13.2科学探究 物质的比热容课件2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

第二节　科学探究:物质的比热容 第1课时　比热容 1.小明利用如图所示的实验装置探究“水和铁砂的吸热能力”。实验中用相同的酒精灯分别对质量相等的水和铁砂加热相同时间的目的是　 　,实验发现铁砂的温度比水升高得多,则说明铁砂比水的吸热能力　 　(选填“强”或“弱”)。  探究物质吸热或放热规律 使水和铁砂吸收相等的热量 弱 2.在“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中,量取沙子和水时,要保证它们的质量 　 　;如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图像应是甲、乙两种图像中的　 　。  相等 乙 3.某湿地公园因水域面积大、绿化程度高,成为城区居民休闲锻炼的好去处,主要原因是水的比热容比较大,调节气温能力较强。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),它表示的物理意义为　 　。  4.冰在熔化成水的过程中,下列判断正确的是(　 　) A.比热容改变,内能和温度不变 B.比热容改变,内能增加,温度不变 C.比热容、内能和温度都增加 D.比热容、内能和温度都不变 比热容 1 kg水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J B 5.(2022安徽一模)物质的比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质。质量为500 g的某种金属块,温度从100 ℃降低到20 ℃,共放出了3.52×104 J的热量。则该金属块的比热容是　 　J/(kg·℃),查表可知这种金属的种类。  6.(2022汉阴县校级月考)将质量相等、初温相同的水和煤油分别倒入两个完全一样的试管中,然后将这两个试管同时放入温度较高的热水中,如图所示,经过足够长的时间以后,试管中的水和煤油从热水中吸收的热量分别为Q1、Q2,温度升高分别为Δt1、Δt2,(已知c水大于 c煤油)则(　 　) A.Q1=Q2,Δt1>Δt2 B.Q1=Q2,Δt1=Δt2 C.Q1>Q2,Δt1=Δt2 D.Q1<Q2,Δt1>Δt2 利用比热容公式进行简单计算 0.88×103 C 误认为比热容和物质的质量、温度变化、吸收的热量有关 D 8.(2022汉阴县校级月考)在测量温度时,有时需要考虑温度计吸热对测量结果的影响。例 如,当被测物体的质量较小,但温度较高时,温度计吸收热量就会使被测物体温度降低,这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择　 　(选填“煤油”或“酒精”)温度计,理由是　 。(设温度计玻璃泡容积一定,ρ酒精=ρ煤油,c酒精>c煤油)  9.甲、乙两种物质,它们的质量之比m甲∶m乙=3∶2,吸收相同热量后升高的温度之比Δt甲∶ Δt乙=4∶3,则甲、乙两种物质的比热容之比c甲∶c乙=　 　;若将乙物质取走一半,则剩下的部分比热容之比c甲∶c乙=　 　。  煤油 煤油比热容小 1∶2 1∶2 10.质量相等的甲、乙两种液体吸收相同的热量后,甲升高的温度高于乙升高的温度。由此可知(　 　) A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.降低相同的温度,质量相等的甲液体放出的热量比乙液体放出的热量多 C.甲、乙两种液体相比较,乙液体更适合作冷却剂 D.甲物质的熔点高于乙物质的熔点 C 11.在“比较不同物质吸热的情况”实验中,所使用的实验器材有相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、秒表、等质量的液体甲和乙,装置如图所示。 (1)实验中选用规格相同的两个电加热器的目的是　 　; “比较不同物质的吸热能力”可以比较相同质量的不同物质　 　温度所吸收热量的多少。  (2)某实验小组用液体甲和液体乙做实验,给它们加热1 min后停止加热,两种液体都未沸腾,最终液体乙的温度高一些。实验结果表明:　 　的吸热能力更强。  (3)有的同学认为,可以通过比较“液体甲和液体乙加热至沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强。你认为他们的方法　 (选填“可行”或“不可行”)。  液体在相同时间内吸收的热量相同 升高相同 甲 不可行 12.(2022文安县校级开学)质量为1 kg的金属锅中放有2 kg的水,现把它们从20 ℃加热到70 ℃,金属锅和水一共吸收了4.43×105 J的热量。[c=4.2×103 J/(kg·℃)]求: (1)水吸收的热量。 (2)金属锅的比热容。 解析:(1)水吸收的热量Q吸水=cm水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(70 ℃-20 ℃)= 4.2×105 J。 答案:(1)4.2×105 J (2)0.46×103 J/(kg·℃) 13.科学思维小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时,用同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热。用实验测得的数据画出它们升高的温度ΔT随时间t变化的图像如图所示,它们都是过原点的直线,即ΔT=kt,温度升高ΔT1过程中食用油吸收的热量　 　(选填“小于”“等于”或“大于”)水;用m表示水的质量,c1和c2分别表示水和食用油的比热容,则两条直线k的比值k水∶k食用油=　 　。  小于 c1∶c2 第2课时　比热容应用和热量计算 1.很多家庭采用“水地暖”取暖,原理是在地面下埋置如图所示的管道。以热水为管道内循环流动的液体,加热整个地板来供热,这是因为水的　 　较大,在质量相同,降低的温度相同时,水释放的热量较　 　。所以“水地暖”要以水为媒介。  比热容及其应用 比热容 多 2.课后延时服务推出后,在学校用餐的师生增加了。如图所示,值日老师往保温饭盒下层注入热水,加热上层不锈钢餐盘内的饭菜。用热水加热饭菜是因为水的(　 　) A.凝固点低 B.沸点高 C.密度小 D.比热容大 D 3.如图所示是质量为200 g的某物质温度随加热时间的变化图像,前10 min它吸收的热量是9×103 J。求该物质的比热容。 热量计算 答案:1.5×103 J/(kg·℃)。 4.高温物体和低温物体放在一起时,高温物体会放出热量,低温物体会吸收高温物体放出的热量,直至温度相同。将质量为20 kg、温度为486 ℃的铁块放入质量为20 kg、温度为 20 ℃的水中,经过足够长的时间后,铁块和水达到了相同的温度,这个温度是多少摄氏度?[不考虑热量散失,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),铁的比热容为0.46× 103 J/(kg·℃)]。 热平衡计算 解析:设热平衡时它们的温度为t,则Q吸=Q放=c1m1Δt1=c2m2Δt2=0.46×103 J/(kg·℃)× 20 kg×(486 ℃-t)=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(t-20 ℃),解得t=66 ℃。 答案:66 ℃ 利用比热容公式计算水的末温时忽略了水的沸点 5.在标准大气压下,将质量为2 kg、初温为25 ℃的水加热,当水吸收6.72×105 J的热量后, [c水=4.2×103 J/(kg·℃)]水温会升高(　 　) A.100 ℃ B.75 ℃ C.80 ℃ D.105 ℃ B 6.水稻是喜温植物,春季育秧时,农民通常在傍晚的时候向秧田灌水,早晨再将水放出,以防霜冻,这是因为水的　 　较大;当气温降低时,水能　 　(选填“吸收”或“放出”)较多的热量。  7.中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报。图中列出的是2021年7月4日沿海城市上海和内地城市长沙的气温情况,请根据两座城市气温变化情况判断城市名称,乙是 　 　,你做出如此判断的依据是　 _ 　。  比热容 放出 长沙 水的比热容较大,沿海城市昼夜温差小,内陆城市昼夜 温差大 2021年7月4日 城市甲　晴　22～30 ℃ 城市乙　晴　19～37 ℃ 8.人的体重有三分之一是水分,这有助于调节自身的体温,以免因温度变化太快对人体造成损害,其主要原因是水的(　 　) A.密度小 B.比热容大 C.沸点高 D.凝固点低 9.科学思维电脑的CPU温度过高会导致系统不稳定、蓝屏、死机等各种问题。目前采用的散热器主要由金属散热片和风扇组成。下列四种材料的比热容关系为c铝>c铁>c铜>c铅,若选做散热片,则较为科学的材料是(　 　) A.铝 B.铁　 C.铜　 D.铅 10.原来温度相同的甲、乙两铁块,已知m甲=3m乙,对它们分别加热,使它们吸收相等的热量,再让它们接触,此时(　 　) A.温度从乙传给甲 B.热量由乙传给甲 C.甲的温度比乙高 D.刚接触时甲的内能比乙少 B A B 11.在沿海地区,白天的风通常从海上吹来,而晚上的风从陆地吹去,这叫海陆风。陆风和海风通常在炎热晴朗的天气产生,这是由于陆地和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流。下图中与说明相符合的是(　 　) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ D 12.新考法小明早上喝热水时觉得太烫了,于是用温度计测得热水的温度为66 ℃,然后他将11 ℃的冷水倒入,进行混合,最后得到了36 ℃的温水550 g。已知在混合过程中有2 310 J的热量散失到空气中了,则小明倒入了多少千克冷水?[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 解析:热水放出的热量等于冷水吸收的热量与散失的热量之和,即Q放=Q吸+Q散,且m冷+m热= 550 g=0.55 kg,由公式Q放=c水m热Δt热、Q吸=c水m冷Δt冷可得,c水m热Δt热=c水m冷Δt冷+ 2 310 J,即4.2×103 J/(kg·℃)×(0.55 kg-m冷)×(66 ℃-36 ℃)=4.2×103 J/(kg·℃) ×m冷×(36 ℃-11 ℃)+2 310 J,解得m冷=0.29 kg。 答案:0.29 kg 7.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 (2)金属锅吸收的热量Q吸锅=Q总-Q吸水=4.43×105 J-4.2×105 J=2.3×104 J, 由Q吸=cm(t-t0)可知,金属锅的比热容c锅===0.46×103 J/(kg·℃)。 解析:该物质10 min升高温度Δt=50 ℃-20 ℃=30 ℃,由Q吸=cmΔt得,该物质的比热容c===1.5×103 J/(kg·℃)。 13.体积相等的水和沙子,密度分别为ρ1、ρ2,比热容分别为c1、c2,充分将它们混合成为一种湿沙,求证:这种湿沙子的比热容为c湿=。 答案:沙子升高1 ℃的热量Q1=c1m1Δt;水升高1 ℃的热量Q2=c2m2Δt;湿沙子升高1 ℃的热量 Q总=Q1+Q2;则cmΔt=c1m1Δt+c2m2Δt;即cm=c1m1+c2m2;则湿沙子的比热容为c=;根据密度公式可得,m=ρV;则c===。 $$