第12章 三 物质的比热容-【通成学典】2025年新教材八年级物理暑期升级训练（苏科版2024）

15 自由端移动的距离s=nh=2×10m=20m,拉力做的功 W总=Fs=250N×20m=5000J,拉力的功率P= W总 t = 5000J 50s =100W (3) 动滑轮的机械效率η= W有用 W总 × 100%=4000J5000J×100%=80% 20. (1) 便于测量力臂的大小 (2) 圆柱形螺纹钢AB 质 量分布均 匀,则 其 重 心 的 位 置 到 O 点 的 距 离L= 100cm 2 -10cm=40cm ,OA=100cm-10cm=90cm;根 据杠杆的平衡条件可知m螺gL=m筐g×OB,代入数据得 1kg×g×40cm=m筐×g×10cm,解得m筐=4kg (3) 根据杠杆的平衡条件可知,F×OA=m重g×OB,代 入数据得20N×90cm=m重×10N/kg×10cm,解得 m重=18kg;若在她们制作的装置中仅将弹簧测力计换成 质量为1kg的“秤砣”,根据杠杆的平衡条件可知,当秤砣 在A 点 时,所 测 物 体 的 重 力 最 大,即 质 量 最 大,则 m秤砣g×OA=m重'g×OB,代入数据得1kg×10N/kg× 90cm=m重'×10N/kg×10cm,解得m重'=9kg;即秤砣 在A 处时对应的物体的质量是9kg,则该杆秤的分度值 为 9kg 90cm=0.1kg 第十二章　机械能和内能 一、 机 械 能 知识梳理 1. 做功 焦耳 2. 运动 多 速度 质量 速度 质量 3. 弹性形变 大 4. 高度 质量 高度 质量 高度 5. 动 势 机械能 6. 转化 7. 保持不变 减小 典例演练 典例1 (1) 重力势能 (2) 动能和重力势能 (3) 弹性 势能 (4) 动能 典例2 (1) 质量 不同 (2) 速度 相同 (3) 控制变 量 木块移动的距离 典例3 C 典例4 C 预学训练 1. C 2. D 3. D 4. D 5. C 6. 较大的小金属块 动 弹性势 7. 做功 弹性势 动 8. 0 重力势 不变 9. (1) 钢球 速度 木块被推动的距离 质量 速度 (2) 不能 二、 内能 热传递 知识梳理 一、 1. 大量 无规则 2. 所有 动 势 3. 一切 越大 二、 1. 温度差 高温 低温 2. 热传递 内能的转移 3. 热传递 能量 Q 焦(J) 典例演练 典例1 D 典例2 C 典例3 C 预学训练 1. C 2. A 3. D 4. D 5. 永不停息地做无规则运动 ③ 6. 热传递 增加 7. 放出 减小 热传递 8. 减小 热传递 小于 9. a 10. 扩散现象 热传递 11. (1) 乙 物体温度越高,扩散越快 (2) 甲 热传递 解析:(1) 由于热水的温度高,因此分子运动剧烈,热水中 的墨水扩散得快,故甲杯中是冷水,乙杯中是热水。 (2) 若空气的温度是25℃,由于热水的温度高于空气的 温度,所以能量会从热水传递到空气,使空气的内能增加, 热水(乙杯水)的内能减少;由于冷水的温度低于空气的温 度,所以能量会从空气传递到冷水,使空气的内能减少,冷 水(甲杯水)的内能增加,其改变内能的方式是热传递。 12. ② (1) 40 (2) 水 温度升高了 (3) C (4) A (5) ① 解析:热奶放在水里,热量应该是从热奶传向水, 根据图像可知,热奶的图线应该是曲线②。(1) 由图像可 知,热奶冷却过程中,温度达到40℃就不再下降,说明此 时温度达到平衡,所以热奶和水终止热传递的温度约为 40℃。(2) 在热传递过程中,水的温度升高了,内能增加 了。(3) 热奶和冷水之间传递的是热量。(4) 热传递的特 点是传递速度先快后慢。(5) 根据热传递速度先快后慢 的特点,方式①冷却效果会更好。 三、 物质的比热容 知识梳理 1. 不相等 2. 热量 升高温度 3. 单位质量 升高(或降低)1℃ 4. 相同 不同 物理属性 5. c J/(kg·℃) 焦每千克摄氏度 Q m·Δt 6. 大 7. cm(t-t0) cm(t0-t) Q=cmΔt Δt 典例演练 典例1 (1) 质量 (2) 食用油 等于 水 (3) B (4) 比热容 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 16 典例2 3.36×108J 预学训练 1. C 2. D 3. D 4. D 5. D 6. A 7. 比热容 变大 8. 6.4×105 热传递 9. 相同 铝 铜 10. 2.52×104 400 11. (1) 一样多 水 煤油 水 (2) 2.1×103J/(kg·℃) 12. (1) 水吸收的热量Q吸 =c水m水(t-t水)=4.2× 103J/(kg·℃)×5kg×(44℃-40℃)=8.4×104J (2) 不计热量损失,金属块放出的热量等于水吸收的热 量,即Q放=Q吸=8.4×104J,由题意可知,金属块的初温为 92℃,末温为44℃,则该金属的比热容c金= Q放 m金(t金-t)= 8.4×104J 2kg×(92℃-44℃)=0.875×10 3J/(kg·℃) 四、 机械能与内能的相互转化 知识梳理 1. 做功 热传递 其他形式的能与内能之间的转化 内 能的转移 2. 内 机械 汽油 柴油 天然气发动 3. (1) 一个冲程 (2) 四 吸气冲程 压缩冲程 做功 冲程 排气冲程 做功冲程 压缩冲程 (3) 两 一 4. (1) 化学 内 (2) 完全 质量 (3) q J/kg (4) mq 典例演练 典例1 B 典例2 80 20 典例3 B 预学训练 1. B 2. A 3. D 4. D 5. A 6. A 7. 做功 内能 机械能 8. 比热容较大 1.05×109 不变 9. 4.2×107 10 10. 热传递 减小 做功 15 11. (1) 质量 通过水升高的温度来反映燃料完全燃烧 放出的热量 (2) 温度计的玻璃泡没有充分浸入水中 (3) ② 燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部 分会散失到空气中 解析:(3) 实验过程中要控制燃料完 全燃烧的质量相同,燃烧时间相同并不能保证燃料燃烧的 质量相同,所以保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读取温 度计的示数的操作是错误的;由于燃料不完全燃烧且燃料 燃烧放出的热量有一部分会散失到空气中,又或被烧杯等 实验装置吸收的部分热量,使Q放 大于Q吸,因此计算出 燃料的热值比实际要偏小些。 12. (1) 水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)× 10kg×10℃=4.2×105J (2) 平均每分钟每平方米水 面吸收的热量为4.2×10 5J 0.3×20 =7×10 4J (3) 假设液化气 完全燃烧放出的热量全部被水吸收,则Q放=Q吸=4.2× 105J,由Q放=Vq可得需要完全燃烧液化气的体积V= Q放 q = 4.2×105J 5.0×107J/m3=8.4×10 -3m3 第十二章预学检测 一、 1. A 2. A 3. B 4. D 5. B 6. D 7. C 8. C 9. D 解析:由图可知,加热相同时间,由于用相同的电加 热器加热,物质吸收的热量是相同的,a的温度升高得快, 则a的比热容小,故A、B错误;吸收热量相同,加热的时 间相同,b物质温度升高得慢,则b的比热容大,故D正 确,C错误。 10. D 二、 11. 不变 改变 12. 大 不变 13. 费力 增大 14. 做功 增大 15. 机械 做功 三、 16. (1) 木块移动的距离 (2) 大 (3) 甲、丙 (4) 速度 (5) 减小 17. (1) 甲、乙 (2) 质量 (3) 大于 (4) 3 解析:(1) 由 题意知,根据控制变量法的要求,为比较燃料的热值,应控 制其他条件相同,只改变燃料的种类,故甲、乙两图符合要 求。(2) 实验中还应控制燃料燃烧的质量相同,通过比较 温度计的示数来比较放出的热量的多少。(3) 由图丁可 知,燃料1燃烧2min,燃料2燃烧3min,甲中液体a升温 更多,说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。 (4) 忽略热量的散失,由公式Q=cmΔt可得,二者放出的 热量之比 Q1 Q2= cmΔt1 cmΔt2= Δt1 Δt2= 35℃-20℃ 25℃-20℃= 3 1 ,由公式 Q=qm 可得,二者的热值之比 q1 q2= Q1 m × m Q2= 3 1× 1 1= 3 1 ,故燃料1的热值为燃料2热值的3倍。 18. (1) 质量 (2) 相同 (3) 每加热1min,水温升高 2℃ (4) C 19. (1) 0.1m3 天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq= 0.1m3×7×107J/m3=7×106J (2) 水吸收的热量 Q吸=ηQ放=60%×7×106J=4.2×106J,由Q吸=cmΔt得, 水升高的温度Δt= Q吸 cm= 4.2×106J 4.2×103J/(kg·℃)×100kg = 10℃ 20. (1) 水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0水)=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,Q吸 =Q放 =2.52×105J,金属块的比热容c金 = Q放 m金Δt金= 2.52×105J 2kg×(500℃-80℃)=0.3×10 3J/(kg·℃) (3) 由Q吸=cmΔt可得,水升高的温度Δt'= Q吸' c水m水 = 1.05×105J 4.2×103J/(kg·℃)×1kg =25℃,t'=80℃+25℃= 105℃>100℃,在标准大气压下水的沸点为100℃,所以 水的末温为100℃ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 74 三、 物质的比热容 1. 不同物质在质量相等、升高(或降低)温度相 同的条件下,吸收(或放出)的热量 (相等/不相等)。 2. 物理学中,将物体温度升高时吸收的 与它的质量和 的乘积之比,叫作比 热容。 3. 比热容在数值上等于 的某种物质 温度 所吸收(或放出) 的热量。 4. 同种物质的比热容 (相同/不同),不 同物质的比热容一般 (相同/不同)。 比热容是物质的一种 。 5. 比热容用符号 表示,比热容的单位 是 ,读作 ,比热容的 计算公式是c= 。 6. 在生产、生活中,人们经常利用水的比热容 较 这一特点。例如,在冬天,人们 常常在热水袋中装入热水用来取暖等。 7. 温度升高时,物体吸收的热量Q吸= ; 温度降低时,物体放出的热量Q放= 。 两个公式合并为一个公式: , 其中 表示物体温度的变化。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 为了比较水和食用油的吸热情况,小君 用两个相同的装置做了如图甲所示的实验。用 温度计测量液体吸收热量后升高的温度,用秒 表记录加热时间。实验数据记录如表所示。 甲 乙 典例1图 加热时间/min 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 20 23 26 29 32 食用油的温度/℃ 20 26 32 38 44 (1) 实验中水与食用油的 (质量/体 积)相同。 (2) 分析数据可知,实验中水和食用油的加热 时间相同时, 的温度升得高,此时水吸 收的热量 (大于/等于/小于)食用油吸 收的热量,说明 的吸热能力强。 (3) 如图乙所示为小君根据实验数据画出的图 像,其中图线 (A/B)反映水吸热升温 的情况。 (4) 通过实验,我们发现不同物质的吸热能力 是不同的。为了比较不同物质吸热能力的差 异,物理学中引入了 这一物理量。 (1) 要比较吸热能力,应控制不同物质的 质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且 质量相等的水和食用油。(2) 实验中用相同的 加热源,加热相同的时间,水和食用油吸收的热 量相同。(3) 根据表格中的实验数据,画出图 像可知,质量相同的水和食用油,加热相同的时 间,吸收相同的热量,水的温度升高得慢,则水 的吸热能力强。 典例2 为保障全校师生饮水安全,学校安装了 现代化高效节能锅炉,每天可以提供1t开水, 已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则1t 水温度从20℃升高到100℃,至少需要吸收多 少焦的热量? 已知水的比热容、质量和温度变化,可利 用公式Q吸=cm(t-t0)计算水吸收的热量。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)八年级 实 验 视 频 拍 照 批 改 75 解答: 解有所悟:运用公式Q吸=cm(t-t0)计算时,注意 质量的单位必须是“kg”,如果已知条件的质量单位 不是“kg”,需将其换算成“kg”;还要注意温度是“升 高”“升高了”,还是“升高到”。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1. (恩施中考)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很 热,池塘中太阳下的水却不是很热,主要原 因是[c混凝土=0.84×103J/(kg·℃),c水= 4.2×103J/(kg·℃)] ( ) A. 水不吸热 B. 混凝土初温高 C. 水的比热容大 D. 混凝土放热 答案讲解 2. (济南中考)炎炎夏日,小梅来到美 丽的海滨城市青岛。她发现,在这 里白天的风常常从海面吹向陆地, 而每到夜晚,风却从陆地吹向海面。她利用 学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海 面之间空气流动情况的示意图,如图所示。 形成这一现象的主要原因是 ( ) 第2题 A. 海水的密度小于沙石的密度 B. 海水的密度大于沙石的密度 C. 海水的比热容小于沙石的比热容 D. 海水的比热容大于沙石的比热容 3. 冰在熔化过程中,下列判断正确的是 ( ) A. 比热容减小 B. 比热容不变 C. 内能不变 D. 内能增加 4. 对于同一物态的某种物质,根据c= QmΔt 得知 ( ) A. 当Q 增大2倍时,比热容增大2倍 B. 当质量增大2倍时,比热容减小一半 C. 温度变化量越大,比热容越小 D. 不管Q、m 和温度如何变化,比热容不变 5. 依据表格中的数据,下列说法中,正确的是 ( ) 物 质 比热容/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×103 煤油 2.1×103 沙石 0.92×103 冰 2.1×103 A. 一杯水倒出一半,剩余水的比热容变小 B. 物质的状态发生变化,比热容不变 C. 不同物质的比热容一定不同 D. 等质量的水和煤油吸收相等热量,煤油 升温多 6. (宿迁泗阳期末)在两个相同的烧杯中分别 装有质量和初温相同的水和某种液体,用两 个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段 时间用温度计分别测量它们的温度,并画出 了温度随时间变化的图像如图所示,由图像 可知 ( ) 第6题 A. a液体比热容大 B. b液体是水 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 76 C. 升高相同的温度时,b液体吸收的热量多 D. 0~3min内a液体吸收的热量多 7. 为了改善城市环境,许多城市大力开发湿地 公园,修建人工湖来调节气温,这是利用了 水的 较大。到了大地回暖的春天, 冰封的人工湖逐渐熔化,冰在熔化过程中内 能 (变大/不变/变小)。 8. 小明在燃气灶上煲汤,质量为2kg、初温为 20℃的 汤,温 度 升 高 了80 ℃,吸 收 了 J的热量,这是通过 的方 式来改变汤的内能。[汤的比热容为4× 103J/(kg·℃)] 9. 将质量均为1kg、初温均为20℃的铝、铜、铁 三个金属球浸没在沸水中煮较长的一段时 间后,三个球的末温 (相同/不同), 从沸水中吸收热量最多的是 球,接 着将三个球从沸水中捞出,当它们放出相同 的热量时, 球的温度降低得最多。 (c铝>c铁>c铜) 10. 小明非常口渴,但家中没有温水,所以他先 在杯中倒了100g温度为100℃的热水,若 想让水温变为适合饮用的40℃的温水,则 需要让热水放出 J的热量;为了让 热水迅速冷却,他向杯中继续倒入20℃的 冷水,直至水温为40℃,则此时小明水杯中 水的质量为 g。[不计热量的损 失,c水=4.2×103J/(kg·℃)] 11. 某同学用相同的加热装置分别给质量和初 温都相同的水和煤油以相同的加热方法加 热,如图(a)所示,分别记录加热时间和升 高的温度,根据记录的数据作出了两种液 体的温度(T)随时间(t)变化的图像,如图 (b)所示。 (a) (b) 第11题 (1) 若给水和煤油加热相同的时间,则水和 煤油吸收的热量 (水比较多/一样 多/煤油比较多);要使水和煤油升高相同 的温度,应给 加热更长的时间;加 热相同的时间, (水/煤油)升高的 温度较多,说明 (水/煤油)的吸热 能力强一些。 (2) 已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃), 则煤油的比热容是 。 12. 茗茗将一块质量是2kg的金属块放入92℃ 的某液体中加热足够长时间后,迅速取出 放入另一个装有5kg水的绝热容器中,容 器中水温为40℃,放入金属块后水温最终 上升到44℃,不计热量损失。求:[c水= 4.2×103J/(kg·℃)] (1) 水吸收的热量。 (2) 该金属的比热容。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(苏科版)八年级