第十三章 第1节 热量 比热容 2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册
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内容正文:
第十三章 内能
第1节 热量 比热容
第1课时 认识比热容
稳基础
知识点一 热量
1(2分)物质吸收的热量和它的质量、升高的温度有关。50 g和100 g的水温度都升高20℃, g的水吸收的热量多,50 g的水温度分别升高20 ℃和40 ℃,升高 ℃的水吸收的热量多。
2(2分·多选)利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,绘制的温度随时间变化的图像如图。忽略容器吸热及热损失,下列分析正确的是( )
A.升高相同温度,a所用的时间比b的少
B.相同时间内,两加热器放出的热量相等
C.相同时间内,a吸收的热量比b的多
D.a的吸热能力大于b的吸热能力
知识点二 比热容的理解
3(2分)下列关于比热容的说法,正确的是( )
A.温度高的钢块比温度低的钢块比热容大
B.质量小的铁球比质量大的铁球比热容大
C.一桶水的比热容比一碗水的比热容大
D.比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质
4(4分)将一杯水倒掉一部分,剩下的水的比热容 ;将冰块敲成碎冰后它的比热容将 ,将水从20 ℃加热至50 ℃,它的比热容将 ,水结冰后它的比热容将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
5(4分)沙石的比热容为0.92×103 J/(kg·℃),其表示的物理意义是质量为 的沙石温度升高 所吸收的热量为 J;当质量为30 kg的沙石放出8.28×104 J的热量后,它的比热容将 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
巧提升
6(2分·多选·2024秋·北京东城区期末改编)如表是一些物质的比热容。依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容
c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容
c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
沙子
约0.92×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A.同种物质的比热容不一定相同
B.一瓶酒精倒出一半,瓶内剩余酒精的比热容变为1.2×103 J/(kg·℃)
C.质量为1 kg的沙子温度升高1 ℃吸收的热量约为0.92×103 J
D.质量相等的水和冰,放出相等的热量,两者温度变化一样大
7(2分·2023秋·营口期中)质量均为100 g的四种物质,当温度升高1 ℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 J/(kg·℃);
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更 (选填“大”或“小”)。
8(2分·教材拓展实验)利用传感器可以比较不同物质的比热容。将温度传感器插入质量相同的水和食用油中,然后让它们吸收相同的热量,会发现 里的传感器温度高些,说明水的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油的比热容。
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第十三章 内能
第1节 热量 比热容
第1课时 认识比热容
稳基础
知识点一 热量
1(2分)物质吸收的热量和它的质量、升高的温度有关。50 g和100 g的水温度都升高20℃, 100 g的水吸收的热量多,50 g的水温度分别升高20 ℃和40 ℃,升高 40 ℃的水吸收的热量多。
2(2分·多选)利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,绘制的温度随时间变化的图像如图。忽略容器吸热及热损失,下列分析正确的是( A、B )
A.升高相同温度,a所用的时间比b的少
B.相同时间内,两加热器放出的热量相等
C.相同时间内,a吸收的热量比b的多
D.a的吸热能力大于b的吸热能力
知识点二 比热容的理解
3(2分)下列关于比热容的说法,正确的是(D)
A.温度高的钢块比温度低的钢块比热容大
B.质量小的铁球比质量大的铁球比热容大
C.一桶水的比热容比一碗水的比热容大
D.比热容是物质的特性之一,可以用来鉴别物质
4(4分)将一杯水倒掉一部分,剩下的水的比热容 不变 ;将冰块敲成碎冰后它的比热容将 不变 ,将水从20 ℃加热至50 ℃,它的比热容将 不变 ,水结冰后它的比热容将 变小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
5(4分)沙石的比热容为0.92×103 J/(kg·℃),其表示的物理意义是质量为 1 kg 的沙石温度升高 1 ℃ 所吸收的热量为 0.92×103 J;当质量为30 kg的沙石放出8.28×104 J的热量后,它的比热容将 不变 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
巧提升
6(2分·多选·2024秋·北京东城区期末改编)如表是一些物质的比热容。依据表格中的数据,下列说法正确的是( A、C )
物质
比热容
c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容
c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
沙子
约0.92×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A.同种物质的比热容不一定相同
B.一瓶酒精倒出一半,瓶内剩余酒精的比热容变为1.2×103 J/(kg·℃)
C.质量为1 kg的沙子温度升高1 ℃吸收的热量约为0.92×103 J
D.质量相等的水和冰,放出相等的热量,两者温度变化一样大
7(2分·2023秋·营口期中)质量均为100 g的四种物质,当温度升高1 ℃时所吸收的热量如图所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为 2.5×103 J/(kg·℃);
(2)质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度的变化更 大 (选填“大”或“小”)。
8(2分·教材拓展实验)利用传感器可以比较不同物质的比热容。将温度传感器插入质量相同的水和食用油中,然后让它们吸收相同的热量,会发现 食用油 里的传感器温度高些,说明水的比热容 大于 (选填“大于”“小于”或“等于”)食用油的比热容。
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第2课时 比热容的应用和热量的计算
稳基础
知识点一 比热容的应用
1(2分)冬季来临,我们的楼房用如图所示的暖气片为居民供暖。暖气片用水作为循环物质,是因为水的 比热容较大 ,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量 多 (选填“多”或“少”)。
2(2分)炎炎夏日,小桂在父母陪伴下来到漓江里游泳,走在河滩的鹅卵石上时,鹅卵石热得烫脚,再蹚进水中时,又感觉水凉凉的,这主要是因为水和石头具有不同的(A)
A.比热容 B.状态 C.热量 D.密度
3(2分·2024·武汉中考)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是(B)
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,适宜居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
知识点二 热量的计算
4(1分)在标准大气压下,质量为5 kg的水温度从30 ℃升高20 ℃,吸收热量 4.2×105 J。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5(4分)为了取暖,每天需要给房间供热4.2×107 J。若流进房间散热器的水温是60 ℃,流出的水温是56 ℃,则每天需要多少千克的水流经散热器。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。
解:由题意知,水放出的热量Q放=4.2×107 J,
由Q放=cm(t0-t)得,每天需要水的质量:
m=
=
=2 500 kg。
易错点 求水温变化时忽略了标准大气压下水的沸点
6(1分·易错题)在标准大气压下,质量为2 kg、初温为80 ℃的水,吸收3.36×105 J的热量后,升高的温度为 20 ℃[水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)]。
纠错
在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,沸腾时水吸收热量,但温度不变,末温一直为100 ℃。
巧提升
7(2分)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(D)
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
8(2分·2023秋·沈阳期中)让质量和初始温度均相同的铝、铁两个金属球(c铝>c铁)吸收相同的热量,则两个球中 铁 球的末温较高,立即让两球互相接触, 铁 球将放出热量。
9(1分)甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1,质量之比是2∶3,当它们吸收相同的热量,甲的温度升高了5 ℃,则乙的温度升高了 10 ℃。
10(3分·2024·沈阳期末)如图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线。沿海城市气温变化对应的曲线是 B (选填“A”或“B”),这是由于水的比热容 大于 (选填“大于”或“小于”)沙石的比热容,吸收相同热量后沙石的温度变化较 大 (选填“大”或“小”)。
11(1分)小红对质量为300 g的冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾过程中记录的数据绘制了如图所示图像。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则根据所绘图像可知冰的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃)。
12(2分·2024秋·本溪月考)电脑CPU(中央处理器)在工作时会产生大量的热量,为了尽快散热,通常在CPU上安装金属散热器(如图)。如表是四种金属材料的比热容,表格中几种金属用作散热片的最好材料是 铝 。某电脑CPU正常工作的一段时间内产生了热量2 112 J,假设这段时间内CPU产生的热量全部被第一个填空选作的最好材料制成的散热器吸收,则可使散热器温度升高 30 ℃(已知散热器的质量是0.08 kg)。
物质
比热容J/(kg·℃)
铝
0.88×103
铁
0.46×103
锌
0.39×103
铅
0.13×103
13(7分)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5 kg的金属块加热到420 ℃,然后放在室温为20 ℃的空气中自然冷却,求:
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给35 ℃、1 kg的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热容为0.49×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
解:(1)金属块放出的热量:
Q放=c金m金(t0金-t金)
=0.49×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(420 ℃-20 ℃)=2.94×105 J;
(2)由题知,水吸收的热量
Q吸=Q放=2.94×105 J,
由Q吸=cmΔt得,在一标准大气压下水升高的温度:Δt水=
==70 ℃,
水的末温:t水=Δt水+t0=70 ℃+35 ℃=105 ℃,
在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,
所以水沸腾后吸热,温度保持100 ℃不变,水的末温为100 ℃,水升高的温度为100 ℃-35 ℃=65 ℃。
培素养
14(5分·物理学与日常生活)如甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水中冷却(热奶和水质量相同);根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。根据图像回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 A (选填“A”或“B”);
(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 B (选填“A”或“B”),变化慢是因为该物质的比热容 较大 ;
(3)热奶和水温度变化的速度不一样,是因为它们具有不同的 比热容 ;
(4)若水和奶的质量之比为2∶1,如果不计热损失,从乙图通过计算可得牛奶的比热容是 3.36×103 J/(kg·℃)。
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第2课时 比热容的应用和热量的计算
稳基础
知识点一 比热容的应用
1(2分)冬季来临,我们的楼房用如图所示的暖气片为居民供暖。暖气片用水作为循环物质,是因为水的 ,相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量 (选填“多”或“少”)。
2(2分)炎炎夏日,小桂在父母陪伴下来到漓江里游泳,走在河滩的鹅卵石上时,鹅卵石热得烫脚,再蹚进水中时,又感觉水凉凉的,这主要是因为水和石头具有不同的( )
A.比热容 B.状态 C.热量 D.密度
3(2分·2024·武汉中考)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,适宜居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
知识点二 热量的计算
4(1分)在标准大气压下,质量为5 kg的水温度从30 ℃升高20 ℃,吸收热量 J。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
5(4分)为了取暖,每天需要给房间供热4.2×107 J。若流进房间散热器的水温是60 ℃,流出的水温是56 ℃,则每天需要多少千克的水流经散热器。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。
易错点 求水温变化时忽略了标准大气压下水的沸点
6(1分·易错题)在标准大气压下,质量为2 kg、初温为80 ℃的水,吸收3.36×105 J的热量后,升高的温度为 ℃[水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃)]。
纠错
在标准大气压下,水的沸点为100 ℃,沸腾时水吸收热量,但温度不变,末温一直为100 ℃。
巧提升
7(2分)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
8(2分·2023秋·沈阳期中)让质量和初始温度均相同的铝、铁两个金属球(c铝>c铁)吸收相同的热量,则两个球中 球的末温较高,立即让两球互相接触, 球将放出热量。
9(1分)甲、乙两种金属的比热容之比是3∶1,质量之比是2∶3,当它们吸收相同的热量,甲的温度升高了5 ℃,则乙的温度升高了 ℃。
10(3分·2024·沈阳期末)如图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线。沿海城市气温变化对应的曲线是 (选填“A”或“B”),这是由于水的比热容 (选填“大于”或“小于”)沙石的比热容,吸收相同热量后沙石的温度变化较 (选填“大”或“小”)。
11(1分)小红对质量为300 g的冰加热,她根据冰熔化成水直到沸腾过程中记录的数据绘制了如图所示图像。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则根据所绘图像可知冰的比热容为 J/(kg·℃)。
12(2分·2024秋·本溪月考)电脑CPU(中央处理器)在工作时会产生大量的热量,为了尽快散热,通常在CPU上安装金属散热器(如图)。如表是四种金属材料的比热容,表格中几种金属用作散热片的最好材料是 。某电脑CPU正常工作的一段时间内产生了热量2 112 J,假设这段时间内CPU产生的热量全部被第一个填空选作的最好材料制成的散热器吸收,则可使散热器温度升高 ℃(已知散热器的质量是0.08 kg)。
物质
比热容J/(kg·℃)
铝
0.88×103
铁
0.46×103
锌
0.39×103
铅
0.13×103
13(7分)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为1.5 kg的金属块加热到420 ℃,然后放在室温为20 ℃的空气中自然冷却,求:
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量全部用于给35 ℃、1 kg的水加热,在一标准大气压下水温升高多少摄氏度?[已知金属的比热容为0.49×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
培素养
14(5分·物理学与日常生活)如甲图所示,将装有热奶的奶瓶放入水中冷却(热奶和水质量相同);根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间变化的图像,如图乙所示。根据图像回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的 (选填“A”或“B”);
(2)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的 (选填“A”或“B”),变化慢是因为该物质的比热容 ;
(3)热奶和水温度变化的速度不一样,是因为它们具有不同的 ;
(4)若水和奶的质量之比为2∶1,如果不计热损失,从乙图通过计算可得牛奶的比热容是 J/(kg·℃)。
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