第1节 热量 比热容（举一反三讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第1节 热量 比热容 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：什么是热量 2 知识点2：探究物质的吸放热与哪些因素有关 3 知识点3：比热容 6 知识点4：热量的计算 9 【方法技巧】 10 方法技巧 热量计算题解题规则 10 【巩固训练】 10 【学习目标】 1．知道热量的概念和单位。 2. 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 3. 通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。 4. 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。 5. 会进行简单的吸、放热计算。 重点： 1．对热量的理解 2．理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 3．吸放热计算 难点： 1． 实验探究：物质吸放热与哪些因素有关。 2． 用图像法表示物质吸放热情况。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：什么是热量？ 1．热量的概念： 在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 2．热量的单位： 焦耳，符号为J。 3．对热量的理解： 热量是一个过程量，所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量，不可以说“含有”、“具有”多少热量。 热量 热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的能量的多少）。 不发生热传递，讲热量就没有意义。 4．导热性： 导热性指物质传递热量的能力，不同物质的导热性一般不同。 【典例1】物理学中，把物体在热传递过程中 叫做热量；小明在炉火上烧水，该过程中炉火和水之间传递的是 （选填“温度”或“热量”）。 【变式1】水煎包是中国特色传统风味小吃， 其特色在于兼得水煮油煎之妙， 色泽金黄， 一面焦脆， 三面嫩软， 皮薄馅大， 香而不腻。在水煎包的制作过程中， 以下说法正确的是（　　） A．往热锅内倒入水会产生大量的“白气”， “白气”是汽化形成的 B．水煎包在锅中温度升高， 是因为所含有的热量越来越多 C．水煎包能被煎成金黄色， 是因为油的沸点比水的沸点高 D．锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”， 此时通过热传递的方式使锅盖获得能量 【变式2】（2025·江苏连云港·二模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块内能为0 B．物体放出热量，温度一定降低 C．物体的温度降低，它的内能一定减少 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 知识点2：实验：探究物质的吸放热与哪些因素有关？ 1.实验器材： 相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，天平一架，停表一个，水、食用油若干。 2.需要测量的物理量： 等质量的水和食用油、水和食用油的初温t0、末温t、③加热时间t。 3.实验方法： 转换法和控制变量法。 （1）因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。 （2）控制变量法：探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时，应该控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。 4.实验方案： 方法一：让等质量的水和油吸收相同热量，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，吸收热量多的比热容大。 5.实验结论： 质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量不相等。 即：水和油的吸热本领不同，水的吸热本领比油强，即水的比热容比油大。 在物理学中，人们通常通过力的作用效果来认识和描述力。 判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同时间，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（选填“强”或“弱”）； ②升高相同温度，通过比较加热时间长短来判断物体吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强（选填“强”或“弱”）。 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2】小明来到江汉油田“小龙虾”美食城，看到有清蒸和油焖两种加工方式的“小龙虾”。他想探究食用油和水的吸热能力，回到家里，他用下图中实验器材进行了探究。关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，水吸收的热量多 B．要取质量相同的水和食用油 C．要取体积相同的水和食用油 D．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强 【变式1】用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是（　　） A．水比煤油的比热容大 B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀 C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间 D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大 【变式2】在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图甲所示。 （1）小明用铁夹将温度传感器及分别盛有_____相同（选填“体积”、“质量”）的甲、乙两种液体用两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触（如图甲所示），通过温度传感器分别测量试管内液体的温度； （2）液体温度随时间变化关系如图乙所示。分析图象可知，_____液体的吸热本领强； （3）若甲、乙两种液体中，乙液体是水，另种液体的比热容是_____J/(kg•℃)。 【变式3】如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（min） 水 300 20 30 12 食用油 300 20 30 6 （1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、_________相同的水和食用油（ρ水＞ρ食用油）。比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，观察________的不同； （2）水和食用油温度随时间变化如上表所示，分析数据可知：质量相等的水和煤油，加热相同的时间，________升温更快，说明_______的吸热能力强。 知识点3：比热容 1.比热容概念：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号c表示。 （比值法下定义） 2.比热容公式：C=Q/mΔt 3.比热容单位：焦耳每千克摄氏度-----J/(kg·℃)。 4.比热容物理意义： （1）表示物体吸热或放热本领的物理量。 （2）也可以这样理解：物质比热容越大，温度越不容易改变。比热容越小，温度越容易改变。 5.比热容的影响因素：比热容是物质的一种特性，大小只与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等均无关。 6.水的比热容及应用： （1）水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示：1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J。 （2）水的比热容较大，在生活中有很多应用： A.用水做冷却剂或取暖介质。如：热机用水冷却发动机。暖气片内用热水供暖。 B.水的温度不容易改变，对生物起到保护作用。 如：在炎热的夏季，农作物没有被晒死。修建人工湖可以调节气温等。 C.沙漠地区昼夜温差比较大，沿海地区昼夜温差比较小。这是由于水的比热容比较大，一定质量的水与相同质量的沙石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化比较小。 D.城市的“热岛效应”:城市内水泥钢筋比热容小，在相同条件下，比郊外升温快，因而其表面温度明显高于郊外。 E.温度计的玻璃泡中装水银、煤油或酒精：因为它们的比热容小，在相同条件下，温度的变化量大，温度计的示数变化明显。 用传感器比较不同物质的比热容 不同物质吸热的差异还可以用图所示的实验很快比较出来。用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水或色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。 在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开关，对盛有水和油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的实验图线。. 【典例3】关于比热容c = ，下列说法中正确的是（　　） 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 【变式1】2024年9月，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质量减少了，其比热容 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【变式2】两个相同的容器中分别装了等质量的两种液体，用同一热源分别加热得到如图所示的图像，根据图像可知（　　） A．液体甲的比热容大于乙液体的比热容 B．升高相同的温度时，两种液体吸收的热量相同 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量比乙液体多 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体多 【变式3】下列现象中没有利用“水的比热容大”这一特点的实例是（　　） A．甲图，冬天的暖气设备用热水供暖 B．乙图，汽车发动机用水来冷却 C．丙图，早春傍晚，农民向稻田里灌水保护秧苗 D．丁图，深秋夜晚，果农给树上喷水结冰防冻坏桔子 知识点4：热量的计算 1.根据比热容公式c=Q/mΔt可得 （1）物体温度升高时，所吸收的热量为：Q吸＝cmΔt=cm（t-t0） （2）物体温度降低时，所放出的热量为：Q放＝cmΔt=cm（t0-t） t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体后来的末温度。 特别强调：温度“升高了”不等于“升高到”；质量单位一定要用Kg。 2.热平衡方程： 若不计热损失 Ｑ吸＝Ｑ放 也就是，在热传递过程中，如果不考虑热量损失，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。 【典例4】把质量和温度都相等的铜球和铁球放进沸水中加热一段时间，比较这一过程中它们吸收的热量（　　） A．铜球吸收的热量较多 B．铁球吸收的热量较多 C．铜球和铁球吸收的热量一样多 D．条件不足，无法判定 【变式1】小宇找来了质量相等的水和煤油各一杯，已知它们的比热容之比为2∶1，用电热器各加热一段时间，发现它们升高的温度之比为3∶2，则它们吸收的热量之比为（　　） A．3∶4 B．3∶2 C．2∶1 D．3∶1 【变式2】我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。某人工湖湖水的质量为1.0×107kg。若水的温度平均升高0.8℃，则湖水吸收的热量为_____J，若这些热量被等量的砂石吸收（c水>c砂石），则砂石升高的温度________0.8℃（选填“大于”“等于”或“小于”）。[] 【变式3】“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的______大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为______J。[] 【方法技巧】 方法技巧 热学计算题解题格式 一个完整的解答应包含以下四个部分： 1、【已知】：列出题目给出的条件，并且用字母符号表示下来； 2、【求】：明确题目要求解的物理量，物体一定要具体化； 3、【解】：详细的解题过程包括必须有公式、带数据时必须带单位、结果不能用分数等； 4、【答】：写出最终答案，要求答案必须完整。 【巩固训练】 1.（2025·安徽）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 2.（2025·河北）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 3.（2022·湖北·宜昌中考真题））小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 4.（2025·湖北）某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量，科研人员指导农户用水墙替换土墙，如图。这是利用水比土有更大的（　　） A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量 5.（2025·四川自贡）图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（　　） A．液体的沸点是100℃ B．液体的比热容是 C．液体持续加热120s后温度会继续升高 D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是 6．如图是济南和青岛两地的气象信息。由图可知：沿海城市青岛的昼夜温差较小，而内陆城市济南的昼夜温差却较大。这主要是因为（　　） A．海水的温度比砂石的温度低 B．海水吸收热量比砂石吸收热量多 C．海水的内能比砂石的内能多 D．海水的比热容比砂石的比热容大 7．表中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 4.2×103 铝 0.88×103 冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103 沙石 约0.92×103 铜 0.39×103 A．物质的比热容与物质的种类无关 B．200g水的比热容是100g水的比热容的两倍 C．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 D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收约4.2×107J的能量 8. 两个相同的容器中分别装了等质量的两种液体，用同一热源分别加热得到如图所示的图像，根据图像可知（　　） A．液体甲的比热容大于乙液体的比热容 B．升高相同的温度时，两种液体吸收的热量相同 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量比乙液体多 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体多 9. （2024·黑龙江齐齐哈尔）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．将质量为100g的铅块加热到98℃，然后投入温度为12℃、质量为80g的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为18℃，不计热损失。求：［］ （1）铅块放出的热量； （2）煤油的比热容。（结果用科学记数法表示，保留到小数点后两位） / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 热量 比热容 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1：什么是热量 2 知识点2：探究物质的吸放热与哪些因素有关 4 知识点3：比热容 8 知识点4：热量的计算 11 【方法技巧】 13 方法技巧 热量计算题解题规则 14 【巩固训练】 15 【学习目标】 1．知道热量的概念和单位。 2. 理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 3. 通过比热容的实验，体会控制变量的方法在实验中的作用。 4. 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。 5. 会进行简单的吸、放热计算。 重点： 1．对热量的理解 2．理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。 3．吸放热计算 难点： 1． 实验探究：物质吸放热与哪些因素有关。 2． 用图像法表示物质吸放热情况。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：什么是热量？ 1．热量的概念： 在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 2．热量的单位： 焦耳，符号为J。 3．对热量的理解： 热量是一个过程量，所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量，不可以说“含有”、“具有”多少热量。 热量 热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的能量的多少）。 不发生热传递，讲热量就没有意义。 4．导热性： 导热性指物质传递热量的能力，不同物质的导热性一般不同。 【典例1】物理学中，把物体在热传递过程中 叫做热量；小明在炉火上烧水，该过程中炉火和水之间传递的是 （选填“温度”或“热量”）。 【答案】传递的热、热量 【详解】根据热量的定义回答问题： 热量是热传递过程中内能变化的量的多少． 答案：传递的热、热量。 【变式1】水煎包是中国特色传统风味小吃， 其特色在于兼得水煮油煎之妙， 色泽金黄， 一面焦脆， 三面嫩软， 皮薄馅大， 香而不腻。在水煎包的制作过程中， 以下说法正确的是（　　） A．往热锅内倒入水会产生大量的“白气”， “白气”是汽化形成的 B．水煎包在锅中温度升高， 是因为所含有的热量越来越多 C．水煎包能被煎成金黄色， 是因为油的沸点比水的沸点高 D．锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”， 此时通过热传递的方式使锅盖获得能量 【答案】C 【详解】A．往热锅内倒入水会产生大量的“白气”，“白气”是水蒸气液化形成的，故A错误； B．热量是过程量，不能说含有热量，故B错误； C．油的沸点通常高于水的沸点，所以可达到更高的温度，即水煎包能被煎成金黄色，是因为油的沸点比水的沸点高，故C正确； D．锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”，此时通过做功的方式使锅盖获得能量，故D错误。 故选C。 【变式2】（2025·江苏连云港·二模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块内能为0 B．物体放出热量，温度一定降低 C．物体的温度降低，它的内能一定减少 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 【答案】C 【详解】A．一切物体都有内能，0℃冰块的分子仍在运动，内能不为0，故A错误； B．物体放出热量时，内能降低，温度可能不变，如晶体凝固时，放出热量，温度不变，故B错误； C．物体的温度降低，分子热运动减弱，分子动能减少，因此内能一定减少，故C正确； D．改变内能的方式有做功和热传递，物体的内能增加，不一定是吸收热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选C。 知识点2：实验：探究物质的吸放热与哪些因素有关？ 1.实验器材： 相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，天平一架，停表一个，水、食用油若干。 2.需要测量的物理量： 等质量的水和食用油、水和食用油的初温t0、末温t、③加热时间t。 3.实验方法： 转换法和控制变量法。 （1）因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。 （2）控制变量法：探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时，应该控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。 4.实验方案： 方法一：让等质量的水和油吸收相同热量，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，吸收热量多的比热容大。 5.实验结论： 质量相等的不同物质，升高的温度相同，吸收的热量不相等。 即：水和油的吸热本领不同，水的吸热本领比油强，即水的比热容比油大。 在物理学中，人们通常通过力的作用效果来认识和描述力。 判断物质吸热能力强弱的两种方法 ①加热相同时间，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（选填“强”或“弱”）； ②升高相同温度，通过比较加热时间长短来判断物体吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强（选填“强”或“弱”）。 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2】小明来到江汉油田“小龙虾”美食城，看到有清蒸和油焖两种加工方式的“小龙虾”。他想探究食用油和水的吸热能力，回到家里，他用下图中实验器材进行了探究。关于这个实验，下列说法正确的是（　　） A．加热相同时间，水吸收的热量多 B．要取质量相同的水和食用油 C．要取体积相同的水和食用油 D．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强 【答案】B 【详解】A．实验时，用相同热源对两种液体进行加热，加热相同时间，水和食用油吸收的热量一样多，故A错误； BC．物体吸收的热量多少与质量有关，实验时，要取质量相同的水和食用油进行加热，故B正确，C错误； D．相同质量的食用油和水吸收相等热量，食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力弱，故D错误。 故选 B。 【变式1】用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错误的是（　　） A．水比煤油的比热容大 B．加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了水和煤油受热均匀 C．实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间 D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后。煤油比水升高的温度大 【答案】C 【解析】A．由题意可知，质量相同的水和煤油，升高相同的温度时，水需要的加热时间较长，即吸收的热量多，说明水的吸热能力强，所以水的比热容大于煤油的比热容，故A正确，不符合题意； B．实验中搅拌器的作用是：使液体受热均匀，实验效果更好，故B正确，不符合题意； C．水和煤油的沸点不同，则两者升高的温度不同，且加热至沸腾所用时间也不同无法比较比热容的大小，故C错误，符合题意； D．相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后，由煤油的比热容小可知，煤油比水升高的温度大，故D正确，不符合题意。 故选C。 【变式2】在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图甲所示。 （1）小明用铁夹将温度传感器及分别盛有_____相同（选填“体积”、“质量”）的甲、乙两种液体用两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触（如图甲所示），通过温度传感器分别测量试管内液体的温度； （2）液体温度随时间变化关系如图乙所示。分析图象可知，_____液体的吸热本领强； （3）若甲、乙两种液体中，乙液体是水，另种液体的比热容是_____J/(kg•℃)。 【答案】）（1）质量；（2）乙；（3）2.1×103 【解析】（1）在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，要保证液体的质量相同。 （2）由图乙可知，加热时间相同时，即两种液体吸收的热量相同，乙液体的温度变化量小于甲液体，所以乙液体的吸热本领强。 （3）根据公式Q吸= cmΔt，同样加热8min，甲液体的温度变化量为 Δt甲=60℃-20℃=40℃ 乙液体的温度变化量为Δt乙=40℃-20℃=20℃ 液体的质量相同，吸收的热量相同， Q吸甲=Q吸乙 c甲Δt甲= c乙Δt乙 故另种液体的比热容是 c甲= c水Δt水/Δt甲=4.2×103 J/（kg·℃）×20℃/40℃=2.1×103 J/（kg·℃） 【变式3】如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 液体 质量（g） 初温（℃） 末温（℃） 加热时间（min） 水 300 20 30 12 食用油 300 20 30 6 （1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、_________相同的水和食用油（ρ水＞ρ食用油）。比较两物质的吸热能力，我们可以加热相同的时间，观察________的不同； （2）水和食用油温度随时间变化如上表所示，分析数据可知：质量相等的水和煤油，加热相同的时间，________升温更快，说明_______的吸热能力强。 【答案】（1）质量，升高温度；（2）食用油，水。 【解析】（1）根据控制变量法变量，在探究“不同物质吸热能力”的实验中，除了物质种类不同外，其它变量需要保持一致，即物质的初温、质量、加热时间和烧杯的规格都需要保持相同；在这种情况下，可以通过比较温度升高量来比较不同物质的吸热能力。 （2）通过表中数据可得，质量相等的水和煤油，升高相同的温度，水所需要的时间更长，吸收的热量更多，吸热能力更强，那么在加热时间相同的情况下，水温度升高的会较慢，即煤油升温更 知识点3：比热容 1.比热容概念：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号c表示。 （比值法下定义） 2.比热容公式：C=Q/mΔt 3.比热容单位：焦耳每千克摄氏度-----J/(kg·℃)。 4.比热容物理意义： （1）表示物体吸热或放热本领的物理量。 （2）也可以这样理解：物质比热容越大，温度越不容易改变。比热容越小，温度越容易改变。 5.比热容的影响因素：比热容是物质的一种特性，大小只与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等均无关。 6.水的比热容及应用： （1）水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示：1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J。 （2）水的比热容较大，在生活中有很多应用： A.用水做冷却剂或取暖介质。如：热机用水冷却发动机。暖气片内用热水供暖。 B.水的温度不容易改变，对生物起到保护作用。 如：在炎热的夏季，农作物没有被晒死。修建人工湖可以调节气温等。 C.沙漠地区昼夜温差比较大，沿海地区昼夜温差比较小。这是由于水的比热容比较大，一定质量的水与相同质量的沙石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化比较小。 D.城市的“热岛效应”:城市内水泥钢筋比热容小，在相同条件下，比郊外升温快，因而其表面温度明显高于郊外。 E.温度计的玻璃泡中装水银、煤油或酒精：因为它们的比热容小，在相同条件下，温度的变化量大，温度计的示数变化明显。 用传感器比较不同物质的比热容 ①不同物质吸热的差异还可以用图所示的实验很快比较出来。用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水或色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。 在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开关，对盛有水和油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的实验图线。 【典例3】关于比热容c = ，下列说法中正确的是（　　） 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 【答案】D 【详解】ABD．比热容是物质自身的性质，与物质种类、物质状态有关，与质量、吸收或放出的热量均无关，故AB错误，D正确； C．根据公式：C=Q/mΔt，当吸收或放出相同热量时，比热容较大的物质温度变化较小，故C错误。 故选D。 【变式1】2024年9月，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质量减少了，其比热容 。（选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 比热容 不变 【详解】[1]因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度，可以吸收更多的热量，所以常用作冷却剂。 [2]比热容是物质的一种属性，与质量无关，所以该装置内的水使用一段时间后质量减少了，其比热容不变。 【变式2】两个相同的容器中分别装了等质量的两种液体，用同一热源分别加热得到如图所示的图像，根据图像可知（　　） A．液体甲的比热容大于乙液体的比热容 B．升高相同的温度时，两种液体吸收的热量相同 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量比乙液体多 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体多 【答案】D 【解析】A．两个相同的容器中分别装了等质量的两种液体，用同一热源分别加热，图像中甲升温比乙升温快，可得液体甲的比热容小于乙液体的比热容，故A错误； B．图像中可以看出升高相同的温度时，热源加热乙液体时间较长，则乙液体吸收的热量较多，故B错误； C．实验使用同一热源分别加热，同一热源在相同时间内放热相同，被加热物质吸热相同，即加热相同的时间，两液体吸收的热量相同，故C错误； D．从图像中看出加热相同的时间，即在图中画出一条垂直于时间轴的竖线，可得甲液体升高的温度比乙液体多，故D正确。 【变式3】下列现象中没有利用“水的比热容大”这一特点的实例是（　　） A．甲图，冬天的暖气设备用热水供暖 B．乙图，汽车发动机用水来冷却 C．丙图，早春傍晚，农民向稻田里灌水保护秧苗 D．丁图，深秋夜晚，果农给树上喷水结冰防冻坏桔子 【答案】D 【详解】A．因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量更多，所以冬天的暖气设备用热水供暖，故A不符合题意； B．因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水做汽车的冷却液，故B不符合题意； C．因为水的比热容大，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，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C不符合题意； D．果农给树上喷水结冰主要是利用水结冰时，放出热量来保护桔子，而不是利用水的比热容大来调节温度，故D符合题意。 故选D。 知识点4：热量的计算 1.根据比热容公式c=Q/mΔt可得 （1）物体温度升高时，所吸收的热量为：Q吸＝cmΔt=cm（t-t0） （2）物体温度降低时，所放出的热量为：Q放＝cmΔt=cm（t0-t） t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体后来的末温度。 特别强调：温度“升高了”不等于“升高到”；质量单位一定要用Kg。 2.热平衡方程： 若不计热损失 Ｑ吸＝Ｑ放 也就是，在热传递过程中，如果不考虑热量损失，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。 【典例4】把质量和温度都相等的铜球和铁球放进沸水中加热一段时间，比较这一过程中它们吸收的热量（　　） A．铜球吸收的热量较多 B．铁球吸收的热量较多 C．铜球和铁球吸收的热量一样多 D．条件不足，无法判定 【答案】B 【解析】因为铁的比热容比铜的比热容大，在铁球和铜球的温度变化和质量都相同时，由热量的公式Q吸=cm（t−t0）可以知道，吸收热量与比热容成正比，所以铁球的吸收热量多，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 【变式1】小宇找来了质量相等的水和煤油各一杯，已知它们的比热容之比为2∶1，用电热器各加热一段时间，发现它们升高的温度之比为3∶2，则它们吸收的热量之比为（　　） A．3∶4 B．3∶2 C．2∶1 D．3∶1 【答案】D 【解析】它们吸收的热量之比 故D符合题意，ABC不符合题意。 所以选D。 【变式2】我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏季节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。某人工湖湖水的质量为1.0×107kg。若水的温度平均升高0.8℃，则湖水吸收的热量为_____J，若这些热量被等量的砂石吸收（c水>c砂石），则砂石升高的温度________0.8℃（选填“大于”“等于”或“小于”）。[] 【答案】3.36×1010；大于。 【解析】湖水吸收的热量为 Q吸= cmΔt =4.2×103 J/（kg·℃）×1.0×107kg×0.8℃= 3.36×1010J 由题知，水和沙石的质量m相同，吸收的热量相同， 根据Q吸= cmΔt，c水>c砂石，所以Δt砂石＞Δt水 即吸收相同的热量，砂石升高的温度将大于0.8℃。 【变式3】“母亲节”这天，扎西同学为妈妈炖了一碗排骨汤，将装汤的碗放在有5kg水的盆子中进行降温。扎西同学用水进行降温主要是利用了水的______大，过了一会儿，水温由15℃升高到20℃，水吸收的热量为______J。[] 【答案】比热容，1.05×105J. 【解析】由于水的比热容大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，冷却效果好，所以将装汤的碗放在水中进行冷却就是利用水的比热容大这一特性。 水吸收的热量Q吸= cmΔt =4.2×103 J/（kg·℃）×5kg×（20℃-15℃）= 1.05×105J 【方法技巧】 方法技巧 热学计算题解题格式 一个完整的解答应包含以下四个部分： 1、【已知】：列出题目给出的条件，并且用字母符号表示下来； 2、【求】：明确题目要求解的物理量，物体一定要具体化； 3、【解】：详细的解题过程包括必须有公式、带数据时必须带单位、结果不能用分数等； 4、【答】：写出最终答案，要求答案必须完整。 【巩固训练】 1.（2025·安徽）小张同学利用如图所示的实验装置测量煤油的比热容。实验中，在一段时间内电阻丝产生400J的热量，质量为的煤油温度升高了5℃，若电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，则煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 【答案】 【解析】电阻丝产生的热量全部被煤油吸收， 煤油吸收的热量为400J，煤油的比热容为 2.（2025·河北）“华龙一号”是我国自主研发的第三代核电技术。核能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源。核电厂的电能源源不断地输送到千家万户，用户用电给水加热，水在升温的过程中比热容 （选填“变小”“不变”或“变大”）。 【答案】不可再生 不变 【解析】[1]核能利用的是铀等核燃料，这些燃料在地球上的储量有限，无法在短时间内再生，因此属于不可再生能源。 [2]比热容是物质的一种特性，它只和物质的种类和状态有关，与温度无关，水在升温的过程中，水的比热容不变。 3.（2022·湖北·宜昌中考真题））小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热，得到的实验数据如图所示，则水在16min内吸收的热量为______J，另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 2.52×104，1.4×103 【解析】由图像可知，水的初温是10℃，16min时的末温是40℃，则水在16min内吸收的热量为 Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J 水16min吸收的热量是2.52×104J，所以水8min吸收的热量为 2.52×104J/2=1.26×104J 由于是用相同的电加热器加热，所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的，即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知，另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃，根据公式Q液吸=c液m液(t液-t0液)可知，另一种液体的比热容为 c液= = =1.4×103J/(kg·℃) 4.（2025·湖北）某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量，科研人员指导农户用水墙替换土墙，如图。这是利用水比土有更大的（　　） A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量 【答案】A 【解析】 【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量，科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容，由可知，在质量和升高温度一定时，能吸收更多热量，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5.（2025·四川自贡）图甲为测量杯中液体比热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg，初温为20℃，电加热器的功率为800W，不计一切热量损失。下列说法正确的是（　　） A．液体的沸点是100℃ B．液体的比热容是 C．液体持续加热120s后温度会继续升高 D．液体加热至某时刻，温度计示数如图丙，此时温度是 【答案】B 【解析】A．根据图乙，当温度到达80℃之后吸收热量，温度不变，所以该液体沸点应该是80℃，故A错误； B．此实验装置，是利用电加热器加热液体测量液体比热容大小，根据乙图且不计热量损失，说明在电加热器加热90s液体温度从20℃变为80℃的过程中，电加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为纯电阻电路，即 由得 故B正确； C．根据乙图，加热120s以后已经达到沸点，达到沸点后吸收热量但是温度不变，故C错误； D．根据丙图，温度计得分度值为1℃，读出温度为37℃，故D错误。 故选B。 6．如图是济南和青岛两地的气象信息。由图可知：沿海城市青岛的昼夜温差较小，而内陆城市济南的昼夜温差却较大。这主要是因为（　　） A．海水的温度比砂石的温度低 B．海水吸收热量比砂石吸收热量多 C．海水的内能比砂石的内能多 D．海水的比热容比砂石的比热容大 【答案】D 【解析】在同样受热的情况下，比热容大的物质温度变化小，沿海城市青岛的昼夜温差较小，而内陆城市济南的昼夜温差却较大，这主要是由于海水和砂石具有不同的比热容。故ABC不符合题意，D符合题意。所以选D。 7．表中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 4.2×103 铝 0.88×103 冰 2.1×103 干泥土 约0.84×103 沙石 约0.92×103 铜 0.39×103 A．物质的比热容与物质的种类无关 B．200g水的比热容是100g水的比热容的两倍 C．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 D．一般情况下，我们把1kg的水加热至沸腾，水需要吸收约4.2×107J的能量 【答案】C 【解析】A．表中不同物质的比热容不同，说明比热容与物质的种类有关，故A错误； B．比热容是物质的一种特性，与物质的质量无关，故B错误； C．铝的比热容大于铜，质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，根据Δt = 可知铜块温度变化较大，故C正确； D．若初温为常温约20℃，则将1kg水烧开吸收的热量约为 Q吸=cm（t−t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×1 kg×（100℃-20℃）= 3.36×105J 故D错误。 所以选C。 8. 两个相同的容器中分别装了等质量的两种液体，用同一热源分别加热得到如图所示的图像，根据图像可知（　　） A．液体甲的比热容大于乙液体的比热容 B．升高相同的温度时，两种液体吸收的热量相同 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量比乙液体多 D．加热相同的时间，甲液体升高的温度比乙液体多 【答案】D 【解析】A．两个相同的容器中分别装了等质量的两种液体，用同一热源分别加热，图像中甲升温比乙升温快，可得液体甲的比热容小于乙液体的比热容，故A错误； B．图像中可以看出升高相同的温度时，热源加热乙液体时间较长，则乙液体吸收的热量较多，故B错误； C．实验使用同一热源分别加热，同一热源在相同时间内放热相同，被加热物质吸热相同，即加热相同的时间，两液体吸收的热量相同，故C错误； D．从图像中看出加热相同的时间，即在图中画出一条垂直于时间轴的竖线，可得甲液体升高的温度比乙液体多，故D正确。 故选D。 9. （2024·黑龙江齐齐哈尔）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 ④. 升高的温度 ⑤. B ⑥. 66 ⑦. 水 【解析】 （1）[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）[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）[3][4]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）[5]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。 [6]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）[7]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．将质量为100g的铅块加热到98℃，然后投入温度为12℃、质量为80g的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为18℃，不计热损失。求：［］ （1）铅块放出的热量； （2）煤油的比热容。（结果用科学记数法表示，保留到小数点后两位） 【答案】（1）1.04×103J；（2）2.17×103 J/（kg·℃） 【解析】（1）铅块放出的热量 Q放= c铅m铅Δt =0.13×103 J/（kg·℃）×100×10-3kg×（98℃-18℃）= 1.04×103J （2）不计热量损失，煤油吸收的热量 Q吸= Q放 由Q吸= c煤油m煤油Δt可知，煤油的比热容 c煤油= = =2.17×103 J/（kg·℃） / 学科网（北京）股份有限公司 $