 ( ) A．比热容跟热量成正比 B．比热容跟质量成反比 C．比热容跟温度变化成反比 D．吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量 4．冰的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)，其物理意义是____________________________________________________。若冰熔化掉一半，则剩余的冰的比热容将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。 5．同时用相同的酒精灯加热质量相等、初温相同的水和食用油，食用油的温度总是升高得快些。则在相同时间内( ) A．水吸收的热量较多 B．食用油吸收的热量较多 C．水和食用油吸收的热量一样多 D．无法比较水和食用油吸收热量的多少 6．根据表中数据，下列说法正确的是 A.不同物质的比热容一定不相同 B．液体的比热容一定比固体的大 C．物质状态改变，其比热容不变 D．质量相同的水和砂石升高相同温度，水吸收的热量较多 7．(多选)(2023·湖北宜昌改编)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的两种液体，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，由图像可知 A．a液体比热容小 B．加热相同的时间，b物质的末温高，比热容小 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 【方法归纳】比较不同物质(相同质量)比热容的方法：①升高相同温度时，比较吸收的热量，吸收的热量多的比热容大；②吸收的热量相同时，比较升高的温度，温度升高少的比热容大。 8．(2023·贵阳期中)为比较水和食用油的吸热能力，小康用图甲、乙两套完全相同的装置，分别给质量、初温相同的水和食用油同时加热。 (1)实验中，实验器材的组装顺序是__________(选填“自下而上”或“自上而下”)。 (2)加热相同时间后，小康发现烧杯中的水的温度比食用油的低，于是得出了“水的吸热能力比食用油的强”的结论，他作出这样判断的依据是_________________________________________________________________________________________。 【装置改进】同组的小丽对小康的装置进行了改进，设计了如图丙所示的装置，这样做的好处是___________________________________________________。 9．(2023·铜仁十一中月考)把初温为20 ℃的牛奶放入80 ℃的热水里加热，牛奶和水质量相同，8 min后两者达到相同温度。请在如图所示的坐标系中分别画出0～8 min牛奶和热水温度随时间变化关系的大致图像。(c牛奶＜c水，不考虑与外界发生热传递) $$ 1 大 多 冷却 散热 2 Q＝cmΔt B 比热容 D C C D ( ) B B 加热时间/min 0 1 2 水的温度/℃ 20 26 32 液体的温度/℃ 20 38 56 D ( ) 15 BC ❶比热容的应用 水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，由于水的比热容较____，一定质量的水升高(或降低)一定的温度时，吸收(或放出)的热量较____，常常被用作“______剂”或“______剂”。 ❷热量的计算 根据比热容公式可知，热量的计算式是___________，若用t1、t2分别表示物质的初温度、末温度，吸热公式：Q吸＝__________，放热公式：Q放＝__________。 cm(t2－t1) cm(t1－t2) 1．水具有比热容大的特点。下列生活和生产中的现象与此特点无关的是( ) A．海边昼夜温差较小 B．空调房里放盆水可增加空气湿度 C．冬天的暖气设备用热水供暖 D．用水来冷却汽车发动机 2．(2023·贵阳期末)如图所示，充电暖手袋是常见的取暖设备，其内部的工作物质主要是水，这是因为水的_________大，相同条件下能放出较多的热量。 3．质量相同的两个物体由于吸热而升温，若它们的比热容之比为1∶2，升高的温度之比为3∶2，则它们吸收的热量之比为( ) A．3∶1 B．4∶3 C．1∶3 D．3∶4 4．水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，1 kg的水温度从50 ℃ 降低到20 ℃，放出的热量是( ) A．4.2×103 J B．8.4×104 J C．1.26×105 J D．2.1×105 J 5．(2023·上海)5 kg的水温度由40 ℃下降到20 ℃，放出的热量Q放为多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 解：水放出的热量：Q放＝c水m(t0－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(40 ℃－20 ℃)＝4.2×105 J。 6．在标准大气压下，质量为1 kg、初温为20 ℃的水吸收了3.78×105 J的热量后，其温度为[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]( ) A．80 ℃ B．90 ℃ C．100 ℃ D．110 ℃ 7．(跨学科)(2023·黔东南剑河四中段考)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 8．(教材习题变式)(2023·贵阳期中)质量相等、初温相同的铁块和铜块(已知c铁>c铜)，使它们吸收相同的热量后彼此接触，则( ) A．热量从铁块传到铜块 B．热量从铜块传到铁块 C．铁块和铜块间无热传递发生 D．条件不足，无法确定 [变式题](2023·贵阳云岩区期中)两块温度相同的铁块，吸收相同的热量后( ) A．质量大的铁块的温度一定高 B．质量大的铁块的温度一定低 C．质量大的铁块的温度可能高 D．两块铁块的温度不可能相同 9．用两个相同的电加热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔1 min记录一次数据，如表所示，则该液体的比热容为[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] A.0.9×103 J/(kg·℃) B．1.8×103 J/(kg·℃) C．3.6×103 J/(kg·℃) D．1.4×103 J/(kg·℃) 10．(一题多解)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热，根据得到的实验数据绘制出如图所示的关系图像，则水在16 min内吸收的热量为_____________J，另一种液体的比热容为__________J/(kg· ℃)。[c水＝4.2×103 J/(kg· ℃)] 2.52×104 1.4×103 【思路导引】方法一：先计算出0～16 min水吸收的热量Q吸水，则0～8 min另一种液体吸收的热量Q吸液＝Q吸水，另一种液体的比热容c液＝。方法二：利用比例法求另一种液体的比热容，同时加热8 min，Q吸液＝Q吸水，即c液m液 ΔT液＝c水m水ΔT水，则＝，另一种液体的比热容c液＝·c水。 11．一质量为3 kg、初温为590 ℃的铁块，当温度降到30 ℃时放出了7.56×105 J的热量。求： (1)铁的比热容为多少？ (2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将2 kg的铁板加热到130 ℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降到60 ℃时，牛肉片已十成熟了，铁板在此降温过程中放出的热量为多少？ 解：(1)由Q放＝cm(t1－t2)得，铁的比热容c＝＝＝0.45×103 J/( kg·℃)； (2)铁板在此降温过程中放出的热量Q放′＝cm′(t1′－t2′)＝0.45×103 J/(kg·℃)×2 kg×(130 ℃－60 ℃)＝6.3×104 J。 12．(多选)(遵义模拟)如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300 g水，室温20 ℃；现向杯 中倒入200 g、100 ℃开水，摇一摇，静置一会儿后杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200 g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1、t2分别大约为( ) A．t1＝58 ℃ B．t1＝52 ℃ C．t2＝39.2 ℃ D．t2＝55 ℃ 【点拨】根据Q吸和Q放公式分别求出冷水吸收的热量和热水放出的热量，再根据Q吸＝Q放求出混合后水的温度。 $$