内容正文:
第1课时 比热容
物理九年级上册(J)
易错点:对比热容的概念理解不透彻
1.下面哪种情况下比热容会发生变化 ( )
A.一杯水倒掉一半 B.水凝固成冰
C.铁块加工成铁板 D.水的温度升高了
2.(2024·武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
B
B
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3.(2025·简阳期中)关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.物体的质量越大,它的比热容越大
B.同温度、同质量的不同物体,比热容大的物体含有的热量多
C.比热容与热量有关,某物质吸收或放出的热量越多,它的比热容就越大
D.比热容是物质的一种特性,所以比热容不会随物体温度的变化而变化
D
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3
4.如图是用来探究“煤油和水吸热能力强弱”的实验装置,关于实验要求和实验过程,下列说法中正确的是( )
A.实验时,两个相同的烧杯中应加入体积相同的煤油和水
B.实验中,用两个不相同的酒精灯是为了比较煤油和水吸收热量的多少
C.本实验用到的主要探究方法有等效替代法和类比法
D.本实验通过加热相同时间,比较水和煤油升高的温度,从而得出水的吸热能力比煤油的吸热能力强
D
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5.经常下厨的小关发现,同时用相同燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A.水的比热容小,吸热后温度升高得慢
B.油的比热容小,吸热后温度升高得快
C.在相同的时间内,水吸收的热量较多
D.在相同的时间内,油吸收的热量较多
6.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.升高温度较大的金属块比热容一定小
C.温度高的金属块比热容一定大
D.温度高的金属块比热容一定小
B
B
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7. 水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示的物理意义是_________________
___________________________________________。若将一杯水倒掉一半后,则剩下半杯水的比热容 ;若水凝固成冰,则比热容 。(后两空均选填“改变”或“不变”)
8.小丽在沙漠游玩时发现,经过相同的阳光照射,沙子的温度比水高很多,这是为什么?小丽感到不可理解,请你给她作出解释。答:因为沙子的比热容较
,沙和水相比,在同样受热的情况下,吸收的热量相同,但沙的温度变化比水 。因此,在受太阳照射条件相同时,沙比水的温度高。(均选填“大”或“小”)
9.已知铁的比热容小于铝的比热容。质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后, 温度升高得多;若它们降低相同的温度, 放出的热量多。
1 kg的水每升高
(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量为4.2×103 J
改变
不变
小
大
铁块
铝块
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10.小明和小亮通过实验“比较水和铁砂的吸热能力”。他们在两个相同试管中分别加入质量相等的初温均为20 ℃的水和铁砂,分别用同一酒精灯加热二者。
(1)实验中他们用秒表记录加热时间,除秒表外,还需要的测量仪器有 。
(2)加热的过程中,水和铁砂内能 ,表现为其温度 。
温度计和天平
增大
升高
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(3)他们通过正确实验得到了如下表所示的数据,实验中,水和铁砂吸热的多少是通过 来反映的,这种方法叫作 。
物质 质量
/g 升温10 ℃
所需时间/s 升温20 ℃
所需时间/s 升温30 ℃
所需时间/s
铁砂 30 64 89 124
水 30 96 163 220
(4)分析上表数据:如果使水和铁砂都升高20 ℃,他们发现给 加热的时间长,这表明 相等的不同物质升高相同温度时,吸收的热量一般 。正因为如此,物理学中引入比热容这个物理量来反映物质的吸热能力,由上面数据可知 的比热容小。
加热时间
转换法
水
质量
不同
铁砂
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11.(2025·绵阳安州区期末)已知水的比热容比铜的比热容大,将质量和初温都相等的水和铜块,放在相同的加热装置上,加热相同的时间后,将铜块放入水中。则( )
A.温度由铜块传递给水
B.铜块和水不发生热传递
C.热量由铜块传递给水
D.热量由水传递给铜块
C
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12.(2024·湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b弱
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b强
C
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13.小明在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中,采用了如图1所示的实验装置。
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
(1)小明在两个相同的烧杯中分别装入 相等的甲、乙两种液体。用规格相同的电加热器加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同时间读取一次温度,并记录在表格内。为了完成该实验,除天平和温度计外,还需要一个测量工具是 。
质量
秒表
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(2)分析表格可知,两温度计示数都升高到42 ℃时,甲增加的内能 (选填“大于”“等于”或“小于”)乙增加的内能;若使甲、乙升高相同的温度,则吸收更多热量的是 。
(3)图2中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图2中的 (选填“①”“②”或“③”)图线。
小于
甲液体
③
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
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$$第2课时 热量的计算
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1.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),1 kg 水的温度从50 ℃ 降低到20 ℃,放出的热量是( )
A.4.2×103 J B.8.4×104 J
C.1.26×105 J D.2.1×105 J
易错点:忽视了一个标准大气压下水的沸点
2.在一个标准大气压下,5 kg、30 ℃的水在吸收1.68×106 J的热量后,温度会升高到[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)] ( )
A.80 ℃ B.90 ℃ C.100 ℃ D.110 ℃
C
C
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3.(2024·黑龙江)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50 kg的水温度降低2 ℃,放出的热量是 J。\[c水=4.2×103 J/(kg·℃)\]
4.(2024·安徽)一保温杯中装有质量为200 g、温度为25 ℃的水。将一个质量为100 g、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4.2×103 J/(kg·℃),则该金属块的比热容为 J/(kg·℃)。
比热容
4.2×105
0.6×103
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5.(2025·成都石室中学月考)质量相等的甲、乙两物体,若吸收相同的热量后,升高温度之比为2∶1,甲、乙两物体比热容之比为 ,若甲、乙两物体吸收热量之比为3∶5,那么甲、乙两物体升高温度之比为 。
6.某同学用如图所示的装置粗略测量酒精热值。他在烧杯中加入300 g水,调好装置后,加热使水温升高了50 ℃,水需要吸收的热量为 J;他测得此过程中消耗了6 g酒精。若酒精完全燃烧过程中放出的热量有35%被水吸收,由此可算得酒精的热值q= J/kg。[已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
1∶2
6∶5
6.3×104
3×107
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7.(2024·苏州)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2 L初温为25 ℃的水,用卡式炉加热至100 ℃,消耗了25 g丁烷气体[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),丁烷的热值为4.8×107 J/kg]。求:
(1)壶中水的质量;
解:(1)水的质量:
m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg
(2)水吸收的热量;
(2)水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×105 J
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(3)卡式炉的加热效率。
(3)丁烷气体完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=2.5×10-2 kg×4.8×107 J/kg=1.2×106 J
故卡式炉的加热效率:
η=×100%=×100%=52.5%
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8.(2024·成都)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却(此物体熔化吸收的热量与凝固放出的热量相同)。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图)。下列说法正确的是( )
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
D
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9.如图甲是网上曾热销的一种“55 ℃杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,某中学物理小组设计了如图乙所示模型。设此杯内胆中被封存着300 g水,室温 20 ℃;现向杯中倒入200 g、100 ℃开水,摇一摇,杯内水温迅速降至t1,饮用后迅速将200 g室温20 ℃ 矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2。若忽略内胆及空间的热能消耗,则t1、t2分别大约为( )
A.50 ℃,50 ℃ B.52 ℃,39.2 ℃
C.40 ℃,60 ℃ D.55 ℃,55 ℃
【解析】倒入开水,热平衡后,由Q放=Q吸可得4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(100 ℃-t1)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(t1-20 ℃),解得t1=52 ℃。倒入矿泉水,热平衡后,由Q'放=Q'吸可得4.2×103 J/(kg·℃)×0.3 kg×(52 ℃-t2)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(t2-20 ℃),解得t2=39.2 ℃。故选B。
B
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10.(2024·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0.3 kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比,作出的图像如图所示。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0~5 min内吸收的热量为 J。
物质 比热容c/\[J/(kg·℃)\]
水 4.2×103
酒精 2.4×103
煤油 2.1×103
蓖麻油 1.8×103
b
煤油
2.52×104
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11.环境小组的同学在研究性活动中对小明家新装燃气热水器(如图甲)耗能进行测试,按表中热水器铭牌事先在热水器水箱中注满水,将与计算机相连的红外线热传感器接入热水器水箱后,开始加热。计算机显示出热水器中水的温度随时间变化的图像如图乙所示。\[水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值约为4×107 J/m3\]问:
(1)加热4 min,水吸收的热量为多少?
××型燃气
热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压
/MPa
适用:
天然气 Ⅱ 75% 15 0.020.8
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解:(1)水的体积:
V水=15 L=15 dm3=1.5×10-2 m3
水的质量:m水=ρ水V水=1×103 kg/m3×1.5×10-2 m3=15 kg
由图像可知,加热4 min,水的温度从20 ℃升高到70 ℃,水吸收的热量:
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×15 kg×(70 ℃-20 ℃)=3.15×106 J
××型燃气
热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压
/MPa
适用:
天然气 Ⅱ 75% 15 0.020.8
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(2)加热4 min,消耗了多少立方米的天然气?
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放===4.2×106 J
由Q放=Vq可得需要完全燃烧天然气的体积:
V气===0.105 m3
××型燃气
热水器 能耗等级 热效率 容量/L 适应水压
/MPa
适用:
天然气 Ⅱ 75% 15 0.020.8
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