第二节 物质的比热容 （举一反三讲义）物理沪科版2024九年级全一册

第二节 物质的比热容 目录 【学习目标】...............................................................................1 【思维导图】...............................................................................2 【知识梳理】...............................................................................2 知识点1. 探究物质吸热或放热规律...........................................................2 知识点2. 物质的比热容....................................................................7 知识点3. 热量的计算......................................................................11 【方法技巧】.............................................................................13 方法技巧. 探究不同物质吸热能力的实验解题技巧须知.........................................13 方法技巧2. 应用水的比热容大的特点解释沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小的原因问题思维方法.......15 方法技巧3. 设计一个好的实验方案的思路........................................................................................................15 方法技巧4.热量计算题的思维方法和解题技巧...............................................15 【巩固训练】...................................................................15 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。知道水的比热容大这一特点在生活中的一些应用。能计算有关物质的比热容、温度变化或吸放热等简单问题。 科学思维：会查比热容表，能根据物质的比热容解释简单的物体温度变化和吸放热问题。会运用控制变量法结合转换法进行探究物理问题。 科学探究: 探究物质吸热能力与哪些因素有关，会设计和进行实验，能积极与他人交流探究结论，并能对数据进行初步评价。 科学态度与责任担当：体验物理知识应用于生活的愉悦感,树立学好知识服务社会的信心和志向。 课节重点难点 重点：理解比热容的概念，热量的计算。 难点：探究计划的制定与实验的实施,对实验结果的交流讨论。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1. 探究物质吸热或放热规律 1. 观察同种物质的吸热本领 （1）过程及现象：甲、乙两装置的水壶中分别盛有质量相同的水，使甲升高的温度大于乙升高的温度。甲装置加热用的时间长，吸收的热量多。 结论：水吸收热量多少与水升高的温度有关。 （2）过程及现象：甲装置的水壶中水的质量大于乙中水的质量，升高相同的温度。甲装置加热用的时间长，吸收的热量多。 结论：水吸收热量的多少与水的质量有关。 归纳总结：通过分析（1）（2）可知，对于同一种物质，质量相同时，升高温度越高，吸收热量越多；升高相同温度时，质量越大，吸收热量越多。 2. 探究不同物质的吸热本领 【提出问题】质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是否相同，有什么规律? 【实验器材及设计】酒精灯、相同的烧杯两只，质量相同的水和煤油，温度计两支，搅拌器两只，铁架台两个，钟表，火柴、天平（或量筒和密度表）。 【设计实验与制订计划】 进行实验前，应该有所计划或安排，以便做实验时可以有条不紊地收集所需要的数据。 在探究时，主要考虑当物体温度变化时，物体的质量和物质的种类对所吸收热量的影响。用“控制变量”的方法研究物质种类的影响，即取相同质量的不同物质做实验。 实验的关键要有两个单位时间内供热能力基本相同的供热装置（热源）。用两种液体作对比，研究温度变化和吸收热量的关系。 【进行实验与收集证据】 （1）取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。 （2）观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的末温度 t2。 （3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。 （4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间 t。对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。 （5）改变两液体的初温和末温，重复上述操作，在下表记录数据。 （6）将用过的煤油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。 实验记录数据表 【分析与论证】 将各组的实验数据公布交流，通过对这些数据的研究和分析，我们发现： （1）相同质量的水，升高相同的温度时，其吸收的热量几乎是相同的，用煤油做的实验也能得出相同的结论； （2）相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。 【实验结论】更多的实验可以使我们得出结论： （1）相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相等； （2）相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。 【反思评估】 （1）各组实验数据可能有较大的差异。原因之一是实验中所使用的酒精灯在相同的时间内供给的热量有差异，因此，实际上研究对象在单位时间内吸收的热量并不完全相等；原因之二是实验中有热量损失。同学们想想，还会有其他原因导致误差吗？如何改进？ （2）判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱； ②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强。 该实验既可以用方法①比较物质吸热能力的强弱，也可以用方法②比较物质吸热能力的强弱. 【例题1】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。 （1）实验中，可以通过比较____（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是__________℃； （3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体__________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳； （4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和__________法。 【答案】  （1）加热时间（2）  42 （3）  A   （4）  控制变量 【解析】（1）实验中，用相同规格的电加热器加热两种质量相等的不同液体，可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （2）如图乙所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计示数是42℃。 （3）如图，加热时间相同时，液体A的温度变化小于液体B的温度变化，因此液体A的吸热能力较强，吸热能力强的物质，放热能力也强；因此，冬天自制暖手袋，应选液体A作为供暖物质，其效果更佳。 （4）上述实验中，通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，主要用到的科学探究方法是转换法，通过控制两种液体的质量相同和加热时间，来实现实验的要求，主要用到的科学探究方法是控制变量法。 （变式训练1）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　） A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 【答案】B 【解析】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，说明吸收相同的热量，甲温度变化比乙温度变化慢，由此可知，初温相同的甲、乙放出相同热量，甲乙温度都降低，由于甲温度变化比乙温度变化慢，所以甲的末温比乙的末温高，但由于不知道甲乙两块金属的质量关系，所以无法判断甲、乙比热容哪一个大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 （变式训练2）小华班的同学们分小组通过实验探究“在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类是否有关”，如图所示是他们的实验装置。 （1）各小组分别安装调整好实验装置后，在两个相同的烧杯内加入___________相同的水和煤油； （2）然后，用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热相同的时间，这一操作过程的目的是___________； （3）下表所示，是其中的两个小组记录的实验数据 实验组别 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间 小华组 水 200 20 30 4'30'' 煤油 200 20 40 4'30'' 小明组 水 200 20 30 3'50'' 煤油 200 20 40 3'50'' 通过分析实验数据，他们得出的结论是：在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类___________（选填“有关”或“无关”）； （4）使质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同，但小华和小明组的同学在交流实验数据时发现：小华组的加热时间明显偏长一些，其原因可能是___________。 【答案】（1） 质量 （2） 水和煤油吸收相同的热量 （3） 有关  （4）  两小组使用的酒精灯火焰大小不同 【解析】（1）根据，升高的温度与吸热多少、物质的种类和质量有关，探究不同物质吸热升高的温度，由控制变量法，要控制吸热多少与质量相同，只改变物质的种类。故各小组分别安装调整好实验装置后，在两个相同的烧杯内加入质量相同的水和煤油。 （2）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。这一操作过程的目的是控制水和煤油吸收相同的热量。 （3）根据表中数据可知，加热相同的时间，吸收相同热量的情况下，水和煤油升高的温度不相同，即在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类有关。 （4）根据Q=cmΔt可知，质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同，本实验中第1组的加热时间明显偏长的原因可能是这两小组使用的酒精灯火焰的大小不同。 （变式训练3）为了比较水和煤油吸热本领的大小，小茗同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。 （1）实验中应保证水和煤油的初温与 ___________（选填“质量”或“体积”）都相同。 （2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。 （3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 ___________（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。 （4）实验表明，___________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强，我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性。 【答案】   （1）质量（2）  等于（3）   低于（4）  水 【解析】（1）在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同，也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，来比较它们吸热本领的大小。为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油。 （2）用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的。 （3）加热相同时间，即吸收相同热量，因水的吸热能力强，水的温度变化小，故水升高的温度低于煤油升高的温度。 （4）实验表明初温相同，质量相同的水和煤油，加热相同的时间，水升高的温度小于煤油升高的温度，因此水吸热的能力更强。 知识点2. 物质的比热容 1.比热容的定义 比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）温度的乘积之比。定义式为： 2.比热容的单位 比热容的单位是焦/（千克·℃），符号是J/（kg·℃），读作“焦耳每千克摄氏度”。如水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。读作4.2×103焦耳每千克摄氏度. 3. 比热容的计算公式 当物体温度升高时，比热容的计算公式为： c=Q/m（t2−t1） 当物体温度降低时，比热容的计算公式为： c=Q/m（t1−t2） Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J） m 表示物体的质量，单位是千克（kg） t1表示物体的初温度，t2表示物体的末温度，单位是摄氏度（℃） 4. 物理意义 反映了在条件相同的情况下，物质吸收或放出热量的能力。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。表示1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J. 5. 理解比热容 （1）由比热容表可知，物质不同，比热容也不同。可见比热容是物质的特性之一，因此可以利用比热容进行物质的鉴定。 （2）比热容反映了不同物质吸热（放热）本领的不同，比热容大的吸热（放热）本领大。 （3）比热容是物质的一种特性，它只与物质种类和状态有关。 同种物质，状态不同其比热容不同，例如水的比热容是冰的比热容的2倍。除此之外与其他一切因素都没有关系。在处理相关问题时，不要受干扰因素的影响而做出错误的判断。 （4）常见物质的比热容数值在理解基础上需要记忆 A. 水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 B. 冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）。 C.其他物质的比热容数值，在具体问题中会给出。 6. 根据水的比热容大的特点解决实际问题 （1）特点：水的比热容比较大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。 （2）现象及应用 ①沙漠地区昼夜温差很大，而沿海地区昼夜温差不大。这是什么原因呢？ 相同质量的海水和沙石，经过相同时间的日照，吸收的热量相同，由于海水的比热容大于沙石的比热容，则海水的温度变化比沙石的温度变化要小；所以沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区昼夜温差大。 ②水比热容大的特点在生产、生活中的利用 如用水取暖；汽车发动机在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。 ③为解决城市的热岛效应，不少城市修建人工湖来调节气温，为什么？ 因为水的比热容比较大，和其他液体相比，如果它们吸收相等的热量，水温升高比较小；如果它们放出相等的热量，水温降低较小。在相同情况下，水能使周围物体的温度变化减少，所以说水对气温的调节起较大作用。 【例题2】（2025黑龙江龙东）下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C. 天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 【答案】B 【解析】A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B．内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C．天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 （变式训练1）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性无关的是（   ） A．让流动的热水流过散热器供暖 B．汽车发动机用循环水冷却 C．夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗 D．夏天洒水降温 【答案】D 【解析】夏天洒水降温是利用了水蒸发吸热。 （变式训练2）沿海地区，昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（   ） A．海水的密度小，砂石的密度大 B．海水的比热容大，砂石的比热容小 C．海水的内能多，砂石的内能少 D．海水吸收热量少，砂石吸收热量多 【答案】B 【解析】海水的比热容大，白天，吸收相同的热量时，它升温少；晚上，放出相同的热量时，它降温少，因此沿海地区的昼夜温差小；相反，内陆沙漠地区的昼夜温差大。 （变式训练3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它表示的物理含义是 ，吸收的热量是4.2×103焦。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”），发动机用水作冷剂，是因为水的比热容在常见的物质中比较大。 【答案】 1kg的水温度升高1℃ 不变 【解析】水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），其物理含义是1kg的水温度升高1℃，吸收的热量为4.2×103焦。 比热容是物质的一种特性，与物质的质量无关，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容不变。 知识点3. 热量的计算 1. 热量的计算 根据比热容公式C=Q/mΔt （1）物体温度升高时，所吸收的热量为： Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，所放出的热量为： Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt t0表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。 （3） 各物理量单位的选择 m 表示物质的质量，单位：kg Δt表示改变的温度，单位：℃ c 表示物质比热容，单位： J/（kg·℃） Q 表示吸收或放出的热量，单位：J 2. 物质吸热和放热公式的适用对象 物质吸热和放热公式适用于物态不发生变化时物体升温（降温）过程中吸热（放热）的计算。如果过程中存在着物态变化，则不能使用该公式。例如，冰熔化为水时，冰的温度（或冰水混合物的温度）没有变化，但需要从外界吸收热量。 3. 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”. （2）热平衡方程：Q吸= Q放 【例题3】若100g水从20℃升温至90℃，要吸收多少热量？一根铁钉的质量约10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃，会放出多少热量？ 【c水=4.2×103J/(kg·℃)，c铁=0.46×103J/（kg·℃）】 【答案】2.94×104J 4.485×103J 【解析】水吸收的热量为 Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（90℃-20℃）=2.94×104J 铁钉放出的热量为 Q放 =c铁m铁Δt铁 =0.46×103J/（kg•℃）×0.01kg×（1000℃-25℃）=4.485×103J （变式训练1）A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．4：9 B．3：5 C．2：3 D．1：2 【答案】A 【解析】（1）物体A放入甲杯水后，它们的共同温度为 50℃﹣4℃＝46℃ 水放出的热量 Q放＝c水m水t水 A吸收的热量 Q吸＝cAmAtA 根据热平衡方程Q放＝Q吸，即 c水m水t水＝cAmAtA c水m水×4℃＝cAmA×（46℃﹣10℃） 所以A的比热容为 ……① 物体B放入乙杯水后，它们的共同温度为 50℃﹣8℃＝42℃ 水放出的热量 Q放1＝c水m水t水1 B吸收的热量 Q吸1＝cBmBtB 根据热平衡方程Q放1＝Q吸1，即 c水m水t水1＝cBmBtB 即 c水m水×8℃＝cBmB×（42℃﹣10℃） 所以B的比热容为 ……② 因为A、B两物体质量相等，即 mA＝mB 由①②，所以A、B的比热容之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。选A。 （变式训练2）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜），浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度 _______。从沸水中吸热最多的是 _____ 球，吸热最少的是 ______球。 【答案】相同 铝 铜 【解析】浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度是相同的； 由Q=cmΔt得，当物体的质量、升高的温度都相同时，比热容越大的吸收的热量越多，比热容越小的吸收的热量越少，因此铝球吸收的热量最多，铜球吸收的热量最少。 （变式训练3）水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），其物理意义是1kg的水温度升高1℃，需要吸收的热量为______J。______kg的水温度由20℃升高到25℃，水吸收的热量为1.05×105J。 【答案】   4.2×103J     5 【解析】比热容的物理含义是单位质量的某种物质，温度升高或者降低1℃时，所需吸收或者放出的热量。所以，水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），其物理意义是1kg的水温度升高1℃，需要吸收的热量为 4.2×103J。 水的质量为 【方法技巧】 方法技巧1. 探究不同物质吸热能力的实验解题技巧须知 1. 实验主要仪器及作用： 酒精灯、相同的烧杯两只，质量相同的水和煤油，温度计两支，搅拌器两只，铁架台两个，钟表，火柴、天平（或量筒和密度表）。 （1）天平：测量物体质量。 （2）停表：记录加热时间。 （3）温度计：测温度。 （4）搅拌器：使物质受热均匀。 （5）完全相同的热源：保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。 2. 装置的安装顺序：自下而上。 3.实验方法： （1）转换法：通过比较加热时间来判断吸热多少。 （2）控制变量法：控制质量和升高温度相同。或者控制质量和吸热多少相同。 4. 物质吸热多少的判断方法：加热时间越长，物质吸收的热量越多。 5.实验方案： 方法一： 让等质量的水和油吸收相同热量（即：加热时间相同），比较物体升高的温度，升温快的比热容小。 方法二： 让等质量的水和油升高相同温度，比较吸收热量多少（即：加热时间长短），吸收热量多的比热容大。 6.实验结论： (1)吸收相同的热量，温度变化量越小的物质，吸热能力越强。 (2)升高相同温度，加热时间越长的物质，吸热能力越强。 方法技巧2. 应用水的比热容大的特点解释沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小的原因问题思维方法 1. 首先要知道沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。 2.因为水的比热容较大，根据公式 Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt 白天，相同质量m水=m砂石 的水和沙石比较，c水大于c砂石 ，吸收相同的热量，水升高了的温度Δt水小于砂石升高了的温度Δt砂石 ；所以沿海地区比沙漠地区温差小； 根据公式 Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 夜晚，放出相同的热量，m水=m砂石 ，c水大于c砂石 ，水的温度降低的少，使得沿海地区温差小。 所以沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小。 方法技巧3. 设计一个好的实验方案的思路 （1）明确探究目的和已有条件，制定计划与设计实验的过程。 （2）尝试选择科学的探究方法及所需要的器材。 （3）要选择合适的研究方法。一般常用的方法有控制变量法、转换法、现象或数据归纳法等。 （4）要根据需要列出实验器材、设计实验步骤和记录表格等。 方法技巧4.热量计算题的思维方法和解题技巧 首先阅题、思题，找出物体原来的温度t。和升高到的温度（或降低到的温度）t，看看物体的质量m是多少，查查物质的比热容是多少，或者对常见的物质（如水）的比热容记住即可，有时题中或试卷前给出。对这些物理量做到心中有数。 （1）然后对物体温度升高的情况，可用公式Q吸=cm(t-to)列出方程，代入数值和单位求出物体应吸收的热量； （2）对物体温度降低的情况，可用公式Q放=cm(to-t)列出方程，代入数值和单位求出物体应放出的热量。 （3）如果题中涉及高温物体与低温物体发生热传递，不考虑热损失的情况下，利用热平衡方程Q吸=Q放建立联系，所求物理量就在方程之中。 如果题中涉及高温物体与低温物体发生热传递，需要考虑热损失的情况下，比如高温物体放出的热量有80%被低温物体吸收，则热平衡方为Q吸=80%Q放 ，所求物理量就在方程之中。 注意：在计算时，题中各个物理量要一一对应，并且都要化为合适的单位。 【巩固训练】 一、探究物质吸热或放热规律 1．（2025·湖北宜昌一模）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，由图像可知（　　）    A．a液体比热容小 B．b液体是水 C．0~3min内a液体吸收的热量少 D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 【答案】D 【解析】ABC．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，相同时间内吸收的热量相同，根据，温度升高较慢的比热容较大，而水的比热容最大，因此a液体比热容大是水，故ABC不符合题意； D．b液体的比热容较小，根据Q=cmΔt可知，升高相同的温度时，b液体吸收的热量少，故D符合题意。 故选D。 2. 一般情况下，不同物质的吸放热能力不同。关于如何比较不同物质的吸放热能力，下列说法中正确的 是（　　） A．质量相同，比较温度 B．质量相同，比较热量 C．质量相同，比较温度变化量 D．质量相同，吸收相同的热量，比较温度变化量 【答案】D 【解析】要探究不同物质的吸热能力，要采用控制变量法，要保持不同物质的质量相等，用相同的加热器加热，加热相同的时间，比较温度的变化量，看哪种物质温度的变化量小，哪种物质的吸热能力就强。故D正确，ABC错误。 故选D。 3. （2024山东烟台）在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线______（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为______，这种物质在0~5min内吸收的热量为______J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 酒精 煤油 蓖麻油 【答案】 b 煤油 【解析】时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度降低的快，b液体温度降低慢；根据热量的计算公可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，谁的温度降低得快，它的比热容小，所以b对应的物质为水。 由图可知，在0到5分钟时，a液体的温度变化了40℃，b液体（水）的温度变化了20℃，加热相同时间，吸收的热量相同，即 展开得 代入数据可知 解得 对比表格可知，该物质是煤油。 这种物质在0~5min内吸收的热量为 4．小强用如图甲所示器材“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，通过控制加热时间相同，来保证A、B两种物质 （选填“吸收热量”或“升高温度”）相同，所测数据绘制成如图乙所示图像，分析图像可知， （选填“A”或“B”）物质的吸热能力更强。若A物质的质量为0.5kg，则在时间t内吸收的热量为 J【cA=2.6×103J/(kg·℃)】。        【答案】 吸热热量 A 26000 【详解】实验中通过控制加热时间，让相同的加热器在相同的时间内放出的热量相同。 由图乙知，在相同的时间内，A、B两种物质吸收相同的热量，B升温更快，说明B的吸热能力弱，A升温更慢，说明A的吸热能力强。 由图乙知，在t时间内，A的温度由20摄氏度升至40摄氏度，A吸收的热量 5. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。从实验效果考虑，本实验选择 （“烧杯”或“开口易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。 【答案】 开口易拉罐 A B 【解析】因金属导热性能好，为了缩短加热时间，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好。 由图乙可知，质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，B升温较高。 6. （2025·辽宁鞍山一模）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 （1）组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； （2）实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的； （3）此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； （4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃； （5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 【答案】（1）自下而上 （2）质量 热传递 （3） 加热时间的长短 （4）33 （5） B 【解析】（1）实验时要用酒精灯的外焰加热，故组装器材时，先安装酒精灯，应按照自下而上的顺序依次安装。 （2）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能的。 （3）实验中运用转换法，通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 （4）由乙图可知，温度计分度值为1℃，加热一段时间后，液体B的温度为33℃。 （5）根据绘制出的温度—时间图象可知，升高相同的温度，B加热时间长，B的吸热能力强，比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 7．某实验小组在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了两种实验方案。 方案一：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的烧杯中，分别用两只酒精灯对烧杯加热，如图甲所示； 方案二：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图乙所示。 实验小组经过讨论，选择方案二进行实验，观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图丙所示。 （1）他们一致认为方案二较好，因为该方案具有 ___________的优点。（答出一个即可） （2）从图像上可以看出：A液体的沸点是 ___________℃。 （3）从图像上看，A液体的比热容 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）B液体比热容。 （4）通过对实验结果的分析，可以知道：______（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。 【答案】  （1）受热均匀 （2）  60 （3）   小于（4）   B 【解析】（1）方案二中，将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，这样可以使得两支试管受热均匀。 （2）从图像上可以看出，A液体当温度达到60℃后，温度不增加了，故A液体温度达到了沸点。 （3）从图像可以看出，质量相等、初温相同的A、B液体，吸收相同的热量后，A升高的温度大于B升高的温度，由Q=cmΔt知，A液体的比热容小于B液体的比热容。 （4）汽车发动机的冷却液选取比热容比较高的液体，通过结果对比，B液体更适合做冷却液。 8. 小明利用图1所示实验装置“探究不同物质吸热升温的现象”，其操作如下： （1）在两个相同的烧杯中分别装入 相等的甲、乙两种不同物质； （2）用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与时间关系的图像（如图2所示）；完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是 ； （3）为了比较甲、乙物质的吸热本领，请你设计一个可行方案： ； （4）分析图2可知，两温度计示数都升高到40℃时，甲增加的内能 （选填“>”、“=”或“<”）乙增加的内能： （5）由图2可知： ； （6）下列现象可用比热容知识来解释的是 ； A．夏天在教室洒水，感到凉爽     B．金属勺装有塑料手柄 C．楼房内的“暖气”用水作为介质     D．导线外面包裹胶皮 【答案】（1）质量 （2） 秒表（3） 见解析（4） = （5） 0.5 （6） C 【解析】（1）在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种不同物质，通过比较物质用相同热源加热相同时间升高温度的多少得出结论。 （2）完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是测量时间的工具秒表。 （3）为了比较甲、乙物质的吸热本领，在两个相同的烧杯中加入质量相同的甲乙物质，使用相同热源加热，使甲乙物质被加热相同时间，记录甲乙温度的变化，根据甲乙吸收相同热量升高温度的多少，得出甲、乙物质的吸热本领。 （4）分析图2可知，两温度计示数都升高到40℃时，甲被加热的时间较长，甲吸收的热量较多，则甲增加的内能大于乙增加的内能。 （5）由图2可知，质量相同的甲乙物质，被加热16min后，吸收相同的热量，甲温度升高 ， 由得 则 （6）A．夏天在教室洒水，感到凉爽，利用水蒸发带走热量，故A不符合题意； B．金属勺装有塑料手柄，是因为塑料手柄的导热能力差，故B不符合题意； C．楼房内的“暖气”用水作为介质，是由于水的比热容较大，与其他质量相同的物质比较，水降低相同温度，放出热量较多，故C符合题意； D．导线外面包裹胶皮，是由于胶皮是绝缘体，不会导电，故D不符合题意。 故选C。 9. （2024齐齐哈尔市）小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、______相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱； （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中______（选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃； （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 【答案】 （1）停表 （2）加热时间 （3） 质量 升高的温度 （4） B 66 （5）水 【解析】（1）比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间，因此缺少的实验器材是秒表。 （2）实验中用两个相同的电加热器加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。 （3）根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知，实验中要控制不同物质的质量相等，即实验中应量取质量相等的水和煤油，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。 （4）使用温度计测量液体的温度时，视线要与液柱的上表面相平，故B正确。 由图3可知，温度计的分度值为1℃，此时是零上，因此温度计示数为66℃。 （5）由表格中数据可知，水和煤油加热相同的时间，水升高的温度较低，说明水的吸热能力更强。 10．（2024秋·广西贵港·九年级统考期中）为了比较水和煤油的吸热能力，小红用两个相同的装置做了如图所示的实验。    （1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）； （2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 相同； （3）实验中发现水的温度比煤油的温度升高得 （选填“快”或“慢”），这表明 （选填“煤油”或“水”）吸热本领更强； （4）实验中，使水和煤油升高相同的温度，通过比较 判断两种液体的吸热能力，该研究物理问题的方法称为 。（选填“控制变量法”“类比法”“等效替代法”） 【答案】（1）质量（2） 吸热 （3）慢 水 （4） 加热时间 控制变量法 【解析】（1）比较水和煤油的吸热能力，则根据控制变量法可知，除液体种类不同外，其他条件应全部相同，故应加入初温相同、质量相同的水和煤油。 （2）根据转换法，选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内吸热相同，通过加热时间的长短来比较吸热的多少。 （3）初温相同、质量相同的水和煤油，相同时间内吸热相同，水的温度比煤油的温度升高得慢，这表明水吸热本领更强。 （4）使水和煤油升高相同的温度，则可比较水和煤油加热时间，因为相同热源加热时间越长说明吸收热量越多，由此可判断吸热能力强弱。 实验中，使水和煤油升高相同的温度，控制两种物体升高的温度相同，通过比较加热时间（吸收热量的多少），来判断两种液体的吸热能力，此种实验方法是控制变量法。 二、理解比热容 11．下列物理量中，能用来区分物质种类的是（　　） A．质量 B．热量 C．温度 D．比热容 【答案】D 【解析】A．质量是物体所含物质的多少，不能区分物质种类，故A不符合题意； B．热量是一个发生在两个物体间的过程量，无法区分物质种类，故B不符合题意； C．温度描述的是物体的冷热状态，不能区分物质种类，故C不符合题意； D．比热容指的是单位质量的某种物质在温度升高（或降低）1°C时吸收（或放出）的热量，只与物质的种类和状态有关，可以用来区分物质的种类，故D符合题意。故选D。 12.下列情况中，物质的比热容会发生变化的是（　　） A．一杯水倒去一半 B．杯子中的水凝结成冰 C．将一个铁块加工成铁板 D．将锅中15℃的水加热到45℃ 【答案】B 【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性。与物质种类及状态有关，与质量大小、温度变化、热量多少没有关系。所以一杯水倒去一半、将一个铁块加工成铁板和将锅中15℃的水加热到45℃的情况下，物质的比热容不会发生变化。而水凝结成冰，状态发生改变，比热容也会发生改变。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 13. 两个质量不同的金属块，放出相同的热量时，降低的温度也相同，正确的是（　　） A．两个金属块的比热容有可能相同 B．质量大的金属块的比热容一定大 C．质量大的金属块的比热容一定小 D．质量大的金属块的比热容可能大 【答案】C 【解析】由c=Q/mΔt可知，金属块的质量不同，放出的热量相同，其变化的温度相同，质量大的金属块的比热容一定小，故ABD错误，不符合题意，C正确，符合题意。 故选C。 14．某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油，观察到煤油的温度比水的温度升高得快。若水和煤油的比热容分别用和表示，则（   ） A． B． C．水的质量减半时，比热容变为原来的一半 D．煤油吸收的热量越多，其比热容越大 【答案】A 【解析】比热容的理解及应用举例，比热容的理解及判断。 AB．因为用同一热源给它们加热，时间相同情况下，水和煤油吸收的热量相同；又由于水和煤油的质量相同，所以根据可知，在与相同的条件下，与成反比，因为相同时间煤油升高的温度比水多，所以煤油的比热容比水的比热容小，A正确，B错误； CD．比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，所以水的质量减半时，水的比热容不变，煤油吸收的热量越多，煤油的比热容不变，CD错误。 15.（2025·广东广州一模）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　） A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 【答案】B 【详解】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，说明吸收相同的热量，甲温度变化比乙温度变化慢，由此可知，初温相同的甲、乙放出相同热量，甲乙温度都降低，由于甲温度变化比乙温度变化慢，所以甲的末温比乙的末温高，但由于不知道甲乙两块金属的质量关系，所以无法判断甲、乙比热容哪一个大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 16. 关于比热容，下列说法正确的是（　　） 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．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类、状态有关 D．同一种物质在固态和液态下的比热容是相同的 【答案】C 【解析】ABC．比热容是物质的一种特性，比热容与物质吸收热量的多少、温度变化、物体质量大小都没有关系，故AB错误，C正确； D．同一种物质在固态和液态下的比热容是不同的，如冰和水的比热容不同，故D错误。 17. 下列关于比热容的说法正确的是（　　） A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 B．将一杯水倒出一半后，剩下的水的比热容也变为一半 C．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是利用了水的比热容大的特点 D．海边昼夜温差变化比沙漠中小，适于居住，是因为水的比热容比沙石的比热容小 【答案】C 【解析】A．夏天在室内洒水降温，利用了水汽化吸热，故A错误； B．比热容是物质的一种特性，只跟物体的种类和状态有关，与物体质量和体积无关，将一杯水倒出一半后，剩下的水的比热容不变，故B错误； C．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，水放出的热量多，所以北方楼房中的“暖气”用水作为介质，故C正确； D．沿海地区和沙漠地区相比，沿海地区水多，水的比热容大，在相同的吸放热条件下，水的温度变化小，冬暖夏凉，昼夜温差小；沙漠地区多砂石，砂石的比热容较小，在相同的吸热条件下，砂石的温度变化大，故D错误。 18. 由，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　） A．若吸收的热量增大到原来的2倍，则比热容增大到原来的2倍 B．若质量增大到原来的2倍，则比热容变为原来的一半 C．无论质量多大，比热容都一样 D．若加热前后的温度差增大到原来的2倍，则比热容增大到原来的2倍 【答案】C 【解析】比热容是物体的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与物体的质量、温度、温度的变化量、吸热多少都没有关系，故C正确，ABD错误。故选C。 19. 根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（　　） 物质 比热容[J/(kg·℃)] 物质 比热容[J/(kg·℃)] 水银 0.14×103 沙石 0.92×103 水 4.2×103 冰 2.1×103 A．制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小 B．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性 C．由于水比沙石的比热容大，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区大 D．水和冰的比热容不同，说明比热容与物质的状态有关 【答案】C 【解析】A．水银的比热容比较小，吸收相同的热量温度升得更高，可以更准确地测量物体的温度，故A正确，不符合题意； B．水的比热容比较大，降低相同的温度时可以放出更多的热量，取暖效果更好，故B正确，不符合题意； C．因为水比沙石的比热容大，在吸收和放出相同的热量时，水的温度变化值更小，沙石的温度变化值大，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区小，故C错误，符合题意； D．由图中数据可知，水和冰属于同一种物质，但状态不同、比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，故D正确，不符合题意。故选C。 20．夏季的海边，由于水和沙石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。下列示意图中能反映海边晴天傍晚风向的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【解析】陆地泥沙的比热容比的水比热容小，相同质量的水与泥沙比较，放出相同的热量，陆地降温比较快，晴天傍晚陆地温度低，大海温度高，大海的热空气会上升到高空，而陆地的低温冷空气会吹向大海，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 21. 在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（    ） A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 【答案】A 【解析】海风的形成是因为白天陆地吸热比海洋快，温度比海洋高，陆地近地面形成低压，海洋上空形成高压，故风向从海洋吹向陆地；而陆风为夜晚时分，陆地冷却比海洋要快，气温比海水要低，所以陆地近地面形成高压，海洋上空为低压，空气从陆地吹向海洋。图中近地面风向从海洋吹向陆地，是海风，且陆地近地面为上升气流，说明图中风向为白天形成的海风，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 22. 如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：白天在相同日照条件下，与海洋相比，陆地 的（　　） A．比热容较小，升温较快，气温较高 B．比热容较小，升温较慢，气温较低 C．比热容较大，升温较快，气温较高 D．比热容较大，升温较慢，气温较低 【答案】A 【解析】白天，在太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大，所以海水温度上升较慢；而海岸吸收热量后，温度上升较快，气温较高，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 23. （2025·江苏苏州一模）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时， 通常（　　）      A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 【答案】D 【解析】水的比热容较大，同样质量的水和沙石，吸收相同的热量（接受相同的太阳辐射能），沙石的温度升高得多，陆面上空空气迅速增温而上升，海面上空的气温相对较冷，冷空气下沉并在近地面流向附近较热的陆面，补充那儿因热空气上升而造成的空缺，形成风。同理，在晚上相同受冷的情况下，陆地的温度低于海洋的温度，从而形成从陆地吹向海洋的风，故这样形成了海陆风。由图可知，风从陆地吹向海洋，则应发生在夜晚，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 24.如图为白天海陆风形成的示意图。请回答海陆风形成的原因。 【答案】见解析。 【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风。 25. （2025山东威海）在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同高汤和清水，用相同热源加热，______（选填“高汤”“清水”）升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度________（选填“低于”“等于”“高于”）水的温度。（c高汤<c水） 【答案】 高汤 高于 【解析】用相同的热源加热相同的时间，说明吸收的热量相等。当吸收热量相等时，由可知，质量相等时，比热容越小，升高的温度越多，高汤的比热容小于水的比热容，故高汤升温快。 清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明水还能吸收到热量，则石锅温度高于水的温度。 26．（2024秋·江苏常州八年级统考期中）小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此制出如图所示的“区域﹣温度”坐标图。 （1）从图中可以发现 的温度最高，这种现象我们称为 ； （2）写出造成这种现象的原因（两条）① ；② 。 【答案】 （1）市中心 热岛效应（2） 见解析 【解析】（1）从图中发现郊区、农田温度较低，市中心的温度最高，这种现象我们称为热岛效应。 （2）引起热岛效应现象的主要原因有：①是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多热量；②是建筑物、马路中的沙石、水泥比热容小，在相同的日照条件下温度上升明显。 27．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。请你利用比热容的知识解释其中的主要原因。 【答案】见解析 【解析】由可知，由于水的比热容较大，在质量相同、降低相同的温度时，水释放的热量较多，所以采用“水地暖”进行取暖。 28．宁夏中卫地区气候干燥，昼夜温差很大，当地特产压砂瓜，被称为“石头缝里长出的西瓜”，如图所示｡每到种植季节，瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中，这样可以利用砂石有效蓄水和保温，保证芽苗在深夜不会被冻伤｡请你根据以上材料所给信息，利用比热容知识分析：为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后，能起到保温作用？ 【答案】见解析 【解析】砂石覆盖后，白天可以减少水分的蒸发，晚上可以凝聚水汽渗入土壤，保证土壤的含水量。因水的比热容较大，吸放热能力强，白天土壤中的水分吸收热量，晚上放出热量，控制土壤温度，能防止芽苗在深夜不被冻伤。 三、热量的计算 29．把质量、初温都相同的铜块与铝块，同时浸入正在沸腾的开水中，隔较长时间后，铜块温度变为t1，吸收的热量为Q1；铝块的温度变为t2，吸收的热量为Q2，已知c铝＞c铜，那么（　　） A． t1＞t2，Q1＝Q2 B． t1＜t2，Q1＝Q2 C． t1＝t2，Q1＞Q2 D． t1＝t2，Q1＜Q2 【答案】D 【解析】因为把铜块与铝块同时浸入正在沸腾的开水中，并且放入的时间都较长，因此它们最后达到了热平衡，铜块、铝块的末温都与沸水的温度相同，即t1＝t2；由题知，它们的初温相同，则升高的温度t1＝t2；由题知c铝＞c铜，m1＝m2，所以由Q吸＝cmt可知吸收热量的关系为Q1＜Q2。故选D。 30．甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　　） A．9:2 B．2:9 C．1:2 D．2:1 【答案】A 【解析】由可得 升高温度相同，因此可求两质量之比为 故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 31.（2024安徽省） 一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则该金属块的比热容为______ J/(kg·℃)。 【答案】0.6×103 【解析】由题意知，水吸收的热量为 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-25℃)=4.2×103J 因金属块放出的热量全部被水吸收，则金属块放出的热量为4.2×103J，则金属块的比热容为 32. （2024黑龙江龙东）楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖，这是因为水的_________大，若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是___________J。 【答案】 比热容 【解析】因为水的比热容较大，所以相同质量的水和其他物质相比较，放出同样热量的情况下，水的温度变化小，故采用热水循环的方式取暖。 水放出的热量 33. 我国许多城市中都建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是因为水的比热容较 （选填“大”或“小”）。质量为1千克的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为 焦[水的比热容为4.2×103 （填单位）]。 【答案】 大 2.1×104 J/（kg•℃） 【解析】水的比热容较大，相同质量的水和土壤、砂石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，所以盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。 水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），质量为1千克的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为Q＝cmΔt＝4.2×103 J/（kg⋅℃）×1kg×5℃＝2.1×104 J 34．把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示。若牛奶的质量与热水相同，则其中______（选填“甲”或“乙”）代表牛奶温度变化的图象，假设不考虑热损失，从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为________。 【答案】     乙     2:1 【解析】把凉牛奶放在热水中加热，牛奶吸热、温度升高，热水放热、温度降低，直至两者的末温相等，因此甲是水的温度变化图象，乙是牛奶的温度变化图象； 若不考虑热损失，热水和凉牛奶发生热传递时，凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同；根据图象可知，凉牛奶温度升高了 60℃-20℃=40℃， 热水温度降低了 80℃-60℃=20℃， 即 Δt奶=2Δt水， 不考虑热损失，则 Q奶吸=Q水放， 已知 m奶=m水， 由Q=cmΔt可得甲、乙的比热容之比： 。 35．甲物体质量为400g，乙物体质量为100g，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，假设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙两物体温度随时间变化的图象如图所示，则经过4min，甲、乙升高的温度之比是______；若甲的比热容是0.4×103J/（kg•℃），甲物体在这4min内吸收的热量为______J，乙的比热容是______J/（kg•℃）。 【答案】  1：2     3.2×103     0.8×103 【解析】由图知道，经过4min，甲升高的温度 乙升高的温度 甲、乙升高的温度之比 甲物体在这4min内吸收的热量 [3]根据题意知道，甲、乙两个物体的质量之比 m甲∶m乙＝400g∶100g＝4∶1 用两个相同的酒精灯分别给它们加热，相同时间内甲、乙吸收的热量相等，由知道 则乙的比热容是 36. 如图是用两个相同的加热器对质量相同的甲、乙两液体加热后它们的温度随时间的变化关系图像。假设加热过程中热量损失相同，已知甲、乙两液体中有一种是水。甲、乙两液体的比热容之比为______，其中______（选填“甲”或“乙”）是水。 【答案】 3∶7 乙 【解析】由图可知，初温都为20℃，加热时间90min后，两物质的末温t甲=90℃，t乙=50℃ 因为m甲=m乙，Q吸甲=Q吸乙，根据得，甲、乙两液体的比热容之比 由图像可以看出，在相等时间内，液体甲温度变化量大，而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，末温高的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比热容大，故乙液体是水。 37. （2024上海）质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克·℃）] 【答案】4.2×105焦 【解析】水吸收的热量 答：水吸收的热量4.2×105焦。 38．质量为1kg的金属锅中放有的水，现把它们从加热到，金属锅和水一共吸收了的热量。求：[] （1）水吸收的热量是多少？ （2）金属锅的比热容是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）水吸收的热量是 （2）金属吸收热量为 金属锅的比热容是 答：（1）水吸收的热量是； （2）金属锅的比热容是。 39．吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶，使这袋质量为250g的牛奶的温度由12℃升高到42℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），设该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃），不计热量损失] （1）牛奶吸收的热量是多少？ （2）妈妈所用热水的质量为0.3kg，则水的初始温度至少为多少度？（结果保留1位小数） 【答案】（1）18750J；（2）56.9℃ 【解析】（1）牛奶吸收的热量 Q吸=c牛奶m牛奶（t﹣t0牛奶）=2.5×103J/（kg•℃）×0.25kg×（42℃﹣12℃）=18750J （2）不计热损失，水吸收的热量 Q吸=Q放=18750J 由Q放=cm（t0﹣t）可得热水的温度降低值 水的末温t=42℃，热水的初温 t0水=t+Δt水=42℃+14.9℃=56.9℃ 40．为了测量某种液体的比热容，把质量为1kg的铁块加热到80℃后，迅速投入质量为2kg、温度为20℃的待测液体中，混合后的共同温度是30℃，不计热量损失，铁的比热容c铁=0.46×103J/（kg•℃）。求： （1）铁块降低的温度； （2）铁块放出的热量； （3）这种液体的比热容。 【答案】（1）50℃；（2）2.3×104 J；（3）1.15×103J/(kg⋅℃) 【解析】（1）铁块降低的温度 （2）铁块放出的热量 （3）不计热损失，液体吸收的热量 由得，这种液体比热容 41．（2025·江苏苏州一模）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，不计水的蒸发（水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)）。 （1）该过程水吸收的热量是多少？ （2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？    【答案】（1）4.2×103J；（2）28% 【解析】（1）由Q=cmΔt可得，该过程水吸收的热量为 （2）由W=Pt可得，照射到水面上的太阳能为 故水获取太阳能的效率为 答：（1）该过程水吸收的热量是4.2×103J； （2）水获取太阳能的效率是28%。 42．（2024秋·黑龙江大庆·九年级校考期中）为探究某种晶体物质在固态和液态时的吸热能力，小兰用酒精灯做热源加热，在理想的情况下均匀加热（火焰大小保持不变且不计热损失）0.6kg该固体，根据实验数据可以绘制出图线如图所示。并通过查阅资料得知该物质液态时的比热容为。求： （1）该物质在CD段共吸收了多少热量？ （2）该物质在固态时的比热容为多大？ （3）该物质在BC段共吸收了多少热量？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】（1）由图像知，该物质液态时在第6min的温度为，在第10min的温度为，加热时间为4min，则该物质在CD段吸收的热量为 （2）该物质固态时在第0min的温度为，在第2min的温度为，加热时间为2min，由于相同时间内物质吸收的热量是相同的，所以物质在固态（AB阶段）时吸收的热量为 由可得，该物质在固态时的比热容为 （3）该物质在BC段加热的时间为 由于相同时间内物质吸收的热量是相同的，所以该物质在BC段吸收的热量为 答：（1）该物质在CD段共吸收了的热量； （2）该物质在固态时的比热容为； （3）该物质在BC段共吸收了的热量。 43．为了比较水和某种液体的吸热能力，某同学在两个完全相同的烧杯中分别装有0.5kg的水和某种液体，将两个规格相同的电加热器放在烧杯中分别对水和某种液体加热，并用相同的两支温度计分别测量水和某种液体的温度，如图甲所示；它们温度随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容。请根据图像有关信息，试求： （1）水在6min内吸收的热量； （2）某种液体的比热容c液。 【答案】（1）；（2） 【解析】（1）由表中数据，加热6分钟，A升高的温度为 50℃-20℃=30℃ B液体升高的温度为 80℃-20℃=60℃ 故A的吸热能力强，即比热容大，故A为水。水在6min内吸收的热量为 （2）加热相同的时间，则两种物体吸收的热量相同，由可知，在吸收热量和质量相同时，物体升高的的温度与比热容成反比，则 B的比热容为 答：（1）水在6min内吸收的热量为； （2）某种液体的比热容c液为。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节 物质的比热容 目录 【学习目标】...............................................................................1 【思维导图】...............................................................................2 【知识梳理】...............................................................................2 知识点1. 探究物质吸热或放热规律...........................................................2 知识点2. 物质的比热容....................................................................6 知识点3. 热量的计算......................................................................10 【方法技巧】.............................................................................11 方法技巧. 探究不同物质吸热能力的实验解题技巧须知.........................................11 方法技巧2. 应用水的比热容大的特点解释沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小的原因问题思维方法.......12 方法技巧3. 设计一个好的实验方案的思路........................................................................................................12 方法技巧4.热量计算题的思维方法和解题技巧...............................................12 【巩固训练】...................................................................13 【学习目标】 课节核心素养目标 物理观念：理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。知道水的比热容大这一特点在生活中的一些应用。能计算有关物质的比热容、温度变化或吸放热等简单问题。 科学思维：会查比热容表，能根据物质的比热容解释简单的物体温度变化和吸放热问题。会运用控制变量法结合转换法进行探究物理问题。 科学探究: 探究物质吸热能力与哪些因素有关，会设计和进行实验，能积极与他人交流探究结论，并能对数据进行初步评价。 科学态度与责任担当：体验物理知识应用于生活的愉悦感,树立学好知识服务社会的信心和志向。 课节重点难点 重点：理解比热容的概念，热量的计算。 难点：探究计划的制定与实验的实施,对实验结果的交流讨论。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1. 探究物质吸热或放热规律 1. 观察同种物质的吸热本领 （1）过程及现象：甲、乙两装置的水壶中分别盛有质量相同的水，使甲升高的温度大于乙升高的温度。甲装置加热用的时间长，吸收的热量多。 结论：水吸收热量多少与水升高的温度有关。 （2）过程及现象：甲装置的水壶中水的质量大于乙中水的质量，升高相同的温度。甲装置加热用的时间长，吸收的热量多。 结论：水吸收热量的多少与水的质量有关。 归纳总结：通过分析（1）（2）可知，对于同一种物质，质量相同时，升高温度越高，吸收热量越多；升高相同温度时，质量越大，吸收热量越多。 2. 探究不同物质的吸热本领 【提出问题】质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是否相同，有什么规律? 【实验器材及设计】酒精灯、相同的烧杯两只，质量相同的水和煤油，温度计两支，搅拌器两只，铁架台两个，钟表，火柴、天平（或量筒和密度表）。 【设计实验与制订计划】 进行实验前，应该有所计划或安排，以便做实验时可以有条不紊地收集所需要的数据。 在探究时，主要考虑当物体温度变化时，物体的质量和物质的种类对所吸收热量的影响。用“控制变量”的方法研究物质种类的影响，即取相同质量的不同物质做实验。 实验的关键要有两个单位时间内供热能力基本相同的供热装置（热源）。用两种液体作对比，研究温度变化和吸收热量的关系。 【进行实验与收集证据】 （1）取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。 （2）观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的末温度 t2。 （3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。 （4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间 t。对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。 （5）改变两液体的初温和末温，重复上述操作，在下表记录数据。 （6）将用过的煤油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。 实验记录数据表 【分析与论证】 将各组的实验数据公布交流，通过对这些数据的研究和分析，我们发现： （1）相同质量的水，升高相同的温度时，其吸收的热量几乎是相同的，用煤油做的实验也能得出相同的结论； （2）相同质量的水和煤油，升高相同的温度时，水吸收的热量比煤油多。 【实验结论】更多的实验可以使我们得出结论： （1）相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量相等； （2）相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。 【反思评估】 （1）各组实验数据可能有较大的差异。原因之一是实验中所使用的酒精灯在相同的时间内供给的热量有差异，因此，实际上研究对象在单位时间内吸收的热量并不完全相等；原因之二是实验中有热量损失。同学们想想，还会有其他原因导致误差吗？如何改进？ （2）判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱； ②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强。 该实验既可以用方法①比较物质吸热能力的强弱，也可以用方法②比较物质吸热能力的强弱. 【例题1】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。 （1）实验中，可以通过比较____（选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； （2）加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是__________℃； （3）冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体__________（选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳； （4）上述实验中，主要用到的科学探究方法有转换法和__________法。 【答案】  （1）加热时间（2）  42 （3）  A   （4）  控制变量 【解析】（1）实验中，用相同规格的电加热器加热两种质量相等的不同液体，可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，加热时间越长，液体吸收的热量越多。 （2）如图乙所示，温度计的分度值为1℃，此时温度计示数是42℃。 （3）如图，加热时间相同时，液体A的温度变化小于液体B的温度变化，因此液体A的吸热能力较强，吸热能力强的物质，放热能力也强；因此，冬天自制暖手袋，应选液体A作为供暖物质，其效果更佳。 （4）上述实验中，通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，主要用到的科学探究方法是转换法，通过控制两种液体的质量相同和加热时间，来实现实验的要求，主要用到的科学探究方法是控制变量法。 （变式训练1）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　） A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 （变式训练2）小华班的同学们分小组通过实验探究“在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类是否有关”，如图所示是他们的实验装置。 （1）各小组分别安装调整好实验装置后，在两个相同的烧杯内加入___________相同的水和煤油； （2）然后，用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热相同的时间，这一操作过程的目的是___________； （3）下表所示，是其中的两个小组记录的实验数据 实验组别 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间 小华组 水 200 20 30 4'30'' 煤油 200 20 40 4'30'' 小明组 水 200 20 30 3'50'' 煤油 200 20 40 3'50'' 通过分析实验数据，他们得出的结论是：在吸收相同热量的情况下，一定质量的物体升高温度的多少与物质的种类___________（选填“有关”或“无关”）； （4）使质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同，但小华和小明组的同学在交流实验数据时发现：小华组的加热时间明显偏长一些，其原因可能是___________。 （变式训练3）为了比较水和煤油吸热本领的大小，小茗同学做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。 （1）实验中应保证水和煤油的初温与 ___________（选填“质量”或“体积”）都相同。 （2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 ___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。 （3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 ___________（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。 （4）实验表明，___________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强，我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性。 知识点2. 物质的比热容 1.比热容的定义 比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）温度的乘积之比。定义式为： 2.比热容的单位 比热容的单位是焦/（千克·℃），符号是J/（kg·℃），读作“焦耳每千克摄氏度”。如水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。读作4.2×103焦耳每千克摄氏度. 3. 比热容的计算公式 当物体温度升高时，比热容的计算公式为： c=Q/m（t2−t1） 当物体温度降低时，比热容的计算公式为： c=Q/m（t1−t2） Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J） m 表示物体的质量，单位是千克（kg） t1表示物体的初温度，t2表示物体的末温度，单位是摄氏度（℃） 4. 物理意义 反映了在条件相同的情况下，物质吸收或放出热量的能力。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。表示1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J. 5. 理解比热容 （1）由比热容表可知，物质不同，比热容也不同。可见比热容是物质的特性之一，因此可以利用比热容进行物质的鉴定。 （2）比热容反映了不同物质吸热（放热）本领的不同，比热容大的吸热（放热）本领大。 （3）比热容是物质的一种特性，它只与物质种类和状态有关。 同种物质，状态不同其比热容不同，例如水的比热容是冰的比热容的2倍。除此之外与其他一切因素都没有关系。在处理相关问题时，不要受干扰因素的影响而做出错误的判断。 （4）常见物质的比热容数值在理解基础上需要记忆 A. 水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。 B. 冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）。 C.其他物质的比热容数值，在具体问题中会给出。 6. 根据水的比热容大的特点解决实际问题 （1）特点：水的比热容比较大，在吸收或放出相同热量的情况下，水的温度变化要小些。 （2）现象及应用 ①沙漠地区昼夜温差很大，而沿海地区昼夜温差不大。这是什么原因呢？ 相同质量的海水和沙石，经过相同时间的日照，吸收的热量相同，由于海水的比热容大于沙石的比热容，则海水的温度变化比沙石的温度变化要小；所以沿海地区昼夜温差小，而沙漠地区昼夜温差大。 ②水比热容大的特点在生产、生活中的利用 如用水取暖；汽车发动机在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。 ③为解决城市的热岛效应，不少城市修建人工湖来调节气温，为什么？ 因为水的比热容比较大，和其他液体相比，如果它们吸收相等的热量，水温升高比较小；如果它们放出相等的热量，水温降低较小。在相同情况下，水能使周围物体的温度变化减少，所以说水对气温的调节起较大作用。 【例题2】（2025黑龙江龙东）下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C. 天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 【答案】B 【解析】A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B．内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C．天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 （变式训练1）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务，下列事例中与它的这一特性无关的是（   ） A．让流动的热水流过散热器供暖 B．汽车发动机用循环水冷却 C．夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗 D．夏天洒水降温 （变式训练2）沿海地区，昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为（   ） A．海水的密度小，砂石的密度大 B．海水的比热容大，砂石的比热容小 C．海水的内能多，砂石的内能少 D．海水吸收热量少，砂石吸收热量多 （变式训练3）水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），它表示的物理含义是 ，吸收的热量是4.2×103焦。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”），发动机用水作冷剂，是因为水的比热容在常见的物质中比较大。 知识点3. 热量的计算 1. 热量的计算 根据比热容公式C=Q/mΔt （1）物体温度升高时，所吸收的热量为： Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，所放出的热量为： Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt t0表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。 （3） 各物理量单位的选择 m 表示物质的质量，单位：kg Δt表示改变的温度，单位：℃ c 表示物质比热容，单位： J/（kg·℃） Q 表示吸收或放出的热量，单位：J 2. 物质吸热和放热公式的适用对象 物质吸热和放热公式适用于物态不发生变化时物体升温（降温）过程中吸热（放热）的计算。如果过程中存在着物态变化，则不能使用该公式。例如，冰熔化为水时，冰的温度（或冰水混合物的温度）没有变化，但需要从外界吸收热量。 3. 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”. （2）热平衡方程：Q吸= Q放 【例题3】若100g水从20℃升温至90℃，要吸收多少热量？一根铁钉的质量约10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃，会放出多少热量？ 【c水=4.2×103J/(kg·℃)，c铁=0.46×103J/（kg·℃）】 【答案】2.94×104J 4.485×103J 【解析】水吸收的热量为 Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（90℃-20℃）=2.94×104J 铁钉放出的热量为 Q放 =c铁m铁Δt铁 =0.46×103J/（kg•℃）×0.01kg×（1000℃-25℃）=4.485×103J （变式训练1）A、B两物体质量相等，温度均为10℃；甲、乙两杯水质量相等，温度均为50℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了4℃，乙杯水温降低了8℃，不考虑热量的损耗，则A、B两物体的比热容之比为（　　） A．4：9 B．3：5 C．2：3 D．1：2 （变式训练2）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜），浸没在沸水中煮较长的一段时间，则三个球的温度 _______。从沸水中吸热最多的是 _____ 球，吸热最少的是 ______球。 （变式训练3）水的比热容为c水=4.2×103J/（kg•℃），其物理意义是1kg的水温度升高1℃，需要吸收的热量为______J。______kg的水温度由20℃升高到25℃，水吸收的热量为1.05×105J。 【方法技巧】 方法技巧1. 探究不同物质吸热能力的实验解题技巧须知 1. 实验主要仪器及作用： 酒精灯、相同的烧杯两只，质量相同的水和煤油，温度计两支，搅拌器两只，铁架台两个，钟表，火柴、天平（或量筒和密度表）。 （1）天平：测量物体质量。 （2）停表：记录加热时间。 （3）温度计：测温度。 （4）搅拌器：使物质受热均匀。 （5）完全相同的热源：保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。 2. 装置的安装顺序：自下而上。 3.实验方法： （1）转换法：通过比较加热时间来判断吸热多少。 （2）控制变量法：控制质量和升高温度相同。或者控制质量和吸热多少相同。 4. 物质吸热多少的判断方法：加热时间越长，物质吸收的热量越多。 5.实验方案： 方法一： 让等质量的水和油吸收相同热量（即：加热时间相同），比较物体升高的温度，升温快的比热容小。 方法二： 让等质量的水和油升高相同温度，比较吸收热量多少（即：加热时间长短），吸收热量多的比热容大。 6.实验结论： (1)吸收相同的热量，温度变化量越小的物质，吸热能力越强。 (2)升高相同温度，加热时间越长的物质，吸热能力越强。 方法技巧2. 应用水的比热容大的特点解释沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小的原因问题思维方法 1. 首先要知道沿海地区，水多；内陆地区水少、沙石多。 2.因为水的比热容较大，根据公式 Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt 白天，相同质量m水=m砂石 的水和沙石比较，c水大于c砂石 ，吸收相同的热量，水升高了的温度Δt水小于砂石升高了的温度Δt砂石 ；所以沿海地区比沙漠地区温差小； 根据公式 Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt 夜晚，放出相同的热量，m水=m砂石 ，c水大于c砂石 ，水的温度降低的少，使得沿海地区温差小。 所以沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小。 方法技巧3. 设计一个好的实验方案的思路 （1）明确探究目的和已有条件，制定计划与设计实验的过程。 （2）尝试选择科学的探究方法及所需要的器材。 （3）要选择合适的研究方法。一般常用的方法有控制变量法、转换法、现象或数据归纳法等。 （4）要根据需要列出实验器材、设计实验步骤和记录表格等。 方法技巧4.热量计算题的思维方法和解题技巧 首先阅题、思题，找出物体原来的温度t。和升高到的温度（或降低到的温度）t，看看物体的质量m是多少，查查物质的比热容是多少，或者对常见的物质（如水）的比热容记住即可，有时题中或试卷前给出。对这些物理量做到心中有数。 （1）然后对物体温度升高的情况，可用公式Q吸=cm(t-to)列出方程，代入数值和单位求出物体应吸收的热量； （2）对物体温度降低的情况，可用公式Q放=cm(to-t)列出方程，代入数值和单位求出物体应放出的热量。 （3）如果题中涉及高温物体与低温物体发生热传递，不考虑热损失的情况下，利用热平衡方程Q吸=Q放建立联系，所求物理量就在方程之中。 如果题中涉及高温物体与低温物体发生热传递，需要考虑热损失的情况下，比如高温物体放出的热量有80%被低温物体吸收，则热平衡方为Q吸=80%Q放 ，所求物理量就在方程之中。 注意：在计算时，题中各个物理量要一一对应，并且都要化为合适的单位。 【巩固训练】 一、探究物质吸热或放热规律 1．（2025·湖北宜昌一模）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，由图像可知（　　）    A．a液体比热容小 B．b液体是水 C．0~3min内a液体吸收的热量少 D．升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 2. 一般情况下，不同物质的吸放热能力不同。关于如何比较不同物质的吸放热能力，下列说法中正确的 是（　　） A．质量相同，比较温度 B．质量相同，比较热量 C．质量相同，比较温度变化量 D．质量相同，吸收相同的热量，比较温度变化量 3. （2024山东烟台）在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和甲表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图乙所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像可以得出图线______（选填“a”或“b”）对应的物质为水，另一种物质为______，这种物质在0~5min内吸收的热量为______J。 表甲 物质 比热容c/[J/（kg·℃）] 水 酒精 煤油 蓖麻油 4．小强用如图甲所示器材“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”，通过控制加热时间相同，来保证A、B两种物质 （选填“吸收热量”或“升高温度”）相同，所测数据绘制成如图乙所示图像，分析图像可知， （选填“A”或“B”）物质的吸热能力更强。若A物质的质量为0.5kg，则在时间t内吸收的热量为 J【cA=2.6×103J/(kg·℃)】。        5. 如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线形表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。从实验效果考虑，本实验选择 （“烧杯”或“开口易拉罐”）作为盛放液体的容器较好，根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。 6. （2025·辽宁鞍山一模）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 （1）组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； （2）实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的； （3）此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； （4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃； （5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 7．某实验小组在“比较A、B液体谁更适合做发动机冷却剂”的实验中，他们设计了两种实验方案。 方案一：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的烧杯中，分别用两只酒精灯对烧杯加热，如图甲所示； 方案二：将质量相等、初温相同的甲、乙液体，分别装入两只规格相同的试管中，再将两支试管放在盛有水的烧杯中，用酒精灯对烧杯加热，如图乙所示。 实验小组经过讨论，选择方案二进行实验，观察实验现象，记录相关数据，并绘制出图像，如图丙所示。 （1）他们一致认为方案二较好，因为该方案具有 ___________的优点。（答出一个即可） （2）从图像上可以看出：A液体的沸点是 ___________℃。 （3）从图像上看，A液体的比热容 ___________（选填“大于”“小于”或“等于”）B液体比热容。 （4）通过对实验结果的分析，可以知道：______（选填“A”或“B”）液体更适合做汽车发动机的冷却液。 8. 小明利用图1所示实验装置“探究不同物质吸热升温的现象”，其操作如下： （1）在两个相同的烧杯中分别装入 相等的甲、乙两种不同物质； （2）用相同的酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与时间关系的图像（如图2所示）；完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是 ； （3）为了比较甲、乙物质的吸热本领，请你设计一个可行方案： ； （4）分析图2可知，两温度计示数都升高到40℃时，甲增加的内能 （选填“>”、“=”或“<”）乙增加的内能： （5）由图2可知： ； （6）下列现象可用比热容知识来解释的是 ； A．夏天在教室洒水，感到凉爽     B．金属勺装有塑料手柄 C．楼房内的“暖气”用水作为介质     D．导线外面包裹胶皮 9. （2024齐齐哈尔市）小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 （1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油； （2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较______来比较物质吸收热量的多少； （3）实验中选取初温不同、______相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较______来比较不同物质吸热能力的强弱； （4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中______（选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为______℃； （5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：______（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 10．（2024秋·广西贵港·九年级统考期中）为了比较水和煤油的吸热能力，小红用两个相同的装置做了如图所示的实验。    （1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）； （2）实验中选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 相同； （3）实验中发现水的温度比煤油的温度升高得 （选填“快”或“慢”），这表明 （选填“煤油”或“水”）吸热本领更强； （4）实验中，使水和煤油升高相同的温度，通过比较 判断两种液体的吸热能力，该研究物理问题的方法称为 。（选填“控制变量法”“类比法”“等效替代法”） 二、理解比热容 11．下列物理量中，能用来区分物质种类的是（　　） A．质量 B．热量 C．温度 D．比热容 12.下列情况中，物质的比热容会发生变化的是（　　） A．一杯水倒去一半 B．杯子中的水凝结成冰 C．将一个铁块加工成铁板 D．将锅中15℃的水加热到45℃ 13. 两个质量不同的金属块，放出相同的热量时，降低的温度也相同，正确的是（　　） A．两个金属块的比热容有可能相同 B．质量大的金属块的比热容一定大 C．质量大的金属块的比热容一定小 D．质量大的金属块的比热容可能大 14．某同学用同一热源加热质量相等的水和煤油，观察到煤油的温度比水的温度升高得快。若水和煤油的比热容分别用和表示，则（   ） A． B． C．水的质量减半时，比热容变为原来的一半 D．煤油吸收的热量越多，其比热容越大 15.（2025·广东广州一模）以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　） A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 16. 关于比热容，下列说法正确的是（　　） 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．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类、状态有关 D．同一种物质在固态和液态下的比热容是相同的 17. 下列关于比热容的说法正确的是（　　） A．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 B．将一杯水倒出一半后，剩下的水的比热容也变为一半 C．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是利用了水的比热容大的特点 D．海边昼夜温差变化比沙漠中小，适于居住，是因为水的比热容比沙石的比热容小 18. 由，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　） A．若吸收的热量增大到原来的2倍，则比热容增大到原来的2倍 B．若质量增大到原来的2倍，则比热容变为原来的一半 C．无论质量多大，比热容都一样 D．若加热前后的温度差增大到原来的2倍，则比热容增大到原来的2倍 19. 根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（　　） 物质 比热容[J/(kg·℃)] 物质 比热容[J/(kg·℃)] 水银 0.14×103 沙石 0.92×103 水 4.2×103 冰 2.1×103 A．制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小 B．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性 C．由于水比沙石的比热容大，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区大 D．水和冰的比热容不同，说明比热容与物质的状态有关 20．夏季的海边，由于水和沙石的比热容不同，常能够形成海风或者陆风。下列示意图中能反映海边晴天傍晚风向的是（　　） A．B．C．D． 21. 在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（    ） A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 22. 如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：白天在相同日照条件下，与海洋相比，陆地 的（　　） A．比热容较小，升温较快，气温较高 B．比热容较小，升温较慢，气温较低 C．比热容较大，升温较快，气温较高 D．比热容较大，升温较慢，气温较低 23. （2025·江苏苏州一模）在沿海地区，炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时， 通常（　　）      A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 24.如图为白天海陆风形成的示意图。请回答海陆风形成的原因。 25. （2025山东威海）在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同高汤和清水，用相同热源加热，______（选填“高汤”“清水”）升温较快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时间，说明石锅温度________（选填“低于”“等于”“高于”）水的温度。（c高汤<c水） 26．（2024秋·江苏常州八年级统考期中）小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此制出如图所示的“区域﹣温度”坐标图。 （1）从图中可以发现 的温度最高，这种现象我们称为 ； （2）写出造成这种现象的原因（两条）① ；② 。 27．随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。请你利用比热容的知识解释其中的主要原因。 28．宁夏中卫地区气候干燥，昼夜温差很大，当地特产压砂瓜，被称为“石头缝里长出的西瓜”，如图所示｡每到种植季节，瓜农们把发了芽的西瓜种子种到覆盖了砂石的土壤中，这样可以利用砂石有效蓄水和保温，保证芽苗在深夜不会被冻伤｡请你根据以上材料所给信息，利用比热容知识分析：为什么瓜农在土壤上覆盖砂石后，能起到保温作用？ 三、热量的计算 29．把质量、初温都相同的铜块与铝块，同时浸入正在沸腾的开水中，隔较长时间后，铜块温度变为t1，吸收的热量为Q1；铝块的温度变为t2，吸收的热量为Q2，已知c铝＞c铜，那么（　　） A． t1＞t2，Q1＝Q2 B． t1＜t2，Q1＝Q2 C． t1＝t2，Q1＞Q2 D． t1＝t2，Q1＜Q2 30．甲、乙两物体的比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（　　） A．9:2 B．2:9 C．1:2 D．2:1 31.（2024安徽省） 一保温杯中装有质量为200g，温度为25℃的水。将一个质量为100g，温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则该金属块的比热容为______ J/(kg·℃)。 32. （2024黑龙江龙东）楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖，这是因为水的_________大，若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是___________J。 33. 我国许多城市中都建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”，这是因为水的比热容较 （选填“大”或“小”）。质量为1千克的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为 焦[水的比热容为4.2×103 （填单位）]。 34．把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示。若牛奶的质量与热水相同，则其中______（选填“甲”或“乙”）代表牛奶温度变化的图象，假设不考虑热损失，从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为________。 35．甲物体质量为400g，乙物体质量为100g，用两个相同的酒精灯分别给它们加热，假设酒精灯放出的热量都被它们吸收，甲、乙两物体温度随时间变化的图象如图所示，则经过4min，甲、乙升高的温度之比是______；若甲的比热容是0.4×103J/（kg•℃），甲物体在这4min内吸收的热量为______J，乙的比热容是______J/（kg•℃）。 36. 如图是用两个相同的加热器对质量相同的甲、乙两液体加热后它们的温度随时间的变化关系图像。假设加热过程中热量损失相同，已知甲、乙两液体中有一种是水。甲、乙两液体的比热容之比为______，其中______（选填“甲”或“乙”）是水。 37. （2024上海）质量为2千克的水温度升高50℃。求水吸收的热量Q吸。[c水＝4.2×103焦/（千克·℃）] 38．质量为1kg的金属锅中放有的水，现把它们从加热到，金属锅和水一共吸收了的热量。求：[] （1）水吸收的热量是多少？ （2）金属锅的比热容是多少？ 39．吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶，使这袋质量为250g的牛奶的温度由12℃升高到42℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），设该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg•℃），不计热量损失] （1）牛奶吸收的热量是多少？ （2）妈妈所用热水的质量为0.3kg，则水的初始温度至少为多少度？（结果保留1位小数） 40．为了测量某种液体的比热容，把质量为1kg的铁块加热到80℃后，迅速投入质量为2kg、温度为20℃的待测液体中，混合后的共同温度是30℃，不计热量损失，铁的比热容c铁=0.46×103J/（kg•℃）。求： （1）铁块降低的温度； （2）铁块放出的热量； （3）这种液体的比热容。 41．（2025·江苏苏州一模）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了2.5℃，不计水的蒸发（水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)）。 （1）该过程水吸收的热量是多少？ （2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？    42．（2024秋·黑龙江大庆·九年级校考期中）为探究某种晶体物质在固态和液态时的吸热能力，小兰用酒精灯做热源加热，在理想的情况下均匀加热（火焰大小保持不变且不计热损失）0.6kg该固体，根据实验数据可以绘制出图线如图所示。并通过查阅资料得知该物质液态时的比热容为。求： （1）该物质在CD段共吸收了多少热量？ （2）该物质在固态时的比热容为多大？ （3）该物质在BC段共吸收了多少热量？ 43．为了比较水和某种液体的吸热能力，某同学在两个完全相同的烧杯中分别装有0.5kg的水和某种液体，将两个规格相同的电加热器放在烧杯中分别对水和某种液体加热，并用相同的两支温度计分别测量水和某种液体的温度，如图甲所示；它们温度随时间变化的图象如图乙所示，已知水的比热容。请根据图像有关信息，试求： （1）水在6min内吸收的热量； （2）某种液体的比热容c液。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$