1.3.1 认识比热容- 【通城学典】2024八年级物理暑期升级训练（教科版）

57 3. 比 热 容 第1课时 认识比热容 1. 如果质量为m 的某种物质从外界吸收热量 Q,温度升高了Δt,那么 即是这种 物质的比热容,用符号 表示,单位 是 。 2. 比热容反映了物质 或 热量 的能力,它是物质的一种重要 。 3. 同种物质在同种状态下的比热容 , 不同物质在同种状态下的比热容一般 。(选填“相同”或“不同”) 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 某兴趣小组用如图所示的装置,探究液 体比热容的大小。先后加热初温、质量均相同 的水和煤油,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 ( ) (典例1图) A. 水比煤油的比热容大 B. 加热时用玻璃棒不断搅拌,是为了使水和煤 油受热均匀 C. 相同质量的水和煤油,若吸收相同热量,则 煤油比水升高的温度小 D. 相同质量的水和煤油,若吸收相同热量,则 煤油比水升高的温度大 点拨:本题考查比较物质的吸热能力(比热容的 大小)以及控制变量法在实验中的应用。比热 容是反映物质自身性质的物理量。不同的物 质,比热容一般不同。质量相同的不同物质,当 吸收或放出相同的热量时,比热容较大的物质 温度变化较小。 典例2 我国幅员辽阔,跨纬度较大,距海远近差 距较大,加之地势高低不同,地形类型及山脉走 向多样,因而气温和降水的组合多种多样,形成 了多种多样的气候。如图所示为某日同纬度附 近的烟台(沿海城市)和太原(内陆城市)的气温 情况,请判断城市甲是 (选填“烟台”或 “太原”),你的依据是 。 (典例2图) 点拨:水的比热容大,相同质量的水和其他物质 比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或 降低得少;升高或降低相同的温度,水吸收或放 出的热量多。 典例3 在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将 甲、乙两种不同的液体分别放入两只相同的烧杯 内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数 据,并绘制出如图所示的图像。(不计热量损失) (典例3图) (1) 实验时,选用初温和 均相等的甲、 乙两种液体。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 58 (2) 加热1min,甲吸收的热量 (选填 “大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量。 (3) 乙液体在第2min时的比热容 (选 填“大于”“小于”或“等于”)第1min时的比 热容。 (4) 通过分析图像得,乙液体的比热容是甲液 体比热容的 倍;应该选 (选填 “甲”或“乙”)作为制冷剂更好。 点拨:(1) 比较不同物质的吸热本领,需控制两 者的质量、加热装置相同,在相同环境下进行实 验。(2) 相同的加热条件下,相同时间内,不同 物质吸收的热量相同。(3) 同种物质在同种状 态下的比热容相同。(4) 从图像中可以看到, 加热1min,甲的温度升高了30℃-10℃= 20℃,乙的温度升高了20℃-10℃=10℃,即 吸收相同的热量,甲升高的温度为乙升高温度 的2倍,根据Q=cmΔt判断出甲、乙比热容的 关系,从而根据比热容大的特点选择更适合作 为制冷剂的物质。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 [基础过关] 1. (青海中考)我国科研人员通过“嫦娥五号” 从月球带回了土壤样品。土壤样品从月球 带回地球的过程中,质量 ,比热容 。(选填“变大”“变小”或“不变”) 2. (宜宾中考)质量相同的铜和铅吸收相同的 热量时,铜比铅的温度升高得 (选 填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相 同的温度,吸收热量多的是 (选填 “铜”或“铅”)。[c铜=0.39×103J/(kg·℃), c铅=0.13×103J/(kg·℃)] 3. 在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆 风。陆风和海风是由于地面和大海升温和 降温的快慢不同,从而使空气形成对流。如 图为海陆风形成的示意图,其中图 反映海风形成的时间是白天,形成海陆风的 根本原因是 。 (第3题) 答案讲解 4. 如图所示,根据“相同质量的水和沙 子,在相同的加热条件下,沙子温度 升高得比水快”的实验事实,不能直 接推理出的是 ( ) (第4题) A. 水和沙子吸热的能力是不一样的 B. 使相同质量的水和沙子升高相同的温度, 水吸收的热量比沙子多 C. 冷却其他物体时,只从吸热的效果考虑, 水比沙子好 D. 各种不同的物质吸热的能力是不同的 5. 生产生活中,我们常利用水的比热容大这一性 质。下列实例中,与这一性质无关的是 ( ) A. 夏天,在教室内洒水降温 B. 在家庭暖气管内注水作为导热物质 C. 春季,向稻田里灌水防止秧苗受冻 D. 开挖人工湖,缓解城市热岛效应 6. (扬州中考)下列与比热容有关的生活现象, 描述正确的是 ( ) A. 沙漠地区昼夜温差小 B. 汽车发动机常用水作冷却剂 C. 在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢 D. “早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是 我国沿海地区的生活写照 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(教科版)八年级 59 7. 为了比较水和蓖麻油的吸热能力,小雨用图 甲所示的实验装置进行探究。 (第7题) (1) 在两只相同的烧杯中加入初温相同、 相同的蓖麻油和水,用同样的酒精 灯加热,在相同时间内,蓖麻油吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)水 吸收的热量,在这种情况下,末温高的物质 吸热能力 (选填“强”或“弱”)。 (2) 换一个角度考虑:若要使蓖麻油和水升 高相同的温度,小雨发现需要对 (选填“水”或“蓖麻油”)加热更长的时间,这 表明水的吸热能力更强。 (3) 如图乙所示为水和蓖麻油的温度—加热 时间图像,已知c水=4.2×103J/(kg·℃), 由图中信息可知蓖麻油的比热容大小为 J/(kg·℃)。 [综合提升] 答案讲解 8. 如图所示,小明用功率恒定的电热 器对不同质量的水加热相同的时 间。若不计热损失,则下列描述该 过程中水吸收的热量Q、升高的温度Δt与 水的质量m 之间的关系图像中,可能正确 的是 ( ) (第8题) A. B. C. D. 9. (泸州中考)小明学习了比热容知识后,想比 较A、B 两种未知液体的比热容大小,进行 了如下实验: (1) 找来两只带保温层的相同的电热杯用于 实验,不计与外界发生的热传递,如图甲所示。 (第9题) (2) 将 相等的A、B 两种液体分别 倒入两只电热杯中,然后将两种液体均加热 到60℃。 (3) 将长时间处于室温的两块完全相同的铜 块,分别浸没在两种液体中,盖好盖子。 (4) 经过一段时间,温度计示数稳定后,A 液 体中温度计示数如图乙所示,则A 液体温度 降为 ℃,B 液体温度降为53℃。 (5) 分析可知, 液体放出的热量多, 液体的比热容较大。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 23 混合后的总体积变小 图丁 总体积变小时,图丁中的变 化更明显 2. 内能和热量 知识梳理 1. 无规则运动 2. 所有 势 3. 剧烈 大 大 4. 热传递 做功 等效 5. 内能 增加 减少 6. 增加 减少 7. 完全 质量 q 焦每千克(J/kg) 8. qm qV 典例演练 典例1 C 典例2 B 典例3 热值 3.0×105 3.0×107 预学训练 [基础过关] 1. 热量 温度 2. 剧烈 减小 3. ① 对笔杆进行加热 ② 摩擦笔杆(合理即可) 增大 等效 4. 2.8×107 不变 解析:艾条的热值q= Q放 m = 1.4×106J 0.05kg =2.8×10 7J/kg。热值是物质本身的属性,和 物质的多少无关,与物质的种类等因素有关,艾条燃烧掉 一半后,剩余的艾条热值不变。 5. C 6. C 7. C 8. B 解析:晃动试管时,试管内的沙子互相摩擦做功,将 机械能转化为内能,使沙子的内能增大。故B正确。 9. C 10. C [综合提升] 11. (1) 丁 丁杯中水的质量和温度均最大 (2) 甲、乙 甲、乙两杯中水的质量和温度均不同,且温度高的质量小 12. (1) 外界对气体做功,气体内能增加 (2) 气体对外 界做功,气体内能减小 13. 用点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,易拉罐中的 酒精蒸气会燃烧,化学能转化为内能,高温高压的燃气对 外做功,内能转化为纸杯的机械能,所以纸杯就会“冲天” 飞去;居家实验时,要注意安全,不能将纸杯对准人或其他 物体(合理即可) 3. 比 热 容 第1课时　认识比热容 知识梳理 1. Q mΔt c J /(kg·℃) 2. 吸收 放出 特性 3. 相同 不同 典例演练 典例1 C 典例2 烟台 沿海城市昼夜温差小 典例3 (1) 质量 (2) 等于 (3) 等于 (4) 2 乙 预学训练 [基础过关] 1. 不变 不变 2. 少 铜 解析:由热量公式Q=cmΔt可知,质量相等 的铜和铅,吸收相同的热量,因为铜的比热容大于铅的比 热容,所以铜温度升高得少;质量相同的铜和铅升高相同 的温度,由热量公式Q=cmΔt可知,因为铜的比热容大 于铅的比热容,所以铜吸收热量多。 3. 乙 海水和陆地沙石的比热容不同 4. D 5. A 6. B 7. (1) 质量 等于 弱 (2) 水 (3) 1.8×103 [综合提升] 8. C 解析:用功率恒定的电热器对不同质量的水加热相 同的时间,若不计热损失,则不同质量的水吸收的热量相 等,即Q 与m 无关,故A、B错误;不同质量水的比热容不 变,由Q=cmΔt可知,当Q 与c相同时,m 与Δt成反比, 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 24 故C正确,D错误。 9. (2) 质量 (4) 56 (5) A A 解析:(2) 比较A、B 两种未知液体的比热容大小,根据控制变量法可知需要控 制两种液体的质量相等。(4) 由图乙可知A 液体温度降 为56℃。(5) 由(4)可知A 液体中铜块的末温为56℃,B 液体温度降为53℃,则B 液体中铜块的末温为53℃,铜 块的初温相同,根据Q=cmΔt可知A 液体中铜块吸收的 热量较多,则 A 液体放出的热量较多,即cAmΔtA > cBmΔtB,代入数据可得cAm×(60℃-56℃)>cBm× (60℃-53℃),整理可得cA> 7 4cB ,所以A 液体的比热 容较大。 第2课时　热量的计算 知识梳理 1. cm(t-t0) 2. cm(t0-t) 典例演练 典例1 水带走的热量等于500t的水温度从20℃升高 到100℃所吸收的热量,即Q=Q吸=c水m(t-t0)=4.2× 103J/(kg·℃)×500×103kg×(100℃-20℃)=1.68× 1011J 典例2 水放出的热量 Q放 =c水m(t0-t)=4.2× 103J/(kg·℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105J 典例3 (1) m水=m冰=0.5kg,由图可知CD 段水温的 变化 量 Δt=20℃,故 CD 段 水 吸 收 的 热 量 Q水 = c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃= 4.2×104J,CD 段加热时间是55min-45min=10min, BC段加热时间是45min-5min=40min,40min10min=4 ,因 为相同时间内冰和水吸收的热量相同,故BC 段吸收的热 量是CD 段水吸收的热量的4倍,即Q吸=4Q水=4× 4.2×104J=1.68×105J (2) 由图像可知,冰从-20℃ 吸收热量升高到0℃,需要5min,CD 段水从0℃升高到 20℃,需要10min,故冰在 AB 段吸收的热量Q冰 = 5min 10min×Q水= 1 2×4.2×10 4J=2.1×104J;冰的比热容 c冰= Q冰 m冰Δt冰= 2.1×104J 0.5kg×20℃=2.1×10 3J/(kg·℃) 预学训练 [基础过关] 1. 比热容 4.2×105 2. 小于 20 酒精分子在不停地做无规则运动 解析:因为汽化吸热,所以汽化池中相同质量的、78.5℃ 的酒精所具有的内能小于78.5℃酒精蒸气所具有的内 能;根据热量公式Q吸=cmΔt得,水升高的温度Δt= Q吸 c水m= 8.4×106J 4.2×103J/(kg·℃)×100kg =20℃;蒸煮白酒 过程中,酒香四溢,这是扩散现象,说明酒精分子在不停地 做无规则运动。 3. 3∶1 1∶1 解析:铁块和铁丝的质量之比是3∶1,当 它们升高相同的温度,即温度变化量之比为1∶1,因为比 热容是物质的一种特性,铁块与铁丝是同种物质,所以比 热容之比为1∶1;由c= QmΔt 可得,吸收的热量之比 Q块吸 Q丝吸= cm块Δt cm丝Δt= 1 1× 3 1× 1 1= 3 1 。 4. 2.1×105 7 化学能转化为内能 解析:水的质量 m=1000g=1kg,水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)= 4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(90℃-40℃)=2.1× 105J;根据题意,酒精完全燃烧放出的热量Q放=Q吸= 2.1×105J;由Q放=mq可知,酒精的质量m酒精= Q放 q酒精= 2.1×105J 3.0×107J/kg =0.007kg=7g;用酒精加热水时,酒精的 化学能最终转化为水的内能。 5. 3.15×104 2.7×103 解析:根据Q=cmΔt及图像 可得,水在20min内吸收的热量Q=c水mΔt=4.2× 103J/(kg·℃)×1kg×(50℃-20℃)=1.26×105J,则 水在5min内吸收的热量Q'=5min20min×Q= 1 4×1.26× 105J=3.15×104J;根据Q=cmΔt及图像可得,液体和水在 15min内吸收的热量相同,可得液体的比热容c液= Q″mΔt'= 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈