13.3比热容 2024—2025学年人教版物理九年级全一册

13.3比热容 课时1 比热容及其应用 刷基础 知识点1比较不同物质的吸热能力 1[2023 河南郑州期中]如图1是探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。 (1)实验中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图1中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可通过 来反映(填“温度计示数”或“加热时间”)。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案：①让两者升高相同的温度比较加热时间；②让两者加热相同时间比较升高的温度。在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 (填“①”“②”或“①和②”)。 (4)从图2中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为 则甲液体的比热容为 J/( kg·℃)。 知识点2理解比热容 2如表所示，某同学列出一些物质的比热容大小，根据表中数据，可知 ( ) 物质 水 (液态) 煤油 (液态) 色拉油 (液态) 冰 (固态) 沙石 (固态) 比热容[J/( kg·℃)] 4.2× 10³ 2.1× 10³ 1.97×10³ 2.1× 10³ 约0.92×10³ A.液体的比热容总是比固体的大 B.物质的状态发生变化，比热容不会发生变化 C.不同物质的比热容一定不同 D.质量相等的水和沙石吸收相同的热量，水的温度变化较小 知识点3水的比热容的特点及应用 3水的比热容大，人们往往利用它的这一特点为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特点无关的是 ( ) A.夏天洒水降温 B.夜晚向秧田里放水以防冻坏秧苗 C.汽车发动机用水循环冷却 D.让流动的热水通过散热器实现供暖 4[2024江苏无锡期中]小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。将其放在海边，仅在海陆风因素的影响下，图乙所示的情形通常发生在 (填“白天”或“夜晚”)，原因是水的比热容大，在相同的吸放热情况下，形成 (填“陆风”或“海风”)。 國刷易错……………………………… 易错点 比热容的影响因素易错σ 5[2024云南昆明期中，中]如图所示，这杯水在下列各种情况下比热容会发生变化的是 ( ) A.水凝结成冰 B.水倒去一半 C.水从北京带到上海 D.15℃的水变成45℃的水 课时2 热量的计算 刷基础 知识点1利用Q=cm△t 及其变形式计算 1用电加热器给水加热，要使1L的水从20℃升高到100 ℃，水需要吸收的热量为| ( ) 2[2024辽宁沈阳质检]质量为2kg的某物体温度从20℃升高到40℃时,吸收的热量为1.84×10⁴J,则 该物 体的 比 热 容 为 J/( kg·℃)；若该物体的初始温度为80℃，在放出相同的热量后，物体的温度会降低 ℃(该物体的状态不发生变化)。 3[2024安徽淮北期中]在实验室加热2kg的水，水的温度变化如图所示，已知水的比热容为 不计热量损失。 (1)在前3分钟加热的过程中，水吸收的热量是多少? (2)若前3分钟水吸收的热量用于加热5kg 的铝，可使铝的温度升高多少? 知识点2 用比例法解答热量的计算问题 4甲、乙两物体的比热容之比是2∶3，放出的热量之比是3∶1，它们降低的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比是 ( ) A.9:2 B.2:1 C.2:9 D.3:1 5[2024湖北潜江质检]甲铁块质量是乙铁块的3倍，吸收相同的热量，则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为 ( ) A.1:1;1:3 B.1:1;3:1 C.3:1;1:3 D.3:1;3:1 6|[2024 四川成都质检]甲、乙两物体的质量之比为2∶1，吸收的热量之比为4∶3，它们升高的温度之比为1∶3，则甲、乙两物体的比热容之比为 ；若将甲物体使用一半，则剩下的部分比热容 (填“变大”“不变”或“变小”)。 知识点3综合计算( 7[2023辽宁沈阳期中，中]国庆节后，天气转凉，气温逐渐降低，小明喝牛奶前，需要用热水烫一下，如图所示。小明用60 ℃的热水加热200 g的袋装牛奶，使牛奶的温度由 15 ℃升高到45 ℃。已知水的比热容为 牛奶的比热容为 不计包装袋吸热及其他热量损失。 (1)牛奶吸收的热量是多少? (2)加热牛奶至少需要多少千克60℃的热水?(结果保留到小数点后三位) 刷易错 易错点 不能正确区分“升高”“升高了”和“升高到”；计算末温时忽略了水的沸点 8[2023 河北秦皇岛期末，中]在标准大气压下，将质量为2kg、初温为25 ℃的水加热，当水吸收 的热量后，水温会升高 ( ) A.100 ℃ B.75 ℃ C.80 ℃ D.105℃ 第3节 综合训练 刷提升 1[2024福建福州期末]如图所示为冬天人们常用的暖手宝，为了使加热后的暖手宝能放出更多的热量，暖手宝里加入的液体应是 ( ) A.酒精 B.水 C.煤油 D.水银 2[2024江西南昌质检，中]将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同温度后，放到同一块表面平整的冰块上面，经过一段时间后冰面不再下降，熔化情况如图所示。则三块金属中比热容最大的是 ( ) A.甲 B.乙 C.丙 D.相同 3[2023江苏江阴期中，中]一冰块先后经历了以下三个过程：①-10℃的冰变为0℃的冰，吸收热量Q₁；②0℃的冰变为10℃的水，吸收热量Q₂;③10℃的水变为20℃的水,吸收热量Q₃。已知 在整个过程中质量保持不变，不考虑热量散失，则 ( ) 4[中]甲、乙、丙三个物体的质量关系为m甲= mz>m丙,三者吸收热量的情况如图所示，升高的温度关系为 则关于这三个物体，下列说法正确的是 ( ) A.丙的比热容最小 B.甲、乙的比热容相等 C.甲、乙的末温一定相等 D.若甲、乙的温度都降低19℃，乙放出的热量少 5[2024广东肇庆期中，中]网上曾热销一款快速变温水杯，如图为其模型图，假设此杯内胆中封存着300g水,室温20℃,现向杯中倒入 200g、100 ℃的开水，摇一摇，热平衡后杯内水的温度迅速降至 ℃；将杯内的水倒掉，再将 200 g温度与室温相同的某液体倒入该杯，摇一摇，这种液体温度可升至44 ℃，则这种液体的比热容为 J/( kg·℃)。[不计热量损失，水的比热容为 6[2023 山东滨州期末，中]小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种比热容较小的液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示。实验中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相同，分析图象可以得出 . 物质为水(填“甲”或“乙”)，另一种液体的比热容为 J/( kg·℃)。 [c水=4.2×10³J/( kg·℃)] 刷素养 7 核心素养科学思维[2024 浙江杭州质检，偏难]初三的你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温水，你准备用两杯水混合来得到温度适宜的饮用水。已知热水有100g，且初温为93℃，你先将温水杯内一半的温水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63 ℃；你再将温水杯内剩余温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 ℃；你最后将温水杯内剩余的温水全部倒入热水杯内，摇匀且稳定，终于温度适中。(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)则混合前，温水的质量和最终混合后水的温度分别为 ( ) A.25g 21 ℃ B.50g 21 ℃ C.100g 53 ℃ D.200 g 53℃ 实验1探究物质的比热容 刷实验 1[2024 山东淄博期末，中]如图1 所示为探究“水和油的吸热能力”的实验装置，用相同的加热器加热，得到如图2所示的温度随加热时间变化的图象，则下列说法正确的是(不计热量损失) ( ) A.实验中应保证水和油的体积、初温相同 B.升高相同的温度，两杯液体吸收相同的热量 C.甲杯液体是水 D.加热相同时间，两杯液体吸收的热量相同 2[中]某班同学利用如图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 (1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如表所示。 实验组别 液体 质量 /g 初温 /℃ 末温/℃ 加热时间/ min 1 水 200 25 40 13.5 煤油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5.5 通过分析实验数据，能够得出的结论是： o (3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量——时间”和“温度——时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是 (填选项)。 (4)使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是 。 (5)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中，用水浴法加热，如图丙所示，不用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是： 。 3新考法[2024江苏苏州期中，中]小明为比较铜和铝的比热容，设计了如下实验： (1)将质量相等的铜块和铝块放入冰箱，使它们的温度都降低到0℃； (2)取出后，将铜块、铝块再分别放入盛有相等质量、温度都是23 ℃水的容器中，并将容器用隔热材料密封，如图所示； (3)一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是20℃和17℃。 (4)对比数据可判断， 的温度变化大， 从水中吸收的热量多，表明 的比热容大。(均填“铝”或“铜”) 第3节 比热容 课时1 比热容及其应用 刷基础 1.(1)质量 停表 (2)加热时间 (3)①和② (4)甲 乙 (5)2.1×10³ 【解析】(1)根据控制变量法，比较不同物质吸热的情况时要控制不同物质的质量相同，故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体；根据转换法，用加热时间的长短来反映液体吸热多少，故要完成该探究实验，除了图1中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和停表。(2)物质吸收热量的多少无法用测量工具直接测出来，根据转换法，本实验可通过比较加热时间的长短来比较两液体吸收热量的多少。(3)比较甲、乙两种液体的吸热本领，可以加热相同的时间，观察两种液体温度的变化量，温度变化量大，说明吸热能力弱；也可以加热到相同的温度，比较加热时间的长短，加热时间长的吸热能力强，因此这两种方法都可以比较出液体的吸热能力。(4)根据图2 可知，加热相同时间，甲、乙吸收相同的热量，甲升高的温度大于乙升高的温度，所以甲温度升高得快，根据 甲的比热容小于乙的比热容。(5)根据图2可知，加热2min，甲升高的温度为： 80℃，乙升高的温度为：( 甲、乙的质量和吸收的热量相同，根据Q=cm△t可知， 即 10³J/( kg·℃)。 2. D 【解析】由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，煤油的比热容等于冰的比热容，因此液体的比热容不一定大于固体的比热容，故A错误；水和冰是同一物质的两种状态，分析表中数据可知，两者的比热容是不同的，说明比热容与物质的状态有关，物质的状态发生变化，比热容也会发生变化，故B错误；由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，但也有比热容相同的物质，如煤油和冰，故C错误；质量相等的水和沙石吸收相同的热量，由于水的比热容大于沙石的比热容，根据 可知，水的温度变化较小，故D正确。 3. A 【解析】夏天，人们往地面上洒水是利用水蒸发吸热达到降温的目的，故A符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度时，水放出的热量多，所以晚上向秧田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故B不符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水循环冷却，故C不符合题意；因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水通过散热器实现供暖，故D不符合题意。故选 A。 4.白天 海风 【解析】水的比热容比泥土、沙石的大，白天太阳照射时，吸收相同的热量，海水温度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，冷空气补充，风从海面吹向陆地，形成海风，所以白天风力发电机旋翼朝向大海；晚上，气温下降，海水温度下降得慢，温度高一些，热空气上升，风从陆地吹向海面，形成陆风，所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地。故图乙所示情形通常发生在白天，形成的是海风。 刷易错……………………………………………… 45. A 【解析】水凝结成冰，状态改变，比热容改变，故A 符合题意；一杯水倒掉一半，质量变小，但比热容不变，故B不符合题意；水从北京带到上海，比热容不变，故C 不符合题意；15 ℃的水变成45℃的水，温度升高，状态不变，比热容不变，故D 不符合题意。故选A。 课时2 热量的计算 刷基础 1. B 【解析】1 L水的体积 由 可得，水的质量 水需要吸收的 热 量 故选 B。 【解析】由Q=cmΔt 可得,该物体的比热容： 由Q=cmΔt可得,该物体 降 低 的 温 度： 3.(1)5.04×10⁴J (2)12 ℃ 【解析】(1)由图可知，前3分钟水升高的温度为 3分钟内水吸收的热量 (2)前3分钟水吸收的热量如果用于加热5kg的铝，由于不计热量损失，则铝吸收的热量等于水吸收的热量，即Q铝吸=Q水吸，则铝 升 高 的 温 度 为 4. A 【解析】由题意可知,c_{甲}:c_{Z}=2:3,Q_{放}: 由 得： 甲、乙两物体的质量之比m甲: mz= 故选 A。 5. A 【解析】比热容是物质的一种特性，甲、乙两铁块物质种类相同，状态也相同，则比热容相同，即比热容之比 两铁块吸收的热量之比 质量之比 由Q吸=cm△t得，甲、乙两铁块升高的温度之比： 6.2：1 不变 【解析】甲、乙两物体的比热容之比 甲物体使用一半，剩下的部分种类和状态都没有改变，故其比热容不变。 7.(1)1.5×10⁴J (2)0.238 kg 【解析】(1)牛奶的质量牛奶吸收的热量 (2)若不计包装袋吸热及其他热量损失，热水放出的热量等于牛奶吸收的热量，即 由 得，至 少需要热水的质量 刷易错………………………… 8. B 【解析】由Q_{吸}=cm \Delta t得，水温度变化量Δt= 理论上水的末温： 在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，水的温度升高到100℃将不再上升，则水升高的温度为100℃-25℃=75℃。故选B。 第3 节综合训练 刷提升 1. B 【解析】因为水的比热容比较大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖手宝内部液体通常是水。故选B。 2. C 【解析】由图示可知，丙下面的冰块熔化得最多，由此判断丙放出的热量最多，因为甲、乙、丙的质量相同，初温和末温都相同，丙放出的热量最多，根据Q=cm△t可知，丙的比热容最大。 3. C 【解析】冰变为水的过程中质量不变，三个过程中升高的温度也相等，因水的比热容大于冰的比热容，由热量计算公式可知Q₃>Q₁;0℃的冰变为10℃的水的过程中包含了两个物理过程：首先是0℃的冰熔化成0℃的水，这个过程需要不断吸热但温度保持不变，然后是熔化成的0℃的水变为10℃的水，这个过程跟③的变化过程中吸收的热量是一样的，所以 综上，有 故选C。 4. D 【解析】由题意以及图象可知，m甲= mz,当甲、乙吸收热量相等时， 根据Q=cmΔt 可知,C甲> cz; mz>m丙, Qz<Q丙,当乙、丙温度变化量相等时，根据Q=cmΔt 可知，c丙> cz，即乙的比热容最小，故A、B错误；不知道甲、乙的初温，则无法判断甲、乙末温的大小关系，故C错误；因为乙的比热容小于甲的比热容，则根据Q=cm△t可知，降低相同的温度时，乙放出的热量少，故D 正确。故选D。 5.52 2.1×10³ 【【解析】开水放出的热量：(Q_{放}= 封存的水吸收的热量： (t₁-t)；不计热量损失，则开水放出的热量全部被封存的水吸收，所以 即4.2× 解得 倒入某液体后，封存的水温度降低 封存的水放出的热量： 该液体吸收的热量 该液体升高的温度： 由 得，该液 体 的 比 热 容： 6.甲 2.1×10³ 【解析】相同时间内,甲、乙两种液体放出的热量相等，根据图象知，经15分钟，甲降低的温度为( 乙降低的温度为 即乙液体的温度降低得快，甲液体的温度降低得慢，利用 可知，在质量和放热相同的情况下，温度变化小的物质比热容大，所以甲液体的比热容大，因本题中水的比热容较大，所以甲物质为水；放热15分钟，水和另一种液体放出的热量相同，即 水放出的热量 另一种液体放出的热量Q液放 = C液 m液 △t液,则 C液 m液 △t液,即 刷素养 7. D 【解析】设热水的质量为m₁，温水的质量为m₂，温水的初始温度为t₀。将温水杯内一半的温水倒入热水杯内，摇匀且稳定后，热水杯内水的温度降低到63℃，根据温水吸收的热量等于热水放出的热量，即 可得： ；再将温水杯内的剩余温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 可得： ，联立①②,解得: 因 则 设最后将温水杯内剩余的温水全部倒入热水杯内后，最终混合后水的温度是t，根据 可得： 把 代入③式，解得t=53℃。故选D。 实验1 探究物质的比热容 刷实验 1. D 【解析】比较不同物质的吸热能力，要控制不同物质的质量相同，故A错误；用相同的加热器加热相同时间，两杯液体吸收的热量相同，故D正确；根据图2可知，质量相同的水和油升高相同的温度，乙杯中的液体加热时间长，吸热多，乙杯中的液体吸热能力强，乙杯中液体为水，故B、C错误。 2.(1)停表 加热时间的长短 (2)质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同的温度时，水吸收的热量多) (3)C (4)两组所使用的酒精灯的火焰大小不同(答案不唯一) (5)在相同时间内水和煤油吸收的热量相同 【解析】(1)根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间的长短来判断的，故还需用到的测量工具有停表。(2)通过分析实验数据，能够得出的结论是：质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量不同或质量相同的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多。(3)加热时间相同，水和煤油吸收的热量相同，故A、B错误；由(2)知，加热相同时间，水温度升高较少，故C 正确，D错误。(4)使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1 小组的加热时间明显偏长，其原因可能是两组所使用的酒精灯的火焰大小不同(答案不唯一)。(5)将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水浴法加热，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是在相同时间内水和煤油吸收的热量相同。 3.(4)铜 铝 铝 【解析】(4)根据已知条件,铜块和铝块放入水中时的温度均为0℃，一段时间后温度稳定，同时测量甲、乙两容器中水的温度，分别是为20℃和17℃，即铜、铝的末温分别为 20℃和17 ℃，故可知铜的温度变化大；因水的初温均为23 ℃，甲、乙两容器中水的末温分别为 20℃和为 17℃，故乙中水的温度变化比甲大，根据Q=cm△t可知，乙中水放热多，因没有热量损失，故铝从水中吸收的热量多，根据 可知，质量相同的铝和铜，因铝吸热多，且铝的温度变化小，故铝的比热容大。 学科网（北京）股份有限公司 $$