专题12 比热容、热值、焦耳定律实验对比-2026年中考物理专题复习与模拟预测卷

7.B[解析]由电路图可知，先闭合S时，电路为L的简 被加热物体并没有发生改变，还是用的质量和初温都相 单电路，电流表测电路中的电流，电压表被断路；同时闭 同的同种物质，所以无法“探究不同物质吸热升温现象” 合S,S2时，电路仍为L的简单电路，电流表测电路中的 的实验，故D错误。 电流，电压表被短路，则电流表示数和灯的亮度均不变， :2.D[解析]比较不同燃料热值的实验中，只需要两种质量 故A错误；同时闭合S,S3时，L与R并联，电流表测干 相等的不同燃料全部燃烧完比较被加热物体升高的温度， 路电流，电压表测电源的电压，因并联电路中各支路独立 不需要用秒表，故A,C两个选项都是错误的；比较不同液 工作、互不影响，所以，通过L的电流和实际功率不变，灯 体的比热容实验中只需要两个相同的燃烧皿内的燃料加 的亮度不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之 热相同时间放出的热量相同即可，不需要控制燃料的质量 和，所以，电流表的示数变大，故B正确；因电压从无示数 相同，故B错误：对D选项，这两个实验，都可以通过温度 变为有示数，所以，电压表的示数变大，故C错误；断开 计升高的示数来表示物质的吸热能力或燃料的热值大小， S,S,只闭合S2时，L与R串联，电流表测电路中的电 当然，对于比热容实验，我们还可以通过使用相同的热源， 流，电压表测R两端的电压，因串联电路中总电阻等于各 控制质量相同的不同液体在相同时间内吸热相同，通过温 分电阻之和，所以，由1=马 可知，电路中的电流变小，即 度的变化来判断不同液体的吸热能力，故D正确 3.全部燃尽后化学能小[解析]比较两种燃料的热 电流表的示数变小，因电压从无示数变为有示数，所以电： 值时，是通过燃烧质量相同的不同然料，对质量和初温都 压表的示数变大，故D错误， 相同的同种液体加热，让燃料全部燃尽后，观察温度计示 8。变大变大不变[解析]由电路图可知，开关断开 数的变化来比较热值的大小.燃料燃烧时的能量转化是 时，电压表测电阻R1两端的电压；当开关闭合时，电压表 化学能转化为内能；该实验中，用比热容较小的液体在吸 测电源电压，因此开关由断开到闭合过程中电压表示数 收热量相同的情况下，升高的温度会更高，实验效果 变大；开关断开时，两电阻串联，开关闭合时，只有电阻 更好 R1接入电路，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律 4.(1)相同相同(2)不同液体升高的温度(3)不能 可知，电流表示数变大；电压表示数变大，电流表示数变 (4)错误[解析](1)电阻丝产生的热量不易直接观 大，电压表与电流表示数的比值始终是电阻R,的阻值， 察，可通过给电阻丝通电对种类和质量都相同的液体加 所以比值将不变， 热，那么比热容c、被加热物体的质量m都相同，通过实 专题12比热容、热值、焦耳 验观察比较温度计示数变化△t的情况，根据物体吸热的 定律实验对比 计算公Q微=Q吸=cm△t,即可比较电阻丝产生的热量与 [学习领航] 电阻大小的关系.(2)根据焦耳定律：电流通过导体产生 例1C例2A例3B 的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关， 例4(1)A加热时间(2)质量和初温相同的液体阻值 研究与其中一个因素的关系时，应控制另外两个因素不 不同升高的温度(3)长度和横截面积液体升高的温度 变；要研究电流通过导体产生的热量与电阻的关系，应控 例5乙醇乙醇64.7℃ 制通过电阻的电流和通电时间相同，只改变电阻大小，故 [学习实践] 烧瓶中的电阻丝R1,R2阻值不同.(3)要探究电热与电 1.C[解析]两电阻串联，通过两个电阻的电流大小和通 流的关系，应该控制电阻和通电时间相同，可以通过调节 电时间相同，因此I1=I2,故A错误；本实验探究的是电 滑动变阻器的滑片位置改变电路中的电流，比较在相同 流产生的热量与哪些因素有关，由题目所给器材，可以探 时间内同一个电阻丝前后两次使液体升高的温度情况得 究电流产生的热量与电阻的关系，题中R1>R2,根据焦 出电热与电流的关系，由于题目中要求“不增加实验器 耳定律：Q=IRt可知，R1产生热量多，由转换法，温度 材”，本实验没有计时用的秒表，就没有办法控制电流改 计示数的变化可反映电流通过电阻产生热量的多少，装 变前后两次加热的时间相同，所以本题的答案是不能： 电阻丝R1的烧瓶中温度计示数上升较快，故B错误，C (4)为了“探究导体产生的热量与电流大小的关系”，小明 正确；对D选项，若将该实验装置中两个阻值不等的电阻 将图中两个烧瓶里的电阻丝由串联改为并联，而两个烧 丝换成两个阻值相等的电阻丝，相当于是热源相同，但是： 瓶中电阻丝的阻值是不相等的，故小明的操作是错误的， 15 5.(1)(a),(c)质量加热时间b2.1×103(2)(b), 热值也比实际值偏小.(3)由图(d)可知，16min内水吸收 (c)吸热物质种类不相同[解析](1)为了比较水和 的热量Q水=c水m水△Y水=4.2X103J/(kg·℃)×0.3kg× 煤油的吸热本领的大小，运用控制变量法，控制水和煤油 (40℃-10℃)=3.78×10J,另一种液体在8min内吸收的 的初温和质量相同，用相同燃料加热两种液体，故选(a), 热量是水在16min内吸收的热量的一半，则该液体的比热 (℃)两套装置，相同时间内燃料燃烧放出的热量相同，运 1 Q液 是×8.78×10J 用转换法，在吸收相同热量的情况下，比较水和煤油升高 容c液= 厂m装△孩=m孩△止麓=0.7kgX(50-20)元= 温度的多少，从而比较吸热能力的强弱.观察图(d)发现， 0.9×103J/(kg·℃). b图线温度升高较快，由于水和煤油相同时间吸收热量 7.(1)加热时间转换法(2)相同单位时间内物体吸收 相同，温度升高快，说明吸热能力弱.由于水和煤油质量 的热量相等初温质量一样多实验中，热源和加 相同，相同时间吸收热量相同，α图线温度升高较慢，所 热方式相同，单位时间内热源放出的热量相等，加热相同 以α图线表示水温度变化，则水在6分钟吸收热量：Q吸一 时间，水和食用油吸收的热量相等(3)大于水比热 c水m*△本=4.2X103J/(kg·℃)×m×(30℃-10℃)= 容(4)将水换成等质量且初温相同的煤油；燃料应用质 8.4×10J/kg×m,b图线表示煤油温度变化，则煤油在 量相同的不同种燃料[解析](1)在比较水和食用油的 3分钟吸收热量为水吸收热量的一半，则煤油的比热容 吸热能力的实验中，热源和加热方式相同，单位时间内热 1 1 2Q2×8.4×102J/kg×m 源放出的热量相等，所以用加热时间长短表示液体吸收 为c煤油= Q煤油」 m煤油△tm△tm×(30℃-10℃) 热量的多少，这是一种转换法.(2)在比较水和食用油的 2.1×103J/(kg·℃).(2)比较不同燃料的热值实验中， 吸热能力的实验中，热源和加热方式相同，单位时间内热 运用控制变量法，控制烧杯中液体的种类和质量相等，用 源放出的热量相等，为了便于比较，所用水和食用油的质 相同质量的不同燃料对质量相等的同种液体加热，比较 量和初温相同，就可以用加热时间的长短表示液体吸收 液体升高的温度，从而比较热值大小，所以选(b),(c)两 热量的多少，加热相同时间，水和食用油吸收的热量相 个装置，若选择(a),(b)两个装置，存在的问题是吸热物 等.(3)在本实验中，热源和加热方式相同，单位时间内热 质种类不相同. 源放出的热量相等，要使水和食用油的最后温度相同，给 6.(1)(a),(c)(a),(b)④均要(2)4.2×10偏小 水加热更长时间，说明水吸收的热量大于食用油吸收的 (3)0.9×103[解析](1)比较不同燃料的热值，要用质 热量，由此可见，不同的物质吸热能力一般不同.在物理 量相同的不同燃料，加热质量相同的同一种物体，故应选 学上，物质的这种属性用比热容这个物理量来描述. 择(a)、(c)两图的装置进行实验；比较不同物质吸热升温 (4)根据比较不同燃料的热值的实验及比较水和食用油 的特点，需要用相同的热源，加热质量相同的两种不同的 的吸热能力的实验的区别可知，要利用比较水和食用油 物体，故选择(a)、(b)两图的装置进行实验.而且三个实 的吸热能力的实验装置来做比较不同燃料的热值的实 验装置中烧杯中液体的质量均要相同.比较不同燃料的 验，根据控制变量法的思想，应对图12-12中的器材进行 热值，是比较质量相同的不同燃料完全燃尽后，温度计升 调整：将水换成等质量且初温相同的煤油：然料应用质量 高的示数，不需要有钟表；比较不同物质吸热升温的特 相同的不同种燃料 点，是比较完全相同的热源对质量相等的不同物体加热， 8.(1)乙大(2)电流通电时间温度计升高的示数 看物体温度升高的快慢，需要有钟表.(2)500mL水的质 控制两个烧瓶中煤油的质量相同(3)质量电阻< 量m=pV=1.0×103kg/m3×500×10-6m3=0.5kg, [解析](1)因为两电阻串联，根据串联电路电流的特点 温度计示数升高了20℃时，水吸收的热量Q吸=cm△t= 可知，通过它们的电流相等；由焦耳定律Q=IRt可得： 在通电时间相同的情况下，电阻大的产生的热量多，液体 4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J,由 升高的温度快.因此，乙烧瓶中温度计的示数升高快， Q微=mg可得，酒精的热值为g=Q:=Q臣一 酒精酒精 (2)实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是 4.2X10」=42×10J/g,实际上，由于酒精不可能 为了控制通过两电阻丝的电流和通电时间相同；电阻丝 10×10-3kg 产生热量的多少可以通过温度计示数变化反映出来，电 完全燃烧及热量散失，测出的热量Q意偏小，则测出的燃料 阻丝产生热量的多少转化为温度计示数的变化，本实验 6 应用了转换法；为了保证这种转换的科学性，实验中应②烧坏电路；③空气开关跳闸；④电能表工作不正常或烧坏 控制两个烧瓶中煤油的质量相同，才可以根据物体温度 电能表等， 升高时的吸收热量的公式Q吸=cm△t,在比热容c、被加 [学习实践] 热物体的质量都相同的情况下，通过比较温度计示 1.(1)1169(2)540[解析]本题属于只接一个电阻 数变化△的情况，知道电阻丝产生热量的多少.(3)“探 丝和两个电阻丝串联的多挡位问题.(1)由图(b)可知，开 究物质的吸热能力”，即比较水和煤油比热容的大小的 关S切换到1时，电路连接方式为两电阻串联，S切换到 实验，一方面要控制热源和加热方式相同，实验中，是以 2时，电路连接方式为只有R1接人电路.根据电功率的 电阻丝作为电加热器，所以两个电阻丝的阻值要相等； 计算公式P一发，可知，电源电压U不变，R越小，电功 另一方面水和煤油两种物质的质量相等.比较比热容的 方法有两个：吸收相等的热量，通过比较温度升高的多 率P越大可知，当座椅垫处于低温时两电阻串联，高温 少来比较比热容，温度升得高的说明吸热升温快，比热 U 时只有电阻R1工作，根据R= P可以算出电热丝R1的 容小；或控制水和煤油两种物质的质量相等，使它们升 电阻和电热丝R,R2串联的总电阻，由串联电路电阻的 高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热容，升 P 高相同的温度吸收热量少的说明吸热升温快，比热容 规律算出电热丝R2的阻值.根据I=算出座椅垫处于 小.所以本小题的答案是：将其中一烧瓶的煤油换成质 “低温”挡加热时的电流，由P=R算出电热丝R2的电 量相等的水，将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中镍铬合 功率.(2)根据Q=IRt算出座椅垫处于“低温”挡加热 金丝的电阻相等的镍铬合金丝.若甲中温度计比乙中温 时座椅垫工作1分钟R,产生的热量，注意时间单位的 度计温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体比热容关系 统一 c甲<c乙· 2.(1)4A(2)52800J(3)1102[解析]本题属于只 专题13 多挡位电器的分析及相关计算 接一个电阻丝和两个电阻丝并联的多挡位问题.当开关 [学习领航] S,和S2都闭合时，电路连接方式为R1和R2并联；当开 例1(1)加热(2)442376(3)2.4×10 关S,闭合，S断开时，电路连接方式为只有R,接入电 例22204176 路.根据并联电路电阻的特点（并联电路的总电阻比其中 R 任一个电阻都小)和电功率的计算公式P=?,电源电 压U不变，R越小，电功率P越大可知：当开关S和S 都闭合时，电路连接为R1和R2并联，此时电路为高温 (c) (d) 挡；当开关S闭合，S2断开时，电路连接为只有R1接入 说明：本题还可以采用将R1,R2两电阻对调的方法，如图 电路，此时电路为低温挡.(1)取暖器工作时通过R1的电 (d)所示，根据题意，当开关S和S都闭合时，电路连接方式 该1，名-贺4人（公低温挡时，电路连接为只有 分别是两电阻并联，高温挡总功率不变，仍然是1100W;只 R1接人电路，工作1min产生的热量根据公式Q= 闭合开关S时，只有R2接入电路，电路功率为1100W一 IR1t计算即可，Q=IR1t=(4A)2×552X60s= 880W=220W,可以看成是保温状态. 52800J.(3)P,=UI1=220V×4A=880W,P2= 例3(1)2200(2)17.6W110W(3)见解析 例4(1)并联(2)264(3)电热丝R2的阻值为1102 P6-P1=1320w-880w=440w,R2=p, (4)电路中的导线有一定的电阻，会分走一部分电压，使电热 (220V)2 丝两端的实际电压低于220V,所以实际功率比理论值小 440W =1102. 例5(1)电热水器正常工作30min,加热电阻R消耗的电：3.(1)R1,R2的阻值分别为1212,60.52(2)267W 能是2kW·h(2)R。=24.2设计的电路图如图(c) (3)385s[解析]由图(b)可知，当开关S闭合、S2接 (3)从安全用电考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路 A时，只有R1工作，当开关S闭合、S接B时，R1,R2 中，可能会造成的后果有：①电路总电流过大，保险丝熔断； 并联，当开关S断开、S2接A时，R1,R2串联；根据串并 17专题12比热容、热值、焦耳定律实验对比 专题2比热容、热值、焦耳定律实验对比 【学习要点】 比热容实验、热值实验和焦耳定律实验是三个与热现象有关的实验，从实验装置、实验所 使用的测量工具等方面都有相似之处，也是各种考试的热点，对这三个实验进行横向对比 如下： 比较物体吸 被加热 实验所用 实验名称 加热方式 收热量多少 实验装置图 的物体 测量工具 的方法 热源和加热方法完全 探究不同物 质量（注意： 玻 玻 相同（相同时间放出 温度计、 质吸热升温 不是体积) 热量相同，就可以认 加热时间 天 平、 现象（即比 和初温相同 为单位时间内物体吸 秒表 沙子 热容实验) 的不同物质 收的热量相同) 比较质量相 等的不同燃 质量和初温 料燃烧时放 质量相同的不同燃料 温度计上升 温度计、 相同的同种 出的热量 完全燃尽 的示数 天平 物质 (即热值实 酒精 碎纸片 验) 电加热器（探究电热 与电流关系时，用同 一电阻丝，改变电流 大小，加热相同时间 探究影响电 温度计、 看同一容器内的液体 甲1乙 流热效应的 质量和初温 天平（或 前后两次温度升高的 温度计上升 因素（即焦 相同的同种 量筒)、秒 度数；探究电热与电 的示数 耳定律实 物质 表、 电 阻关系时，用两个阻 验) 流表 A 值不同的电阻丝串 联，看不同容器内的 液体温度升高的度 数) 89 专题12比热容、热值、焦目定律实验对比 几点说明： 1.在苏科版教材中，“探究不同物质吸热升温现象”的实验中，被加热物体选用的是沙子 和水，因此要用搅拌棒进行搅拌，“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中，被 加热物体是水，加热过程中水会发生对流，不需要用搅拌棒进行搅拌. 2.“探究不同物质吸热升温现象”的实验中如果用的是完全相同的酒精灯，指的是两个酒 精灯在相同的时间内放出的热量相同，酒精灯里面酒精的质量不一定要相同. 3.“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验中是比较质量相同的不同燃料 燃尽后温度计上升的示数，而不是比较质量相同的不同燃料燃烧相同时间后温度计上升的示 数，该实验中燃烧皿内燃料的质量必须要相同 4.若用“探究影响电流热效应的因素”的实验装置来研究“探究不同物质吸热升温现象” 的实验，需要做两个改变：一是将两个阻值不等的电热丝换成两个阻值相等的电热丝，此时是 把电热丝当成热源；二是将两个烧瓶中质量和初温都相同的液体换成质量和初温都相同的不 同物质、 5.本部分实验的比较主要是：比热容实验和热值实验的比较；比热容实验和焦耳定律实 验的比较 【学习领航】 例1小明想利用如图12-1所示的(a)、(b)两个实验装置（燃 温度计 温度计 烧皿内的燃料未画出)，既可以比较不同液体的比热容，又可 烧杯 烧杯 以比较不同燃料的热值.实验要求是只通过温度计示数的变 化完成实验探究，则这两个实验都需要控制相同的是() -燃烧皿 燃烧皿 A,燃料的质量 B.燃料的 (a) (b) 种类 图12-1 C.液体的质量 D.液体的种类 考点追踪： 比热容实验、热值实验、控制变量法、转换法 试题精析： 比较不同物质的比热容，应使用相同的热源和加热方式，控制质量和初温都相同的不同液 体在相同时间内吸收热量相同，通过比较被加热液体温度的变化来判断不同液体的吸热能力； 比较不同燃料的热值，根据控制变量法的思想，要使用质量相等的不同燃料完全燃尽后使质量 和初温都相同的同种液体升高温度的多少，根据物体温度变化时吸收热量的计算公式Q c△t,反映出不同燃料放出热量的多少，从而判断不同燃料的热值. 根据上述分析可知：两个实验都需要控制被加热液体的质量相同，所以本题只有C正确。 专题12比热容、热值、焦耳定律实验对比 解题逻辑： 实验名称 被加热的物体 加热方式 本实验的比较方法 质量和初温相同的不同 热源和加热方法完全相同（燃料 同时加热一段时间，比较 比热容实验 物质 的质量不一定要相同) 液体升高的温度 质量和初温相同的同种 燃料燃尽后，比较液体升 热值实验 质量相同的不同燃料燃尽 物质 高的温度 例2如图12-2，甲、乙、丙三图中的实验装置完全相同，都是用燃料对烧杯内的液体加热.三 个燃烧皿内燃料的质量相同，三个烧杯内液体的质量和初温也相同.下列说法正确的是() 温度计 温度计 温度计 液体a 液体a 液体b 燃料1 燃料2 燃料1 甲 乙 丙 图12-2 A.比较不同液体的比热容，可以选择甲、丙两图 B.比较不同液体的比热容，可以选择乙、丙两图 C.比较不同燃料的热值，可以选择乙、丙两图 D.比较不同燃料的热值，可以选择甲、丙两图 考点追踪： 比热容实验、热值实验、控制变量法、转换法 试题精析： 为了比较不同燃料的热值大小，要用质量相等的不同燃料，加热同一种质量和初温都相 同的液体，通过比较燃料燃尽后，两个烧杯中温度计示数升高的多少得出被加热物体吸收热 量的多少，这个热量也反映了质量不同的燃料燃尽后放出热量的多少，进而判断热值大小 根据上述分析，要比较不同燃料的热值大小，应选择甲和乙两图进行实验，所以C,D两个答 案都是错误的. 为了比较两种不同液体的比热容，需要用完全相同的热源和加热方式（其实是要求两种热 源在相同时间内放出的热量相同)，本实验是通过燃烧燃料，加热质量和初温都相同的不同的 液体，控制液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间的长短，判断两种液体吸热升温 的快慢，从而比较不同液体比热容的大小关系；本实验也可以通过加热相同时间，比较两种液 体温度变化的多少，判断两种液体吸热升温的快慢，根据上述分析，要比较两种不同液体的比 热容，应选择甲和丙两图进行实验.所以B答案是错误的，正确选项为A 专题12比热容、热值、焦且定律实验对比 解题逻辑： 比较被加热的物体吸收 实验名称 被加热的物体 加热方式 热量多少的方法 质量和初温相同的不同物 热源和加热方法完全相同（应该 比热容实验 加热时间 质（不可选甲、乙） 选甲、丙) 质量和初温相同的同种物 质量相同的不同燃料燃尽（不可 热值实验 温度计上升的示数 质（应该选甲、乙） 选甲、丙) 对乙和丙两个实验装置，它们被加热物质的种类不同，所用的燃料种类也不同（或者说是 加热方式都不同)，不符合控制变量法的思想，所以这两个实验装置不可用来完成这两个实验 中的任意一个. 例3小明在老师指导下进行了以下实验：在甲、乙两个完全相同的烧杯内各装质量为100g 的水，用酒精灯加热甲烧杯，食用油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得整 个加热过程中消耗酒精的质量为1.35g、消耗食用油的质量为1.0g.他根据实验数据绘制了 水温变化情况与加热时间关系的图像（如图12-3所示）.若水在沸腾前质量保持不变，不考虑 散失到空气中的和烧杯吸收的热量，同一杯水沸腾前与沸腾后在相同时间内吸收的热量相等， 已知：c水=4.2×103J/(kg·℃)，则下列说法正确的是 ( A.整个过程，甲杯中的水吸收的热量更多 甲 98 B.前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104J C.酒精的热值大于食用油的热值 18 D.杯中的水加热至杯内水沸腾所用的时间乙比甲短，所以该 0 1 2 3 4 5 6 t/min 过程乙杯中的水吸收的热量比甲杯中少 图12-3 考点追踪： 热量的计算、热值的计算 试题精析： 由题意可知，由于甲、乙两烧杯中所装水的质量相等，水的初始温度相同，都加热至沸腾 时，水的末温相同，根据物体温度变化时吸收热量的计算公式Q暖=c△t可知加热至水正好 沸腾时，甲、乙两烧杯中的水吸收的热量相等，大小为Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)× 0.1kgX(98-18)℃=3.36×104J,所以D选项错误； 由于同一杯水沸腾前与沸腾后在相同时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所 吸收的热藏分别为Q,-Q:-=号×336X10J=4032X10'1,Q。-号Qu-音×836× 104J=4.48X10J,所以整个过程，乙杯中的水吸收的热量更多，故A错误； 对选项B,由图可得，加热3分钟时乙杯中的水恰好沸腾，则加热3分钟乙杯中的水吸 收的热量为Q暖=c水m△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(98-18)℃=3.36×104J,故 B正确； 92 专题12比热容、热值、焦目定律冥验网比 对选项C,由于不考虑散失到空气中的和烧杯吸收的热量，所以整个加热过程中水吸收的 热量就等于燃料燃烧放出的热量，对甲烧杯加热时，整个加热过程中消耗酒精的质量为 1.35g,则酒精的热值为9酒一m活#1.35X103kg Q甲4.032×104J =2.99X10J/kg,对乙烧杯加热时，整 个加热过程中消耗食用油的质量为1.0g,则食用油的热值：9食用油一， Qz 4.48×104J m食用油 1.0×10-8kg 4.48×10J/kg. 根据上面的计算可知：食用油的热值大于酒精的热值，所以C错误 对选项C,也可以直接用推理的方法：根据前面的计算可知，整个加热过程中甲杯中水吸收 的热量小于乙杯中水吸收的热量，而对甲杯加热所消耗的酒精的质量大于对乙杯加热所消耗的 食用油的质量，根据热值计算公式g推理可知，食用油的热值大于酒精的热值，所以C错 m 解题逻辑： 同种物质c相同， 加热至沸腾时甲乙吸 m,△都相同 收热量相同，且大 加热至沸 小均为3.36×10J 腾时水吸 Q吸=cm△t 收的热量 Oi 相同时间内吸 9酒精三1箱精 收的热量相等 q食用油二m食用油 例4在进行物理实验探究时，对同样的实验装置经过适当的改变可以完成不同的实验探究 课题.如图124所示将两个电阻丝串联在电路中，并分别放入两个相同的烧瓶中，可以对装在 烧瓶中的液体进行加热.现提供如下实验课题： 温度计 A.探究不同物质的吸热升温能力 B.探究导体电阻大小与导体的材料是否有关 C.探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系 (a)(b) D.探究导体电阻大小与导体长度是否有关 图12-4 (1)如果()、(b)两瓶中电阻丝的阻值大小相等，烧瓶中装着质量和初温都相同的水和食 用油，则可以探究实验课题 (填课题对应的字母).在该实验课题中，水和食用油吸收 的热量的多少是通过 来反映的（选填“升高的温度”或“加热时间”）。 (2)如果想要探究课题C,对两个烧瓶中所装的液体的要求是 ,两个 烧瓶中电阻丝的阻值要满足的条件是 ,实验中液体吸收热量的多少是通 过 来反映的（填“升高的温度”或“加热时间”） (3)如果想要探究课题B,在与上述(2)实验条件相同的前提下应选择 相 同，材料不同的电阻丝，通过比较两个烧瓶中 进行探究. 93 专题12比热容、热值、焦且定律实验对比 考点追踪： 探究不同物质吸热升温现象的实验、串联电路的特，点、探究影响电流热效应的因素、影响 电阻大小的因素、控制变量法、转换法 试题精析： (1)从实验装置图可知，两个烧瓶中的电阻丝串联，根据串联电路的特点：通过两电阻丝的 电流大小相等，由题意可知，两瓶中电阻丝电阻大小相等，根据焦耳定律Q=IR,相同的时 间产生的热量相同，即两烧瓶中的热源和加热方式完全相同，烧瓶中装着质量和初温都相同的 水和食用油，则可以探究不同物质的吸热升温的能力.该实验中水和食用油吸热的多少是通过 加热时间来反映的. (2)在探究通电导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，应将两根阻值不同的电阻丝串 联接入电路，目的是控制通过两电阻丝的电流大小和通电时间相同，根据转换法，比较质量和 初温都相同的同种液体吸热升高的温度来比较相同时间内电阻丝产生热量的多少，所以烧瓶 中应装质量和初温都相同的食用油，在电流和通电时间相同时，液体温度越高的烧瓶中的电阻 丝产生的热量越多，从而得出通电导体产生的热量与电阻大小的关系，本实验被加热物体建议 选用食用油，而不是水，主要原因是食用油的比热容比较小，吸热升温比较明显 (3)想要探究课题B,即探究导体电阻大小与导体的材料是否有关，就必须控制电阻丝的 长度和横截面积相同，只改变电阻丝的材料，通过比较两个烧瓶中液体升高的温度进行探究， 如果加热相同时间，两个烧瓶中液体升高的温度不同，就说明导体电阻大小与导体的材料有 关，否则无关 解题逻辑： “探究不同物质的吸热升温能力”实验是用相同的热源和加热方式对质量和初温都相同的 不同物质加热，比较吸热升温的快慢从而比较吸热升温能力，吸热升温快的物质比热容小.若 用“探究影响电流热效应的因素”的实验装置来研究“探究不同物质吸热升温现象”的实验，需 要用两个阻值相等的电热丝通电后作为热源，同时将两个烧瓶中质量和初温都相同的食用油 换成质量和初温都相同的不同的物质，可以通过下表来进行比较： 比较被加热的物体吸 实验名称 被加热的物体 加热方式 收热量多少的方法 热源和加热方法完全相同（所以 探究不同物质吸热升温 质量和初温相同的 要用阻值相等的电热丝作为热 加热时间 现象（比热容实验） 不同物质 源) 电加热器（本题主要是探究电热 探究影响电流热效应的 质量和初温相同的 与电阻关系，用两个阻值不同的 温度计上升的示数 因素（焦耳定律实验） 同种物质 电阻丝串联对烧瓶内的液体加 热) 专题12比热容、热值、焦目定律冥验网比 说明：本实验装置经过适当的变形还可以用来探究导体的电阻大小与导体的材料、长度 和横截面积的关系，可以采用控制变量的方法只改变三个因素中的一个因素，控制其他两个 因素相同，将两个电阻丝当成热源对质量和初温都相同的同种物质加热，在加热时间相同的 情况下，如果两个烧瓶中的液体温度升高的度数不相同，说明电阻与所改变的因素有关，否 则无关 例5甲醇和乙醇是不同物质，属性如下表所示： 物质 毒性 可燃性 密度(kg/m3) 沸点（℃） 比热容(J/kg·℃) 热值J/kg) 甲醇 毒性大 易燃 0.8×103 64.7 2.5×10 2.3×103 乙醇 毒性低 易燃 0.8×103 78 2.4×103 3×107 水 水 义灯帽 B灯帽 灯帽 灯帽 酒精灯 酒精灯 酒精灯 酒精灯 (a) (b) 图12-5 小明为了鉴别甲醇和乙醇（为了便于说明，对这两种液体分别用字母A,B标识），做了以 下实验：如图图12-5()所示，在两酒精灯内装入等体积的A,B两种液体，通过燃烧这两种物 质去加热两相同规格烧杯内质量相等的水，当把水都由常温加热到90℃时，发现装A液体的 酒精灯内剩余液体比装B液体的酒精灯内剩余液体多，说明A液体是 如图12-5(b) 所示，用两盏相同的酒精灯同时加热装在相同规格烧杯内的初温和质量都相等的A,B两种液 体，加热一段时间后发现A液体温度升高比较快，则A液体是 ,从安全性考虑，在加 热时注意，两烧杯内液体的温度不要超过 .(不计热量损失) 考点追踪： 热量的计算、热值的计算、比热容物理意义的理解、对易燃品加热的注意，点 试题精析： 方案()是通过燃烧甲醇和乙醇这两种物质对水加热来比较出它们的热值大小，从而鉴别 出这两种物质；把两相同规格烧杯内质量相等的水由常温加热到90℃时，两杯内水吸收的热 量相同，同规格燃料瓶内的液体剩余越多，说明燃烧掉的这种燃料的质量越小，它的热值就越 大，这种液体就应该是乙醇， 方案()中是比较两种物质的比热容，用两盏相同的酒精灯同时对质量和初温相同的甲醇 和乙醇加热相同的时间，甲醇和乙醇吸收相同的热量，升温越高的物质，比热容就越小，这种液 95 专题12比热容、热值、焦目定律实验对比 体就应该是乙醇；因为甲醇、乙醇这两种液体是易燃品，极易汽化燃烧，所以很危险，因此在加 热时要注意，两烧杯内液体的温度不要超过液体的沸点，由于乙醇的沸，点比甲醇低，是 64.7℃，所以两烧杯内液体的温度不要超过64.7℃ 解题逻辑： c,m,△1都相同 (a)图 Q=cm△1 Q也相同 Q吸=Q。 1m燃=1m益一11到， 14>1m剩B m燃A<m袋B 944>9B (b)图 热源相同 相同时间，Q相同 △t>△tB CA<CB C m△ ，Q，m相同 △t>△1月-CACB 【学习实践】 【基础题】 1.如图12-6是“探究影响电流热效应的因素”的实验装置，两个相同的烧瓶中装着质量和初 温都相同的食用油，烧瓶中两个电阻丝的阻值R1>R2.将开关闭合一段时间后，记录两支 温度计的示数.下列说法中正确的是 () A.闭合开关，通过两个电阻的电流大小关系为I1<I2 B.通电一段时间后R2所在的烧瓶内温度计示数更高 C.温度计示数的变化可反映电流通过电阻丝产生热量的多少 D.将实验装置中两个阻值不等的电阻丝换成两个阻值相等的电阻丝，可以“探究不同物质 吸热升温现象”的实验 学生电源 温度计 回 温度计 温度计 烧杯 烧杯 一燃烧皿 燃烧皿 (a) (b) 图12-6 图12-7 2.利用如图12-7(a)、(b)所示的实验装置，既可以比较不同液体的比热容，又可以比较不同燃 料的热值.关于这两个实验，下列说法正确的是 () A.两个实验都必须要的测量工具有温度计、天平和秒表 B.两个实验要控制液体和燃料的质量相等 C.两个实验是比较加热相同时间温度计示数的变化情况来得出结论 D.两个实验都可以根据温度计示数的变化情况来得出结论 96 专题12比热客、热值、焦耳定律实验对比 3.如图12-8所示，有两套完全相同的这样的装置，分别在两个装置的燃烧皿中放人相同质量 的不同燃料，点燃后加热质量相等的同种液体，在液体没有沸腾的情况下，通过比较燃料 (选填“燃烧相同时间”或“全部燃尽后”)后温度计示数的变化，来判断两种燃料的 热值的大小.燃料燃烧时 能转化为内能，为了使本实验现象更明显，实验中应选用 比热容较 (选填“大”或“小”)的液体 温度计 温度计 液体 生电源， 上燃烧皿 图12-8 图12-9 4.小明利用如图12-9所示的实验装置探究“电流通过导体产生热量的多少与导体电阻的关 系” (1)他在设计实验时，两个相同的烧瓶中选用的液体的种类应该 ；质量应该 (上面两空均选填“相同”或“不同”) (2)两个烧瓶中的电阻丝R1,R2阻值应该 (选填“相同”或“不同”)；电流通过导体 产生热量的多少是通过 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来反映的， (3)在不增加实验器材的情况下，他 (选填“能”或“不能”)直接利用该实验装置探 究“电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系”， (4)为了“探究导体产生的热量与电流大小的关系”，小明将图中两个烧瓶里的电阻丝由串 联改为并联，他的操作是 (选填“正确”或“错误”)的 5.小明利用如图12-10所示的(a)、(b)、(c)三套完全相同的装置，完成下面两个热学实验， 35湿度/℃ 30 温度计 温度 温度计 25 6 煤油 煤油 20 15 时间/min 燃料1 一燃料2 燃料 1 0123456 (a) (b) (c) (d) 图12-10 (1)为了比较水和煤油的吸热升温本领的大小，他应选择 (选填“(a)、(b)”“(a)、 (c)”或“(b)、(c)”)两套实验装置.实验时应控制水和煤油的初温和 相同.小明通 过比较 (选填“液体升高的温度”或“加热时间”)来比较水和煤油吸收热量的多少， 根据实验数据画出水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图(d)所示，则图线 (选填“α”或“b”)对应液体的吸热能力弱一些.若不考虑实验过程中的热量损失，则煤油的 97 专题12比热容、热值、焦目定律实验对比 比热容为 J/(kg·℃).[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (2)若三个烧杯内液体的质量和初温都相同，小明想比较不同燃料的热值，为了实验方便， 他最好选择 (选填“(a)、(b)”或“(b)、(c)”)两套实验装置，他分别在燃烧皿中放入 相同质量的不同燃料，同时点燃后对液体进行加热，直至燃料全部燃尽后比较温度计示数 的变化.若选择另外两套实验装置，存在的问题是 【提升题】 6.如图12-11所示，小明利用()、(b)、(c)三个完全相同的实验装置，探究“不同物质吸热升 温的现象”及“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”两个实验！ 温度℃ 一种液体 60 50 水 温度计 温度计 温度计 40 30 液体1 液体2 液体1 20 10 -燃料a 燃料a 上燃料b 048121620时间/min (a) (b) (c) (d) 图12-11 (1)比较不同燃料的热值：应选择 两图的实验装置进行实验；比较不同物质吸热升 温的特点：应选择 两图的实验装置进行实验.在这两个实验中，对是否需要钟表的 要求是 (选填序号：①两个实验都需要；②两个实验都不需要；③前一个实验需要， 后一个实验不需要；④前一个实验不需要，后一个实验需要)，三个实验装置中烧杯中液体 的质量 (选填“均要”或“不一定都要”)相同. (2)若图(a)烧杯中装的是500mL的水，所用燃料为酒精，假设10g酒精完全燃尽后放出 的热量全部被水吸收，使温度计示数升高了20℃，则酒精的热值为 J/kg,由于实 际酒精未完全燃烧、容器和石棉网等要吸收部分热量及部分热量散失到空气中，用这种方 法测出的酒精的热值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“一样”).[c水=4.2X 103J/(kg·℃)，p水=1X103kg/m3] (3)实验完成后，小明又利用相同的加热装置分别对0.3kg的水和0.7kg的另一种液体进 行加热，根据实验数据绘出两种液体温度随加热时间变化的图像如图()所示，则该液体的 比热容为 J/(kg·℃) 7.为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图12-12所示的实验 食用油 图12-12 98