12.3 物质的比热容（课件+讲义+练习）-2024-2025学年九年级物理上册同步备课包（苏科版）

12.3 物质的比热容 第十二章 机械能和内能 目录 1 比热容 2 比热容与生活 3 课堂练习 【PART.01】 01 比热容 水冷式重机枪 为什么用水作为重机枪的冷却剂？换成食用油可以吗？ 问题 探究不同物质的吸热能力 吸热能力谁大谁小？如何比较呢？ 问题 方法 思考 总结 加热相同质量的食用油和水 都加热一下，升高相同的温度，看谁吸收的热量多。 控制变量法 加热一大桶食用油和一小杯水，去比较谁吸收的热量多，合适吗? 探究不同物质的吸热能力 吸热能力谁大谁小？如何比较呢？ 问题 方法 总结 初温和末温相同 都加热一下，升高相同的温度，看谁吸收的热量多。 控制变量法 探究不同物质的吸热能力 吸热能力谁大谁小？如何比较呢？ 实验现象 实验步骤 实验目的 ①取_______、__________的食用油和水； ②用_______的加热器加热; ③升高相同的温度，通过__________反映吸收热量的多少。 升高相同的温度，水加热的时间长，所以水吸收的热量比食用油_______。 相同质量 相同初温 相同 加热时间长短 转换法 多 比热容 实验表格 数据处理 60 90 120 150 180 210 240 30 45 60 75 90 105 120 温度变化量（℃） 时间（min） 吸收热量Q 探究不同物质的吸热能力 探究不同物质的吸热能力 实验现象 实验目的 水的吸热本领比食用油_______。 不同物质的吸热能力不同，这与物质的_______有关。 种类 强 比热容 分析 相同质量时，大 物质吸热本领强 比热容 一些物质的比热容【单位：J/(kg·℃）】 酒精 煤油 蓖麻油 冰 空气 一些物质的比热容【单位：J/(kg·℃）】 2.4×103 2.1×103 1.8×103 2.1×103 1.0×103 一些物质的比热容【单位：J/(kg·℃）】 砂石 铝 干泥土 铁、钢 铜 水银 一些物质的比热容【单位：J/(kg·℃）】 0.29×103 0.88×103 0.84×103 0.46×103 0.39×103 0.14×103 总结 1.不同物质比热容一般不同； 2.同种物质，状态不同时，比热容也不同； 比热容与物质的种类和状态有关 水 4.2×103 3.水的比热容较大为 4.2x103J/（kg·℃） 物理意义：1kg的水，温度升高(或降低)1℃ 时需要吸收(或放出)的热量为4.2x103J。 比热容的影响因素 (1)一滴水、一杯水、一壶水的比热容相同吗? 问题 (2)加热一壶水，水温度升高，比热容变不变? 相同 不变 比热容与物质的温度无关! 比热容与物质的质量无关! 总结 【PART.02】 02 比热容与生活 比热容与生活 你能解释这个现象吗? 问题 答案 海水的比热容比沙子的比热容大，吸收相同热量，海水升温低，沙子升温高。 白天，沙子热的烫脚， 但海水却凉凉的。 傍晚，沙子变得比较凉, 海水却暖暖的。 比热容与生活 为什么地理位置处于相同纬度的两个地区气候会差别这么大呢? 问题 答案 砂石比水的比热容小，内陆砂石较多，吸热相同，升温高，故昼夜温差大； 而沿海地区有大面积的水，升温低，故温差小。 昼夜温差小气候温和湿润 早穿皮袄午穿纱围着火炉吃西瓜 比热容与生活 为什么白天和夜晚的风向相反? 问题 答案 海水比陆地比热容大 空气受热膨胀上升 空气遇冷收缩下降 温度高 温度低 海陆风的形成 风向 空气遇冷收缩下降 空气受热膨胀上升 海陆风的形成 温度低 温度高 风向 比热容与生活 为什么热水袋和暖气片都用水作为取暖物质呢? 问题 答案 水的比热容大，降温相同，可以放出更多热量。 热水袋取暖 暖气片用水做媒介 比热容与生活 为什么用水作为冷却剂呢? 问题 答案 水的比热容大，升温相同，可以吸收更多的热量，冷却效果好。 比热容的计算 问题 练一练 质量为1kg的水从25°C升高到35℃℃吸收了多少热量? Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/（kg·℃）×1kg×(35℃-25℃)=4.2×104J 知识小结 1.探究不同物质的吸热能力 (1)控制变量法：加热相同________的油和水，用相同的________加热使升高相同的________； (2)转化法：加热________越长，吸收热量越多; (3)实验结论:不同物质，在质量相等、升高相同的温度时，吸收的热量一般________。 2.比热容 (1)定义：________的某种物质，温度升高1°C时，吸收的热量与它的_______和________的乘积之比； (2)公式：________________________； (3)单位：焦每千克摄氏度，____________； (4)水的比热容：_____________________； (5)比热容是物质本身的性质，与物质的________、________、________和________无关，与物质的________和________无关。 不同 温度 吸放热 质量 质量 一定质量 时间 温度 加热器 ___升高的质量 J/（kg·℃） 4.2×103J/（kg·℃） 质量 体积 种类 状态 知识小结 3.比热容与生活 (1)气候差异； (2)水做热的媒介； (3)水做冷却剂； (4)海陆风。 【PART.03】 03 课堂练习 课堂练习 【典例1】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。 课堂练习 【变式1-1】关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体的质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 D．水的比热容是1.0×103J/（kg·℃） 【答案】C 【详解】ABC．根据比热容的概念和定义可知，比热容是物质本身的一种性质，与吸收或放出的热量的多少、物体质量的大小等因素都无关，故A、B错误，C正确； D．水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），故D错误。 故选C。 课堂练习 【变式1-2】关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（　　） A．若物体质量增大一倍，则比热容减小一半 B．若物体温度升高一倍，则比热容增大一倍 C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 D．若物体吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 【答案】C 【详解】比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系，故C正确，ABD错误。 故选C。 课堂练习 【典例2】下列现象中，不能用比热容解释的是（　　） A．中午沙子很烫、海水较凉 B．汽车发动机用水做冷却剂 C．我国西北沙漠地区日温差较大 D．火箭采用液态氢作为燃料 【答案】D 【详解】A．中午沙子很烫、海水较凉，是因为沙子比热容小，而海水比热容大，故A不符合题意； B．汽车发动机用水做冷却剂，是因为水比热容大，故B不符合题意； C．我国西北沙漠地区日温差较大，是因为沙漠地区多沙少水，沙子比热容小，故C不符合题意； D．火箭采用液态氢作为燃料是因为液态气热值高，故D符合题意。 故选D。 课堂练习 【变式2-1】下列事例中没有利用水的比热容大的是（　　） A．图甲，洒水车洒水清洁路面 B．图乙，热水袋用水取暖 C．图丙，早春夜晚向稻田灌水以保温 D．图丁，造人工湖调节气温 【答案】A 【详解】A．洒水车洒水降温，是利用水蒸发吸热降温，故A符合题意； BC．由于水的比热容大，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，所以热水袋用水取暖、早春夜晚向稻田灌水，使水放出更多的热量以防冻坏秧苗，故BC不符合题意； D．由于水的比热容最大，相同质量的水和其他物质比较，吸收相同的热量，水温度上升的慢，所以城市里造人工湖调节气温，故D不符合题意。 课堂练习 【变式2-2】北方的冬天，室内需要供暖气，而暖气片中选用循环流动的热水，这主要是因为水具有较大的（　　） A．热量 B．温度 C．比热容 D．密度 【答案】C 【详解】因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，放出的热量多，所以暖气片中选用循环流动的热水，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 课堂练习 【变式2-3】糖炒栗子一直是秋冬的限定美食。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（　　） A．比热容小 B．密度大 C．热值大 D．含有的热量多 【答案】A 【详解】在炒栗子时，由于锅底的温度较高，很容把栗子炒煳，加工时把栗子放在砂石中翻炒，由于砂石的比热容小，砂石很容易被炒热，这样砂石被炒热后可以均匀的把热量传递给花栗子，很快就能将栗子炒熟。 故选A。 课堂练习 【典例3】水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），是常见物质中较大的。质量为2千克，温度为10℃的水，加热后温度升高到60℃，水吸收的热量是（　　） A．8.4×104焦 B．3.36×105焦 C．4.2×105焦 D．5.04×105焦 【答案】C 【详解】水吸收的热量为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 课堂练习 【变式3-1】小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了________J的热量。（汤的比热容4×103J/(kg•℃)） 【答案】6.4×105 【详解】汤吸收的热量 Q吸=cmΔt=4×103J/(kg•℃)×2kg×80℃=6.4×105J 课堂练习 【变式3-2】用相同的电加热器（相同时间内放出热量相同）分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则另一种液体在8min内吸收的热量为 _______J，该液体的比热容为_______J/（kg·℃）。[c水=4.2×10³J/（kg·℃）] 课堂练习 课堂练习 【变式3-3】如图所示，是小明在探究冰的熔化特点时根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图象。分析图象发现，物体在B点时具有的内能______（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能；实验过程中，第2~8min物体吸收的热量为______ J。[冰的质量是500g，比热容是2.1×103J/（kg·℃），不计热量损失] 课堂练习 【答案】 小于 3.15×104 【详解】[1]冰属于晶体，由晶体熔化的特点可知，达到熔点后晶体会持续吸热但温度不变，所以在C点时其温度虽然与在B点时相同，但是吸收了更多的热量，所以在B点时的内能小于在C点时的内能。 [2]由题意可知，2-8min加热时间是0-2min的三倍，所以吸收的热量也是0-2min的三倍，0-2min冰吸收的热量为 Q1=cmΔt1=2.1×103J/（kg·℃）×0.5kg×10℃=1.05×104J 则2-8min冰吸收的热量为 Q2=3Q1=3×1.05×104J=3.15×104J 课堂练习 【典例4】温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙，下列关系式中可能成立的是（  ） A．m甲<m乙，c甲<c乙 B．m甲=m乙，c甲<c乙 C．m甲=m乙，c甲<c乙 D．m甲>m乙，c甲<c乙 课堂练习 【变式4-1】现有质量相等且温度均为10℃的A、B两物体和一杯温度为5010℃的水，先将A放入水中，热平衡后水的温度降低了4℃，再将A取出，把B放入水中，热平衡后水温又降低了4℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．8∶9 B．9∶8 C．1∶1 D．1∶2 课堂练习 课堂练习 【变式4-2】用稳定的热源（即单位时间内放出的热量相等）给一种物质均匀加热，且加热过程中，物质的质量不变，得到它的熔化图象如图所示，则： (1)该物质第5min末的内能_______第6min末的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”）； (2)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是_______。 课堂练习 【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【答案】(1)小于 (2)1∶4 【详解】（1）晶体熔化时，不断吸收热量，内能增加，温度保持不变，故该物质第5min 末的内能小于第6min 末的内能。 （2）由图像知道，在质量不变的前提下，AB段温度升高40度，CD段温度升高20度，CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1∶2，温度升高之比为2∶1，由Q=cm∆t知道，该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1∶4。化和吸热多少无关，故D正确，ABC错误。 故选D。 课堂练习 【典例5】为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入_______（选填“质量”和“体积”）相同的两种不同液体； (2)如图甲所示，组装实验装置时，应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度，调节时，_______（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯； (3)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像 如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，A增加 的内能_______（选填“>”“=”或“<”）B增加的内能；若使两者吸 收相同的热量，则温度变化最大的是_______（选填“A”或“B”）。 由图像可知吸热能力较强的是_______选填“A”或“B”）； (4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用_______（选填“A”或“B”）效果比较好。 课堂练习 【答案】(1)质量 (2)需要 (3) < A B (4)B 【详解】（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m=ρV，体积相同的不同物质质量不同），实验中，应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。 （2）如图甲所示，组装实验装置时，要用酒精灯的外焰加热，应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度，调节时，需要点燃酒精灯。 （3）[1][2][3]根据实验数据，绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，B加热时间长，B吸热多，A增加的内能小于B增加的内能；若使两者吸收相同的热量，即加热相同时间，则温度变化最大的是A。根据比较吸热能力的方法，吸热能力较强的是B。 （4）根据Q=cmΔt，因B的比热容大，在质量和升高的温度相同时，B吸热多，如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用B效果比较好。 课堂练习 【典例6】在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到500℃后，立即投入质量为1kg，温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到80℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容。 课堂练习 课堂练习 【典例7】夏日一天，某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg，初始温度为-20℃，当冰块温度升高到0℃过程中。[c冰=2.1×103J/（kg·℃），ρ冰=0.9×103kg/m3]求： （1）冰块升高的温度△t； （2）它所吸收的热量Q吸； （3）一段时间后，有1.8kg的冰化成水，求水的体积V水。 课堂练习 感谢您的观看 12.3 物质的比热容 一、单选题 1．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的（　　） A．比热容大 B．质量大 C．沸点高 D．凝固点低 2．体温计的测温物质是水银，是因为水银的（    ） A．比热容大 B．比热容小 C．沸点高 D．凝固点低 3．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．两杯水升高相同的温度，吸收的热量可能不相等 C．水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量一定比较多 D．不同物质的比热容一定不同 4．已知水的比热容比煤油的大，利用如图实验装置，用规格相同的两试管分别装上初温、质量都相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热。下面哪一个图象是正确的（　　） A． B． C． D． 5．水的比热容比较大，与质量相同的其他物质（比热容比较小）相比，下列说法中错误的是(    ) A．升高相同的温度，水必须吸收更多的热量 B．降低相同的温度，水必须放出更多的热量 C．放出相同的热量，水降低的温度可能较大 D．吸收相同的热量，水升高的温度一定较小 6．把两只质量为m、初温度为100℃的铜球和铁球，分别投入两杯质量也为m、初温度为0℃的水中。不考虑热损失，则它们分别达到热平衡后，可能出现的情况是（已知铜的比热容小于铁的比热容）（　　） A．两杯水的混合温度可能相等 B．放铜球的混合温度较高 C．放铁球的混合温度较高 D．两球放出的热量相等、温度变化相同 7．有两块金属块，它们的质量之比为1∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比为3∶2，那么它们的比热容之比为（　　） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．9∶2 8．如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．物质固态时的比热容比液态的比热容小 D．t1时刻物体分子动能比t2时大 9．用相同规格的电加热器分别同时对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示是甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．1min内，乙吸收的热量比甲多 B．1min后乙温度不变，内能不变 C．甲、乙的比热容之比为3：2 D．甲、乙的比热容之比为2：1 二、填空题 10．已知水的质量为300g，水温升高，则水吸收的热量是 。 11．中华古诗词是我国传统文化中的瑰宝，有些优美词句还与物理知识有着密切的联系。“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容 些；“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现的。 12．北方供暖的“暖气”用水作为介质，是因为水的 。热力公司显示，小红家一个月内消耗了1.17×109J的热量，该热量相当于燃烧了 m3的煤气（q煤气=3.9×107J/m3）。 13．氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。1kg氢能源完全燃烧放出的热量有21%的热量被水吸收，可以使 kg的水从20℃升高到70℃。与化石能源相比，“氢能源”的优势还有 （写出一个即可）。[，] 14．实验测得1kg某物质温度随时间变化的图像如图所示。已知该物质在固态下的比热容为；在最初2min内，该物质吸收的热量为 J，熔化过程中吸收的热量是 J。仔细观察发现该物质处于固态时升温快，变成液态后升温变慢，该物质固态和液态的比热容之比是 ，液态时的比热容是 。 15．小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。    加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 沙子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5 (1)用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为 ℃； (2)实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 相同； (3)小明再用50 g水和100 g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度Δt为横坐标，分别画出50 g水和100 g水的Q－Δt图像。它们都是过原点的直线，即Q=kΔt。进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的 之比相等。 三、实验题 16．为了比较水和食用油的吸热能力，小张做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别将质量、初温都相同的水和食用油，并用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，且用秒表记录加热时间。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异； (2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； (3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质 吸热能力更强（选填“水”或“食用油”）； (4)该实验所用主要研究方法是 。 17．科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体。 (2)实验通过比较 来比较吸收热量的多少。 (3)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量。 (4)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）。 (5)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 。 (6)做完实验后，小红想起八年级上学期做过冰熔化的实验，于是在实验室利用酒精灯加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图象和相关知识，若冰的质量是500g，比热容是，酒精热值为3.0×107J/kg，若加热过程中酒精灯的热效率为50%，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 。（写出必要的文字说明、表达式、及最终结果） 四、计算题 18．有一根烧红的铁钉，温度是120℃，质量是2kg，它的温度降低20℃，要放出多少热量？[c铁=0.46×103J/（kg·℃）] 19．为研究物质的吸热性能，小华同学分别对质量都为1kg、初温都为30℃的水和煤油加热，结果水温升高到80℃，则：（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)，煤油的沸点为150℃） (1)水吸收的热量是多少J。 (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少℃。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.3 物质的比热容 一、单选题 1．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的（　　） A．比热容大 B．质量大 C．沸点高 D．凝固点低 【答案】A 【详解】生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害。这主要是因为水的比热容大，质量相同的水与其它物质相比，吸收或放出相同的热量，温度变化较小，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．体温计的测温物质是水银，是因为水银的（    ） A．比热容大 B．比热容小 C．沸点高 D．凝固点低 【答案】B 【详解】体温计的测温物质是水银，是因为水银的比热容小，吸收相同热量，水银的温度变化明显，比较灵敏，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．两杯水升高相同的温度，吸收的热量可能不相等 C．水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量一定比较多 D．不同物质的比热容一定不同 【答案】B 【详解】A．比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，与物质的种类、状态有关，故A错误； B．根据可知，两杯水的质量未知，因此吸收的热量不能确定，故B正确； C．根据可知，水的比热容较大，但水和煤油的质量未知，因此吸收的热量不能确定，故C错误； D．不同物质的比热容可能相同，比如冰和煤油，故D错误。 故选B。 4．已知水的比热容比煤油的大，利用如图实验装置，用规格相同的两试管分别装上初温、质量都相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热。下面哪一个图象是正确的（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，放在同一只烧杯中加热，相同时间两种液体吸收的热量相同，故AB错误； CD．由于水的比热较大，在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时，水温升高的较小，故D错误，C正确。 故选C。 5．水的比热容比较大，与质量相同的其他物质（比热容比较小）相比，下列说法中错误的是(    ) A．升高相同的温度，水必须吸收更多的热量 B．降低相同的温度，水必须放出更多的热量 C．放出相同的热量，水降低的温度可能较大 D．吸收相同的热量，水升高的温度一定较小 【答案】C 【详解】水的比热容比其它物质的比热容大，由Q吸=cmΔt可知，在质量相等时，升高或降低相同的温度时，水吸收或放出的热量多，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的温度小。 故选C。 6．把两只质量为m、初温度为100℃的铜球和铁球，分别投入两杯质量也为m、初温度为0℃的水中。不考虑热损失，则它们分别达到热平衡后，可能出现的情况是（已知铜的比热容小于铁的比热容）（　　） A．两杯水的混合温度可能相等 B．放铜球的混合温度较高 C．放铁球的混合温度较高 D．两球放出的热量相等、温度变化相同 【答案】C 【详解】假设达到热平衡时的温度为t，则根据热平衡方程可知 cm(100℃-t)=c水m水t 因两球的质量相同，水的质量相同，所以升高的温度取决于金属球的比热容大小；因为铜的比热容较小，则放入铜球的水中升高的温度要小，放铁球的水中混合温度要高。 故选C。 7．有两块金属块，它们的质量之比为1∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比为3∶2，那么它们的比热容之比为（　　） A．1∶2 B．2∶1 C．2∶9 D．9∶2 【答案】B 【详解】它们的比热容之比为 故选B。 8．如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．物质固态时的比热容比液态的比热容小 D．t1时刻物体分子动能比t2时大 【答案】C 【详解】A．t1时刻物体温度为零，但其分子仍不停地做无规则运动，所以具有内能，故A错误； B．t2、t3时刻温度相同，但在熔化过程中物体不断吸热，所以内能增大，故B错误； C．比较图像可以看出，在时间相同时，吸收相同的热量，这种物质在固态时升温快，表明固态时的比热容小于液态时的比热容；故C正确； D．t1时刻物体与t2时刻的温度相同，因此t1时刻物体分子动能与t2时刻物体分子动能相同，故D错误。 故选C。 9．用相同规格的电加热器分别同时对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损失），如图所示是甲、乙两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。下列说法正确的是（　　） A．1min内，乙吸收的热量比甲多 B．1min后乙温度不变，内能不变 C．甲、乙的比热容之比为3：2 D．甲、乙的比热容之比为2：1 【答案】D 【详解】A．1min内，相同的时间内，甲和乙吸收的热量相同，故A错误； B．1min后乙温度不变，不断吸收热量，内能增大，故B错误； CD．都从25℃升高至75℃，升高相同的温度，甲需要2min，乙需要1min，则可以列等式 甲、乙的比热容之比为 故C错误；D正确。 故选D。 二、填空题 10．已知水的质量为300g，水温升高，则水吸收的热量是 。 【答案】 【详解】水吸收的热量 11．中华古诗词是我国传统文化中的瑰宝，有些优美词句还与物理知识有着密切的联系。“沙暖睡鸳鸯”，同水相比沙的比热容 些；“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是太阳通过 （选填“做功”或“热传递”）方式实现的。 【答案】 小 热传递 【详解】[1]“沙暖睡鸳鸯”指的是吸收相同的热量，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度高，所以沙子的比热容小。 [2]大地内能的增加是太阳通过太阳光的照射，即热传递的方式实现的。 12．北方供暖的“暖气”用水作为介质，是因为水的 。热力公司显示，小红家一个月内消耗了1.17×109J的热量，该热量相当于燃烧了 m3的煤气（q煤气=3.9×107J/m3）。 【答案】 比热容大 30 【详解】[1]“暖气”中使用水作为介质，这是利用了水比热容大的特性，与其它物质相比，在质量和降低的温度相同时，水放出的热量最多，致热效果最好。 [2]这些热量相当于完全燃烧煤气的体积为 13．氢能源作为新型能源，其热值大，有着巨大的开发使用潜力。1kg氢能源完全燃烧放出的热量有21%的热量被水吸收，可以使 kg的水从20℃升高到70℃。与化石能源相比，“氢能源”的优势还有 （写出一个即可）。[，] 【答案】 143 清洁无污染 【详解】[1]完全燃烧氢放出的热量 由题知，水吸收的热量 由Q=cmΔt可得，水的质量 [2]通常情况下，氢气与氧气燃烧后只生成水，对环境非常友好，清洁无污染。 14．实验测得1kg某物质温度随时间变化的图像如图所示。已知该物质在固态下的比热容为；在最初2min内，该物质吸收的热量为 J，熔化过程中吸收的热量是 J。仔细观察发现该物质处于固态时升温快，变成液态后升温变慢，该物质固态和液态的比热容之比是 ，液态时的比热容是 。 【答案】 8.4×104 3.36×105 1∶2 4.2×103 【详解】[1][2]在最初2min内,物体处于固态,吸收的热量为 Q吸=c1mΔt1=2.1×103J/(kg·℃)×1kg×40℃=8.4×104J 所以每分钟吸收的热量为4.2×104J。由图象可知，熔化需要的时间 t1=10min-2min=8min 所以熔化过程吸收的热量 Q熔化=4.2×104J/min×8min=3.36×105J [3][4]由图象可知，该物质液态过程10~12min物质吸收的热量等于0~2min物质吸收的热量，则 则该物质固态和液态的比热容之比为 15．小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。    加热时间/min 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温度/℃ 水 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 沙子 4.3 7.9 15.2 18.4 21.5 (1)用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为 ℃； (2)实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子 相同； (3)小明再用50 g水和100 g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度Δt为横坐标，分别画出50 g水和100 g水的Q－Δt图像。它们都是过原点的直线，即Q=kΔt。进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的 之比相等。 【答案】(1)18 (2)吸收的热量相同 (3)质量 【详解】（1）由图知道，温度计的分度值为1℃；“20”在“10”的上方，液柱最高处在两者之间，所以显示的温度高于0℃，为18℃。 （2）实验中选用相同的酒精灯给水和沙子加热，其目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，这用到了转换法。 （3）由知道，中的k=cm，则有 由此可知 即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等。 三、实验题 16．为了比较水和食用油的吸热能力，小张做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别将质量、初温都相同的水和食用油，并用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，且用秒表记录加热时间。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较 来研究水和食用油吸热能力的差异； (2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，此时水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量； (3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质 吸热能力更强（选填“水”或“食用油”）； (4)该实验所用主要研究方法是 。 【答案】(1)升高的温度 (2) 水 大于 (3)水 (4)控制变量法 【详解】（1）根据控制变量法，在实验过程中控制加热时间相同，即吸收相同的热量，以及质量一样时，通过比较升高的温度（或温度升高的多少等）来研究水和食用油吸热能力的差异。 （2）[1][2]根据表格数据可知，在质量、初始温度以及加热时间一样时，食用油升高的温度比水升高的温度高，所以在质量和初始温度相同的情况下，要使水和食用油的末状态温度相同，只需给水加热更长的时间，即水会吸收更多的热量。 （3）质量一样时，加热相同的时间，吸收相同的热量，水升高的温度较少，根据可知水的比热容较大，吸热能力较强。 （4）比较水和食用油的吸热能力的关系时，保持了物体质量、吸收热量相同，比较升高温度的多少，采用了“控制变量法”。 17．科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体。 (2)实验通过比较 来比较吸收热量的多少。 (3)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量。 (4)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）。 (5)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 。 (6)做完实验后，小红想起八年级上学期做过冰熔化的实验，于是在实验室利用酒精灯加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图象和相关知识，若冰的质量是500g，比热容是，酒精热值为3.0×107J/kg，若加热过程中酒精灯的热效率为50%，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 。（写出必要的文字说明、表达式、及最终结果） 【答案】(1)质量 (2)加热时间的长短 (3)等于 (4)B (5)2:3 (6)(文字说明、表达式见解析) 【详解】（1）为了比较不同物质的吸热升温情况，根据控制变量法要求，应控制加热时间、水和油的质量和初温相同，故实验中需要选取质量相等的水、油两种液体。 （2）实验通过比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少，将吸收热量的多少转换为加热时间的长短，运用了转换法。 （3）加热3分钟时，加热时间相同，此时，A吸收的热量等于B吸收的热量。 （4）水的比热容比油的大，水的吸热能力较强，升高相同的温度，水吸收的热量多，即升高相同温度时，水的加热时间长，由图乙可知，由20°C升高到40°C时，A需加热2min，B需加热3min，故B液体是水。 （5）由公式可知，质量相同的水和油，升高相同温度时，吸收的热量之比等于比热容之比，即加热的时间之比等于比热容之比，由图乙可知，水由20°C升高到40°C时，需加热3min，油由20°C升高到40°C时，需加热2min，即 小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合，即水和油加热相同时间，升高的温度相同，即水和油吸收相同热量时，升高的温度相同，由公式可知 水和油吸收相同热量时，升高的温度相同，同时可知，故。 （6）从第0min至第2min，冰的温度由-10°C变为0°C，冰吸收的热量为 酒精灯的热效率为50%，则 解得，酒精热值为，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量为 四、计算题 18．有一根烧红的铁钉，温度是120℃，质量是2kg，它的温度降低20℃，要放出多少热量？[c铁=0.46×103J/（kg·℃）] 【答案】9.2×104J 【详解】根据可得，铁钉放出的热量为 19．为研究物质的吸热性能，小华同学分别对质量都为1kg、初温都为30℃的水和煤油加热，结果水温升高到80℃，则：（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)，煤油的沸点为150℃） (1)水吸收的热量是多少J。 (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少℃。 【答案】(1)2.1×105J (2)130℃ 【详解】（1）水吸收的热量 ； （2）由题知煤油吸收的热量 由得煤油温度升高值 煤油升高到的温度为 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.3物质的比热容 一、目标导航 课程标准 课标解读 1．了解比热容的概念及其计算。 2． 掌握热量的计算。 1、通过阅读了解比热容的概念，并能灵活运用其公式进行相关比热容的计算。 2、利用比热容的变式进行热量的计算。 二、知识精讲 比热容 (1) 概念：将物体温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度的乘机之比叫做比热容。 (2) 数值：等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。它是物质的一种物理属性。 (3) 公式：c＝ (4) 单位：在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·摄氏 度），读作焦每千克摄氏度。用c表示，符号为J/(kg.℃)。 (5)常用的比热容表：水的比热容最大 【典例1】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 【变式1-1】关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体的质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 D．水的比热容是1.0×103J/（kg·℃） 【变式1-2】关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（　　） A．若物体质量增大一倍，则比热容减小一半 B．若物体温度升高一倍，则比热容增大一倍 C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 D．若物体吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 【典例2】下列现象中，不能用比热容解释的是（　　） A．中午沙子很烫、海水较凉 B．汽车发动机用水做冷却剂 C．我国西北沙漠地区日温差较大 D．火箭采用液态氢作为燃料 【变式2-1】下列事例中没有利用水的比热容大的是（　　） A．图甲，洒水车洒水清洁路面 B．图乙，热水袋用水取暖 C．图丙，早春夜晚向稻田灌水以保温 D．图丁，造人工湖调节气温 【变式2-2】北方的冬天，室内需要供暖气，而暖气片中选用循环流动的热水，这主要是因为水具有较大的（　　） A．热量 B．温度 C．比热容 D．密度 【变式2-3】糖炒栗子一直是秋冬的限定美食。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（　　） A．比热容小 B．密度大 C．热值大 D．含有的热量多 知识点02 热量 热量 (1) 特点：在吸热和放热过程中，质量越大，比热容越大，温度的变化越大，物体吸收和放出的热量越多。 (2) 公式：Q吸=cm△t. 【典例3】水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），是常见物质中较大的。质量为2千克，温度为10℃的水，加热后温度升高到60℃，水吸收的热量是（　　） A．8.4×104焦 B．3.36×105焦 C．4.2×105焦 D．5.04×105焦 【变式3-1】小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了 J的热量。（汤的比热容4×103J/(kg•℃)） 【变式3-2】用相同的电加热器（相同时间内放出热量相同）分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则另一种液体在8min内吸收的热量为 J，该液体的比热容为 J/（kg·℃）。[c水=4.2×10³J/（kg·℃）] 【变式3-3】如图所示，是小明在探究冰的熔化特点时根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图象。分析图象发现，物体在B点时具有的内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能；实验过程中，第2~8min物体吸收的热量为 J。[冰的质量是500g，比热容是2.1×103J/（kg·℃），不计热量损失] 【典例4】温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量、及比热容、，下列关系式中可能成立的是（  ） A．， B．， C．， D．， 【变式4-1】现有质量相等且温度均为的A、B两物体和一杯温度为的水，先将A放入水中，热平衡后水的温度降低了，再将A取出，把B放入水中，热平衡后水温又降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．8∶9 B．9∶8 C．1∶1 D．1∶2 【变式4-2】用稳定的热源（即单位时间内放出的热量相等）给一种物质均匀加热，且加热过程中，物质的质量不变，得到它的熔化图象如图所示，则： (1)该物质第5min末的内能 第6min末的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”）； (2)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 。 【典例5】为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 （选填“质量”和“体积”）相同的两种不同液体； (2)如图甲所示，组装实验装置时，应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度，调节时， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯； (3)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，A增加的内能 （选填“>”“=”或“<”）B增加的内能；若使两者吸收相同的热量，则温度变化最大的是 （选填“A”或“B”）。由图像可知吸热能力较强的是 （选填“A”或“B”）； (4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用 （选填“A”或“B”）效果比较好。 【典例6】在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到500℃后，立即投入质量为1kg，温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到80℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容。 【典例7】夏日一天，某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg，初始温度为-20℃，当冰块温度升高到0℃过程中。[c冰=2.1×103J/（kg·℃），ρ冰=0.9×103kg/m3]求： （1）冰块升高的温度△t； （2）它所吸收的热量Q吸； （3）一段时间后，有1.8kg的冰化成水，求水的体积V水。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.3物质的比热容 一、目标导航 课程标准 课标解读 1．了解比热容的概念及其计算。 2． 掌握热量的计算。 1、通过阅读了解比热容的概念，并能灵活运用其公式进行相关比热容的计算。 2、利用比热容的变式进行热量的计算。 二、知识精讲 比热容 (1) 概念：将物体温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度的乘机之比叫做比热容。 (2) 数值：等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。它是物质的一种物理属性。 (3) 公式：c＝ (4) 单位：在国际单位制中，比热的单位是焦/（千克·摄氏 度），读作焦每千克摄氏度。用c表示，符号为J/(kg.℃)。 (5)常用的比热容表：水的比热容最大 【典例1】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。 【变式1-1】关于比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体的质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关 D．水的比热容是1.0×103J/（kg·℃） 【答案】C 【详解】ABC．根据比热容的概念和定义可知，比热容是物质本身的一种性质，与吸收或放出的热量的多少、物体质量的大小等因素都无关，故A、B错误，C正确； D．水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），故D错误。 故选C。 【变式1-2】关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（　　） A．若物体质量增大一倍，则比热容减小一半 B．若物体温度升高一倍，则比热容增大一倍 C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关 D．若物体吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍 【答案】C 【详解】比热容是物质本身的一种物理属性，决定于物质的种类和状态，与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系，故C正确，ABD错误。 故选C。 【典例2】下列现象中，不能用比热容解释的是（　　） A．中午沙子很烫、海水较凉 B．汽车发动机用水做冷却剂 C．我国西北沙漠地区日温差较大 D．火箭采用液态氢作为燃料 【答案】D 【详解】A．中午沙子很烫、海水较凉，是因为沙子比热容小，而海水比热容大，故A不符合题意； B．汽车发动机用水做冷却剂，是因为水比热容大，故B不符合题意； C．我国西北沙漠地区日温差较大，是因为沙漠地区多沙少水，沙子比热容小，故C不符合题意； D．火箭采用液态氢作为燃料是因为液态气热值高，故D符合题意。 故选D。 【变式2-1】下列事例中没有利用水的比热容大的是（　　） A．图甲，洒水车洒水清洁路面 B．图乙，热水袋用水取暖 C．图丙，早春夜晚向稻田灌水以保温 D．图丁，造人工湖调节气温 【答案】A 【详解】A．洒水车洒水降温，是利用水蒸发吸热降温，故A符合题意； BC．由于水的比热容大，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，所以热水袋用水取暖、早春夜晚向稻田灌水，使水放出更多的热量以防冻坏秧苗，故BC不符合题意； D．由于水的比热容最大，相同质量的水和其他物质比较，吸收相同的热量，水温度上升的慢，所以城市里造人工湖调节气温，故D不符合题意。 故选A。 【变式2-2】北方的冬天，室内需要供暖气，而暖气片中选用循环流动的热水，这主要是因为水具有较大的（　　） A．热量 B．温度 C．比热容 D．密度 【答案】C 【详解】因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，放出的热量多，所以暖气片中选用循环流动的热水，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式2-3】糖炒栗子一直是秋冬的限定美食。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（　　） A．比热容小 B．密度大 C．热值大 D．含有的热量多 【答案】A 【详解】在炒栗子时，由于锅底的温度较高，很容把栗子炒煳，加工时把栗子放在砂石中翻炒，由于砂石的比热容小，砂石很容易被炒热，这样砂石被炒热后可以均匀的把热量传递给花栗子，很快就能将栗子炒熟。 故选A。 知识点02 热量 热量 (1) 特点：在吸热和放热过程中，质量越大，比热容越大，温度的变化越大，物体吸收和放出的热量越多。 (2) 公式：Q吸=cm△t. 【典例3】水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），是常见物质中较大的。质量为2千克，温度为10℃的水，加热后温度升高到60℃，水吸收的热量是（　　） A．8.4×104焦 B．3.36×105焦 C．4.2×105焦 D．5.04×105焦 【答案】C 【详解】水吸收的热量为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式3-1】小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了 J的热量。（汤的比热容4×103J/(kg•℃)） 【答案】6.4×105 【详解】汤吸收的热量 Q吸=cmΔt=4×103J/(kg•℃)×2kg×80℃=6.4×105J 【变式3-2】用相同的电加热器（相同时间内放出热量相同）分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则另一种液体在8min内吸收的热量为 J，该液体的比热容为 J/（kg·℃）。[c水=4.2×10³J/（kg·℃）] 【答案】 【详解】[1]由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为 水16min吸收的热量是，所以水8min吸收的热量为 由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为。 [2]由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式可知，另一种液体的比热容为 【变式3-3】如图所示，是小明在探究冰的熔化特点时根据实验记录的数据绘制成的温度随时间变化的图象。分析图象发现，物体在B点时具有的内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能；实验过程中，第2~8min物体吸收的热量为 J。[冰的质量是500g，比热容是2.1×103J/（kg·℃），不计热量损失] 【答案】 小于 3.15×104 【详解】[1]冰属于晶体，由晶体熔化的特点可知，达到熔点后晶体会持续吸热但温度不变，所以在C点时其温度虽然与在B点时相同，但是吸收了更多的热量，所以在B点时的内能小于在C点时的内能。 [2]由题意可知，2-8min加热时间是0-2min的三倍，所以吸收的热量也是0-2min的三倍，0-2min冰吸收的热量为 Q1=cmΔt1=2.1×103J/（kg·℃）×0.5kg×10℃=1.05×104J 则2-8min冰吸收的热量为 Q2=3Q1=3×1.05×104J=3.15×104J 【典例4】温度相同的甲、乙两种液体放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度。关于两种液体的质量、及比热容、，下列关系式中可能成立的是（  ） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】甲、乙两个物体初温相同，放出相等热量后，甲的温度高于乙的温度，说明甲乙降低的温度关系为：，又知放出热量相等，由可知，。 AC．若质量关系为，则，故AC不符合题意； B．若质量关系为，则，故B不符合题意； D．若质量关系：，则或都有可能，故D符合题意。 故选D。 【变式4-1】现有质量相等且温度均为的A、B两物体和一杯温度为的水，先将A放入水中，热平衡后水的温度降低了，再将A取出，把B放入水中，热平衡后水温又降低了，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．8∶9 B．9∶8 C．1∶1 D．1∶2 【答案】A 【详解】物体A放入水中后 则它们的共同温度为 物体A的温度由10℃升高到46℃，则 水放出的热量 A吸收的热量 根据热平衡方程 即 代入相关数据得 物体B放入水中后 它们的共同温度为 B的温度由10℃升高到42℃，则 水放出的热量 B吸收的热量 根据热平衡方程 即 代入相关数据得 A、B两物体质量相等，即 则A、B两物体的比热容之比 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式4-2】用稳定的热源（即单位时间内放出的热量相等）给一种物质均匀加热，且加热过程中，物质的质量不变，得到它的熔化图象如图所示，则： (1)该物质第5min末的内能 第6min末的内能（选填“小于”、“等于”或“大于”）； (2)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是 。 【答案】(1)小于 (2)1∶4 【详解】（1）晶体熔化时，不断吸收热量，内能增加，温度保持不变，故该物质第5min 末的内能小于第6min 末的内能。 （2）由图像知道，在质量不变的前提下，AB段温度升高40度，CD段温度升高20度，CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1∶2，温度升高之比为2∶1，由Q=cm∆t知道，该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1∶4。 【典例5】为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 （选填“质量”和“体积”）相同的两种不同液体； (2)如图甲所示，组装实验装置时，应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度，调节时， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯； (3)根据实验数据，小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，A增加的内能 （选填“>”“=”或“<”）B增加的内能；若使两者吸收相同的热量，则温度变化最大的是 （选填“A”或“B”）。由图像可知吸热能力较强的是 （选填“A”或“B”）； (4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用 （选填“A”或“B”）效果比较好。 【答案】(1)质量 (2)需要 (3) < A B (4)B 【详解】（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同（不同物质密度不同，根据m=ρV，体积相同的不同物质质量不同），实验中，应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。 （2）如图甲所示，组装实验装置时，要用酒精灯的外焰加热，应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度，调节时，需要点燃酒精灯。 （3）[1][2][3]根据实验数据，绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示，分析可知，两温度计示数都升高到40℃时，B加热时间长，B吸热多，A增加的内能小于B增加的内能；若使两者吸收相同的热量，即加热相同时间，则温度变化最大的是A。根据比较吸热能力的方法，吸热能力较强的是B。 （4）根据Q=cmΔt，因B的比热容大，在质量和升高的温度相同时，B吸热多，如果用其中一种液体来做机器的冷却剂，用B效果比较好。 【典例6】在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到500℃后，立即投入质量为1kg，温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到80℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容。 【答案】(1)2.52×105J (2)0.3×103J/(kg·℃) 【详解】（1）水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(80℃-20℃)=2.52×105J （2）根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等，即 Q放=Q吸=2.52×105J 由Q放=c金m金(t金-t)得，金属块的比热容 【典例7】夏日一天，某校考场内用冰块降温。已知冰块的质量为50kg，初始温度为-20℃，当冰块温度升高到0℃过程中。[c冰=2.1×103J/（kg·℃），ρ冰=0.9×103kg/m3]求： （1）冰块升高的温度△t； （2）它所吸收的热量Q吸； （3）一段时间后，有1.8kg的冰化成水，求水的体积V水。 【答案】（1）20℃；（2）2.1×106J；（3）1.8×10-3m3 【详解】解：（1）冰块升高的温度 △t=t2﹣t1=0℃-（-20℃)=20℃ （2）冰块所吸收的热量 Q吸=c冰m△t =2.1×103J/（kg·℃）×50kg×20℃=2.1×106J （3）物体的质量与状态无关，故水的质量为 m水=m冰=1.8kg 水的体积 答：（1）冰块升高的温度△t为20℃； （2）它所吸收的热量Q吸为2.1×106J； （3）一段时间后，有1.8kg的冰化成水，水的体积V水为1.8×10-3m3。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$