13.3 比热容（3知识+8题型+课后巩固）--【课堂助手】2024-2025学年九年级物理全一册讲与练（人教版）

13.3 比热容 知识题型预览 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？ 学新知 习教材 知识点1：实验探究不同物质的吸热能力 1. 探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】 （1）按图组装器材。 （2）取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 （3）点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。 （4）实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … （5）整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 2. 实验注意事项 （1）温度计的使用方法 液泡要全部浸入液体中，不能碰容器壁，也不能碰容器底部 （2）选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的 是为了让两种物质吸收的热量相同（本实验是一个理想化实验，不考虑热量散失） （3）安装实验器材的顺序 自下而上 （4）可选择不同的液体进行实验，目的是什么？ 这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普遍性。 （5）控制变量法的应用 ①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中（注意不是体积相同） ②实验中选用相同的酒精灯（酒精量可以不一样，但火焰大小必须一样）给水和煤油加热相同时间，使两种物质吸收的热量相同 ③让水和煤油升高相同的温度，比较加热的时间。 （6）转换法的应用 酒精灯燃烧每秒放出的热量是一定的，加热相同时间，放出的热量相同。不考虑热量损失，放出的热量全部被水和煤油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。 （7）判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱。 ②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强 知识点2：比热容 1. 比热容 （1）定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃） 2. 比热容的理解 （1）比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量； （2）影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系； （3）同种物质不同状态下比热容不同； （4）不同物质的比热容一般不同。 3. 比热容的大小判断 （1）在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出相等的热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。 （2）在温度——时间轴中，图线越靠近温度轴，比热容反而越小。 4. 一些常见物质的比热容 几种物质的比热[J/(Kg·℃)] 水 4.2×103 砂石 0.92×103 铁钢 0.46×103 冰 2.1×103 玻璃 0.67×103 铜 0.39×103 煤油 2. 1×10³ 橡胶 1.7×10³ 水银 0.14×103 酒精 2.4×103 水蒸气 1.88×103 铝 0.88×103 甘油 2.5×103 干泥土 0.84×10³ 铅 0.13×103 5. 水的比热容 （1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃) （2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 经典例题 举一反三 题型1：比热容的概念理解 1．（23-24九年级上·山西晋城·阶段练习）已知，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　） A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 B．若质量增大一倍，则比热容减至一半 C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 D．无论物体质量多大，比热容都不变，比热容只与物质的种类和状态有关 【答案】D 【详解】比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度变化和吸热多少无关，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．（23-24八年级下·上海·阶段练习）下列各物理量可用来鉴别物质的是（　　） ①温度 ②密度 ③内能 ④比热容 A．①② B．③④ C．②③ D．②④ 【答案】D 【详解】①温度表示物质的冷热程度，不是物质的特性，故不能用于鉴别物质； ②密度是物质的特性，不同的物质，密度不同，是质量与体积之比，故可以用于鉴别物质； ③内能是所有分子的动能和分子势能之和，不是物质的特性，不能用于鉴别物质； ④比热容是物质的特性，是描述物质吸收热量的能力，可以用于物质鉴定； 故②④可以鉴别物质；①③不能用于物质鉴定，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 3．（八年级下·上海浦东新·期末）水的比热容为J/（kg·℃），读作 ，它表示1kg的水温度每升高1℃， ；1kg水倒掉一半，比热容将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 4.2×103焦每千克摄氏度 吸收的热量是4.2×103J 不变 【详解】[1][2]水的比热容是一个固定的物理量，其值为4.2×103J/（kg⋅℃）。这个数值读作“4.2×103焦每千克摄氏度”，它表示的物理意义是：质量为1kg的水，当它的温度升高1℃时，所吸收的热量是4.2×103J。 [3]比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，而与物质的质量、温度以及吸放热的多少无关，因此，当1kg的水倒掉一半后，虽然水的质量减小了，但其比热容并不会改变，仍然保持为4.2×103J/（kg⋅℃）不变。 题型2：生活中水比热容大的利用 4．（2024·贵州贵阳·一模）暑假期间，小茗的爸爸驾车带他回老家探望爷爷奶奶，出发之前小茗爸爸检查了汽车的刹车片和冷却系统。 （1）请用物理知识解释为什么汽车冷却系统用水作为冷却液？ （2）驾驶和乘坐车辆时，行车安全不可少，请写出一条增加行车或乘车安全性的措施。 【答案】见解析 【详解】解：（1）用水作为冷却液是因为水的比热容较大，相同质量的水与其他液体相比，升温相同时水可以吸收更多的热量，所以冷却效果更好。 （2）驾驶车辆和乘车时系好安全带，避免汽车突然减速时，人由于惯性向前倾而造成事故。 5．（2024·广西·中考真题）冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　） A．密度大 B．密度小 C．比热容大 D．比热容小 【答案】C 【详解】由于水的比热容较大，即相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以用热水袋取暖。 故选C。 6．（2024·湖北武汉·三模）下列事例中没有利用“水的比热容较大”这种特性的是（　　） A．夏天部分家庭将如图所示的“简易冰箱”放在通风处以免食物变质 B．沿海地区昼夜温差小，沙漠地区昼夜温差大 C．武汉的冬天有些楼房内的“暖气”用水作为介质 D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 【答案】A 【详解】A．“简易冰箱”利用水蒸发吸热的原理来降低食物的温度，避免食物变质，放在通风处可以加快蒸发，故A符合题意； B．沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故B不符合题意； C．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以楼房内的“暖气”用水作为介质，故C不符合题意； D．生物体内水的比例很高，在外界环境温度升高时，生物体即使吸收较多的热量，由于水的比热容较大，体温不会升的过高；同理在外界环境温度降低时，由于水的比热容较大，即使放出较多的热量，体温也不会过低，所以生物体内的水分有助于调节生物体自身的温度，故D不符合题意。 故选A。 题型3：生活中的水比热容的现象解释 7．（23-24九年级下·福建漳州·阶段练习）炎热的夏日，小明约同学去海边游泳打沙滩排球。请根据他的发现回答下列问题： （1）游泳上岸后，一阵海风吹来，竟然在烈日当空下感觉到冷，这是为什么? （2）他感觉沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是为什么? 【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）游泳上岸后，身上有水珠，水蒸发吸热有致冷作用，一阵海风吹来，加快了空气流动从而加快他身上水的蒸发，加快了吸热，所以人会更到冷。 （2）水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少，所以海水是凉凉的，而沙石的温度升高的多，所以热得烫脚。 8．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）如图，有大小、深度不同的两个游泳池，训练池B位于主池A旁。训练池B的面积较小，水深较浅。两池同时受阳光照射，两池水温度上升（两池初始水温相同），下列叙述是正确的是（    ） A．训练池B的水温上升较快，因为水深较浅 B．训练池B的水温上升较快，因为表面积较小 C．主池A的水温上升较快，因为水深较深 D．主池A的水温上升较快，因为表面积较大 【答案】A 【详解】训练池B的水温上升较快，因为水深较浅，相同面积，日照相同时间，水吸收的热量相同，水的质量较少，水升温快，故A正确，BCD错误。 故选A。 9．（多选）（23-24九年级上·河北沧州·期末）下列说法中正确的是（　　） A．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，不是由于分子间存在着吸引力 B．天然气炉上的铁锅热得烫手，是利用热传递的方法使锅温度升高 C．“高处不胜寒”，意思是高山的森林茂密，岩石多，比热容大，温度变化较小 D．物体的质量越大，温度越高，其所含的热量越多 【答案】ABC 【详解】A．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，是由于大气压的作用，不是由于分子间存在着吸引力，故A正确； B．天然气炉上的铁锅从火焰中吸收热量，温度升高，内能增大，是利用热传递的方法使锅温度升高，故B正确； C．“高处不胜寒”，意思是高山的森林茂密，岩石多，比热容大，温度变化较小，不容易升温，故C正确； D．物体的质量越大，温度越高，其所含的内能越多，热量是过程量，不能说“所含的热量”，故D错误。 故选ABC。 题型4：利用水的比热容大调节气候 10．（2024·山东菏泽·一模）在海边看海，风是迎面吹来，还是从背后吹来，日夜是有区别的，这种风叫“海陆风和陆海风”。两种风的形成是因为海水与陆地的 不同，导致空气温度不同而向不同方向流动，如图所示的场景发生在炎热的夏天，地面附近空气的流动方向是 （选填“从陆地向海面”或“从海面向陆地”）。 【答案】 比热容 从陆地向海面 【详解】[1][2]因为海水的比热容比陆地（泥土、沙石）的比热容大，白天，太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升少；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海陆风。而夜晚，陆地和海水放出相同的热量，但海水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆海风。 11．（2024·山东济南·三模）物理学家托里拆利在地理方面也有卓越贡献。他是第一个用科学的方式描述风的人，他写道：“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差”。学科之间存在联系互通，地理中的“海陆风”也可用物理学的知识进行解释。如图为白天海陆风形成的示意图，海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，空气密度较小，气压较低 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，空气密度较小，气压较高 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，空气密度较大，气压较低 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，空气密度较小，气压较低 【答案】A 【详解】海洋水多，陆地的土地多，白天相同的太阳光照射，水和土地吸收的热量相同，水和土地的质量相同时，由Q=cmΔt得，因为水的比热容大，温度升高得少，气温较低，陆地的土地的比热容小，温度升高得多，气温较高，因此与海洋相比，陆地的土地比热容较小，在相同日照条件下升温较快，空气密度较小，气压较低，此时风由海洋吹向陆地。 故选A。 12．（2024·山东临沂·一模）在炎热、晴朗的天气里，沿海地区的“海陆风”对抑制暑热、调节气候有很好的作用。海陆风是具有日周期的地方性风，其成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差，带来了近地面大气的密度和气压差，气压梯度力推动气流区域运动而形成。当出现如图所示风向时（　　） 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 【答案】D 【详解】水的比热容比泥土、砂石的比热容大，白天海面温度上升的慢，温度低空气下降，陆地温度升高，温度高空气上升，风从海面吹向陆地，夜晚海面温度降低的慢，温度低空气下降，陆地温度降低的快，温度低空气下降，风从陆地吹向大海，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 题型5：比较不同物质的吸热能力 13．（2024·湖北宜昌·三模）小阳用如图甲、乙所示的实验装置比较不同物质的吸热情况。 （1）取质量 （选填“相同”或“不同”）的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用温度计测量并记录水和食用油的初温；小阳发现在相同环境温度下，水的温度略低于食用油的温度，原因可能是 ； （2）用两个相同的酒精灯同时给水和食用油加热，每隔1min记录一次温度数据，某时刻食用油的温度如图丙所示，该温度为 ℃； （3）小阳通过分析实验数据发现，水每分钟升高的温度小于食用油每分钟升高的温度，据此推测：若让水和食用油升高相同的温度， 需要的加热时间更长，吸收的热量 （选填“相同”或“更多”）； （4）实验完成后，小阳继续给水和食用油加热，他发现当水沸腾时，食用油的温度比水的温度高却没有沸腾。下列事例能用此现象解释的是 。 A．做饭时水滴入热食用油中会将油炸起 B．洒在地上的水和食用油，水比油更容易变干 C．电热水袋用水作传热介质而不用食用油 【答案】 相同 吸收相同热量时，食用油比水升高的温度高，即食用油比水的比热容小 38 水 更多 A 【详解】（1）[1]根据控制变量法，比较水和食用油的吸热情况，需控制质量相同，需取质量相同的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中进行实验。 [2]食用油比水的比热容小，质量相同的油和水吸收相同热量时，油比水温度升高的多，使水的温度略低于食用油的温度。 （2）[3]温度计的分度值为1℃，示数为38℃。 （3）[4][5]水每分钟升高的温度小于食用油每分钟升高的温度，即吸收热量相同时，水温度升高的慢，据此推测：若让水和食用油升高相同的温度，水需要吸收的热量更多，需要的加热时间更长。 （4）[6]当水沸腾时，食用油的温度比水的温度高却没有沸腾，说明食用油的沸点比水高。 A．做饭时水滴入热食用油中会将油炸起，说明油的沸点比水高，故A符合题意； B．洒在地上的水和食用油，水比油更容易变干，说明水的分子间作用力比油小，故B不符合题意； C．电热水袋用水作传热介质而不用食用油是因为水的比热容比油大，故C不符合题意。 故选A。 14．（23-24九年级下·湖北黄石·期中）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热本领。（食用油的密度为0.8×103kg/m3） （1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的食用油； （2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，并绘制图象如图乙所示，可以判断a物质是 。停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”或“等于”或“小于”）食用油放出的热量与降低的温度之比。根据图象可知，该食用油的比热容为 ； （3）另一组同学用相同器材做实验时，得到如图丙的图象。若a物质在OB段吸收的热量为Qa，b物质在AB段吸收的热量为Qb，则Qa Qb（填“＞”或“＜”或“＝”）。 【答案】 300 食用油 大于 2.1×103J/（kg•℃） ＝ 【详解】（1）[1]加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，根据可知，在质量不变时，体积与密度成反比，水的密度是食用油的密度的 故在另一个相同烧杯中倒入的食用油的体积为V＝1.25×240mL＝300mL （2）[2]由图乙可知，加热相同时间，吸收相同热量，a升温快，则a的比热容小，所以可判断a物质是食用油。 [3]停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，根据可知，因水的比热容大，故水放出的热量与降低的温度之比大于食用油放出的热量与降低的温度之比。 [4]根据图乙可知，升高20℃，a、b的加热时间分别为3min和6min，由转换法，对应的吸热之比为 1∶2＝0.5 根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则食用油的比热容为 c＝0.5×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃） （3）[5]由图丙可知，加热时间相同，根据转换法，则a物质在OB段吸收的热量等于b物质在AB段吸收的热量，即Qa＝Qb。 15．（2024·江苏徐州·二模）小华和小国两位同学利用图甲所示装置对试管里的20g冰进行加热，并且每隔相同的时间记录一次温度计的示数，同时观察物质的状态。图乙和图丙是他们根据记录的实验数据分别绘制的温度一时间的关系图像，根据图像可知：冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”）；若不计热量损失，则在图像中阶段物体吸收的热量为 J；通过观察两位同学绘制的温度一时间的关系图像，你认为图 （选填“乙”或“丙”）的段数据有问题。[] 【答案】 晶体 840 丙 【详解】[1]由图可知，冰在熔化过程中温度不变，有固定的熔点，属于晶体。 [2]图像AB段为固体冰，5min吸收的热量为 酒精灯在相同时间内放出的热量相同，不计热量损失，相同时间内物质吸收的热量相同， 阶段加热10min吸收的热量为 [3]图像CD段表示冰完全熔化为水，质量不变，水的比热容大于冰的比热容，根据公式可知，水升高10℃吸收的热量大于冰升高相同温度吸收的热量，水升高10℃需要的加热时间大于冰升高相同温度需要的加热时间，所以图丙的段数据有问题。 知识点3：热量的计算 物体吸收热量 物体放出热量 Q吸=cm△t=cm(t-t0) Q放=cm△t= cm(t0-t) 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 经典例题 举一反三 题型6：计算物体温度变化的吸放热 16．（2024·上海黄浦·三模）质量为0.1千克的水温度从10℃升高到30℃。 （1）求水升高的温度。 （2）求水吸收的热量。[] 【答案】（1）；（2）焦 【详解】解：（1）求水升高的温度 （2）求水吸收的热量Jkg·）kgJ 答：（1）求水升高的温度Δt为20℃； （2）求水吸收的热量Q吸为8.4×104J。 17．（2024·安徽芜湖·一模）“汽车不但要吃油，也要喝水”。需要用水来冷却汽车发动机，若水箱中有5kg的水，水的初温是20℃，过一段时间后水温显示为60℃，则该段时间水吸收的热量为 J。（水的比热容是] 【答案】 【详解】根据可知，水吸收的热量为 18．（2024·安徽合肥·三模）在热传递的过程中，若不计热量损失，高温物体放出的热量和低温物体吸收的热量相等。现将质量为40kg，初温为550℃的铁块投入温度为20℃的水中迅速冷却，水的质量为460kg，不计热量损失，则热传递结束时的水温为 ℃。（已知铁的比热容，水的比热容） 【答案】25 【详解】铁块放出的热量等于水吸收的热量，由 得热传递结束时的水温为 题型7：冷热混合时的温度变化和热交换 19．（23-24九年级上·重庆·阶段练习）初三的小明同学体育锻炼完回到教室，用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的初温为93℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内的水温降低到57℃；小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定。最终混合后水的温度为 ℃（整个过程水没有溢出杯子，不计水的质量变化、状态变化和热量损失）。 【答案】53 【详解】设热水的质量为，冷水的质量为m2，冷水的初始温度为，将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即 带入数据可得， 再将冷水杯内的剩余冷水的一半倒入热水杯中，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到57℃，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即 带入数据可得 联立①②解得， 设当最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内后的最终温度是，根据冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即，可得 把，，代入③式解得 20．（23-24九年级上·安徽阜阳·期末）有甲、乙两个质量和初温都相同的金属球，先将甲球放入一杯热水中，热平衡时水的温度降低了Δt，然后将甲球取出，再将乙球放入该烧杯水中，水的温度又降低了Δt，上述过程中，甲球吸收的热量为Q甲，乙球吸收热量为Q乙，甲球比热容为c甲，乙球比热容为c乙，不考虑热量损失，不计球带走水的质量，则下列判断正确的是（　　） A．Q甲>Q乙 B．Q甲<Q乙 C．c甲>c乙 D．c甲<c乙 【答案】D 【详解】AB．先后将甲、乙两球投入到同一杯水中，水降低的温度相同，由Q放=cmΔt可知，水先后两次放出的热量相等；热平衡时，甲、乙两球吸收的热量相同等于水放出的热量，即Q甲=Q乙=c水m水Δt 故AB错误； CD．设水的初温为t0水，甲、乙两球的初温为t0球，热平衡时，甲球升高的温度为Δt甲=t0水-Δt-t0球 乙球升高的温度为Δt乙=t0水-2Δt-t0球 比较可知，乙球升高的温度小于甲球升高的温度；质量相同的甲、乙两球，吸收相同的热量，乙球升高的温度小于甲球升高的温度，根据可知，乙球的比热容大于甲球的比热容，故C错误，D正确。 故选D。 21．（23-24九年级上·山东菏泽·期末）如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c奶=2.5×103J/(kg·℃)。求： （1）牛奶不再升温时吸收的热量； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量； （3）水的质量是多少千克（结果保留两位小数）。 【答案】（1）1.25×104J；（2）3.125×104J；（3）0.19kg 【详解】解：（1）凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，牛奶的温度是升高的，热水的温度是降低的，则图乙中b曲线是牛奶，a曲线是热水，牛奶不再升温时，温度变化量为20℃，c奶=2.5×103J/(kg·℃)，牛奶的质量为0.25kg，根据比热容公式可知，牛奶不再升温时吸收的热量为 牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J。 （2）由（1）解析可知，牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J，若损失的热量占60%，则牛奶吸收的热量占40%，则水放出的热量为 水放出的热量为3.125×104J。 （3）从图乙可以看到，水的温度变化量为40℃，c水=4.2×103J/(kg·℃)，由（2）解析可知，水放出的热量为3.125×104J，根据比热容公式可知，水的质量为 水的质量约是0.19kg。 答：（1）牛奶不再升温时吸收的热量为1.25×104J； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量为3.125×104J； （3）水的质量约是0.19kg。 巩固提高 一、单选题 1．（2024九年级下·全国·专题练习）下列的单位中，比热容的单位是（　　） A．Pa B．kg/m3 C．J D． 【答案】D 【详解】A．Pa是压强的单位，故A不符合题意； B．kg/m3是密度的单位，故B不符合题意； C．J是功和能的单位，故C不符合题意； D．是比热容的单位，故D符合题意。 故选D。 2．（2023·吉林松原·模拟预测）炎炎夏日的中午，将井水盛入盆中，置于阳光下晾晒，下列说法不正确的是（    ） A．水的温度升高 B．水的蒸发加快 C．水的比热容变大 D．水分子的运动更剧烈 【答案】C 【详解】ABD．水在阳光下晾晒，水吸收热量，内能增加，温度升高，水的蒸发加快，分子的热运动变得剧烈，故ABD正确，不符合题意； C．比热容是物质的特性，跟温度无关，所以在阳光下晾晒水的比热容不变，故C错误，符合题意。 故选C。 3．（2024·吉林白山·二模）松花江是中国东北地区的一条重要河流。水能较好地调节气候，是因为水的（　　） A．温度高 B．内能大 C．沸点高 D．比热容大 【答案】D 【详解】因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和土壤、沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，故能有效调节气候。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．（2024·安徽合肥·二模）质量相等的甲、乙两个物体吸收热量，温度升高，二者升高的温度与吸收热量的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲物体的比热容大 B．甲物体的吸热能力强 C．乙物体的比热容大 D．乙物体的吸热能力弱 【答案】C 【详解】甲、乙质量相等，由图可知，吸收相同的热量，乙温度变化量更小，由可知，乙的比热容更大，所以乙的吸热能力强。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（　　） A．汽车发动机用循环水冷却 B．让流动的热水通过散热器供暖 C．夜晚向稻田里灌水以防冻坏秧苗 D．夏天向教室地面洒水可以降低室温 【答案】D 【详解】A．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故A不符合题意； B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故B不符合题意； C．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C不符合题意； D．夏天向教室地面洒水降温利用水蒸发吸热，不是利用水的比热容大，故D符合题意。 故选D。 6．（2024·山东威海·一模）青铜冰鉴是我国战国时代发明的“原始冰箱”如图所示。冰鉴是一件双层的器皿，鉴内有一缶。夏季，鉴缶之间装冰块，缶内装食物，就可起到降温的作用；冬季，鉴缶之间装热水，还可起到保温作用。下列有关说法不正确的是（　　） A．夏天是利用冰熔化时吸热，内能减小，起到降温的作用 B．夏天从缶中拿出的水果表面有水珠，是空气中的水蒸气碰到冷的水果液化而成 C．冬天鉴缶之间装热水，是利用水的比热容大，来实现更好的保温效果 D．青铜冰鉴是通过热传递的方式改变食物的内能的 【答案】A 【详解】A．冰熔化时会吸收热量，内能会增大，从而能起到降温的作用，故A错误，符合题意； B．缶中拿出的水果表面有水珠，是空气中的水蒸气液化为小水珠，故B正确，不符合题意； C．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，放出相同的热量，水的温度变化小，所以用水来保温，故C正确，不符合题意； D．食物夏季放出热量，冬季吸收热量，是通过热传递的方式改变食物的内能的，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．（23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习）夏季的海边，由于水和沙石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。下列示意图中能反映海边晴天傍晚风向的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】陆地泥沙的比热容比的水比热容小，相同质量的水与泥沙比较，放出相同的热量，陆地降温比较快，晴天傍晚陆地温度低，大海温度高，大海的热空气会上升到高空，而陆地的低温冷空气会吹向大海，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 8．（2024·江苏常州·一模）已知水的比热容为，在一个标准大气压下，2kg、20℃的水吸收了4.2×105J的热量后，其温度升高了（　　） A．100℃ B．70℃ C．50℃ D．30℃ 【答案】C 【详解】升高的温度为，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．（九年级上·河北衡水·期中）现有同种材质的甲、乙两金属球，它们质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中，充分混合后，水的温度降低了t1；取出甲球将乙球投入同一杯热水中，充分混合后，又使水的温度降低了t2（混合过程中无热损失）。则（　　） A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1＜t2 D．无法判断 【答案】B 【详解】设水的初温为t0，甲乙的初温为t甲乙，由题意可知，水的初温高于甲乙的初温，甲乙初温相等，甲投入水中，水温下降t1，甲球升高的温度Δt甲=t0-t1- t甲乙┄┄① 把甲取出，再把乙投入水中，水温又下降t2，乙球升高的温度Δt乙=t0-t1- t2-t甲乙┄┄② 对比①②式可以看出，甲升高的温度大于乙升高的温度。甲球吸收的热量：Q甲=cmΔt甲，乙球吸收的热量：Q乙=cmΔt乙，因为甲和乙是材料相等，质量相等，又Δt甲>Δt乙，则Q甲>Q乙，不计热量损失，则有 Q甲=Q水放=c水m水t1 Q乙=Q'水放=c水m水t2 由于Q甲>Q乙，则Q水放>Q'水放，即c水m水t1>c水m水t2，所以t1> t2。故ACD不符合题意；B符合题意。 故选B。 二、填空题 10．（23-24九年级上·河北邢台·期末）中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报，如图列出的是2017年6月4日沿海城市天津和内地城市磁县的气温情况.请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称，甲是 ，你判别的依据是 。 【答案】 天津海水的比热容较大 沿海城市昼夜温差较小 【详解】[1][2]由于水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，在吸收或放出相同热量时，温度变化值较小。天津是沿海城市，紧邻大海，所以昼夜温差小；西安是内地城市，水较少，因此昼夜温差比较大。所以甲是天津，乙是西安；判断的依据是海水的比热容较大，沿海城市昼夜温差较小。 11．（24-25九年级上·全国·假期作业）北方的暖气大多用水作为散热剂，是因为水的 的特性；有质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量是 J。[] 【答案】 比热容较大 4.2×105 【详解】[1]北方的暖气大多用水作为散热剂，是利用水的比热容大的特点，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多。 [2]质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量 12．（23-24九年级下·甘肃武威·期中）甘肃武威美食“油饼子卷糕”享誉西北，每逢端午节，每家每户都要炸油饼，然后把糯米、红枣、核桃仁、花生、冰糖放在一起煮熟、搅匀，然后用炸好的油饼卷起来，香甜可口。小明家过节要炸油饼，要用天然气将质量为10kg、初温为20℃的大豆油加热到160℃，大豆油吸收了 J的热量。在很远的地方就能闻到香味，说明分子在 。 【答案】 永不停息地无规则运动 【详解】[1]大豆吸收的热量是Q吸=c油m(t-t0)=2.5×103J/(kg·℃)×10kg×(160℃-20℃)=3.5×106J [2]在很远的地方就能闻到香味，这是香味分子的扩散现象，说明分子在永不停息地无规则运动。 13．（2024·云南楚雄·三模）质量均为1kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们的温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容，。则0~12min另一种液体放出的热量为 J；另一种液体的比热容为 J/（kg·℃）。 【答案】 【详解】[1]由图像可知，甲液体温度降低较慢，甲物质是水，0~12min水放出的热量 相同时间内，两种液体放出的热量相等，所以乙液体放出的热量也为。 [2]根据可知，乙液体的比热容为 14．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶2，甲的温度升高了50℃，乙的温度从20℃升高到60℃，那么两物体吸收的热量之比为 。 【答案】5∶8 【详解】甲的温度变化Δt甲=50℃ 乙的温度变化为Δt乙=60℃－20℃=40℃ 根据Q=cmΔt可知，两物体吸收的热量之比为 三、实验题 15．（23-24九年级上·辽宁大连·期末）夏天，某天中午小明来到海边，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子的温度比海水要高一些，由此猜想水和沙子吸热本领不相同，为了验证该猜想，他设计了下面的实验，实验装置如图所示，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热。 （1）设计实验时，用两个相同的酒精灯对其加热，目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量 （填“相等”或“不相等”），从而通过 来表示水和沙子吸热的多少； （2）在组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 （填“A处向上”或“B处向下”）调整； （3）在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是： ； 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 （4）实验数据记录如下表： 分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，沙子吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）水吸收的热量； （5）通过上述结论分析可知，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则 （选填“沙子”或“水”）升高的温度会更高些。 【答案】 相等 加热时间 A处向上 使物体内部受热均匀 小于 沙子 【详解】（1）[1]用两个相同的酒精灯对水和沙子加热，目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量相等。 [2]在此实验中，由于水和沙子吸收的热量无法直接测量，利用转换法，用加热时间来表示水和沙子吸热的多少。 （2）[3]加热时需用酒精灯外焰加热，若B处向下，会碰到内焰，或碰到灯芯易使酒精灯熄灭，因此，应使A处向上。 （3）[4]在实验中，为使水和沙子均匀受热，准确反映吸热能力的强弱，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子。 （4）[5]分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，沙子加热的时间比水短，则沙子吸收的热量小于水吸收的热量。 （5）[6]分析数据可知，质量相同的水和沙子，升高相同的温度，沙子加热的时间比水短。推想可知，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则沙子升高的温度会更高些。 四、简答题 16．（2024·上海闵行·二模）小张复习“物质吸收热量与哪些因素有关”的实验时，在完全相同的容器中倒入质量相同的水和煤油，并用相同热源对两液体进行加热（假设每分钟液体吸收热量相同）。实验完成后，他绘制了实验装置的简图（如图所示），并在图中标注了关键信息。老师看过后认为小张所绘制的简图中有两处科学性错误。请根据所学的物理知识，指出其中的错误并说明理由。（） 【答案】见解析 【详解】煤油的密度小于水的密度，根据公式可知，质量相等的水和煤油，煤油的体积大于水的体积，容器完全相同，则容器中煤油的高度应比水高，所以图中煤油和水的高度是错误的；煤油的比热容小于水的比热容，相同时间吸收相等的热量，根据公式可知，煤油升高的温度大于水升高的温度，所以图中水和煤油升高的温度是错误的。 17．（23-24九年级上·福建厦门·期末）省油灯是我国古代劳动人民智慧的结晶，其由上下两个碗状容器组成，中间有一夹层，夹层有一小孔与外部相连，“上部盛油、夹层盛水”，如图甲所示。实践小组研究发现，“上部盛水、夹层盛油“也可以省油，如图乙所示。请分别写出这两种省油灯在省油原理上的相同之处和不同之处。 【答案】见解析 【详解】相同之处：利用水的比热容大，吸收热量时升温慢，使灯在使用时，油保持较低温度，减少油的蒸发，达到节省油的目的。 不同之处：两种灯的水和油的位置不同，使油的蒸发变慢的方式不同。甲图主要是通过降低油的温度；乙图还利用了油在夹层中，与空气接触的表面积小且上方空气流速慢，使油蒸发更慢。 五、计算题 18．（2024·广西·二模）一个能装水100L的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能力为E＝3.2×106J/（h·m2）。求： （1）如果每天接收太阳能的时间为8h，则该晒水箱每天可以接收多少焦的太阳能？ （2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有42%。那么，该晒水箱一天吸收的太阳能可使100L的水从20℃升高到多少℃？（ρ水＝1.0×l03kg/m3） 【答案】（1）5.12×107J；（2）71.2℃ 【详解】解：（1）由题意可得，该晒水箱每天可以接收的太阳能为 （2）由可得，水的质量 由得，水吸收的热量 由得，水的末温 答：（1）该晒水箱每天可以接收5.12×107J的太阳能； （2）该晒水箱一天吸收的太阳能可使100L的水从20℃升高到71.2℃。 19．（23-24九年级上·湖南·期中）传统的冰块是由水制作而成的，在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块，表面是由304不锈钢制成的，里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固，可循环使用，也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后，迅速放入另一个装有水的杯中，放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为，每块不锈钢冰块质量为125g，杯中水的质量为400g，不计热量损失，。求： （1）四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量？ （2）杯中水的初温为多少？ 【答案】（1）；（2） 【详解】解：（1）四块不锈钢冰块的质量为 则四块不锈钢冰块总共吸收的热量为 （2）不计热量损失，则水放出的热量为 则水的温度变化量为 所以水的初温为 答：（1）四块不锈钢冰块总共吸收了热量； （2）杯中水的初温为。 20．（九年级·全国·单元测试）“米线”是一种特色小吃.端上餐桌的有：一碗热汤，上面浮着一层油；一碟切成薄片的鲜肉；一碗已煮熟的米线.食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线. 现有以下资料：汤的初温97℃，比热容4.2；肉片的质量为0.2kg，初温为22℃，比热容为3.5.基于健康的缘故，肉片必须在大于80℃的汤中至少保持2min，在这2min时间内，由于向外界散热，整体温度将下降约 2℃，问： （1）碗中油层的作用是什么？ （2）为实现上述的温度要求，碗中汤的质量多少应满足什么条件？ 【答案】(1)碗中油层的作用是使水的蒸发面积减小，则减小了水的蒸发而带走热量，使汤的温度不易降低． (2)为实现上述的温度要求，碗中汤的质量至少为0.67kg． 【详解】(1)碗中油由于其密度比水小且不易蒸发，漂浮在水的表面上，使水的蒸发面积减小，则减小了水的蒸发而带走热量，使汤的温度不易降低． (2)∵肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min，在这2min时间里，由于向外界散热整体温度将下降约2℃，∴肉和汤混合后的温度至少为：t=80℃+2℃=82℃， 把肉放进汤里,肉的温度升高,吸收热量，汤的温度降低,放出热量： t0汤=97℃，c汤=4.2×103J/(kg℃)，m肉=0.2kg，t0肉=22℃，c肉=3.5×103J/(kg℃)， 根据热平衡方程Q吸=Q放得：c肉m肉(t−t0肉)=c汤m汤(t0汤−t)， 即：3.5×103J/(kg⋅℃)×0.2kg×(82℃−22℃)=4.2×103J/(kg℃)×m汤×(97℃−82℃) 解得：m汤≈0.67kg． 答：(1)碗中油层的作用是使水的蒸发面积减小，则减小了水的蒸发而带走热量，使汤的温度不易降低． (2)为实现上述的温度要求，碗中汤的质量至少为0.67kg． 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.3 比热容 知识题型预览 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？ 学新知 习教材 知识点1：实验探究不同物质的吸热能力 1. 探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】 （1）按图组装器材。 （2）取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 （3）点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。 （4）实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … （5）整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 2. 实验注意事项 （1）温度计的使用方法 液泡要全部浸入液体中，不能碰容器壁，也不能碰容器底部 （2）选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的 是为了让两种物质吸收的热量相同（本实验是一个理想化实验，不考虑热量散失） （3）安装实验器材的顺序 自下而上 （4）可选择不同的液体进行实验，目的是什么？ 这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普遍性。 （5）控制变量法的应用 ①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中（注意不是体积相同） ②实验中选用相同的酒精灯（酒精量可以不一样，但火焰大小必须一样）给水和煤油加热相同时间，使两种物质吸收的热量相同 ③让水和煤油升高相同的温度，比较加热的时间。 （6）转换法的应用 酒精灯燃烧每秒放出的热量是一定的，加热相同时间，放出的热量相同。不考虑热量损失，放出的热量全部被水和煤油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。 （7）判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱。 ②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强 知识点2：比热容 1. 比热容 （1）定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃） 2. 比热容的理解 （1）比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量； （2）影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系； （3）同种物质不同状态下比热容不同； （4）不同物质的比热容一般不同。 3. 比热容的大小判断 （1）在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出相等的热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。 （2）在温度——时间轴中，图线越靠近温度轴，比热容反而越小。 4. 一些常见物质的比热容 几种物质的比热[J/(Kg·℃)] 水 4.2×103 砂石 0.92×103 铁钢 0.46×103 冰 2.1×103 玻璃 0.67×103 铜 0.39×103 煤油 2. 1×10³ 橡胶 1.7×10³ 水银 0.14×103 酒精 2.4×103 水蒸气 1.88×103 铝 0.88×103 甘油 2.5×103 干泥土 0.84×10³ 铅 0.13×103 5. 水的比热容 （1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃) （2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 经典例题 举一反三 题型1：比热容的概念理解 1．（23-24九年级上·山西晋城·阶段练习）已知，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　） A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 B．若质量增大一倍，则比热容减至一半 C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 D．无论物体质量多大，比热容都不变，比热容只与物质的种类和状态有关 2．（23-24八年级下·上海·阶段练习）下列各物理量可用来鉴别物质的是（　　） ①温度 ②密度 ③内能 ④比热容 A．①② B．③④ C．②③ D．②④ 3．（八年级下·上海浦东新·期末）水的比热容为J/（kg·℃），读作 ，它表示1kg的水温度每升高1℃， ；1kg水倒掉一半，比热容将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 题型2：生活中水比热容大的利用 4．（2024·贵州贵阳·一模）暑假期间，小茗的爸爸驾车带他回老家探望爷爷奶奶，出发之前小茗爸爸检查了汽车的刹车片和冷却系统。 （1）请用物理知识解释为什么汽车冷却系统用水作为冷却液？ （2）驾驶和乘坐车辆时，行车安全不可少，请写出一条增加行车或乘车安全性的措施。 5．（2024·广西·中考真题）冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的（　　） A．密度大 B．密度小 C．比热容大 D．比热容小 6．（2024·湖北武汉·三模）下列事例中没有利用“水的比热容较大”这种特性的是（　　） A．夏天部分家庭将如图所示的“简易冰箱”放在通风处以免食物变质 B．沿海地区昼夜温差小，沙漠地区昼夜温差大 C．武汉的冬天有些楼房内的“暖气”用水作为介质 D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度 题型3：生活中的水比热容的现象解释 7．（23-24九年级下·福建漳州·阶段练习）炎热的夏日，小明约同学去海边游泳打沙滩排球。请根据他的发现回答下列问题： （1）游泳上岸后，一阵海风吹来，竟然在烈日当空下感觉到冷，这是为什么? （2）他感觉沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是为什么? 8．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）如图，有大小、深度不同的两个游泳池，训练池B位于主池A旁。训练池B的面积较小，水深较浅。两池同时受阳光照射，两池水温度上升（两池初始水温相同），下列叙述是正确的是（    ） A．训练池B的水温上升较快，因为水深较浅 B．训练池B的水温上升较快，因为表面积较小 C．主池A的水温上升较快，因为水深较深 D．主池A的水温上升较快，因为表面积较大 9．（多选）（23-24九年级上·河北沧州·期末）下列说法中正确的是（　　） A．塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上，不是由于分子间存在着吸引力 B．天然气炉上的铁锅热得烫手，是利用热传递的方法使锅温度升高 C．“高处不胜寒”，意思是高山的森林茂密，岩石多，比热容大，温度变化较小 D．物体的质量越大，温度越高，其所含的热量越多 题型4：利用水的比热容大调节气候 10．（2024·山东菏泽·一模）在海边看海，风是迎面吹来，还是从背后吹来，日夜是有区别的，这种风叫“海陆风和陆海风”。两种风的形成是因为海水与陆地的 不同，导致空气温度不同而向不同方向流动，如图所示的场景发生在炎热的夏天，地面附近空气的流动方向是 （选填“从陆地向海面”或“从海面向陆地”）。 11．（2024·山东济南·三模）物理学家托里拆利在地理方面也有卓越贡献。他是第一个用科学的方式描述风的人，他写道：“风产生于地球上的两个地区的温差和空气密度差”。学科之间存在联系互通，地理中的“海陆风”也可用物理学的知识进行解释。如图为白天海陆风形成的示意图，海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，空气密度较小，气压较低 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，空气密度较小，气压较高 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，空气密度较大，气压较低 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，空气密度较小，气压较低 12．（2024·山东临沂·一模）在炎热、晴朗的天气里，沿海地区的“海陆风”对抑制暑热、调节气候有很好的作用。海陆风是具有日周期的地方性风，其成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差，带来了近地面大气的密度和气压差，气压梯度力推动气流区域运动而形成。当出现如图所示风向时（　　） 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 题型5：比较不同物质的吸热能力 13．（2024·湖北宜昌·三模）小阳用如图甲、乙所示的实验装置比较不同物质的吸热情况。 （1）取质量 （选填“相同”或“不同”）的水和食用油分别装在两个相同的烧杯中，用温度计测量并记录水和食用油的初温；小阳发现在相同环境温度下，水的温度略低于食用油的温度，原因可能是 ； （2）用两个相同的酒精灯同时给水和食用油加热，每隔1min记录一次温度数据，某时刻食用油的温度如图丙所示，该温度为 ℃； （3）小阳通过分析实验数据发现，水每分钟升高的温度小于食用油每分钟升高的温度，据此推测：若让水和食用油升高相同的温度， 需要的加热时间更长，吸收的热量 （选填“相同”或“更多”）； （4）实验完成后，小阳继续给水和食用油加热，他发现当水沸腾时，食用油的温度比水的温度高却没有沸腾。下列事例能用此现象解释的是 。 A．做饭时水滴入热食用油中会将油炸起 B．洒在地上的水和食用油，水比油更容易变干 C．电热水袋用水作传热介质而不用食用油 14．（23-24九年级下·湖北黄石·期中）某实验小组用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热本领。（食用油的密度为0.8×103kg/m3） （1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的食用油； （2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，并绘制图象如图乙所示，可以判断a物质是 。停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”或“等于”或“小于”）食用油放出的热量与降低的温度之比。根据图象可知，该食用油的比热容为 ； （3）另一组同学用相同器材做实验时，得到如图丙的图象。若a物质在OB段吸收的热量为Qa，b物质在AB段吸收的热量为Qb，则Qa Qb（填“＞”或“＜”或“＝”）。 15．（2024·江苏徐州·二模）小华和小国两位同学利用图甲所示装置对试管里的20g冰进行加热，并且每隔相同的时间记录一次温度计的示数，同时观察物质的状态。图乙和图丙是他们根据记录的实验数据分别绘制的温度一时间的关系图像，根据图像可知：冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”）；若不计热量损失，则在图像中阶段物体吸收的热量为 J；通过观察两位同学绘制的温度一时间的关系图像，你认为图 （选填“乙”或“丙”）的段数据有问题。[] 知识点3：热量的计算 物体吸收热量 物体放出热量 Q吸=cm△t=cm(t-t0) Q放=cm△t= cm(t0-t) 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 经典例题 举一反三 题型6：计算物体温度变化的吸放热 16．（2024·上海黄浦·三模）质量为0.1千克的水温度从10℃升高到30℃。 （1）求水升高的温度。 （2）求水吸收的热量。[] 17．（2024·安徽芜湖·一模）“汽车不但要吃油，也要喝水”。需要用水来冷却汽车发动机，若水箱中有5kg的水，水的初温是20℃，过一段时间后水温显示为60℃，则该段时间水吸收的热量为 J。（水的比热容是] 18．（2024·安徽合肥·三模）在热传递的过程中，若不计热量损失，高温物体放出的热量和低温物体吸收的热量相等。现将质量为40kg，初温为550℃的铁块投入温度为20℃的水中迅速冷却，水的质量为460kg，不计热量损失，则热传递结束时的水温为 ℃。（已知铁的比热容，水的比热容） 题型7：冷热混合时的温度变化和热交换 19．（23-24九年级上·重庆·阶段练习）初三的小明同学体育锻炼完回到教室，用两个相同的杯子从饮水机分别接了部分热水和部分冷水，准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水的初温为93℃。他先将冷水杯内一半的冷水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃；他再将冷水杯内剩余冷水的一半倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内的水温降低到57℃；小明最后将冷水杯内剩余的冷水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定。最终混合后水的温度为 ℃（整个过程水没有溢出杯子，不计水的质量变化、状态变化和热量损失）。 20．（23-24九年级上·安徽阜阳·期末）有甲、乙两个质量和初温都相同的金属球，先将甲球放入一杯热水中，热平衡时水的温度降低了Δt，然后将甲球取出，再将乙球放入该烧杯水中，水的温度又降低了Δt，上述过程中，甲球吸收的热量为Q甲，乙球吸收热量为Q乙，甲球比热容为c甲，乙球比热容为c乙，不考虑热量损失，不计球带走水的质量，则下列判断正确的是（　　） A．Q甲>Q乙 B．Q甲<Q乙 C．c甲>c乙 D．c甲<c乙 21．（23-24九年级上·山东菏泽·期末）如图甲所示，把质量为250g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图象如图乙所示。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c奶=2.5×103J/(kg·℃)。求： （1）牛奶不再升温时吸收的热量； （2）若损失的热量占60%，则水放出的热量； （3）水的质量是多少千克（结果保留两位小数）。 巩固提高 一、单选题 1．（2024九年级下·全国·专题练习）下列的单位中，比热容的单位是（　　） A．Pa B．kg/m3 C．J D． 2．（2023·吉林松原·模拟预测）炎炎夏日的中午，将井水盛入盆中，置于阳光下晾晒，下列说法不正确的是（    ） A．水的温度升高 B．水的蒸发加快 C．水的比热容变大 D．水分子的运动更剧烈 3．（2024·吉林白山·二模）松花江是中国东北地区的一条重要河流。水能较好地调节气候，是因为水的（　　） A．温度高 B．内能大 C．沸点高 D．比热容大 4．（2024·安徽合肥·二模）质量相等的甲、乙两个物体吸收热量，温度升高，二者升高的温度与吸收热量的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲物体的比热容大 B．甲物体的吸热能力强 C．乙物体的比热容大 D．乙物体的吸热能力弱 5．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（　　） A．汽车发动机用循环水冷却 B．让流动的热水通过散热器供暖 C．夜晚向稻田里灌水以防冻坏秧苗 D．夏天向教室地面洒水可以降低室温 6．（2024·山东威海·一模）青铜冰鉴是我国战国时代发明的“原始冰箱”如图所示。冰鉴是一件双层的器皿，鉴内有一缶。夏季，鉴缶之间装冰块，缶内装食物，就可起到降温的作用；冬季，鉴缶之间装热水，还可起到保温作用。下列有关说法不正确的是（　　） A．夏天是利用冰熔化时吸热，内能减小，起到降温的作用 B．夏天从缶中拿出的水果表面有水珠，是空气中的水蒸气碰到冷的水果液化而成 C．冬天鉴缶之间装热水，是利用水的比热容大，来实现更好的保温效果 D．青铜冰鉴是通过热传递的方式改变食物的内能的 7．（23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习）夏季的海边，由于水和沙石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。下列示意图中能反映海边晴天傍晚风向的是（　　） A． B． C． D． 8．（2024·江苏常州·一模）已知水的比热容为，在一个标准大气压下，2kg、20℃的水吸收了4.2×105J的热量后，其温度升高了（　　） A．100℃ B．70℃ C．50℃ D．30℃ 9．（九年级上·河北衡水·期中）现有同种材质的甲、乙两金属球，它们质量和温度都一样。将甲球投入一杯热水中，充分混合后，水的温度降低了t1；取出甲球将乙球投入同一杯热水中，充分混合后，又使水的温度降低了t2（混合过程中无热损失）。则（　　） A．t1=t2 B．t1>t2 C．t1＜t2 D．无法判断 二、填空题 10．（23-24九年级上·河北邢台·期末）中央气象台每天都会发布全国主要城市的天气预报，如图列出的是2017年6月4日沿海城市天津和内地城市磁县的气温情况.请根据两座城市的气温变化情况判别城市名称，甲是 ，你判别的依据是 。 11．（24-25九年级上·全国·假期作业）北方的暖气大多用水作为散热剂，是因为水的 的特性；有质量为50kg的水流过暖气，温度下降2℃，放出的热量是 J。[] 12．（23-24九年级下·甘肃武威·期中）甘肃武威美食“油饼子卷糕”享誉西北，每逢端午节，每家每户都要炸油饼，然后把糯米、红枣、核桃仁、花生、冰糖放在一起煮熟、搅匀，然后用炸好的油饼卷起来，香甜可口。小明家过节要炸油饼，要用天然气将质量为10kg、初温为20℃的大豆油加热到160℃，大豆油吸收了 J的热量。在很远的地方就能闻到香味，说明分子在 。 13．（2024·云南楚雄·三模）质量均为1kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们的温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容，。则0~12min另一种液体放出的热量为 J；另一种液体的比热容为 J/（kg·℃）。 14．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶2，甲的温度升高了50℃，乙的温度从20℃升高到60℃，那么两物体吸收的热量之比为 。 三、实验题 15．（23-24九年级上·辽宁大连·期末）夏天，某天中午小明来到海边，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子的温度比海水要高一些，由此猜想水和沙子吸热本领不相同，为了验证该猜想，他设计了下面的实验，实验装置如图所示，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热。 （1）设计实验时，用两个相同的酒精灯对其加热，目的是使水和沙子在相同时间内吸收的热量 （填“相等”或“不相等”），从而通过 来表示水和沙子吸热的多少； （2）在组装器材时，发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将 （填“A处向上”或“B处向下”）调整； （3）在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是： ； 质量/g 温度升高10℃所需要的时间/s 温度升高20℃所需要的时间/s 温度升高30℃所需要的时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 （4）实验数据记录如下表： 分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，沙子吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）水吸收的热量； （5）通过上述结论分析可知，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则 （选填“沙子”或“水”）升高的温度会更高些。 四、简答题 16．（2024·上海闵行·二模）小张复习“物质吸收热量与哪些因素有关”的实验时，在完全相同的容器中倒入质量相同的水和煤油，并用相同热源对两液体进行加热（假设每分钟液体吸收热量相同）。实验完成后，他绘制了实验装置的简图（如图所示），并在图中标注了关键信息。老师看过后认为小张所绘制的简图中有两处科学性错误。请根据所学的物理知识，指出其中的错误并说明理由。（） 17．（23-24九年级上·福建厦门·期末）省油灯是我国古代劳动人民智慧的结晶，其由上下两个碗状容器组成，中间有一夹层，夹层有一小孔与外部相连，“上部盛油、夹层盛水”，如图甲所示。实践小组研究发现，“上部盛水、夹层盛油“也可以省油，如图乙所示。请分别写出这两种省油灯在省油原理上的相同之处和不同之处。 五、计算题 18．（2024·广西·二模）一个能装水100L的太阳能晒水箱，其接收太阳能的面积为2m2，该晒水箱接受的太阳辐射能力为E＝3.2×106J/（h·m2）。求： （1）如果每天接收太阳能的时间为8h，则该晒水箱每天可以接收多少焦的太阳能？ （2）由于热量的散失等原因，水的吸热效率只有42%。那么，该晒水箱一天吸收的太阳能可使100L的水从20℃升高到多少℃？（ρ水＝1.0×l03kg/m3） 19．（23-24九年级上·湖南·期中）传统的冰块是由水制作而成的，在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块，表面是由304不锈钢制成的，里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固，可循环使用，也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后，迅速放入另一个装有水的杯中，放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为，每块不锈钢冰块质量为125g，杯中水的质量为400g，不计热量损失，。求： （1）四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量？ （2）杯中水的初温为多少？ 20．（九年级·全国·单元测试）“米线”是一种特色小吃.端上餐桌的有：一碗热汤，上面浮着一层油；一碟切成薄片的鲜肉；一碗已煮熟的米线.食客先把肉片放进汤内，稍候再加入米线. 现有以下资料：汤的初温97℃，比热容4.2；肉片的质量为0.2kg，初温为22℃，比热容为3.5.基于健康的缘故，肉片必须在大于80℃的汤中至少保持2min，在这2min时间内，由于向外界散热，整体温度将下降约 2℃，问： （1）碗中油层的作用是什么？ （2）为实现上述的温度要求，碗中汤的质量多少应满足什么条件？ 第 1 页 共 18 页 学科网（北京）股份有限公司 $$