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课时提优计划作业本物理九年级上)))》2
第4课时物质的比热容
知识云导引
1.不同物质在质量相等、升高(或降低)温度相同的条件下,吸收(或放出)的热量
(选
填“相等”或“不相等”).物理学中,将物体温度升高时吸收的
与它的质量和
的乘积之比,叫作比热容。
2.比热容在数值上等于
的某种物质温度
所吸收(或放出)的热量.
同种物质的比热容
(选填“相同”或“不同”),不同物质的比热容一般
(选填
“相同”或“不同”).比热容是物质的一种
3.比热容的单位符号是
,读作
,比热容的公式为c=
常见的物
质中,
的比热容最大,等于
.在生产、生活中,有很多地方都利用
了水的比热容
这一特点.例如,在冬天人们常常在热水袋中装入热水用来取暖,汽
车发动机常常用水作冷却剂等
课堂作业
1.关于比热容的公式6品,下列说法正确的是
A,物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容就越大
D.物体的比热容与物体吸放热的多少、温度的高低和质量的大小都没有关系
2.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
沙于
都相等的沙子和水,如图所示.下列说法正确的是
A.实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子吸热能力较强
B.实验中,物质吸热的多少是由物质的种类决定的
C.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
D.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
3.根据下表提供的数据得出的结论中,正确的是
物质
水
酒精
煤油
水银
冰
沙石
铝
铜
比热容/[×103J·(kg·℃)-1]
4.2
2.4
2.1
0.14
2.1
0.920.880.39
A,液体的比热容一定比固体的大
B.质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
C.同一物质发生物态变化后,比热容不变
D.质量相等的水和煤油吸收相等热量后,水比煤油升温多
4.(2023·宜昌)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
相同的电加热器对它们加热,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
时间变化的关系图像,由图像可知
()
A.a液体的比热容小
温度/℃
B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量少
30
25
6
D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
15
100123456时间min
60
第十二章机械能和内能
5.水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),其物理含义是
沙石的比热容是0.92×103J/(kg·℃),相同质量的水和沙石吸收同样多的热量,温度升高
较多的是
,据此可解释沙漠地区的昼夜温差较沿海地区的要
6.在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水
的初温,然后用相同的酒精灯加热并不断搅拌,每隔1min记录一次温度.实验记录的数据
如下表所示.
加热时间/min
0
1
2
3
4
沙子的温度/℃
20
25
30
35
40
水的温度/℃
20
21
22
23
24
(1)实验中应称取质量
的水和沙子,分别倒入相同的易
温度/℃
40P
拉罐杯中.
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙
子
相同,
(3)根据实验数据,在图中分别画出沙子和水的温度随时间变化
的关系图像
30
3
4时间/min
(4)分析图像可知,质量相等的沙子和水吸收相等热量,升温较快的是
;若使两者升
高相同的温度,则
吸收的热量较多.通过大量类似实验,人们发现了物质的一种
物理属性,物理学中将这种属性叫作
课后作业
7.水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻.这里隐含的
物理知识是:水的
较大,气温降低时,水能
(选填“放出”或“吸收”)较多的
热量,这一过程中改变水的内能的方式是
8.如图所示是某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化图像.从
温度/℃
图像可以看出,在一年中,曲线A所示城市的气温变化较
30
20
(选填“大”或“小”,下同).根据水的比热容比沙石的比热容
10
的特点可知,曲线A表示的是
(选填“沿海”或
4681012月份
“内陆”)城市的年气温变化曲线。
9.某同学用一种加热器将质量为500g的冰持续加热,使其熔化直至沸腾,记录并绘制出
“温度一时间”图像,如图所示,根据该图像回答下列问题.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)可以看出该物质在C点的内能
(选填“大于”“等
↑温度/℃
于”或“小于”)在B点的内能
100
(2)还可以看出该物质在AB段的比热容
(选填“大
B C
8
14
于”“等于”或“小于”)在CD段的比热容
20时间/min
(3)可以判断在BC段该物质的状态为
(4)可以计算出冰的比热容为
J/(kg·℃)
61
课时提优计划作业本物理九年级上>>>号
10.在下列情况中,物质的比热容会发生变化的是
A.一瓶矿泉水喝了一半
B.水凝结成冰
C.一块铜加工成了铜环
D.15℃的煤油加热到40℃
11.两个质量不同的金属块放出相同热量,降低相同温度,则
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量大的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
12.下列事例中利用了水的比热容较大的是
A.干燥的天气里在卧室放一盆水加湿
B.发现人中暑时,常在额头上擦冷水降温
C.建人工湖调节周围的气候
D.北方的冬天,菜窖里放几桶水,防止蔬菜冻坏
13.(2023·福建)城市中修建人工湖和湿地公园,可以调节气温,这主要是利用水的()
A.密度较大
B.沸点较高
C.比热容大
D.流动性好
14.2023年11月,全球首个商用海底数据中心的数据舱在海南陵水海域成功安装.该系统将
服务器安放在海底的压力容器中,利用海水自然冷却在工作过程中发热的服务器,替代传
统的空调系统来降温.这样做主要利用了
()
A.海水的密度较大
B.海水的比热容较大
C.海水的质量很大
D.海底的水压很大
15.在冰熔化成水的过程中,下列判断正确的是
()
A.比热容改变,内能和温度不变
B.比热容改变,内能增加,温度不变
C.比热容、内能和温度都增加
D.比热容、内能和温度都不变
16.用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,它们的温度随时间变化的关系图像如图
所示.分析可知
)
↑温度
时间
A.相同时间内a、b两种液体含有的热量一样多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高而不断增大
C.相同时间内a升高的温度更大,a的吸热能力更强
D.b液体比a液体更适合作发动机的冷却液
62》
第十二章机械能和内能
17.质量为200g、初温是24℃的实心金属小球吸收2.3×103J的热量之后,温度升高到
49℃.那么这种金属的比热容是多少?由表可知此金属是什么?
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1门
铝
0.88×103
钢、铁
0.46×103
铜
0.39×103
铅
0.13×103
经典提优
18.铁板文蛤是南通的特色佳肴,将文蛤、佐料放在经加热而发烫的铁板上制作而成.在体积
相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具.热容量的定义是物体的温度升高(或降
低)1℃所吸收(或放出)的热量.查阅资料可知:物体的热容量与物体的质量和物质的比热
容有关.由此同学们对相同体积的物体的热容量作出如下猜想
猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大;
猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大,
同学们用如图甲所示的装置进行实验,将体积相同的四个不同种类金属块浸没在烧杯内的
水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度,示数如图乙所示;将四个金属块同时从水
中取出,分别放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20℃)均相同的水,经过
一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表所示
金属块
质量m/g
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
末温t/℃
-100
铅
565
0.13×10
34.3
铜
445
0.39×103
47.2
395
0.46×103
48.1
90
铁
铝
135
0.88×103
40.9
(1)安装装置时应先固定铁夹
(选填“A”或“B”);图乙中温度计示数
为
℃
(2)由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了
块的杯中的水;热容量最大的是
块
(3)分析数据可判断:猜想1、猜想2都是
的.请选择猜想1或猜想2,说出你对该
猜想作出上述判断的理由:
(4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义:
63变内能的,D正确
5.D解析:在t4时刻物体的温度为零,但其仍具有内能,
A错误:物体在t2时刻和t3时刻的温度相同,但是从t2时刻
到时刻,物体要放出热量,因此物体在2时刻的内能比在
ta时刻的内能大,B、C错误;物体在t时刻的温度比在t2时
刻的温度高,分子运动更剧烈,所以物体在时刻的分子动
能比在2时刻的分子动能大,D正确.
6.(1)①不一定②一定不一定③一定(2)①温度
②热量③内能解析:(1)①物体的内能与物体的质量、温
度和状态有关,温度高的物体质量不一定大,所以含有的内
能不一定多.②物体吸收热量,内能一定增加,但是温度不
定升高,比如晶体熔化时吸热,温度不变.③物体温度升高,
内能一定增加.(2)①这盆水很热,“热”指温度.②物体吸热
升温,“热”指热量.③摩擦生热,“热”指内能
7.小于大于解析:由题图可知,甲容器中水的质量与乙
容器中水的质量相同,乙容器中水的温度比甲容器中水的温
度高,所以甲容器中水的内能小于乙容器中水的内能;丙容
器中煤油的温度与丁容器中煤油的温度相同,丙容器中煤油
的质量比丁容器中煤油的质量大,所以丙容器中煤油的内能
大于丁容器中煤油的内能.
8.(1)温度(2)热传递解析:(1)乙杯中是80℃的热水,
乙杯中水很快变黑,说明温度越高,分子的热运动就越剧烈
(2)乙杯中的热水向周围温度较低的空气传递热量,一段时
间后温度会降低,内能减小,这种方式是热传递
课后作业
9.增大解析:金属镓由固态变化为液态,属于熔化现象,熔
化吸热,金属稼的内能是增大的.
10.扩散减小解析:在使用过程中会散发出一股清新的
薄荷香味,是因为分子在不停地做无规则运动,属于扩散现
象;在退热过程中,人体温度降低,人体放出热量,人体的内
能减小.
11.A解析:物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定
升高,例如晶体在熔化时,吸收热量,温度保持不变,A正确;
在发生热传递时,热量总是从高温物体向低温物体传递,与
物体内能多少无关,B错误;内能的大小与物体的质量、温度
和状态有关,仅凭温度高低无法比较物体内能的大小,C错
误;热量是过程量,不能说“含有”热量的多少,只能说物体的
温度越高,内能越大,D错误.
12.C解析:该物质在t~t2时间内吸收热量,但物质的温
度不变,可能是液体沸腾,也可能是晶体熔化,A不符合题
意;T2可能是该物质的熔点,也可能是该物质的沸点,B不符
合题意;0一时间内物质吸热升温,温度越高,分子热运动
越剧烈,C符合题意;~?时间内,物质温度不变,但持续吸
收热量,故物质内能是增大的,D不符合题意
13.B解析:冰熔化成水需要吸收热量,所以质量相等、温
度均为0℃的水和冰中水的内能大一些,A错误,B正确;物
体间发生热传递的条件是有温度差,由于冰块的温度等于水
的温度,所以将冰块放入水中,不会发生热传递,能量不会从
水传递到冰块,也不会从冰块传递到水,C、D错误,
14.A解析:发生热传递的条件是有温度差,最后热平衡时
两者的温度相同,即最终水和牛奶的温度相同,A正确;由题
图乙可以看出,水的温度变化量比牛奶的温度变化量小,
B错误;水和牛奶是同时开始发生热传递的,也是同时结束
的,故牛奶的温度变化比水的快,C错误;将冷牛奶放入热水
中,牛奶吸热,温度升高,水放热,温度降低,直至两者的温度
相等,因此曲线①是水温度变化的图线,D错误
15.(1)质量物体的质量越大,含有的分子数量越多,分子
动能和分子势能越大,物体的内能越大(答案不唯一)
(2)①d质量越大,温度越高,内能越大②a、b质量和温
度都不相同解析:(1)由内能的定义和所掌握的知识进行
分析推理,猜测质量会影响内能的大小,原因是物体质量越
大,所含物质越多,分子数目越多,分子动能和势能越大,内
·2
能越大.(2)①由于d杯中水的质量比a杯中的大,与b、c杯相
同,d杯中水的温度最高,所以d杯中水的内能最大.②a、b两
杯中水的内能不好比较,因为a杯中水的质量比b杯中的小,
但温度比b杯中水的高.
经典提优
16.67一3解析:设暖气片的温度是t锻,房间内的温度为
纳,房间外的温度为外,根据题意可得,黛二纳三α(常数),
则e=a@,69c=a@,联立①②可
t暖-16℃
得,t腰=67℃,a=1.5;当房间内温度长时间保持25℃不变
时,代入以上的比例式可得,外界温度为一3℃
第4课时物质的比热容
知识导引
1.不相等热量升高温度2.单位质量升高(或降低)
1℃相同不同物理属性3.J/(kg·℃)焦每千克
Q
摄氏度m·△t
水4.2×103J/(kg·℃)较大
课堂作业
1.D解析:比热容是物质本身的一种属性,与物体的质量、
温度和吸放热的多少均无关
2.D解析:实验中,沙子吸热升温较快,说明沙子的比热容
小,吸热能力较弱,A错误;在本实验中,物质吸热多少是由
加热时间决定的,B错误;将沙子和水加热到相同温度时,由
Q=cm△t可知,两种物质的比热容不同,所以吸收的热量不
同,C错误;加热相同的时间,吸收的热量相等,由Q=cm△t
可知,末温低的物质比热容大,吸热能力强,D正确,
3.B解析:由题表中数据可知,液体的比热容不一定比固
体的大,比如水银的比热容比冰的小,A错误;质量相等的铝
块和铜块升高相同的温度,根据公式Q=c△t可知,铝块吸
收的热量多,B正确;同一物质发生物态变化后,比热容改
变,比如水和冰的比热容不同,C错误;质量相等的水和煤油
吸收相等的热量后,根据公式△:=Q可知,煤油的温度变化
大,D错误
4.D解析:由题图可知,将水和另一种液体都从15℃加热
到35℃,b需要加热3min,a需要加热6min,说明b液体吸
收的热量少、a液体吸收的热量多,则a的吸热能力强、比热
容大,比热容大的液体是水,故a液体是水,A、B错误,D正
确;在相同的加热时间内使用相同的电加热器加热,液体吸
收的热量相等,则0~3min内a、b液体吸收的热量相等,
C错误.
5.1kg水温度升高(或降低)1℃会吸收(或放出)4.2×103J
的热量沙石大解析:根据比热容的概念可知,水的比
热容是4.2×103J/(kg·℃),表示1kg水温度升高(或降
低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J;由题中数据可
知,沙石的比热容小于水的比热容,根据Q=cm△t可知,相同
质量的水和沙石若吸收同样多的热量,温度变化较大的是沙
石;因为沙漠地区沙石多,所以沙漠地区的昼夜温差比沿海
地区的要大
6.(1)相等(2)吸收的热量(3)如图所示(4)沙子水
比热容
温度/℃
40
沙子
35H
30H
25
4时间/min
解析:(1)探究不同物质吸热升温现象时,应控制不同物质的
质量、初温和吸收的热量相等.(2)实验中选用完全相同的两
个酒精灯,目的是在相同加热时间内使水和沙子吸收的热量
相同.(3)根据数据在坐标系中描点,然后把这些点连接起
来.(4)分析图像可知,质量相等的沙子和水吸收相等热量
沙子升温较快;若使两者升高相同的温度,水加热时间较长,
吸收的热量较多,说明水吸热能力较强,物理学中将这种属
性叫作比热容
课后作业
7.比热容放出热传递解析:水的比热容是常见物质
中最大的,根据Q微=cm(t一t)可知,气温降低时,由于水的
比热容比较大,在质量一定时,水可以放出较多的热量:这一
过程中是通过热传递改变水的内能的.
8.大大内陆解析:由题图可知,曲线A所示城市的最
高、最低气温温差比曲线B所示城市的大;因为水的比热容
比沙石的大,在吸收或放出相同的热量时,沿海城市的气温
变化量比较小,所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化
曲线
9.(1)大于(2)小于(3)固液共存态(4)2.1×103
解析:(1)冰是晶体,晶体在熔化过程中吸收热量,内能增大,
所以该物质在C点的内能大于在B点的内能.(2)在整个过
程中冰与水的质量相等,用相同的加热器加热,在相等时间
内吸收的热量相等,由于AB段温度升高得比CD段快,根据
Q最=cm△t可知,AB段的比热容小于CD段的比热容.
(3)BC段是晶体的熔化过程,晶体在熔化过程中处于固液共
存态.(4)冰在熔化过程中质量不变,即水的质量等于冰的质
量,冰的质量m=500g=0.5kg,CD段中水在8min内吸收
的热量Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kgX
100℃=2.1×105J;AB段表示固态冰吸热升温的过程,升
高的温度△f=50℃,2min内吸收的热量Q级=冬Qa=
是×2.1×10J=5.25×10J,则冰的比热容6*=
m△t
g=21X10J1e℃
10.B解析:比热容是物质的一种物理属性,与物质的质
量、形状和温度均无关,与物质的种类和状态有关
11.B解析:根据c入可知,金属块的质量不同,放出的
热量相同,变化的温度相同,则质量大的金属块的比热容一
定小.
12.C解析:干燥的天气里在卧室放一盆水,水蒸发可以增
加空气湿度,与水的比热容无关,A不符合题意:发现人中暑
时,常在额头上擦冷水降温是利用水蒸发吸热的特点,与比
热容无关,B不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的
水和其他物质相比,吸收相同热量时水的温度变化小,建人
工湖可使周围环境的温度变化小一些,与比热容有关,C符
合题意;冬天菜窖里放几桶水防止蔬菜冻坏,是利用水凝固
放热的特点,与水的比热容无关,D不符合题意,
13.C解析:水的比热容较大,相同质量的水和沙土,白天
吸收相同的热量时,水的温度升高得慢;夜晚放出相同的热
量时,水的温度降低得慢,所以修建人工湖和湿地公园可以
使昼夜温差减小,有效调节周围环境的气温,C符合题意,
14.B解析:海水的比热容较大,相同质量的海水和其他物
质升高相同的温度时,海水吸收的热量多.
15.B解析:冰在熔化过程中,吸收热量,内能增加,而温度
保持不变,由于比热容与物质的种类和物质的状态有关,当
冰熔化成水后,比热容变大
16.D解析:热量是过程量,不能说含有热量,A错误;吸热
能力即比热容是物质的特性,它不会随着温度的升高而增
大,B错误;用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液
体,相同时间内a、b吸收的热量相同,a液体升高的温度大,
·2
则a液体的比热容小,吸热能力弱,C错误;b液体的比热容
大,吸热能力强,更适合作发动机的冷却剂,D正确,
17.实心金属小球的质量m=200g=0.2kg,由Q级=cm(t一)
Q级
2.3×103J
可得,该金属的比热容c一mo)一0.2kg义(49℃一24℃
0.46×103J/(kg·℃),由题表可知该金属是钢或者铁
经典提优
18.(1)B99(2)铁铁(3)错误判断猜想1错误的理
由:质量大的物体热容量不一定大,如实验中铁块的质量不
是最大的,但热容量却最大(判断猜想2错误的理由:比热容
大的物体热容量不一定大,如实验中铁块的比热容不是最大
的,但热容量却最大)(4)比热容指单位质量的热容量(或
物体的热容量与质量之比)解析:(1)为了确保用酒精灯的
外焰加热,应由下向上组装,即应先固定铁夹B:温度计的分
度值为1℃,温度计的示数为99℃.(2)若金属块放出的热
量完全被水吸收,根据Q=cm△t可知,质量相同的水温度升
高得越多,吸收的热量越多,则金属块放出的热量越多,由题
表数据可知,放入了铁块的杯子中的水温度升高得最多,即
这杯水吸收的热量最多,也就是铁块放出的热量最多;开始
时金属块的初温都为99℃,最后铁块的末温最高,则铁块的
温度降低得最少,由于铁块放出的热量最多,温度却降低得
最少,所以结合热容量的定义可知,铁块的热容量最大
(3)根据题表数据可知,猜想1、猜想2都是错误的,以猜想1
为例:铁块的热容量最大,但铁块的质量不是最大的;以猜想2
为例:铁块的热容量最大,但铁块的比热容不是最大的.
(4)因为热容量是物体的温度升高(或降低)1℃所吸收(或放
出)的热量,而比热容是单位质量的某种物质温度升高(或降
低)1℃所吸收(或放出)的热量,所以比热容是物体的热容量
与质量之比.
第5课时比热容的应用热量的计算
知识导引
1.(1)cm(t-to)(2)cm(to-t)(3)Q=cm△t△t
2.(1)快上升(2)快热上升
课堂作业
1.1:11:2解析:同种物质的比热容相等,因此两个铝
块的比热容之比为1:1;根据Q=cm△1可得,吸收的热量之
贤-出-总-×导=12
2.208.4×103解析:根据Q=cm(t一to)可知,to=t一
9=60℃-4.2X10j7kg·C×0.5kg
8.4×104J
=20℃;
c水m水
Q吸=c水m水△1=4.2×103J/(kg·℃)×50×10-3kg×
(80℃-40℃)=8.4×103J.
3.100解析:1kg水吸收4.2×105J的热量后能够升高的
温度△=Q
4.2×105J
=4.2X10j7kg·℃)X1kg
=100℃,但由于
水沸腾时吸收热量,温度不变,在标准大气压下,水的沸点为
100℃,故水的温度升高到100℃后保持不变,
4.3.15×1042.7×103解析:水在20min内吸收的热量
Q级=c冰m△=4.2×103J/(kg·℃)X1kgX(50℃
20℃)=1.26×105J,则水在5min内吸收的热量Q吸=
Q级=}×1.26×10J=3.15×10J:该液体和水在
15min内吸收的热量相同,由此可得该液体的比热容c液=
=075
1kg×(65℃-20可)=2.7X10J/(kg·℃.
0.75×1.26×105J
m△t
m△t
5.C解析:一个纸杯里装满的开水的质量约为0.2kg,开
水的温度大约是100℃,水温大约为40℃时可以喝,则水放
出的热量大约为Q做=cm(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×
0.2kg×(100℃-40℃)=5.04×104J,C符合题意
6.C解析:比较①和③,根据Q=cm△t可知,冰和水的质量
相等,升高的温度也相等,因为c水>c冰,所以Q>Q:过程