《“两种方法”“三个情景”突破比热容实验“吸热能力”的判定》——2024～2025学年人教版物理九年级上册单元复习

“两种方法”“三个情景”突破比热容实验 “吸热能力”的判定 一、实验分析 情景1.观看实验现象 质量相同的水和煤油，被两个相同的酒精灯同时加热，我们看到，相同的时间内，它们吸收相同的热量，温度升高的快慢不同。 如果我们想把水和煤油都从20℃加热到80℃（升高20℃），谁先到达80℃呢？煤油的温度升高得快，一定是煤油。对，煤油到达80℃就停止对煤油加热，而水需要继续加热才能到达80℃。 所以，质量相同的水和煤油，升高相同的温度，水加热时间更长，水吸收的热量更多。 也就是说，水的“吸热能力”更强，比热容更大。 方法1.质量相同的水和煤油，吸收相同的热量， 水 的温度升高得慢； 方法2.质量相同的水和煤油，升高相同的温度， 水 吸收的热量更多——吸热能力强。 第二个角度，升高相同的温度，吸热最多，就是吸收相同热量，温度升高最慢的，吸热能力最强。 情景2.分析数据表格 加热时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 水的温度/℃ 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 食用油的温度/℃ 30 32.5 35 37.5 40 42.5 47 47.5 50 52.5 55 水和煤油的质量相同，相同热源和加热时间，我们要理解成水和煤油吸收的热量，这是“转换法”。 随便找一列数据，水和煤油吸收的热量（加热时间）相同。 方法1. 质量、吸收的热量 相同，温度升高 慢 的吸热能力强。 方法2. 质量、升高的温度 相同，吸收热量 多 的吸热能力强。 情景3.分析图像 1.沿竖直方向作辅助线，加热相同的时间，说明A、B两种物质吸收的热量相等。从图像中我们可以看出，B物质的温度升高得慢、小，说明B物质的吸热能力更强。即：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度升高慢的吸热能力更强。 2.作水平辅助线，质量相同的A、B升高了相同的温度，从横坐标我们可以看到，B吸收的热量更多，说明B吸热能力更强。即：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的吸热能力更强。 方法1. 质量、吸收的热量 相同，温度升高 慢 的吸热能力强。 方法2. 质量、升高的温度 相同，吸收热量 多 的吸热能力强。 二、真题感悟 1.（2024年山东省烟台市初中学业水平考题）18.在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线______（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为________，这种物质在0~5min内吸收的热量为________J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 2.1×103 蓖麻油 1.8×103 【解析】时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度降低的快，b液体温度降低慢；根据热量的计算公可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小，所以b对应的物质为水。 由图可知，在0到5分钟时，a液体的温度变化了40℃，b液体（水）的温度变化了20℃，加热相同时间，吸收的热量相同，即 Qa=Q水 展开得 camaΔta= c水m水Δt水 代入数据可知 ca×0.3kg×40℃=4.2×103J/（kg·℃）×0.3kg×20℃ 解得 ca=2.1×103J/（kg·℃） 对比表格可知，该物质是煤油。 由上可知，这种物质在0~5min内吸收的热量为 Qa= camaΔta=2.1×103J/（kg·℃）×0.3kg×40℃=2.52×104J 【答案】b；煤油；2.52×104 2.（2024年湖北省初中学业水平题）12.如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知（　　） A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多 B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C.升高相同温度a所用时间比b少，a的吸热能力比b弱 D.相同时间内a升高的温度比b多，a的吸热能力比b强 【解析】A.实验中使用相同规格的加热器，则相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，故A不符合题意； B.吸热能力是物质的属性，保持不变，所以a和b的吸热能力不会随着温度的升高而发生变化，故B不符合题意； C.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，则相同时间内两种液体吸收的热量相同；升高相同的温度，a所用时间比b少，则a吸收的热量少，a、b两种液体的质量相等，由可知，a的吸热能力比b弱，故C符合题意； D.由于相同时间内a中加热器产生的热量与b中的加热器产生的热量相同，则相同时间内两种液体吸收的热量相同，相同时间内a升高的温度比b多，a、b两种液体的质量相等，由可知，a的吸热能力比b弱，故D不符合题意。 故选C。 【答案】C 3.（2024四川省成都市中考题）29.某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到t3时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A.在0~t2时间段，该物体吸收的热量为cm（T2－T1） B.在t2~t4时间段，该物质的比热容先增大后减小 C.在t4~t5时间段，该物体放出的热量为 D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容 【解析】A.由于实验中用稳定的热源加热，物体在相同时间内吸收的热量相等，由图可知，在0~t1时间段，该物体的温度由T1升高至T2，物质的比热容为c，所以物体单位时间吸收热量 故在0~t2时间段，该物体吸收的热量 故A错误； B.由图可知，该物体在t2~t4时间段，处于液态，由于液态时的比热容是该物质的性质，所以在t2~t4时间段，该物质的比热容不变，故B错误； C.该物质冷却过程中单位时间放出热量不等于该物体升温过程中单位时间吸收热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在t4~t5时间段，该物体放出的热量等于在t1~t2时间段，该物体吸收的热量，所以该物体放出的热量 故C错误； D.由图可知，该物质在t5~t6时间段，处于固态，该物质在0~t1时间段，也处于固态，由于固态时的比热容是该物质的性质，保持不变，所以该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容，故D正确。 故选D。 【答案】D 4.（2024年黑龙江省齐齐哈尔市初中学业题）24.小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及________（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较_____________来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、________相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较_____________来比较不同物质吸热能力的强弱； （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中______（选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为_______℃； （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：_______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 【解析】（1）比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间，因此缺少的实验器材是秒表。 （2）实验中用两个相同的电加热器加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。 （3）根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知，实验中要控制不同物质的质量相等，即实验中应量取质量相等的水和煤油，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。 （4）使用温度计测量液体的温度时，视线要与液柱的上表面相平，故B正确。 由图3可知，温度计的分度值为1℃，此时是零上，因此温度计示数为66℃。 （5）由表格中数据可知，水和煤油加热相同的时间，水升高的温度较低，说明水的吸热能力更强。 【答案】（1）停表；（2）加热时间；（3）质量；升高的温度；（4）B；66；（5）水 第 4 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $$