内容正文:
第十二章内能与热机
预习篇
第三节
比热容
学习目标一
1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
2.通过比热容的实验,体会控制变量的方法在实验中的作用。
3.尝试用比热容解释简单的自然现象,感受物理知识与生活的密切联系。
4.会进行简单的比热容以及吸、放热计算。
厂知识点讲解☐
知识点一比热容
1.相同质量的同种物质,吸收的热量与升高的温度成
;同种物质升高相同的温度,吸收
的热量与其质量成
2.相同质量的不同物质,升高相同的温度吸收的热量一般
即不同物质的
能
力一般不同,物理上用
来表示这种能力的不同。
【典型例题1】小军同学用如图所示的实验装置比较水和植物油的吸热能力,在两个相同的烧杯中
分别倒入水和植物油(满足实验需要的条件),分别用相同规格的电加热器同时加热,用温度
计测量它们的温度,用停表记录加热的时间。加热5mn后,水中温度计的示数为40℃,植物
油中温度计的示数为50℃。下列说法正确的是
A.只要求水和植物油的质量相等
温度计、
电加热器
B.只要求水和植物油的初始温度相同
C.加热5min,水吸收的热量比植物油吸收的热量少
植物油
D.水的吸热能力比植物油的吸热能力强
解析:在探究“不同物质的升温特性”的实验中,在两个相同烧杯中分别加入质量相同、初温
相同的水和植物油,AB错误;因为选用相同的电加热器加热,所以加热相同的时间吸收的
热量相同,C错误:水和植物油加热相同的时间,植物油升高的温度多,所以水的比热容大,
即水的吸热能力更强,D正确。
答案:D
【跟踪训练1】用如图所示的装置“探究不同物质吸热升温的现象”。下列说法中错误的是
A.沙子和水的质量相等
B.加热时用玻璃棒不断地搅拌是为了使沙子和水受热均匀
C.水和沙子的初温相同,加热时间相同,记录温度计示数的变化
D.实验中我们通过温度计示数的变化,判断沙子和水吸收热量的多少
知识点二比热容的理解及现象解释
某种物质吸收(或放出)的
与其
和
变化量乘积之比,叫作这种物
质的比热容,其单位是
,水的比热容是
比热容是物质的一种
每种物质都有自己的比热容,但会随物质状态的改变而
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假期好时光
LK·物理·九年级·上
【典型例题2】关于比热容,下列说法中正确的是
A.比热容跟物质吸收或放出的热量有关
B.物质的质量越大,它的比热容就越大
C.当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化也大
D.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
解析:比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质吸收或放出的热量、
温度的变化、质量的大小均无关,所以ABC错误,D正确。
答案:D
【跟踪训练2】
1.下表是一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)],根据表中数据和生活现象,下列判断中正确
的是
(
水
4.2×10
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
铁、钢
0.46×10
沙子
约0.92×10
铜
0.39×103
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.质量相等、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.汽车发动机用水散热,是因为水的比热容较大
2.水的比热容较大,人们往往利用它的这一特性为生产、生活服务。下列事例不是主要利用这
一特性的是
A.夏天洒水降温
B.汽车发动机用循环水冷却
C.让热水流过散热器供暖
D.傍晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
知识点三热量的计算
吸收热量的计算公式:Q暖=cm(t-6),物体温度降低时,放出热量的计算公式:Q放=cm(t。
t),其中c表示物质的
,m表示物质的
,t表示物体的
,t。表示物体
的
【典型例题3】已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),则质量为2kg的水,温度由25℃降低
5℃放出的热量是
A.4.2×104J
B.2.1×105J
C.1.68×10J
D.3.78×105J
解析:水放出的热量:Qt=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×5℃=4.2×104J,A正确。
答案:A
【跟踪训练3】甲、乙两种物质,质量之比是3:2,比热容之比是2:5,升高的温度之比是2:1,
则吸收的热量之比是
A.5:3
B.6:5
C.15:4
D.4:15
一学法指导☐
比热容是物质特性之一,它反映的是不同物质在质量相同、温度变化相同的情况下,吸放热
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第十二章内能与热机
预习篇
本领的不同,比热容不随物质的质量、温度的变化、吸收或放出的热量而变化,只有物质的状态
发生变化时,物质的比热容才发生变化。
自主检测☐
一、选择题
1.探究“比较不同物质的吸热能力”时,同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等
的沙子和水,装置如图所示。下列说法正确的是
()
A.在本实验中,物体吸热多少是由物质的种类决定的
沙子水
B.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
C.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
D.实验中,将沙子和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同
2.两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加
热时间的关系如图所示。下列分析正确的是
A.加热10min时,甲吸收的热量比乙吸收的热量多
80湿度/℃
B.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
60.
乙
40
C.若升高相同的温度,甲吸收的热量比乙吸收的热量少
20
D.从吸热能力方面看,选择甲液体做冷却剂比乙液体效果好
05101520时间/min
3.下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)],根据表中数据,下列判断正确的是
水
4.2×10
铝
0.88×10
煤油、冰
2.1×10
干泥土
0.84×103
沙子
0.92×103
铜
0.39×10
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.比热容相同的一定是同种物质
C.100g水的比热容是50g水的比热容的2倍
D.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
4.甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高15℃,乙物体温度升高30℃时,甲物体吸收的热
量是乙物体吸收热量的2倍,则甲物质的比热容是乙物质的比热容的
()
A.0.25倍
B.1倍
C.2倍
D.4倍
5.已知c侧<c想,质量和初温都相同的铜块和铝块,使它们分别放出相同的热量后,再将铜块和
铝块紧密接触,则铜块和铝块在接触过程中,
()
A.铜块释放热量,铝块吸收热量
B.铜块吸收热量,铝块释放热量
C.铜块释放温度,铝块吸收温度
D.铜块吸收温度,铝块释放温度
6.有甲、乙两个物体,甲的温度为10℃,乙的温度为20℃,它们的质量之比为2:1,比热容之比
为5:4,它们吸收相同的热量时,升高的温度之比是
(
)
A.2:5
B.5:2
C.4:5
D.5:4
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假期好时光
LK·物理·九年级·上
7.新考法〔跨学科〕如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是与海洋相比,陆地的
土地
(
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
海风
C.比热容较大,在相同日照条件下升温较快,气温较高
海洋
D.比热容较大,在相同日照条件下升温较慢,气温较低
海陆热力环流示意图
8.断素树〔链接生活〕糖炒栗子一直是秋冬的美食。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的
A熔点大
B.密度大
C.比热容小
D.含有的热量多
二、填空题
9.断素材〔科技创新)2024年9月22日,中国科学院物质科学研究院强磁场科学中
心自主研制的“水冷磁体”取得重大突破,如图。磁体在工作时需要产生大量的
热量,需要用高速流动的水来冷却是因为水的
大;当该装置内的水使
用一段时间后,其内能
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
10.晚上小刚在家里复习迎考,因天冷使用电热油灯取暖器取暖,取暖器中的液体是油不是水,
因为油的
较小,升温较快;周围空气温度升高是通过
的方式改变内能的。
11.新素材〔地域特色〕北方的暖气大多用水作为散热剂。当有质量为
温度/℃
50kg的水流过暖气,温度下降2℃,放出的热量是
J。如
..33℃
30
25
图是某沿海城市与某内陆城市同一年的气温变化曲线,则曲线
20
D
(选填“C”或“D”)表示的是内陆城市的年气温变化。
15
.14℃
10%24681012月份
[ck=4.2×103J/(kg·℃)]
三、实验探究题
12.为了“探究不同物质吸热升温的现象”,小丽利用如图甲、乙所示的两套完全相同的实验装
置进行实验。
玻璃棒
玻璃棒
温度/℃
100
A液体
陶土网
.
B液体
陶土网
A液体
B液体
60
40
2065101$20时间/mim
甲
丙
(1)在组装图甲中的实验器材时,若发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将图甲中的
(选填“C处向上”或“D处向下”)调整。
(2)实验中,应在两个相同的烧杯中分别加入初温相同
相等的A、B两种液体。小丽
用相同的酒精灯分别加热A、B两种液体,其目的是使两种液体在相同的时间内
相同,从而只需通过比较
(选填“加热时间”或“温度计示数”)就能比较液体吸收的
热量。
第十二章内能与热机
预习篇
(3)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图丙
所示,由图可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,
(选填“A”或
“B”)液体升温较高,则该液体的吸热能力较
(选填“强”或“弱”)。
(4)冬天,如果要自制一个暖手袋,选择
(选填“A”或“B”)液体装入暖手袋中作为
供热物质效果更好。
四、计算题
13.冬天,吃早饭时妈妈要用60℃热水给小明加热250g袋装牛奶,要使这袋牛奶的温度由10℃
最终升高到50℃,不计热量损失,已知水的比热容为4.2×10J/(kg·℃),牛奶的比热容
为2.1×10°3J/(kg·℃)。求:
(1)牛奶吸收的热量;
(2)妈妈所用热水的质量。
第四节
热机
学习目标一
1.知道热机的概念,初步了解热机的工作原理,体会内能的利用对人类发展的重要作用。
2.了解汽油机的构造和工作过程,了解汽油机和柴油机的区别。
3.从生活中体会不同燃料燃烧释放热量的本领不同,建立热值的概念。
4.能简单计算燃料燃烧放出的热量。
5.能说出热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道什么是热机效率。
厂知识点讲解一
知识点一热机
1.燃料燃烧时将
能转化为
能,热机是把
能转化为
能的机
器。
是最常见的热机,内燃机的特点:燃料在
内燃烧,生成
的燃
气,燃气推动活塞
,将
能转化为
能。
2.活塞从气缸一端运动到另一端的过程,叫作一个
汽油机的四个冲程分别是
冲程、
冲程
冲程
冲程,四个冲程中活塞往复
次,飞轮转动
转,对外做功
次。
【典型例题1】如图是小明学习了热机后画的四冲程汽油机某个冲程的示意图,根据他画的图中
活塞和曲轴的位置、进气门和排气门的开闭情况,可以判断该冲程是
(
A.吸气冲程,吸入气缸的是汽油和空气
B.压缩冲程,把机械能转化成内能
C.做功冲程,对外输出动力
D.排气冲程,把废气排出气缸
63多少热量,故A错误:物体吸收热量,内能增加」
温度不一定升高,例如晶体的熔化过程,故B正
确;物体放出热量,温度可能降低,可能不变,如品
体凝固时放出热量,内能减少,温度不变,故C错
误;在热传递过程中,总是由高温物体将热量传给
低温物体,故D错误。故选B。
9.分子势能B不一定10.具有一样水蒸气
11.降低减小热传递12.做功减少机械
13.做功热传递等效
第三节比热容
知识点讲解
知识点一比热容
1.正比正比2.不同吸热比热容
【跟踪训练1】
D【解析】根据控制变量法思想,探究不同物质吸
热升温实验中应控制沙子和水的质量相等,故A正
确,不符合题意;沙子的流动性不好,加热时用玻璃
棒不断地搅拌是为了使沙子和水受热均匀,故B正
确,不符合题意:通过控制水和沙子的初温相同,加
热时间相同即吸收的热量相同,记录温度计示数的
变化,可以探究不同物质的吸热能力,故C正确,不
符合题意;实验中我们通过加热时间判断沙子和水
吸收热量的多少,故D错误,D符合题意。故选D。
知识点二比热容的理解及现象解释
热量质量温度J/(kg·℃)
4.2×103J/(kg·℃)特性改变
【跟踪训练2】
1.D【解析】由表中数据可知,煤油和冰的比热容
相同,不同种类的物质,比热容可能相同,故A错
误:由表中数据可知,冰和水的比热容不同,所以,
比热容与物质的状态有关,故B错误;铝比铜的
比热容大,质量相等、初温相同的铝块和铜块吸收
相同的热量,铝块的末温更低,故C错误;汽车发
动机用水散热,是因为水的比热容较大,相同质量
的水和其他物质相比,升高相同温度时可以吸收
更多热量,故D正确。故选D。
2.A
知识点三热量的计算
比热容质量末温初温
【跟踪训练3】
B【每折1由比热家公天可择品-出
2×3×26
5x2×i=
,故B符合题意,ACD不符合题意。故
选B。
自主检测
1.B【解析】该实验用同一个酒精灯加热物体,则相
同时间两物体吸收的热量相同,故物体吸热多少是
由加热时间决定的,故A错误;因沙子和水的质量
和初温都相等,加热相同的时间,末温低的物质升
高的温度较少,说明升高相同的温度该物质吸热较
多,故该物质吸热能力强,故B正确;沙子吸热升温
较快,说明升高相同的温度,沙子吸收的热量较少,
说明沙子的吸热能力较弱,故C错误;将沙子和水
加热到相同温度时,因为两物质吸热能力不同,它
10
们吸收的热量不同,故D错误。故选B。
2.C3.D
4.D【解析】甲物体温度升高15℃,乙物体温度
升高30℃,即甲、乙物体的温度变化量之比为
△tp:△tz=15℃:30℃=1:2,又因为Qp=
2Q2,即甲、乙物体吸收的热量之比为Q甲:Q2=
2:1;由Q=cm△t可知,甲、乙两物体的比热容之
Q甲
经产-8出-子导-
mz△tz
4c元,因此甲的比热容是乙的比热容的4倍,故
ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
5.B6.A
7.A【解析】海洋水多,陆地的土地多,白天相同的
太阳光照射,水和土地吸收的热量相同,水和土地
的质量相同时,由Q。=cm△1得,因为水的比热容
大,温度升高得少,气温较低,陆地的比热容小,温
度升高得多,气温较高,故A特合题意,BCD不符
合题意。故选A。
8.C
9.比热容增大10.比热容热传递
11.4.2×103C
12.(1)C处向上(2)质量吸收的热量加热时间
(3)A弱(4)B
【解析】(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”
的实验中,安装器材时需按自下而上的顺序进
行安装,确保使用酒精灯的外焰加热,确定好D
的位置后,若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,则
只需要调节温度计,即将C处向上调整。
(2)“探究不同物质吸热升温的现象”的实验
中,需控制物质的初温、质量相同,用相同的酒
精灯分别加热A、B两种液体,则相同时间内,
酒精灯放出的热量相同,则两种液体在相同时
间内吸收的热量相同,从而只需通过比较加热
时间就能比较液体吸收的热量,采用了转换法。
(3)由图丙可知,质量相等的A、B两种液体,吸
收相同热量时,即加热相同时间时,A液体升温
较高,则该液体的吸热能力较弱。(4)因质量
相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,B
液体吸热较多,则B液体的吸热能力强,所以
质量相同的A、B液体降低相同的温度,B液体
放出的热量多,故选择B液体装入暖手袋中作
为供热物质效果更好。
13.解:(1)牛奶吸收的热量:Q吸=c1m1(t-o1)=
2.1×103J/(kg·℃)×0.25kg×(50℃-
10℃)=2.1×10°J:
(2)不计热量损失,则Q=Q袋=2.1×10J,
即Q放=c水m水(tm-t),
则至少要用60℃的热水质量:m*
Q做
c水(m-t)
2.1×10J
42x10ykg·C)×(60℃-50℃)=0.5kg。
答:(1)牛奶吸收的热量为2.1×10J:
(2)妈妈所用热水的质量为0.5kg。