内容正文:
人教版九年级物理 13.3 比热容 讲·学·练
知识结构
考点清单
1.比热容反应的是物质吸放热能力的强弱。比热容既是反应物质吸热能力的强弱,也是反应物质放热能力的强弱。
2.比热容的物理意义是: 不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同
3.比热容的定义是: 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。(比值法定义物理量,类似定义的物理量有速度、密度、功率、机械效率等)
4.比热容的单位是: 焦耳每千克摄氏度 ,单位的符号是J/(Kg・℃) .
5.比热容的影响因素:①物质的种类;②物质的物态,与物质的质量,吸收或放出热量的多少以,及温度变化量无关。[如:C水=4.2×103J /(kg·℃) C冰=2.1×103J /(kg·℃) C酒精=2.4×103J /(kg·℃) ]o
6.水的比热容4.2×103J /(kg·℃)的物理意义:1Kg的水,温度降低(或升高)1℃,放出(或吸收)的热量为4.2×103J。
7.计算热量的公式是: Q吸=cm(t-t0) 、 Q放=cm(t0-t).(△t表示温度差)
8.沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大。为什么? 水的比热容比较大,由Q=cm△t知,在吸收或放出相同热量时,质量相同的水与泥土等,水的温度变化量小,所以沿海地区昼夜温差小,内陆地区昼夜温差大。
典例讲解
【例1】关于比热容,下列说法正确的是( )
A.热传递中温度变化小的物体比热容大
B.比热容是物质的特性之一,它与质量、吸收或放出的热量及温度的变化等因素无关
C.热传递中质量小的物体比热容大
D.两个物体,如吸收相等的热量能升高相同的温度,则它们的比热容相同
【答案】B
【详解】比热容是物质特性之一,与物质的种类有关,与物体的质量、吸收或放出的质量及温度变化等无关,故B正确,ACD错误。
故选B。
【例2】如图所示,是习近平主席在祖国边疆的阿尔山冒着零下30多℃的严寒、顶风踏雪慰问在边防线上巡逻执勤的官兵。下列判断不正确的是( )
A.零下30多℃的积雪因温度太低,所以它没有内能了
B.战士们防寒面罩上的霜花是水蒸气凝华形成的,需要放热
C.习主席和战士说话时嘴里哈出的“白气”是液化现象,需要放热
D.该地区冬季气温比沿海地区低是因为这里多沙石,而沙石的比热容比水的比热容小
【答案】A
【详解】A.任何时候物体都有内能,故A错误,符合题意;
B.防寒面罩上的霜花是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故B正确,不符合题意;
C.嘴里呵出的白气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,液化放热,故C正确,不符合题意;
D.该地区冬季气温比沿海地区低是因为这里多沙石,而沙石的比热容比水的比热容小,在相同的条件下,沙石升温快,而水升温小,所以该地区冬季气温比沿海地区低,故D正确,不符合题意。
故选A。
基础训练
1、 选择题
1.下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性
B.一切物质的比热容均不相同,所以比热容是物质的一种特性
C.比热容大的物体比比热容小的物体吸收热量多
D.比热容大的物质比比热容小的物质吸收热量能力强
2.为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )
A.A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
B.A、B两液体的比热容之比为
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
3.新疆牧民布茹玛汗多年来义务守护国境线,在边境许多石头上刻下“中国”二字。若石头质地均匀,刻完字的石头与刻字前相比,发生变化的是( )
A.质量 B.密度 C.比热容 D.硬度
4.如图所示,下列说法中正确的有几个( )
(1)图甲:注射器中的水很难压缩,说明水分子间存在较大的斥力
(2)图乙:热水中的墨水比冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈
(3)图丙:晃动试管中的沙子后,温度计示数升高,说明对物体做功可以增大物体的内能
(4)图丁:海边白天出现海陆风,是因为水的比热容比砂石的大
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
5.城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的( )
A.密度较大 B.沸点较高 C.比热容大 D.流动性好
6.日照是一座新兴的海滨旅游城市,素有“东方太阳城”的美称。以下说法正确的是( )
A.日照海边昼夜温差比内陆小,原因是海水的比热容小
B.海上薄“雾”观日出,浪漫又神奇,“雾”是海水放热汽化而成
C.露营海滩,听“惊涛拍岸”,“拍岸声”是空气振动发出的
D.“日照绿茶,香飘万家”,闻到茶香说明分子在不停地做无规则的运动
7.物体A、B质量相等,把它们加热到相同的温度,然后把它们分别放入等量同温的水里,(不计热量损失),A物体能使水温升高10℃,B物体能使水温升高20℃,设A、B的比热容为cA和cB,则( )
A.cB=cA B.cB=2cA C.cB>2cA D.cB<2cA
8.下表是一些物质的比热容[单位J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×103
砂石
约0.92×103
铜
0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质物质的状态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
二、填空题
9.将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球(c铝>c铁>c铜)浸没在沸水中煮较长的一段时间,则三个球的温度 (填“相同”或“不相同”)。从沸水中吸热最多的是球 。先达到100摄氏度的是 球。
10.每年3月,我区沙河镇的樱桃花,羊木镇的油菜花是一大美景,吸引了不少游客观赏。“菜花飘香”说明分子在 ;广元湿地公园有调节周边气温作用,这是因为水的 大。
11.如图是河北省石家庄市西山脚下某景区与北戴河某海边景区一年内温度变化曲线图,从图中我们可以看到,A曲线代表的是 (选填“北戴河”或“石家庄”)景区温度曲线。A、B曲线不同的根本原因是:水的比热容比砂石的比热容 。
素养提升
三、简答题
12.我们在看电视台的天气预报节目时注意到,在同一天内,同一纬度的沿海地区和沙漠地区昼夜气温变化大,请解释其主要原因。
四、计算题
13.在一个标准大气压下,质量为1kg、20℃的水吸收了3.78×105J的热量后,温度升高到多少℃?[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
五、实验题
14.如图为同学们探究水和沙石的吸热能力的实验装置图。
次数
物质
质量/g
升高10℃所用的时间/s
1
水
20
55
2
沙石
40
26
(1)实验中除了温度计之外,还需要的测量工具是 ,实验中能说明被加热的物体内能增了的现象是 ;
(2)实验小组的同学决定采用比较加热时间的方法来判断水和沙石的吸热能力,他们应该收集的证据是 ;
(3)表一为某实验小组同学记录的部分实验数据。请根据表中的实验数据进行分析比较出水和沙石的吸热能力。结论: 。
反思总结
通过学习,请根据自己的理解,画出本节课的思维导图:
这节课我学会了:
这节课我的困惑:
参考答案
1.D
【详解】A.比热容是物质的一种特性,同一物质的比热容一般不变,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同,但也有些物质的比热容相同,故B错误;
C.当质量与升高温度相同时,比热容大的物体比比热容小的物体吸收热量多,选项中没有控制变量,故C错误;
D.比热容表示物体吸热能力的大小,比热容大的物质比比热容小的物质吸收热量能力强,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.AB被相同的加热装置加热,被加热相同时间,AB吸收热量相同,则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为,故A错误;
B.由图得,AB加热8min 吸收相同的热量,A温度上升
B温度上升
AB的质量分别为100g、400g,由得,A、B两液体的比热容之比为
故B错误;
C. B的比热容小于A的比热容,即液体的吸热能力比A液体的弱,故C错误;
D.A比热容较大,相同质量的AB升高相同温度,A吸收的热量较多,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故D正确。
故选D。
3.A
【详解】A.当石头上刻下“中国”二字后,部分石头被抠掉,故质量减小,故A符合题意;
B.密度是物质的固有属性,与物质的质量多少无关,故刻字前后密度不变,故B不符合题意;
C.比热容是物质的固有属性,与物质的质量多少无关,只与物质的状态有关,故刻字前后比热容不变,故C不符合题意;
D.硬度是物质的一种特性,刻字前后石头硬度不变,故D不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】(1)图甲中,注射器中的水之所以很难压缩,是因为分子间存在斥力,故(1)正确;
(2)图乙中,不同的物质,在相互接触时彼此进入对方的现象是扩散现象,扩散的快慢跟温度有关,温度越高,扩散越快,滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散得快,说明温度越高,分子运动越剧烈,故(2)正确;
(3)图丙中,晃动试管中的沙子后,克服摩擦做功,温度计示数升高,是通过做功的方式增大了内能,故(3)正确;
(4)图丁中,海边白天总是出现海陆风,是因为水的比热容大于砂石,陆地气温高,空气膨胀上升,气压减小造成的,故(4)正确。
故选D。
5.C
【详解】水的比热容较大,白天,相同质量的水和土壤、沙石比较,吸收相同的热量时,水的温度升高得少;夜晚,放出相同的热量时,水的温度降低得少,使得昼夜的温差小,所以修建人工湖和湿地公园可以有效调节周围环境的气温,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】A.沿海地区,水多;内陆地区水少、泥土沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和泥土沙石比较,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,使得沿海地区昼夜的温差小。故A错误;
B.“雾”是空气中的水蒸气在海面遇冷液化成小水滴漂浮在海面附近形成的,故B错误;
C.“拍岸声”意思是如雷的惊涛拍击着江岸而发出的声音,而不是空气振动发出的,故C错误;
D.“日照绿茶,香飘万家”,人能闻到茶香,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则的运动,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】由题意可知,不计热量损失,A放出的热量
不计热量损失,B放出的热量
故
即
……①
tA为A物体使水达到的末温,tB为B物体使水达到的末温,因为,,所以,则
由①可得,,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.D
【详解】A.煤油和冰是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
B.物质的比热容与物质的状态有关,如水和冰的比热容不同,故B错误;
C.由
知,质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜的比热容小,铜块的末温更高;
D.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,由
可知,白天,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;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。
故选D。
9.相同 铝 铜
【详解】[1]由于热传递的结果是温度相等,所以煮较长的一段时间后,三个金属球的温度都与沸水温度相同。
[2]由于铝的比热容较大,升高相同的温度,比热容大的物体吸收的热量多,故从沸水中吸收热量最多的是铝球。
[3]由分析可知,当升高的温度相同时,比热容越小,吸收的热量越少,吸热的时间越短;铜的比热容最小,所以铜吸热的时间最短,最先达到100摄氏度。
10.做无规则运动 比热容
【详解】[1]菜花飘香属于扩散现象,说明香味分子在不停地做无规则运动。
[2]因为水的比热容较大,在吸收相同热量时,水温度变化比较小,所以广元湿地公园有调节周边气温作用。
11.北戴河 大
【详解】石家庄市西山脚下某景区是内陆地区,多砂石;北戴河某海边景区多水,水的比热容比砂石的比热容大,根据可知,相同质量的水和砂石吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度小于砂石升高或降低的温度,因此石家庄市西山脚下某景区的昼夜温差大于北戴河某海边景区的昼夜温差,故A曲线代表的是北戴河景区温度曲线,B曲线代表的是石家庄市西山脚下某景区温度曲线。
12.见详解
【详解】沿海地区水多,水的比热容较大,白天,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;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区比内陆地区昼夜的温差小。
13.100℃
【详解】解:由可知,水的温度升高至
由于在一个标准大气压下,水的沸点为100℃,所以水的温度最高升至100℃。
答:水吸收了3.78×105J的热量后,温度升高到100℃。
14.天平和停表 温度计示数增加 相同质量的水和沙石,升高相同的温度时对应的加热时间 水吸热能力比沙石强
【详解】(1)[1]探究水和沙石的吸热能力时,要记录加热时间,因此需要用停表,要称量物质的质量,因此需要用到天平。
[2]实验中,给物体加热,物体温度升高,内能增大。故能说明被加热的物体内能增加的现象是温度计示数增加。
(2)[3]采用比较加热时间的方法来判断水和沙石的吸热能力,应该使质量和初温相同的水和砂石升高相同的温度,比较所用的时间。因此应该收集的证据是质量和初温相同的水和砂石升高相同的温度所对应的加热时间。
(3)[4]根据表中数据,若酒精灯1秒供给的热量为q,水升高10℃所用的时间为55s,酒精灯提供的热量为,砂石升高10℃所用的时间为26s,酒精灯提供的热量为,由可得,水的比热容为
水的比热容大于砂石的比热容,即1kg的水和1kg砂石升高1℃,水吸收的热量更多,即水的吸热能力比砂石强。
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