专题13 物质的比热容（预习）-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义（沪粤版2024）

第13讲 物质的比热容 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 不同物质的吸热、放热性能 生活举例 水的质量越大，水温升高越多，加热时间就越长 结论 物体温度升高时，吸收的热量跟物体的______和__________有关 实验：比较不同物质吸热的情况 实验装置 探究方法 控制变量法和转换法 实验设计 用同一酒精灯给质量和初温相同的砂子和水加热相同的时间，结果______升高的温度高 探究结论 不同物质在质量相等，吸收相同的热量时，升高的温度不同，即不同物质的吸热本领______ 知识点2 比热容 定义 用单位质量的某种物质温度升高______所______的热量来描述物质吸收热量的能力 定义式[来源:学科网ZXXK] c＝[来源:学科网ZXXK] 单位 ________________，读作______________ 数值意义 水的比热容是____________________________________，表示：1 kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为____________________J 物理意义 反映了不同物质吸、放热能力的强弱 教材习题01 从表12-3-2中找出比热容最大的物质和比热容最小的物质，它们的比热容各是多少？ 解题方法 直接观察 “表12-3-2一些常见物质的比热容”，对比各物质比热容数值大小得出。 【答案】比热容最大的物质是水，比热容为4.2×103J/(kg·℃)；比热容最小的物质是铅，比热容为0.13×103J/(kg·℃) 教材习题02 “早穿棉袄午披纱，围着火炉吃西瓜”，这是对我国西北沙漠地区气候特点的形象写照。试用你学过的知识作出解释。 解题方法 利用比热容的概念，结合Q=cmΔt，分析沙漠地区多砂石，因砂石比热容小，在吸、放热时温度变化明显的特点来解释。 【答案】我国西北沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小。白天，相同质量的砂石和其他物质（如水等）相比，吸收相同热量时，根据Q=cmΔt（Q为吸收或放出热量，c为比热容，m为质量，Δt为温度变化量 ），砂石温度升高得多，所以中午温度较高，故 “午披纱”；夜晚，放出相同热量时，砂石温度降低得多，所以早晨温度较低，故 “早穿棉袄” 教材习题03 某同学取初始温度为18℃的水和砂石各100g，在探究水和砂石吸热性能的实验中，根据实验所测得的数据作出了如图12-3-4所示的图像，请你根据图像说明水和砂石的吸热性能有何不同。当加热到第4分钟时，水一共吸收了多少热量？ 。 解题方法 吸热性能：依据比热容反映物质吸热能力的物理意义，结合图像中相同质量的水和砂石吸、放热与温度变化的关系判断。 计算热量：运用吸热公式Q=cmΔt，先确定水的质量、初末温度、比热容，再代入计算。 【答案】吸热性能：由图像可知，质量相同的水和砂石，加热相同时间（吸收相同热量），水升高的温度比砂石低；或升高相同温度，水需要加热的时间比砂石长，即水吸收的热量更多。根据比热容定义，可知水的比热容比砂石大，所以水的吸热性能更好；8.4×103J 教材习题04 图12-3-5是某型号太阳能热水器。 （1）若热水器装了100kg、25℃的水，在阳光的照射下，水的温度升高到55℃，那么这些水吸收了多少热量？ （2）若改用热效率为50%的天然气灶给这些水加热，水的温度升高到55℃时，则需要完全燃烧多少立方米热值为4.2×107J/m3的天然气？ 解题方法 （1）利用吸热公式Q=cmΔt，确定水的质量、初末温度、比热容，代入计算水吸收的热量。 （2）先根据热效率公式算出天然气完全燃烧放出的热量Q放，再依据Q放=qV，变形求出天然气体积V。 【答案】（1）1.26×107J；（2）0.6 考点一 有关比热容的图像问题 【典例1】用两个相同的电热器给质量同为2 kg的物质A和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图8所示，则物质A的比热容________(选填“小于”“大于”或“等于”)水的比热容；加热3 min水吸收的热量约为__________J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 考点二 热量综合计算 【典例2】天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃，用时约10 min。已知：天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。问： (1)这一过程中水吸收了多少热量？ (2)若这一过程天然气完全燃烧放出的热量的60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气？ 知识导图记忆 知识目标复核 一、概念理解 比热容定义：比热容是衡量物质吸放热性能的关键物理量。其定义为：1kg 某种物质温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量，用符号c表示，单位为J/(kg·℃)。以水为例，其比热容为4.2×103J/(kg·℃)，意味着1kg的水每升高（或降低）1℃，就会吸收（或放出）4.2×103J的热量。 属性认知：比热容是物质的固有属性，每种物质都有其独特的比热容值，例如水、砂石、酒精等物质的比热容均不相同。需要特别注意的是，比热容与物质的质量、温度变化幅度以及吸放热的总量均无关联，仅由物质的种类及其所处状态决定。就像水和冰，虽为同一种物质，但由于状态不同，它们的比热容也存在差异。 二、实验探究 探究过程：能复述 “探究水和砂石的吸热、放热性能” 实验，包括实验目的（比较质量相等的不同物质，在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出热量是否相等 ）、实验器材（相同规格烧杯、天平、酒精灯、搅拌棒、温度计等 ）、实验步骤（取等质量水和砂石，用相同酒精灯加热，搅拌使其受热均匀，记录相同加热时间内温度变化 ），以及如何通过分析实验数据（比较相同加热时间水和砂石升高的温度，或升高相同温度所需加热时间 ）归纳结论。 结论掌握：牢记实验得出的结论，即质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量一般不相等；单位质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。 三、应用与计算 现象解释：利用比热容知识，可对诸多生活现象作出科学阐释。例如，沿海地区与沙漠地区呈现出显著不同的昼夜温差，这是因为水的比热容较大，沿海地区水体丰富，在吸收或释放相同热量时，温度波动较小；而沙漠地区多砂石，砂石比热容小，致使温度变化更为剧烈。此外，在取暖和降温场景中广泛使用水，正是得益于水的比热容大这一特性——相同质量的水与其他物质相比，在升高或降低相同温度时，水能够吸收或释放更多的热量。 热量计算：掌握比热容公式的运用是关键。已知物质的比热容c、质量m以及温度变化量Δ t（温度升高时，Δ t = t2-t1；温度降低时，Δ t = t1-t2，便可依据公式Q吸=cm( t2-t1、Q放=cm(t1-t2)准确计算物质吸收或放出的热量。实际解题过程中，还需灵活结合题目条件，通过查阅比热容表获取相应数据，进而解决各类实际问题，如计算砂石在特定情境下的吸热量等。 一、单选题 1．从海风形成的示意图可知，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 2．下列说法中，能反映物体放出热量多少跟物质种类有关的是（　　） A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同 B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同 C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同 D．不同质量的不同物质，降低不同的温度，放出的热量一定不同 3．质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（    ） A．升高温度较大的金属块比热容一定大 B．升高温度较小的金属块比热容一定大 C．温度高的金属块比热容一定小 D．温度低的金属块比热容一定小 4．关于如图几幅图片的说法正确的是（　　） A．南极的冰川温度很低，所以不具有内能 B．沙滩上的沙子比海水烫，是因为沙子的比热容比海水的比热容大 C．冰块的保鲜效果比水更好，是因为冰的比热容比水的比热容小 D．树枝上的霜是凝华现象，霜的形成过程中要对外放出热量 5．如图所示是加热﹣30℃的冰的温度随时间变化的图像，根据图像下列判断正确的是（　　） A．AE是冰的熔化过程，熔化需要吸热 B．水的沸点是98℃，说明当地的大气压大于一个标准大气压 C．冰熔化时不断吸热，温度保持0℃不变，说明冰是晶体 D．加热相同时间时，冰升温比水快，说明冰的比热容比水大 6．南诏古都巍山饮食文化源远流长、底蕴深厚，素有“中国名小吃之乡”的美誉。耙肉饵丝、过江饵丝香飘海内外；青豆小糕、南诏一根面等地方特色小吃远近闻名；蜜饯、牛干巴等老字号名特食品让人赞不绝口。下列说法正确的是（    ） A．把煮好的饵丝放在凉水中冷却，是因为水的比热容小 B．能闻到青豆小糕的香味是扩散现象 C．刚出锅的一根面条很烫，是因为它含有的热量多 D．牛干巴的温度降低后，其内能保持不变 7．下列生产生活实例中关于热学的说法正确的是（    ） A．冬天户外，冰冻的衣服也会干，这是汽化现象 B．冬天户外，手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低，这是因为铁栏比木栏的温度低 C．夏天，冷饮中加冰块喝起来更凉爽，这是利用了冰熔化吸热的道理 D．夏天，我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小，这是因为海水比沙土的比热容小 二、填空题 8．在1标准大气压下，把一高温物体投入质量为10kg、温度为20℃的水中，若物体放出的热量是3.5×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到 ℃。［c水=4.2×103J/（kg·℃）］ 9．如图为小明加热质量为0.2kg某物质时，测得其温度随时间变化的图像。已知该物质在固态时的比热容为c1=2.1×103J/（kg·℃）；假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题： （1）在最初的2min内，物质吸收的热量为 J。 （2）该物质液态的比热容c2= J/（kg·℃）。 （3）该物质在第4分钟时的内能 （选填“小于”、“等于”或“大于”）第8分钟时的内能。 10．以下过程不发生物态变化，初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量，甲的末温低于乙的末温。 （1）吸收相同热量后，下列说法正确的有 ； ①乙的内能比甲大； ②甲的比热容大于乙的比热容； ③甲与乙接触，热量从乙传递到甲。 （2）若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1，乙的末温为t2，根据题目所给的信息，则t1与t2的关系是 （选填“”、“”、“”或“无法判断”）。 11．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质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。实验中，可以通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少，玻璃棒搅拌液体的目的是 ，由图乙可知 （A/B）的吸热能力更强。 12．如图所示，是一瓶矿泉水，仔细观察发现：瓶盖侧面有许多竖状条纹，目的是为了增大其表面的粗糙程度，从而增大手拧开瓶盖时的 力。铭牌上还标有净含量“550mL”字样，其质量为 kg，若该瓶水温度升高2℃，则它吸收的热量为 J。（；，） 13．把一个铜块投入水中，铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示，已知铜块和水的质量相等，c水>c铜，不考虑热量损失，根据图像可判断， （选填“A”或“B”）曲线表示水的温度随时间的变化；0~0.5min，铜块的分子动能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 14．如图所示为《天工开物》中铸造釜的情境，釜即铁锅，铸造时以生铁为原料，使用熔铁炉把生铁熔化成铁水，然后将铁水倾注到分为内外两层的模具里，待铁水凝固后，釜的铸造就完成了。 （1）釜的铸造过程是通过 方式改变其内能的。生铁熔化成铁水后，其分子热运动的剧烈程度 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）将50kg、500℃的铁加热到700℃需要吸收的热量为 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的木柴。[铁的比热容为0.46×103J/（kg⋅°C），木柴的热值为1.0×107J/kg] 15．利用相同电加热器分别给质量相同的水和食用油加热，如图所示，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）使液体内能增大。实验表明加热相同时间，食用油温度上升得比水快，这是因为食用油的比热容比水 （选填“大”或“小”）。    三、实验题 16．探究“不同物质吸热能力”的实验中： (1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油； (2)选用相同电加热器的目的是 ； (3)在此实验中用 表示水和煤油吸热的多少；水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示，则可判断出 （选填“水”或“煤油”）吸热能力强； (4)如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， （选填“水”或“煤油”）升高的温度更高。 17．小明探究不同物质吸热升温的属性，他设计如图所示的实验装置。 （1）实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）； （2）实验中除了水和煤油的质量相同、升高的温度相同外，还有 必须相同； （3）他得到如下实验数据，分析表格中数据可以得出的初步结论是： ； 物质 质量m/kg 升高温度Δt/℃ 加热时间t/min 水 0.1 10 2 煤油 0.1 10 1 （4）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， 升高的温度更高； （5）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与④结论不符，你认为可能的原因是： ； （6）另一组的小华采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究，你认为他的方案可行吗？ （选填“可行”或“不可行”）。 18．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热升温快慢。 （1）实验需要用到天平，目的是 ； A．让两个酒精灯中的酒精质量相等 B．让相同烧杯中水和煤油的质量相等 C．同时满足A和B （2）加热10min，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量； （3）在加热中，某个时刻水中温度计的示数如图乙所示，则读数为 ℃； （4）小明根据实验中所测得的数据，作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，如图丙所示，水和煤油比较， （选填“水”或者“煤油”）的吸热能力强； （5）从实验中还发现：水沸腾时的温度特点是 ，当时水面的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压。 四、简答题 19．近年来福州市政府大力建设生态美景，修建人工湖，全力打造美丽福州。作为福州人，请你用所学知识解释修建人工湖可以调节气温的主要原因。 20．如图是每个家庭必备的体温计，它的玻璃泡内用水银做测温物质，而不用酒精。将体温计夹入病人腋下，大约5分钟就能测出体温，既快捷又灵敏，请运用学过的物理知识解释其中的道理。已知：水银的比热容为0.14×103J/（kg·℃），酒精的比热容为2.4×103J/（kg·℃）。    五、计算题 21．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量。 22．小明在实验时利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间的变化图像（如图所示）。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，求： （1）CD段水吸收的热量； （2）冰的比热容。 23．寒冷的冬天，我们都用热水洗脸，当我们打来一瓶4kg，温度为85℃热水时，为了节约时间，向热水中加入初温为10℃的冷水，当温度稳定后，水的温度变为40℃， 水的比热容[]，不计热量损失。 （1）热水放出的热量？ （2）加入冷水的质量为多少千克？ 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲 物质的比热容 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 不同物质的吸热、放热性能 生活举例 水的质量越大，水温升高越多，加热时间就越长 结论 物体温度升高时，吸收的热量跟物体的质量和升高的温度有关 实验：比较不同物质吸热的情况 实验装置 探究方法 控制变量法和转换法 实验设计 用同一酒精灯给质量和初温相同的砂子和水加热相同的时间，结果砂子升高的温度高 探究结论 不同物质在质量相等，吸收相同的热量时，升高的温度不同，即不同物质的吸热本领不同 知识点2 比热容 定义 用单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量来描述物质吸收热量的能力 定义式[来源:学科网ZXXK] c＝[来源:学科网ZXXK] 单位 J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度 数值意义 水的比热容是4.2×103__J/(kg·℃)，表示：1 kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103__J 物理意义 反映了不同物质吸、放热能力的强弱 教材习题01 从表12-3-2中找出比热容最大的物质和比热容最小的物质，它们的比热容各是多少？ 解题方法 直接观察 “表12-3-2一些常见物质的比热容”，对比各物质比热容数值大小得出。 【答案】比热容最大的物质是水，比热容为4.2×103J/(kg·℃)；比热容最小的物质是铅，比热容为0.13×103J/(kg·℃) 教材习题02 “早穿棉袄午披纱，围着火炉吃西瓜”，这是对我国西北沙漠地区气候特点的形象写照。试用你学过的知识作出解释。 解题方法 利用比热容的概念，结合Q=cmΔt，分析沙漠地区多砂石，因砂石比热容小，在吸、放热时温度变化明显的特点来解释。 【答案】我国西北沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小。白天，相同质量的砂石和其他物质（如水等）相比，吸收相同热量时，根据Q=cmΔt（Q为吸收或放出热量，c为比热容，m为质量，Δt为温度变化量 ），砂石温度升高得多，所以中午温度较高，故 “午披纱”；夜晚，放出相同热量时，砂石温度降低得多，所以早晨温度较低，故 “早穿棉袄” 教材习题03 某同学取初始温度为18℃的水和砂石各100g，在探究水和砂石吸热性能的实验中，根据实验所测得的数据作出了如图12-3-4所示的图像，请你根据图像说明水和砂石的吸热性能有何不同。当加热到第4分钟时，水一共吸收了多少热量？ 。 解题方法 吸热性能：依据比热容反映物质吸热能力的物理意义，结合图像中相同质量的水和砂石吸、放热与温度变化的关系判断。 计算热量：运用吸热公式Q=cmΔt，先确定水的质量、初末温度、比热容，再代入计算。 【答案】吸热性能：由图像可知，质量相同的水和砂石，加热相同时间（吸收相同热量），水升高的温度比砂石低；或升高相同温度，水需要加热的时间比砂石长，即水吸收的热量更多。根据比热容定义，可知水的比热容比砂石大，所以水的吸热性能更好；8.4×103J 教材习题04 图12-3-5是某型号太阳能热水器。 （1）若热水器装了100kg、25℃的水，在阳光的照射下，水的温度升高到55℃，那么这些水吸收了多少热量？ （2）若改用热效率为50%的天然气灶给这些水加热，水的温度升高到55℃时，则需要完全燃烧多少立方米热值为4.2×107J/m3的天然气？ 解题方法 （1）利用吸热公式Q=cmΔt，确定水的质量、初末温度、比热容，代入计算水吸收的热量。 （2）先根据热效率公式算出天然气完全燃烧放出的热量Q放，再依据Q放=qV，变形求出天然气体积V。 【答案】（1）1.26×107J；（2）0.6 考点一 有关比热容的图像问题 【典例1】用两个相同的电热器给质量同为2 kg的物质A和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图8所示，则物质A的比热容________(选填“小于”“大于”或“等于”)水的比热容；加热3 min水吸收的热量约为__________J。[c水＝4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】大于；5.04×105J。 【解析】根据图像可以知道相同时间A的升温要比水快，所以水的比热容要大于A的比热容；3min后水升温为80℃，初温为20℃，根据Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/(kg·℃)×2 kg×60℃=5.04×105J。 考点二 热量综合计算 【典例2】天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为3 kg、温度为20 ℃的水加热至90 ℃，用时约10 min。已知：天然气的热值为3.5×107J/m3，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。问： (1)这一过程中水吸收了多少热量？ (2)若这一过程天然气完全燃烧放出的热量的60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气？ 【答案】8.82×105J；0.042m3。 【解析】Q吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/(kg·℃)×3 kg×(90℃-20 ℃）=8.82×105 J；Q吸=60%Q放,8.82×105 J=60%Q放,Q放=1.47×106J,根据Q放=qv，1.47×106J=3.5×107J/m3×v，得v=0.042m3。 知识导图记忆 知识目标复核 一、概念理解 比热容定义：比热容是衡量物质吸放热性能的关键物理量。其定义为：1kg 某种物质温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或放出）的热量，用符号c表示，单位为J/(kg·℃)。以水为例，其比热容为4.2×103J/(kg·℃)，意味着1kg的水每升高（或降低）1℃，就会吸收（或放出）4.2×103J的热量。 属性认知：比热容是物质的固有属性，每种物质都有其独特的比热容值，例如水、砂石、酒精等物质的比热容均不相同。需要特别注意的是，比热容与物质的质量、温度变化幅度以及吸放热的总量均无关联，仅由物质的种类及其所处状态决定。就像水和冰，虽为同一种物质，但由于状态不同，它们的比热容也存在差异。 二、实验探究 探究过程：能复述 “探究水和砂石的吸热、放热性能” 实验，包括实验目的（比较质量相等的不同物质，在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出热量是否相等 ）、实验器材（相同规格烧杯、天平、酒精灯、搅拌棒、温度计等 ）、实验步骤（取等质量水和砂石，用相同酒精灯加热，搅拌使其受热均匀，记录相同加热时间内温度变化 ），以及如何通过分析实验数据（比较相同加热时间水和砂石升高的温度，或升高相同温度所需加热时间 ）归纳结论。 结论掌握：牢记实验得出的结论，即质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量一般不相等；单位质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。 三、应用与计算 现象解释：利用比热容知识，可对诸多生活现象作出科学阐释。例如，沿海地区与沙漠地区呈现出显著不同的昼夜温差，这是因为水的比热容较大，沿海地区水体丰富，在吸收或释放相同热量时，温度波动较小；而沙漠地区多砂石，砂石比热容小，致使温度变化更为剧烈。此外，在取暖和降温场景中广泛使用水，正是得益于水的比热容大这一特性——相同质量的水与其他物质相比，在升高或降低相同温度时，水能够吸收或释放更多的热量。 热量计算：掌握比热容公式的运用是关键。已知物质的比热容c、质量m以及温度变化量Δ t（温度升高时，Δ t = t2-t1；温度降低时，Δ t = t1-t2，便可依据公式Q吸=cm( t2-t1、Q放=cm(t1-t2)准确计算物质吸收或放出的热量。实际解题过程中，还需灵活结合题目条件，通过查阅比热容表获取相应数据，进而解决各类实际问题，如计算砂石在特定情境下的吸热量等。 一、单选题 1．从海风形成的示意图可知，海风形成的根本原因是：与海洋相比，陆地的（　　） A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高 B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高 D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低 【答案】A 【解析】与海洋相比，陆地以砂石和泥土为主，砂石和泥土的比热容比水小，在相同的日照条件下，质量相同的砂石、泥土和水，吸收相同热量，根据可知，砂石和泥土比热容小，上升的温度高，此时陆地表面温度比海面温度高，陆地表面的空气温度高，密度小，热空气上升，海面的冷空气吹过来形成海风。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．下列说法中，能反映物体放出热量多少跟物质种类有关的是（　　） A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同 B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同 C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同 D．不同质量的不同物质，降低不同的温度，放出的热量一定不同 【答案】B 【解析】根据控制变量法可知：要反映物体放出热量多少跟物质种类有关，应该控制物质的质量、降低的温度相同，物质种类不同。相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同，说明物体放出热量多少跟物质种类有关。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．质量相同的两金属块，吸收相同的热量，升高的温度不同，则（    ） A．升高温度较大的金属块比热容一定大 B．升高温度较小的金属块比热容一定大 C．温度高的金属块比热容一定小 D．温度低的金属块比热容一定小 【答案】B 【解析】根据Q=cmΔt知，相同质量的不同物质，吸收相同的热量，温度升高少的比热容大，温度升高多比热容小，所以升高温度较大的金属块，其比热容一定小，升高温度较小的金属块比热容一定大；故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．关于如图几幅图片的说法正确的是（　　） A．南极的冰川温度很低，所以不具有内能 B．沙滩上的沙子比海水烫，是因为沙子的比热容比海水的比热容大 C．冰块的保鲜效果比水更好，是因为冰的比热容比水的比热容小 D．树枝上的霜是凝华现象，霜的形成过程中要对外放出热量 【答案】D 【解析】A．一切物体都具有内能。南极的冰川，温度虽然很低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能，故A错误； B．沙子的比热容比海水的比热容小，相同质量的沙子和海水，吸收相同热量，沙子的温度变化较大。所以在日照等条件相同的情况下，沙子升高的温度比海水升高的温度多，沙子的末温度比海水的末温度高，即沙子比海水烫，故B错误； C．相同情况下，0℃冰变成0℃水还要吸收热量，所以跟0℃的水相比，用同质量、0℃的冰来冷却物体，冰吸收的热量更多，保鲜效果更好，故C错误； D．树枝上的霜是凝华现象，凝华过程要对外放出热量，故D正确。 故选D。 5．如图所示是加热﹣30℃的冰的温度随时间变化的图像，根据图像下列判断正确的是（　　） A．AE是冰的熔化过程，熔化需要吸热 B．水的沸点是98℃，说明当地的大气压大于一个标准大气压 C．冰熔化时不断吸热，温度保持0℃不变，说明冰是晶体 D．加热相同时间时，冰升温比水快，说明冰的比热容比水大 【答案】C 【解析】A．由图可知，BC段是冰的熔化过程，吸收热量，温度不变；DE段是水的沸腾过程，吸收热量，温度不变，故A错误； B．液体沸点随气压的升高而升高，标准大气压下，水的沸点是100℃，而该实验中水的沸点是98℃，说明当地的大气压低于一个标准大气压，故B错误； C．由图像可知，在BC段，冰熔化时不断吸热，温度保持0℃不变，说明冰是晶体，故C正确； D．加热相同时间时，冰升温比水快，说明冰的比热容比水的小，故D错误； 故选C。 6．南诏古都巍山饮食文化源远流长、底蕴深厚，素有“中国名小吃之乡”的美誉。耙肉饵丝、过江饵丝香飘海内外；青豆小糕、南诏一根面等地方特色小吃远近闻名；蜜饯、牛干巴等老字号名特食品让人赞不绝口。下列说法正确的是（    ） A．把煮好的饵丝放在凉水中冷却，是因为水的比热容小 B．能闻到青豆小糕的香味是扩散现象 C．刚出锅的一根面条很烫，是因为它含有的热量多 D．牛干巴的温度降低后，其内能保持不变 【答案】B 【解析】A．把煮好的饵丝放在凉水中冷却，是因为水的温度低，热量从温度高的物体传递到温度低的物体，故A错误； B．能闻到青豆小糕的香味是青豆小糕分子扩散现象，故B正确； C．刚出锅的一根面条很烫，是因为它含有的温度多，故C错误； D．牛干巴的温度降低后，其内能降低，故D错误。 故选B。 7．下列生产生活实例中关于热学的说法正确的是（    ） A．冬天户外，冰冻的衣服也会干，这是汽化现象 B．冬天户外，手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低，这是因为铁栏比木栏的温度低 C．夏天，冷饮中加冰块喝起来更凉爽，这是利用了冰熔化吸热的道理 D．夏天，我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小，这是因为海水比沙土的比热容小 【答案】C 【解析】A．冬天户外，气温低于0℃，洗过的衣服挂在户外晾晒，衣服中的水很快凝固成冰；冰冻的衣服也会干，这是冰在未达到熔化的条件而直接变成了水蒸气，这是升华现象，故A错误。 B．冬天户外，手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低，是因为铁比木材善于传热即传热性能好；实际上，冬天户外的铁栏和木栏的温度是相同的，故B错误。 C．夏天，冷饮中加冰块喝起来更凉爽，这是利用了冰熔化吸热的道理，故C正确。 D．夏天，我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小，其原因应该是海水比沙土的比热容大，故D错误。 故选C。 二、填空题 8．在1标准大气压下，把一高温物体投入质量为10kg、温度为20℃的水中，若物体放出的热量是3.5×106J，不计热量损失，则水的温度会升高到 ℃。［c水=4.2×103J/（kg·℃）］ 【答案】100 【解析】根据热量公式Q吸=cmΔt，水升高的温度为 由于 t=t0+Δt=20℃+83.3℃=103.3℃＞100℃ 因在标准大气压下水沸腾后温度会保持100℃，所以水的末温为100℃。 9．如图为小明加热质量为0.2kg某物质时，测得其温度随时间变化的图像。已知该物质在固态时的比热容为c1=2.1×103J/（kg·℃）；假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题： （1）在最初的2min内，物质吸收的热量为 J。 （2）该物质液态的比热容c2= J/（kg·℃）。 （3）该物质在第4分钟时的内能 （选填“小于”、“等于”或“大于”）第8分钟时的内能。 【答案】 8.4×103 4.2×103 小于 【解析】（1）[1]在最初2min内，物体处于固态的升温吸热过程，升高的温度为 所以物质吸收的热量为 （2）[2]该物质吸热的功率为 由图像可知，该物质在10min到12min内物质处于液态，物体升高的温度为 因吸热功率不变，所以 则该物质在液态下的比热容为 （3）[3]该物质在熔化过程中吸收热量，分子运动剧烈，内能增大。 10．以下过程不发生物态变化，初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量，甲的末温低于乙的末温。 （1）吸收相同热量后，下列说法正确的有 ； ①乙的内能比甲大； ②甲的比热容大于乙的比热容； ③甲与乙接触，热量从乙传递到甲。 （2）若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1，乙的末温为t2，根据题目所给的信息，则t1与t2的关系是 （选填“”、“”、“”或“无法判断”）。 【答案】 ③ 【解析】（1）[1]①内能的大小与物质的种类、质量、状态、温度等有关。因甲、乙两种物质的质量和种类未知，因此不能确定内能的大小关系。故①错误； ②甲乙的初温相同，甲的末温低于乙的末温，则，吸收的热量相同，因，而甲、乙的质量不确定，因此甲、乙的比热容无法确定，故②错误； ③热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分，因甲的末温低于乙的末温，因此热量从乙传递到甲，故③正确。 故选③。 （2）[2]由题意可知，甲和乙吸收相同的热量，甲的温度变化较小，则甲和乙放出相同的热量，甲的变化仍然较小，甲乙的初温相同，则甲的末温较高，即。 11．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质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。实验中，可以通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少，玻璃棒搅拌液体的目的是 ，由图乙可知 （A/B）的吸热能力更强。 【答案】 加热时间 使液体受热均匀 A 【解析】[1]用相同的加热器加热，在相同时间内，加热器放出的热量是相同的，即物体吸收的热量是相同的，故实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。 [2]实验中用玻璃棒搅拌可以使液体受热均匀，这样可以使温度计更准确反应液体的温度。 [3]在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，由乙图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，A的温度变化慢，说明A的吸热能力强，比热容大。 12．如图所示，是一瓶矿泉水，仔细观察发现：瓶盖侧面有许多竖状条纹，目的是为了增大其表面的粗糙程度，从而增大手拧开瓶盖时的 力。铭牌上还标有净含量“550mL”字样，其质量为 kg，若该瓶水温度升高2℃，则它吸收的热量为 J。（；，） 【答案】 摩擦 0.55 【解析】[1]瓶盖侧面有许多竖状条纹，目的是为了增大其表面的粗糙程度，在压力一定时通过增大接触面粗糙程度的方法来增大手拧开瓶盖时的摩擦力，便于打开瓶盖。 [2]瓶中水的质量为 [3]若该瓶水温度升高2℃，则它吸收的热量为 13．把一个铜块投入水中，铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示，已知铜块和水的质量相等，c水>c铜，不考虑热量损失，根据图像可判断， （选填“A”或“B”）曲线表示水的温度随时间的变化；0~0.5min，铜块的分子动能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 A 变小 【解析】[1]把一个铜块投入水中，铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示，c水>c铜，不考虑热量损失，则吸收的热量和放出的热量相等，铜块和水质量相同，根据可知Δt水＜Δt铜，故A曲线表示水的温度随时间的变化，B曲线表示铜的温度随时间的变化。 [2] 0~0.5min，铜块的温度降低，则分子动能变小。 14．如图所示为《天工开物》中铸造釜的情境，釜即铁锅，铸造时以生铁为原料，使用熔铁炉把生铁熔化成铁水，然后将铁水倾注到分为内外两层的模具里，待铁水凝固后，釜的铸造就完成了。 （1）釜的铸造过程是通过 方式改变其内能的。生铁熔化成铁水后，其分子热运动的剧烈程度 （选填“增大”“减小”或“不变”）； （2）将50kg、500℃的铁加热到700℃需要吸收的热量为 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的木柴。[铁的比热容为0.46×103J/（kg⋅°C），木柴的热值为1.0×107J/kg] 【答案】 热传递 不变 0.46 【解析】（1）[1]釜的铸造过程中，生铁熔化成铁水时从外界吸收热量，是通过热传递方式改变其内能的。 [2]温度越高，分子热运动越剧烈，铁是晶体，铁熔化成铁水后温度不变，其分子热运动的剧烈程度不变。 （2）[3]铁吸收的热量是 [4]完全燃烧木柴的质量为 15．利用相同电加热器分别给质量相同的水和食用油加热，如图所示，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）使液体内能增大。实验表明加热相同时间，食用油温度上升得比水快，这是因为食用油的比热容比水 （选填“大”或“小”）。    【答案】 热传递 小 【解析】[1]食用油和水的内能增加是通过热传递方式改变的。 [2]加热相同时间，质量相同，食用油温度上升得比水快，由Q＝cmΔt可知，食用油的比热容比水小。 三、实验题 16．探究“不同物质吸热能力”的实验中： (1)在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油； (2)选用相同电加热器的目的是 ； (3)在此实验中用 表示水和煤油吸热的多少；水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示，则可判断出 （选填“水”或“煤油”）吸热能力强； (4)如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， （选填“水”或“煤油”）升高的温度更高。 【答案】(1)质量 (2)使液体在相同时间内吸热相同 (3) 加热时间 煤油 (4)煤油 【解析】（1）探究“不同物质吸热能力”，使两种物质的初温和质量相同，通过比较加热时间来比较吸收热量的多少。 （2）选用相同电加热器，电加热器的加热功率相同，使液体在相同时间内吸收热量相同。 （3）[1]实验中用相同的加热器加热，相同时间加热器放出的热量相同，物体吸收的热量相同，实验中用加热时间来反映物体吸收热量的多少。 [2]由图乙得，在相同的加热时间时，煤油与水吸收的热量相同，水升高的温度较少，由得，水吸热能力强。 （4）由图乙可知，如果加热相同的时间，吸收相同的热量，质量相同的水和煤油，煤油升高的温度更高。 17．小明探究不同物质吸热升温的属性，他设计如图所示的实验装置。 （1）实验中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来反映的（填“温度计示数”或“加热时间”）； （2）实验中除了水和煤油的质量相同、升高的温度相同外，还有 必须相同； （3）他得到如下实验数据，分析表格中数据可以得出的初步结论是： ； 物质 质量m/kg 升高温度Δt/℃ 加热时间t/min 水 0.1 10 2 煤油 0.1 10 1 （4）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油， 升高的温度更高； （5）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与④结论不符，你认为可能的原因是： ； （6）另一组的小华采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究，你认为他的方案可行吗？ （选填“可行”或“不可行”）。 【答案】 加热时间 加热方法 见解析 煤油 见解析 可行 【解析】（1）[1]探究不同物质吸热升温的属性，由于是相同的酒精灯加热，即煤油和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。 （2）[2]要探究物质吸热升温的属性，根据控制变量法，要控制煤油和水的质量相等、吸收的热量相同，即加热方法应该相同。 （3）[3]分析表格中数据发现，质量相等的水与煤油，升高相同温度时，水加热时间长，水吸收的热量多，故可得出结论：质量相等的不同物质，升高相同温度时，吸收的热量不等。 （4）[4]根据质量相等的水与煤油升高相同的温度，水吸收的热量多；进行推理可得：质量相等的水与煤油加热相同的时间，即吸收相同的热量，煤油升高的温度比水的多。 （5）[5]发现刚开始加热时，情况与④结论不符，即煤油升高的温度没有水的多。可能的原因是：水的导热性能好（煤油的导热性能不好）或煤油里温度计玻璃泡插入比较浅；没有用搅拌棒搅拌等。 （6）[6]采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究，可根据升高的温度判断出吸热能力，所以方案可行。 18．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热升温快慢。 （1）实验需要用到天平，目的是 ； A．让两个酒精灯中的酒精质量相等 B．让相同烧杯中水和煤油的质量相等 C．同时满足A和B （2）加热10min，水吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量； （3）在加热中，某个时刻水中温度计的示数如图乙所示，则读数为 ℃； （4）小明根据实验中所测得的数据，作出了水和煤油的温度随时间变化的图像，如图丙所示，水和煤油比较， （选填“水”或者“煤油”）的吸热能力强； （5）从实验中还发现：水沸腾时的温度特点是 ，当时水面的气压 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压。 【答案】 B 等于 76 水 吸热，温度保持不变 小于 【解析】（1）[1]实验中运用了控制变量法，需要控制水和煤油的质量相等，则需要用天平测量，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 （2）[2]根据转换法，用同种燃料加热时，加热时间的长短可表示液体吸收热量的多少，则加热10 min，加热时间相同，水和煤油吸收的热量相等。 （3）[3]由图乙所示，该温度计的分度值为1℃，则此时温度计的示数为76℃。 （4）[4]由图丙得，加热相同时间，相同质量的水比煤油温度升高慢，则水的吸热能力更强。 （5）[5][6]如丙图，水在20min后沸腾，不断吸收热量，温度保持98℃不变，所以此时水的沸点是98℃，可知：水沸腾时的温度特点是吸热，温度保持不变。一标准大气压下水的沸点是100℃，又因为气压越低，沸点越低，此时水的沸点低于100℃，所以此时大气压小于一标准大气压。 四、简答题 19．近年来福州市政府大力建设生态美景，修建人工湖，全力打造美丽福州。作为福州人，请你用所学知识解释修建人工湖可以调节气温的主要原因。 【答案】见解析 【解析】由于水的比热容较大，根据，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，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。 20．如图是每个家庭必备的体温计，它的玻璃泡内用水银做测温物质，而不用酒精。将体温计夹入病人腋下，大约5分钟就能测出体温，既快捷又灵敏，请运用学过的物理知识解释其中的道理。已知：水银的比热容为0.14×103J/（kg·℃），酒精的比热容为2.4×103J/（kg·℃）。    【答案】见解析 【解析】水银的比热容小于酒精的比热容，根据Q=cmΔt可知，相同质量的水银、酒精，在吸收相同的热量时，水银的比热容小，所以水银升温最快，能在较短时间内测出人的体温。 五、计算题 21．如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2L初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷气体（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)）。求： （1）壶中水的质量； （2）水吸收的热量。 【答案】（1）2kg；（2）6.3×105J 【解析】解：（1）壶中水的质量 m水=ρV=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg （2）水吸收的热量 Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-25℃)=6.3×105J 答：（1）壶中水的质量为2kg； （2）水吸收的热量为6.3×105J。 22．小明在实验时利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间的变化图像（如图所示）。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同，求： （1）CD段水吸收的热量； （2）冰的比热容。 【答案】（1）4.2×104J；（2）2.1×103J/(kg·℃) 【解析】解：（1）水的质量 CD段水吸收的热量为 （2）AB段吸热时间为CD段的一半，故其吸收的热量为CD段水吸收热量的一半，即 冰的比热容为 答：（1）CD段水吸收的热量4.2×104J； （2）冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。 23．寒冷的冬天，我们都用热水洗脸，当我们打来一瓶4kg，温度为85℃热水时，为了节约时间，向热水中加入初温为10℃的冷水，当温度稳定后，水的温度变为40℃， 水的比热容[]，不计热量损失。 （1）热水放出的热量？ （2）加入冷水的质量为多少千克？ 【答案】（1）；（2）6kg 【解析】解：（1）热水放出的热量 （2）不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量 冷水的质量 答：（1）热水放出的热量为； （2）加入冷水的质量为6kg。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$