13.2 科学探究：物质的比热容 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

13.2 科学探究：物质的比热容（探究物质吸热或放热规律） 　新疆的天气真怪,夜晚和早晨很冷,一旦太阳出来就暖烘烘的。这就是人们说的:“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这种现象主要出现在温差较大的地区,特别是在内陆干旱地区更为常见。这种温差大的情况通常是由以下几个原因造成的: (1) 地区地表性质。在这些地区,地表多为砂石和干泥土,在早晨和晚上,地面温度较低,会　　 　　大量的太阳辐射热量,导致气温　　　　;而在中午时分,地面温度升高,开始向大气和太空辐射能量,导致气温　　　　。  (2) 大气状况。这些地区的大气较为　　　　,对太阳辐射的削弱作用较少,因此白天温度　　 　　得较快。同时,夜晚大气逆辐射较弱,对地面的保温作用较差,导致气温　　　　得也较快。  【基础堂清】 1.　如图所示的是探究不同物质吸热升温现象的实验装置。将质量和初温都相同的a、b两种液体,分别装入鸳鸯锅左右两侧锅体中(中间隔挡加装了隔热层),用电磁炉加热。该装置可以较好地控制a、b两种液体在相同加热时间内　　　　相同。加热时,若a液体升温较快,则表示　　　　(选填“a”或“b”)液体吸热本领较强。  2. 　用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象,将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中,用温度计测出它们的初始　　　　,点燃酒精灯加热,用玻璃棒　　 沙子和水,观察到沙子升温比水快。由此可以推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度,　　 　　吸收的热量多。  【素养日清】 3.　在用相同的加热方式加热并比较水和盐水吸热升温特点的实验后,小明绘制如图所示温度随时间变化的图像,由图可知盐水的沸点比水　　　　(选填“高”或“低”),水和盐水吸热多少是通过　　　　(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。实验发现升高相同温度时,盐水需要的时间比水要短,这是因为盐水的比热容　　　　(选填“较大”或“较小”)。  4.　在探究“物质吸热能力”的实验中,小明同学用到了水、煤油、秒表、温度计、托盘天平、烧杯以及两个完全相同的电热器等实验器材,如图所示。 (1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、　　　　(选填“质量”或“体积”)相同的水和煤油。  (2)用两个相同规格的电热器是为了保证在　　　　的时间内,水和煤油吸收的热量相同。因此　　　　的长短就反映了水和煤油吸收热量的多少。  (3)实验中水和煤油加热相同的时间,发现煤油的温度升高得快;如果让水和煤油的温度变化量相同,那么　　　　的加热时间长,这现象说明　　　　的吸热能力强。  (4)本实验的主要探究方法是　　　　法和　　　　法。  【参考答案】 情境创生 (1)吸收　较低　升高 (2)稀薄　上升　下降 基础堂清 1.吸热　b 2.温度　搅拌　水 素养日清 3.高　加热时间　较小 4.(1)质量 (2)相同　加热时间 (3)水　水 (4)控制变量　转换 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.2 科学探究：物质的比热容（物质的比热容） 【基础堂清】 1.　下表是一些物质的比热容[ J/(kg·℃)]。 水 4.2×103 铝 0.88×103 煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103 沙石 0.92×103 铜 0.39×103 根据表中数据可以得出,物质的比热容与物质的状态　　　　(选填“有关”或“无关”);一桶水的比热容　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)一杯水的比热容;质量相等的铝块和铜块吸收相等的热量,铜块温度的变化　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)铝块温度的变化;在受太阳光照射的条件相同时,干泥土比沙石升温　　　　(选填“慢”或“快”)。  2.水稻喜温,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻。其中隐含的物理知识:水的　　　　较大,气温降低时,水能　　　　(选填“放出”或“吸收”)较多的　　 　　(选填“温度”“内能”或“热量”)。  3.　北方冬季常采用水暖供热,若每小时流过房间内暖气的热水的质量与房间内空气质量相当,热水流出房间时与流进房间时的温度差约为10 ℃,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),空气的密度为1.29 kg/m3,则一间教室内暖气每小时放出的热量最接近 （ ） A.103 J　 B.105 J　 C.107 J　 D.109 J 【素养日清】 4.　课后延时服务推出后,为防止饭菜做好后因放的时间变长而变凉,值日老师往保温饭盒下层注入热水,温热上层不锈钢餐盘内的饭菜。保温饭盒下层注入热水,可以保持饭菜不变凉,这是通过　　　　的方式改变了饭菜的内能;打开饭盒时闻到了浓浓的菜香,这属于　　　　现象;若往饭盒注入100 g、90 ℃的热水,水的温度降低到20 ℃大约需要半小时,这样可以保持饭菜不凉,这段时间内水放出的热量为　　　　J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  5.甲、乙两物体的比热容之比为2∶3,吸收热量之比为3∶1时,它们升高的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比是 （ ） A.1∶2　 B.2∶1　 C.9∶2　 D.2∶9 6.　在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风,陆风和海风是由于陆地和大海升温和降温快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示,这是陆风和海风的形成示意图,其中白天易形成　　　　(选填“海风”或“陆风”),　　　　图反映的是晚上风的形成示意图。  7.　工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把用钢铁打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1 kg,温度为20 ℃,放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5 kg、20 ℃的水中冷却,最后与水达到共同的温度,不计过程中的热量损失,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c合金钢=0.42×103 J/(kg·℃),问: (1)此刀具在炉火中吸收了多少热量? (2)淬火后水的温度为多少摄氏度? 【参考答案】 基础堂清 1.有关　等于　大于　快 2.比热容　放出　热量 3.C 素养日清 4.热传递　扩散　2.94×104 5.C 6.海风　甲 7.解:(1)合金钢刀具放入836 ℃的炉火中煅烧足够长时间,达到热平衡,两者温度相同,合金钢刀具的末温t2=836 ℃,刀具在炉火中吸收的热量: Q合金钢吸=c合金钢·m合金钢·(t2-t1)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-20 ℃)=3.4272×105 J (2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20 ℃的水中冷却,最后刀具与水达到共同的温度,设为t2',则有Q水吸=Q合金钢放,即c水m水(t2'-t1')=c合金钢m合金钢(t2-t2'),代入数据得4.2×103 J/(kg·℃)×5 kg×(t2'-20 ℃)=0.42×103 J/(kg·℃)×1 kg×(836 ℃-t2'), 解得t2'=36 ℃ 学科网（北京）股份有限公司 $$