第十三章 内能（举一反三复习讲义）物理新教材人教版九年级全一册

第十三章 内能 章末复习 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 4 【知识梳理】 4 一、热量 比热容 4 二、分子动理论的初步知识 6 三、内能 6 【重、难点突破】 7 一、探究物质吸热能力中的方法应用 7 二、温度、内能和热量的辨析 14 三、对比热容的理解 17 四、热量的计算 19 【巩固训练】 23 【学习目标】 （一）学习目标 核心素养 具体目标内容 物理观念：建立“宏观热现象（如温度变化、扩散）→微观本质（分子运动、内能变化）→定量计算（比热容、热量）” 的完整认知体系； 科学思维：通过对比 “热量、温度、内能” 的区别、“分子间作用力与距离的关系”，培养逻辑辨析、归纳总结能力，理解 “特性”“过程量” 等物理概念的严谨性。 1. 明确热量的定义、属性，及与温度的关系；熟记比热容的概念、特性，知道水的比热容及应用；能准确默写并理解热量计算的吸热公式和放热公式，明确各物理量的单位及的含义。 2.复述分子动理论三要点：物质由大量分子、原子构成；分子永不停息做无规则运动；分子间存在引力和斥力；明确扩散现象的条件、影响因素，及证明的结论；理解分子间作用力与距离的关系，且作用力随距离增大而减小、减小而增大。 3. 明确内能的定义、普遍性，及影响因素； 区分改变内能的两种方法：热传递、做功，知道二者在改变内能上是等效的。 科学探究：通过对生活热现象的分析、热量计算的应用，提升 “从生活到物理、从理论到实践” 的迁移能力； 问题解决：能运用核心公式和概念，精准解决概念辨析、定量计算、现象解释三类典型问题，培养严谨的计算习惯和逻辑推理能力。 1.能准确区分“热量、温度、内能”的不同，纠正常见错误表述；能运用比热容解释生活现象，结合热量公式计算实际问题。 2.能根据扩散现象判断分子运动的剧烈程度，结合温度变化分析扩散快慢；能根据分子间作用力解释宏观现象，“气体易扩散；能判断具体场景中内能的改变方法，并说明实质（转化 vs 转移）。 3.能综合分子动理论和内能知识，解释“温度升高→分子动能增大→内能增大”的逻辑链；能结合比热容和热量计算，解决跨场景问题。 科学态度：形成 “严谨辨析概念、重视实证证据、合理应用知识” 的学习习惯； 社会责任：通过物理知识与生活、自然的关联，建立 “用科学知识解释自然、服务社会、践行环保” 的认知。 1.在辨析“热量、温度、内能”的易混点时，体会物理概念的“精准性”，养成“不主观臆断、尊重定义”的科学习惯；在分析分子动理论的实验证据时，感受 “微观现象需宏观证据支撑” 的科学思维，培养实证意识。 2.通过比热容在生活、自然中的应用，感受 “物理知识服务于生活和自然”的价值，激发学习兴趣；通过内能改变方法的应用，理解“能量转化与转移”的普遍性，建立 “节约能源、合理利用能量” 的意识。 3.结合水的比热容对气候的调节作用，认识“保护水资源”对维持生态平衡的重要性，培养环保意识；在热量计算的实际问题中，理解“节能降耗”的物理原理，树立低碳生活理念。 （二）重点难点 1.重点 （1）比热容的定义、特性、水的比热容及应用，热量计算公式的应用；分子动理论三要点及扩散现象的解释；内能的定义、普遍性、影响因素，改变内能的两种方法及等效性。 （2）运用比热容解释生活和自然现象；运用热量公式进行吸热、放热的定量计算；区分具体场景中内能的改变方法，并说明实质。 2.难点 （1）热量、温度、内能的区别；分子间作用力与距离的关系的大小对比，及对应的“显引力/斥力/不显力”，难以直观理解微观关系。 （2）热传递与做功改变内能的本质区别，易混淆“转移”和“转化”的含义；比热容“与质量、吸放热无关”的特性，易误认为“物体吸热越多，比热容越大”或 “质量越大，比热容越小”。 （3）从“分子运动剧烈程度→分子动能→内能” 的微观到宏观的逻辑链，难以将微观现象与宏观内能变化关联；结合比热容、热量计算、内能改变，解决多知识点综合题。 【思维导图】 【知识梳理】 一、热量 比热容 1.热量 （1）概念：在 热传递过程 中，传递热的多少叫热量。 （2）热量是 过程量 ，是从一个物体（或物体的一部分）到另一个物体（或物体的另一部分）转移的那一部分能量。 （3）热量与温度的关系：吸收热量温度 不一定 升高，如晶体（冰）熔化过程，吸热但温度不变；放出热量温度 不一定 降低，如水凝固过程，放热但温度不变。 （4）热量只能说 “吸收” 或 “放出” ，不能说“含有”或“具有”。 2.比较不同物质的吸热情况 （1）结论：不同物质的吸热情况一般 不同 （相同/不同）； （2）实验方法： 控制变量法 、 转换法 、 归纳法 3.比热容 （1）概念：一定质量的某种物质，在温度升高（降低）时吸收（放出）的热量与它的质量和升高（降低）的温度的乘积之比，叫这种物质的比热容。 （2）定义式： （3）单位： J/(kg·℃） （4）决定因素： 种类 、 状态 （5）说明：比热容是物质的一种 特性 4.水的比热容 （1）大小： 4.2×103J/(kg·℃） （2）在常见物质中，水的比热容最大，可以用作 散热剂 、 冷却剂 、 调节气温 等。 5.热量的计算 （1）吸热公式： （2）放热公式： 注：公式中：Q——吸收（放出）热量的多少，单位焦耳（J）；c——比热容，单位焦每千克摄氏度[J/(kg·℃）]；m——质量，单位千克（kg）；t0——初温，单位摄氏度（℃）；t——末温，单位摄氏度（℃）；△t——温度的变化，单位摄氏度（℃）。 二、分子动理论的初步知识 1.常见物质是由大量的 分子 、 原子 构成的。 2.构成物质的分子在 永不停息地做无规则 运动。 3.扩散： （1）两种 不同 （相同/不同）的物质组成的物体 相互接触 时，彼此进入对方的现象，叫扩散。 （2）温度越 高（低） ，扩散现象越 明显（不明显） ，分子运动越 剧烈（缓慢） 。 （3）扩散现象证明了 一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动 和 分子之间存在间隙 。 4.分子之间存在相互作用的 引力 和 斥力 。分子间的相互作用力与分子间的距离有关，分子间的相互作用力（引力和斥力）随分子间距离的增大而 减小 ，随分子间距离的减小而 增大 ；分子间的距离（r） 等于 平衡距离（r0）时，引力等于斥力，分子对外不显力；分子间的距离（r） 大于 平衡距离（r0）时，引力大于斥力，分子对外显示为引力；分子间的距离（r） 小于 平衡距离（r0）时，引力小于斥力，分子对外显示为斥力。 三、内能 1.概念：物体内所有分子 热运动 的动能和 分子势能 的总和叫物体的内能。 2.影响内能的因素： 温度 、 质量 、 状态 、 体积 、 物质的种类 等。 3.普遍性： 一切 物体在 任何 情况下都具有内能。 4.改变内能的方法： （1）热传递 ①概念：内能从一个物体（或物体的一部分）转移到另一物体（或物体的另一部分）的过程，叫热传递； ②条件：存在 温度差 ； ③实质：同种形式能的 转移 ； ④热量：在热传递分过程中，转移的那部分能量叫热量； ⑤物体吸热，内能 增加 ；物体放热，内能 减少 。 （2）做功 ①实质：不同形式能的 转化 ； ②对物体做功，内能 增加 ；物体对外做功，内能 减少 。 （3）做功和热传递在改变内能上是 等效的 。 【重、难点突破】 一、探究物质吸热能力中的方法应用 探究不同物质的吸热能力，有两种探究方案。 方案一：让两种物质升高相同的温度，比较吸收热量的多少； 方案ニ：让两种物质吸收相同的热量，比较升高温度的大小。探究中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。该实验中用到的另一个最主要的方法是控制变量法。 【典例1】小林同学为了探究不同物质的吸热能力，选用了如图甲所示的装置进行实验，在相同烧杯中装有初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯进行加热，根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。 (1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底，应该将图甲装置中的 （选填“A处向上”、“B处向下”）适度调整； (2)烧杯内水和煤油两种液体的 （选填“质量”或“体积”）应当相等；该实验通过 （选填“加热时间的长短”或“升高温度的多少”）反映物质吸收热量的多少。 (3)若加热时间相同，则水吸收的热量 煤油吸收的热量。据图乙可知，因此通常选择 作为汽车发动机冷却液（选填“水”或“煤油”）； (4)若水的比热容为J/（kg·℃），根据图乙中的数据可知，煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 【答案】(1)A处向上 (2)质量 加热时间的长短 (3)等于 水 (4) 【解析】（1）在组装甲实验装置时，发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底，因为需要用酒精灯的外焰加热，应该将A处向上适度调整，使得温度计的液泡浸没在液体中且不接触烧杯底部。 （2）[1]探究物质吸热能力的实验中，需要控制不同物质的质量相同，需要天平测量，故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的水和煤油。 [2]实验中使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，实验中不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映。 （3）[1]根据转换法可知，用相同的热源通过加热时间的长短来比较吸热多少，现在加热时间相同，所以水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 [2]让质量相同的不同物质加热相同的时间，看温度的变化值，温度变化值大的物质吸热能力弱，比热容较小，图乙水升高的温度小于煤油升高的温度，说明了水的吸热能力大于煤油的吸热能力；水更适合做冷却剂。 （4）根据图像可知，质量相同时，加热5min时煤油升高的温度是水升高温度的2倍，根据可知，其比热容是水的比热容的一半，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），所以煤油的比热容为 【典例2】为了比较不同物质吸热能力，两小组同学分别利用不同实验装置进行实验。 A组同学选用如图甲的实验装置进行实验，B组同学用两个相同规格的电加热器分别对物质加热进行实验（如图丙），请回答下列问题： (1)在两个完全相同的烧杯中分别装入初温相同且 相等的水和煤油。用相同的酒精灯加热目的是：使水和煤油在相同时间内 相同。 (2)根据实验数据，甲组同学作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，可知：相同质量的水和煤油，当升高相同的温度时，水吸收的热量是煤油的 倍，依据（实验证据）是： 由此可知，水的吸热能力比煤油强，于是，我们引入了物理量 来表示不同物质的吸热、放热能力。 科学家测得，分析图乙的图像可知，c煤油= 。 (3)若用图丙中的实验装置进行实验，你认为，与酒精灯相比，选择电加热器来加热的优点有： ①更安全、环保；② 。 【答案】(1)质量 吸收的热量 (2)2 相同质量的水和煤油，升高相同的温度，水的加热时间是煤油的加热时间的2倍 比热容 (3)见解析 【解析】（1）[1]比较不同物质的吸热能力，需要控制物质的初温和质量相等，故两个完全相同的烧杯中装入初温相同且质量相同的水和煤油。 [2]相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相等，在不计热量损失的前提下，水和煤油加热相同时间吸收的热量相同。 （2）[1][2][3]由乙图可知，水和煤油都从68℃加热到98℃，温度都升高了30℃，水的加热时间20min，煤油的加热时间10min；因此当水和煤油升高相同的温度，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收热量的时间是煤油吸收热量时间的2倍，因为酒精灯在相同时间内放出的热量是相等的，故水吸收的热量是煤油的2倍。在物理学中，用来表示不同物体吸、放热本领的物理量叫做比热容。 [4]由实验数据可知，水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量是煤油的2倍。根据可知，在质量和温度变化量相同时，吸收的热量与比热容成正比，故煤油的比热容 （3）电加热器的加热功率更稳定，加热更均匀，减少实验误差；可以通过控制通电时间精确控制加热量，实验结果更准确。 【变式1】同学们在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，比较两种物质的吸热能力。 (1)在相同条件下用相同的电加热器分别给 相等的水和煤油加热使其升高相同的温度，通过比较 来比较吸收热量的多少，从而比较水和煤油的吸热能力； (2)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像a为水，b为煤油），由图像可知煤油的比热容为 J/（kg·℃），c水=4.2×103J/（kg·℃）； (3)另一小组的同学利用图甲所示装置对100g冰加热，每隔相同时间记录一次温度计的示数并观察物质状态，绘制出图乙的温度-时间图像：冰属于晶体，由B→C的过程（熔化过程），冰水混合物 （选填“需要”或“不需要”）吸收热量，内能 （选填“不变”、“增大”或“减小”）； (4)设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了 J的热量；c冰=2.1×103J/（kg·℃）,c水=4.2×103J/（kg·℃） 【答案】(1)质量 加热时间 (2)2.1×103 (3)需要 增大 (4)4.2×103 【解析】（1）[1]探究不同物质吸热情况时，根据控制变量法可知，应选用不同种类的物质，保持他们的质量、升高的温度相等。 [2]相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同，则液体在相同时间内吸收的热量相等，所以加热时间越长，液体吸收热量越多，故可以通过比较加热时间可间接比较吸收热量的多少。 （2）如图甲所示，水加热6min时，升高的温度 煤油加热3min时，升高的温度 故当煤油和水的温度升高20℃时，水被加热6min，煤油被加热3min，则它们吸收的热量之间的关系为 即 因为实验时液体质量相等、升高的温度相等 所以有 （3）[1]冰是晶体，熔化的条件是达到熔点，持续吸热，所以在熔化过程（B→C）中，需吸收热量。 [2]熔化过程中，物体不对外做功，则物体吸收热量后，内能会增大。 （4）如图乙所示，BC阶段共耗时 CD段耗时 故BC段吸收的热量等于CD段吸收的热量，则BC段吸收的热量 【变式2】为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，可以通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少，其中用到的物理方法是 ；（填任意一种即可） (2)加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ℃； (3)根据实验数据，小明作出了两种液体的温度随时间变化的图像如图丙所示。冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。若液体A是水，则液体B的比热容为 ；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (4)在对两种液体加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用电加热器更容易控制让两种液体在相同的时间内 相同。（选填“吸收的热量”或“升高的温度”） 【答案】(1)加热时间 转换法 (2)42 (3)A (4)吸收的热量 【解析】（1）[1][2]相同的装置加热，在相同时间内，加热装置放出的热量是相同的，实验中通过加热时间来反映物质吸收热量的多少，加热时间越长，吸收的热量越多，使用了转换法。 （2）如图乙所示，温度计的分度值为2℃，此时温度计示数是42℃。 （3）[1]如图丙所示，A、B两种物体加热相同的时间，吸收相同的热量，A升高的温度小于B升高的温度，说明A的吸热能力比B强，则相同质量的A和B物质，降低相同的温度，A释放的热量较多，所以应选液体A作为供暖物质，其效果更佳。 [2]由图丙可知，加热5min，A、B两种液体吸收相同的热量，A液体升高的温度为 B液体升高的温度为 即B升高的温度是A升高温度的2倍，且A、B质量相同，根据公式可知，B液体的比热容是A的一半，即 （4）用酒精灯加热，由于热量损失较多且很难调整火焰大小相同，不易控制两种液体在相同时间内吸收的热量相同；选用相同的电加热器，在相同时间内放出相等的热量，且热量损失较小，更容易控制让两种液体在相同时间吸收的热量相同。 【变式3】某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 (1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表： 实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 200 25 40 13.5 煤油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5.5 通过分析实验数据，可以得出结论： 吸热能力更强。 (3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是__________（选填序号）。 A． B． C． D． (4)使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现。第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是 。 (5)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是 。 【答案】(1)秒表 加热时间 (2)水 (3)C (4)酒精灯的火焰大小不同(5)水和煤油吸收的热量来自同一热源，在相同时间内吸收的热量相同 【解析】（1）[1][2]实验中，需要记录不同时刻水和煤油的温度，实验用到的测量工具为秒表；甲、乙两实验装置完全相同，酒精灯相同时间放出的热量相同，水和煤油相同时间吸收的热量相同，因此水和煤油吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来比较。 （2）分析表中的实验数据可知，水和煤油升高相同的温度，水的加热时间更长，吸收的热量更多，因此水的吸热能力强。 （3）AB．水和煤油的加热时间相同，吸收的热量相同，故AB不符合题意； CD．由表中数据可知，水和煤油升高相同的温度，水的加热时间更长，吸收的热量更多，若加热相同时间，水升温慢，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 （4）使质量相同的水升高相同的温度，水吸收的热量相同，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是：酒精灯的火焰大小不同，第1组同学酒精灯的火焰小。 （5）将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：水和煤油吸收的热量来自同一热源，在相同时间内吸收的热量相同。 二、温度、内能和热量的辨析 温度、内能和热量是热学中三个重要的物理概念，在中考中这三个概念的辨析是高频考点。 (1）内能与温度的关系：物体内能的变化，不一定会引起温度的变化，例如，晶体熔化时，吸收热量，内能增加，而温度保持不变。同样，水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，而温度保持不变。但物体温度变化内能一定变化。 (2）内能与热量的关系：物体的内能变化，不一定是吸收或放出热量，例如，一根铁丝的内能增大了，可能是放在炉火上加热了，也可能是反复弯折造成的。但物体吸收或放出热量时，一定会引起内能的变化。热量是一个过程量，内能是状态量，因此我们不能说“物体含有热量”,但可以说“物体具有内能”。 (3）热量与温度的关系：物体吸收或放出热量，温度不一定会变化，例如，晶体在凝固的过程中放出了热量，而温度并没有发生变化。物体的温度改变了，物体不一定是吸收或放出了热量，还有可能是做功了（物体对外界做功或外界对物体做功）。 【例3】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有热量多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．物体的温度升高，内能一定增加 D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【答案】C 【解析】A．热量是一个过程量，不能说物体含有热量的多少，故A错误； B．一个物体内能增加，温度有可能不变，例如晶体的熔化过程，吸收热量，但温度不变，故B错误； C．一个物体温度升高，其分子无规则运动更剧烈，其分子动能增加，所以内能一定增加，故C正确； D．发生热传递时热量是由高温物体转移到低温物体，若内能小的物体比内能大的物体温度高，则内能小的物体也可以将热量传递给内能大的物体，故D错误。 故选C。 【例4】关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能也保持不变 C．物体内能越大，其含有的热量越大 D．内能小的物体也可将热量传递给内能大的物体 【答案】D 【解析】A．内能的影响因素有温度、质量和状态，不能光考虑其中某个因素的变化而下结论，故A错误； B．冰是晶体，晶体熔化过程中，吸热温度不变，但内能增加，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故C错误； D．热传递的条件是有温度差；热传递的特点是高温物体放出热量，低温物体吸收热量，热量从高温物体传给低温物体，但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。 故选D。 【变式1】在冬天，关于热水袋的内能、热量、温度，以下说法正确的是（　　） A．热水袋内能增大，温度一定升高 B．热水袋温度升高，一定是从火炉那里吸收了热量 C．热水袋温度升高，内能一定增大 D．热水袋内能增大，一定是从火炉那里吸收了热量 【答案】C 【解析】A．内能增大可能是通过做功或热传递实现的，若热水袋在吸收热量时发生物态变化（如沸腾），温度可能不变，故A错误； B．温度升高可能是通过做功（如摩擦生热）实现的，不一定是吸收热量，故B错误； C．温度升高时，分子热运动加剧，分子动能增加，内能必然增大，故C正确； D．内能增大可能通过做功（如压缩或摩擦）实现，不一定是吸收热量，故D错误。 故选C。 【变式2】关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．0℃的水凝固成0℃的冰后，温度不变，内能不变 C．物体的内能减小，一定是放出了热量 D．热传递过程中，热量可能从内能小的物体向内能大的物体转移 【答案】D 【解析】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故A错误； B．0℃的水凝固成0℃的冰后，温度不变，但凝固的过程中放出热量，所以其内能减小，故B错误； C．物体内能减小，可能是放出了热量，也可能是对外界做了功，故C错误； D．热传递的条件是有温度差，热量由高温物体传向低温物体，内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体，故D正确。 故选D。 【变式3】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C．物体内能增大温度一定升高 D．物体的温度越高，所含热量越多 【答案】B 【解析】A．内能大小与物体的质量、材料、状态（物态）及温度都有关系。温度高但质量很小的物体，内能可能比温度低但质量很大的物体小，故A错误； B．热量传递的条件是温度差，不是内能大小。只要温度高，哪怕内能小，也能传热给温度低但内能大的物体，故B正确； C．晶体熔化时吸热，内能增加，但温度不变，故物体内能增加温度不一定升高，故C错误； D．“热量”是过程量，是热传递中内能变化的量度，不能说“含有”热量。只能说物体在某一状态下具有内能，故D错误。 故选 B。 三、对比热容的理解 对比热容的理解与应用、是中考中常考的考点。比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类及其状态有关，与物体质量的大小、温度的高低、是否吸收热量均无关。同一种物质在状态不变时，比热容是一个确定的值。 【典例5】关于比热容，下列说法中正确的是（   ） A．比热容是物质的一种特性，跟物体的质量、吸热多少、温度高低无关 B．吸收热量越多的物体比热容越大 C．一块铁的比热容比一颗铁钉的比热容大 D．同种物质的比热容一定相同 【答案】A 【解析】A．比热容是物质的一种特性，和物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系，只与物质的种类、状态有关，故A正确； B．根据吸放热的公式Q=cmΔt可知，吸收热量的多少是物质的比热容、质量和温度变化共同决定的，单独的任意一项或者两项都不能决定吸收或者放出的热量的多少，故B错误； C．一块铁和一颗铁钉都是由铁制成的，因此比热容相同，故C错误； D．同种物质状态不同，比热容就不同，如水和冰的比热容不同，故D错误。 故选A。 【变式1】关于比热容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．物体的比热容跟物体的质量成反比 C．物体的比热容跟物体升高的温度成反比 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 【解析】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、物体升高的温度均无关，故ABC错误，D正确。 故选D。 【变式2】关于比热容，下列说法正确的是（    ） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身性质，与质量、吸热或放热多少无关 D．温度变化越大，比热容越大 【答案】C 【解析】比热容是物质的一种特性，其大小由物质种类和状态决定，与物体吸收或放出的热量、质量、温度变化等因素无关。  故C正确，ABD错误。 故选C。 【变式3】关于比热容，下列说法正确的是（    ） A．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 B．物质的质量越大，它的比热容越大 C．比热容跟物质吸收或放出的热量的多少有关 D．升高相同的温度，吸收热量越多的物质比热容越大 【答案】A 【解析】A．比热容是物质的一种特性，与质量、吸收或放出的热量均无关，故A正确； B．比热容是物质的一种特性，与质量无关。故B错误； C．比热容是物质的一种特性，与吸收或放出的热量无关。故C错误； D．根据吸热公式可知，在升高相同温度的条件下，要通过吸收热量的多少来比较比热容的大小，还需要控制物质的质量相同。该选项没有明确质量相等，因此吸收热量越多的物质比热容不一定越大。故D错误。 故选A。 四、热量的计算 利用吸、放热公式及其变形公式进行相关热量的计算是中考常考的内容。 (1）公式 Q = cm At 只适用于物质在温度升高或降低时吸热或放热的计算，不适用于在物态变化过程中吸热或放热的计算，因为此时比热容会发生变化。 (2）在审题时，需要注意抓住关键词语，如“升高”“升高了”“升高到”“降低”“降低了”“降低到”的物理含义。 (3）在涉及热传递的过程中，往往会应用热平衡方程 Q 吸＝ Q 放进行解答，此时需注意两物体的末温是相同的。 【典例6】热处理是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，体积为的金属块加热到，然后放在室温为的空气中自然冷却。求：【金属块的比热容为，水的比热容为】 (1)求该金属块的密度。 (2)金属块在冷却过程中放出的热量； (3)若把这些热量全部用于给、的水加热，在标准大气压下，水温度升高了多少摄氏度？ 【答案】(1)7.5×103kg/m3 (2)2.94×105J (3)65℃ 【解析】（1）金属块的密度 （2）金属块放出的热量Q放=c金属m金属Δt金属=0.49×103J/(kg•℃)×1.5kg×(420℃-20℃)=2.94×105J （3）由题知，水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105J 由Q吸=cmΔt得，水的温度变化量 则水温升高到t水=Δt水+t0=70℃+35℃=105℃ 由于标准大气压下水的沸点为100℃，所以在标准大气压下水升高的温度为Δt'=100℃-35℃=65℃ 【典例7】若某个铜球的比热容为0.39×103J/（kg·℃），则半个铜球的比热容为 J/（kg·℃）。一滴酒精的比热容小于一滴水的比热容，则一大桶酒精和一滴水相比较，它们的比热容较大的是 。小滨同学用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热，给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加：得到的实验数据如下图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg·℃）。 【答案】 水 【解析】[1]比热容是物质的属性，与物质的种类和状态有关，与物体的质量无关，因此半个铜球的比热容为。 [2]比热容是物质的属性，与物质的种类和状态有关，与质量无关，因此一大桶酒精和一滴水相比较，仍然是水的比热容大。 [3]据图可知，16min水升高的温度是 则水吸收的热量为 [4]由于使用相同的电加热器，则相同时间内物质吸收的热量相同，据图可知，另一中液体加热8min，温度升高 此时另一种液体吸收的热量为 另一种液体的比热容为 【典例8】质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知，在15min时，水放出的热量为 J，另一种液体的比热容是 。【】 【答案】4.2×104 2.1×103J/(kg·℃) 【解析】[1]由题意可知，质量相同的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，由图可知，甲物质温度降低的少，由可知，甲的比热容大；因c水>c液，故甲物质为水。由图可知，在15min时，水的温度变化为20℃，则水放出的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2×104J [2]在相同时间内甲、乙放出的热量相等，由图可知，在第15min时，甲温度变化量Δt甲=60℃-40℃=20℃ 乙温度变化量Δt乙=60℃-20℃=40℃ 在质量和放出的热量相同时，由可得 则乙物质的比热容为 【变式1】甲、乙两种物质的质量之比是3︰2，吸收热量之比是1︰2，乙的比热容是甲的比热容的2倍，则甲、乙升高温度之比为（　　） A．2︰3 B．3︰2 C．1︰6 D．6︰1 【答案】A 【解析】根据题意可知，质量之比为m甲︰m乙=3︰2，吸收的热量之比Q甲︰Q乙=1︰2，甲、乙的比热容之比c甲︰c乙=1︰2，根据公式Q=cmΔt可得，甲、乙升高的温度之比为，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式2】质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知，则下列说法中正确的是（　　） A．0~12min，乙液体的温度降低了 B．甲液体不是水 C．乙液体的比热容为 D．0~12min，甲液体放出了的热量 【答案】C 【解析】A．由图可知，0~12min，乙液体由60℃降到20℃，温度降低了，故A错误； B．由图可知，0~12min，甲液体由60℃降到40℃，温度降低了20℃，根据可知，放出热量相等的情况下，比热容越大的物体温度变化量越小，甲温度变化较小，故甲的比热容较大，由于，故甲液体为水，故B错误； C．两种液体在相同时间内放出的热量相等，即，则 代入数据可得 解得，故C正确； D．0~12min，甲液体放出了的热量为 故D错误。 故选C。 【变式3】在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到570℃后，立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到70℃。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是多少℃？ 【答案】(1) (2)0.21×103J/（kg·℃） (3)100℃ 【解析】（1）水吸收的热量 （2）由题意可知，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 根据可得，金属块的比热容 （3）这些热水继续吸收2.1×105J的热量后，水升高的温度 水的末温 由于在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水的实际末温为100℃。 【巩固训练】 1．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆沙漠地区昼夜温差大的特点。下列现象中，与沙漠昼夜温差大原因不同的是（    ） A．海边昼夜温差比沙漠小 B．我国北方楼房中的暖气用水作为介质 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 D．寒冷的冬季，在北方的菜窖里面放几桶水能使菜窖内的温度不会太低 【答案】D 【解析】A．海边昼夜温差比沙漠小，是因为水的比热容比沙子大，吸收或释放相同热量时温度变化小，与沙漠温差大的原因（沙子比热容小）都属于物质的比热容属性的应用范畴，故A不符合题意； B．暖气用水作为介质，利用水的比热容大，可携带更多热量，也属于比热容的应用，故B不符合题意； C．生物体内水分调节温度，同样基于水的比热容大，温度变化小，同样属于比热容的应用，故C不符合题意； D．菜窖中放水桶：水凝固时放热，可防止温度过低，这与比热容无关，而是物态变化的应用，跟沙漠温差大的原因不同，故D符合题意。 故选 D。 2．关于内能、热量、温度，下列说法正确的是（　　） A．0℃的物体没有内能 B．物体放出热量，温度可能不变 C．物体温度越高，含有的热量越多 D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【答案】B 【解析】A．内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体（无论温度高低）的分子都在永不停息地做无规则运动，因此都具有内能。0℃的物体也不例外，故A错误； B．晶体凝固时会放出热量，但温度始终保持在熔点（凝固点）不变（如冰熔化为水或水凝固为冰时，温度保持 0℃）。因此物体放出热量时温度可能不变，故B正确； C．热量是一个过程量，不能说含有或具有热量，故C错误； D．热量传递的方向取决于温度高低，而非内能大小。热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，即使内能小的物体，若温度更高，热量也会从其传递到内能大但温度低的物体，故D错误。 故选B。 3．A、B两物体质量相等，温度均为20℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为70℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯。甲杯中水和A温度相同时水温降低了10℃，乙杯中水和B温度相同时水温降低了20℃，不考虑热损失，则A、B两物体的比热容之比为（   ） A．1:3 B．3:5 C．1:2 D．3:8 【答案】D 【解析】甲、乙两杯水质量相等，最终放出的热量之比 A、B两物体吸热之比等于甲、乙两杯水质量相等，最终放出的热量之比，即 则A、B两物体的比热容之比为 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　） A．地球上南极洲的常年平均气温低于0℃，所以南极洲的内能也为负值 B．再冷的冰山也有热量，不过质量越大的冰山含有的热量也就越多 C．如果南极冰川的温度升高，它们的吸热能力也一定会增加 D．装在杯子里的冰块吸收热量熔化的过程中，内能增加，温度不变 【答案】D 【解析】A．任何物体都具有内能，内能都是正值，没有负值，故A错误； B．热量是过程量，不能说“有”“含有”“具有”，可以说“吸收”或放出。故B错误； C．比热容反映了物质的吸热能力，冰的比热容是一定的，不会随温度、质量、体积的变化而变化，即冰的吸热能力是不变的，故C错误； D．冰是晶体，在熔化的过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故D正确。 故选D。 5．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为20℃和70℃，现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（    ）（不计热量散失和水的质量的变化） A．45 B．60 C．65 D．75 【答案】B 【解析】由题可知，金属球放入甲容器，平衡后水温 ，设金属球质量为，热平衡后 化简得① 因为第一次平衡时与甲容器的水同温，从甲容器取出金属球时，金属球的温度是，放入乙容器时，乙容器初温 ，金属球初温，设最终共同温度为 ，热平衡后有② 联立①②两式解得，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．下列现象中属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．冬天时搓手取暖 B．反复捶打铁片，铁片变热 C．用开水加热牛奶 D．用锯子锯木头，锯条发热 【答案】C 【解析】A．冬天手冷的时候，两手相互搓搓就暖和了，这是利用做功来改变物体内能的，故A不符合题意； B．用锤头反复捶打铁片，铁片的温度升高，这是通过做功来改变物体内能的，故B不符合题意； C．用开水加热牛奶，牛奶吸收热量，内能增加，这是通过热传递改变了物体的内能，故C符合题意； D．用锯条锯木头，锯条发热是通过摩擦生热，是利用做功来改变物体内能的，故D不符合题意。 故选C。 7．物理来源于生活。下列生活情景中，不属于扩散现象的是（　　） A．离桌子很远都能闻到大盘鸡的香味 B．扫地时，看到灰尘四处飞舞 C．牡丹花开了，阳台上香气四溢 D．打开瓶盖，可以闻到陈醋的味道 【答案】B 【解析】A．离桌子很远都能闻到大盘鸡的香味，是因为香味分子做无规则运动，进入空气中，这是扩散现象，故A不符合题意； B．灰尘四处飞舞是物体的机械运动，不是扩散现象，故B符合题意； C．香气四溢，是因为花香分子做无规则运动，进入空气中，这是扩散现象，故C不符合题意； D．闻到陈醋的味道，是因为陈醋分子做无规则运动，进入空气中，这是扩散现象，故D不符合题意。 故选B。 8．下列事例中，不能说明分子不停地做无规则运动的是（    ） A．打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气 B．衣柜中放“卫生球”后，打开衣柜能闻到“卫生球”的气味 C．打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D．将一滴红墨水轻轻滴在一杯清水中，过一段时间后，整杯水变红了 【答案】C 【解析】A．香水的香气扩散到整个房间，是香水分子无规则运动的结果，能说明分子不停地做无规则运动，故A不符合题意； B．卫生球的气味扩散到衣柜外，是卫生球分子无规则运动的结果，能说明分子不停地做无规则运动，故B不符合题意； C．灰尘是肉眼可见的固体颗粒，其飞舞属于宏观物体的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故C符合题意； D．红墨水在水中扩散，是红墨水分子和水分子无规则运动的结果，能说明分子不停地做无规则运动，故D不符合题意。 故选C。 9．王安石在《梅花》中写道：“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”闻到远处梅花香味是因为（　　） A．分子之间有间隙 B．花香分子在不停地做无规则运动 C．分子间存在引力，将香味分子吸引到远处 D．温度越低，花香分子的内能越大，运动越剧烈 【答案】B 【解析】A．分子之间有间隙，这一特点主要体现在物质的状态变化（如气体容易被压缩）等方面，与闻到远处梅花香味的现象无关，故A不符合题意； B．闻到远处梅花的香味，是因为梅花的花香分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，被人闻到，这是扩散现象，故B符合题意； C．分子间存在引力，主要体现在固体很难被拉伸等现象上，不是闻到香味的原因，故C不符合题意； D．内能与温度有关，温度越高，花香分子的内能越大，运动越剧烈；温度越低，花香分子内能越小，运动越缓慢，故D不符合题意。 故选B。 10．新疆奶茶是中国新疆地区多民族日常饮用的特色咸味茶饮，通常以砖茶与鲜奶熬煮，使茶乳交融后加盐调味。下列说法正确的是（　　） A．熬煮奶茶时，奶茶的温度升高，含有的热量逐渐增多 B．熬煮奶茶时，奶茶的温度升高，内能不断增加 C．用天然气灶熬煮奶茶，灶火开得越大，天然气的热值越大 D．将熬煮好的奶茶盛在碗中降温，奶茶将温度传递给碗和周围的空气 【答案】B 【解析】A．熬煮奶茶时，奶茶的温度升高，含有的内能增多，热量是过程量，不能说“含有热量”，故A错误； B．熬煮奶茶时，奶茶吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确； C．热值是燃料的一种属性，与燃料的种类有关，用天然气灶熬煮奶茶，灶火开得越大，天然气的种类没有发生改变，其热值不变，故C错误； D．将熬煮好的奶茶盛在碗中降温，奶茶将热量传递给碗和周围的空气，热传递传递的是热量，不是温度，故D错误。 故选B。 11．关于下面四幅图的说法，正确的是（　　） A．甲图：活塞压缩空气做功，棉花燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同 B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶内出现的白雾是小水珠液化成的水蒸气 C．丙图：已知二氧化氮的密度比空气的大，抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象 D．丁图：钻木取火是通过热传递改变木头的内能 【答案】A 【解析】A．活塞压缩空气做功，棉花燃烧，将机械能转化为内能，热机的压缩冲程也是将机械能转化为内能，原理相同，故A正确； B．瓶内空气推开瓶塞，即对瓶塞做功，将内能转化为机械能，内能减少，温度降低，瓶内出现的白雾是水蒸气液化成的小水珠，故B错误； C．已知二氧化氮的密度比空气的大，抽出玻璃板，比空气密度大的二氧化氮气体在重力作用下向下运动，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，不能说明气体间可以发生扩散现象，故C错误； D．丁图钻木取火是通过摩擦做功使木头的内能增大，并非依靠热传递，故D错误。 故选A。 12．如图1所示，相同的甲、乙两个烧杯中装了相同质量的水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图2所示的水温与加热时间的图线，则下列说法正确的（    ） A．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量不同 B．吸收相同的热量，甲杯的水升高的温度比乙杯多 C．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2∶3 D．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为3∶2 【答案】D 【解析】A．由图2可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min，两杯水的水温都从20℃变为40℃，都升高了20℃，根据可知，两杯水吸收的热量相同，故A错误； B．由于甲、乙两个烧杯中装了相同质量的水，若两杯水吸收相同的热量，根据可知，两杯水升高的温度相同，故B错误； C．都升到40℃时，甲、乙两杯中的水吸收的热量相同，则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为，故C错误； D．加热相同的时间，甲、乙两杯水吸收的热量之比为，根据可知，两杯水升高的温度之比为，故D正确。 故选D。 13．质量、温度相同的甲、乙两物体，将乙投入一杯热水中，达到热平衡时，水温下降，将乙取出，再把甲投入这杯水中，达到热平衡时，水温又下降，若热量和水的质量损失可忽略不计，则（　　） A．甲的比热容较大 B．乙的比热容较大 C．甲、乙的比热容一样大 D．无法确定哪个比热容比较大 【答案】A 【解析】乙吸收的热量等于水放出的热量，则 ① 甲吸收的热量等于水放出的热量，则 ② 联立①②可得， 设乙的温度升高量为 甲的温度升高量为 则 代入得 由于，，因此，即。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的某液体和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，（）据此判断（　　） ①甲液体是水 ②甲液体与乙液体的比热容之比是1:2 ③加热20分钟时间，水吸收的热量是甲的两倍 ④甲在10分钟内吸收的热量是： A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 【答案】B 【解析】①已知水的比热容比较大，分析图像可知，相同的加热时间下，乙液体升高的慢，所以乙液体是水。故①错误，故ACD不符合题意； ②由图像可知，用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min，物质甲温度升高60℃需要10min。所以质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为 由公式得，当两种液体质量相同，温度变化量相同，液体的比热容之比等于他们的吸收热量之比，此时吸热之比为1:2，所以甲乙的比热容之比为1:2。故②正确； ③实验时采用的转换法，将物体吸收热量的多少转换为同一热源加热时间的长短，现在两个液体加热时间均为20min，所以甲乙两液体吸收热量相同；故③错误； ④甲10min吸收的热量与水10min吸收的热量相同，是水加热20min吸收热量的一半，故吸热大小为 故④正确。故B符合题意。 故选B。 15．为了测定某种金属块的比热容，把质量为的金属块加热到，再投入、20℃的水中，混合后最终水的温度为40℃。若不计热损失，则水吸收的热量 J，该金属的比热容为 。 【答案】8400 280 【解析】[1]水吸收的热量 [2]若不计热损失，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 金属的比热容 16．已知一杯水的质量为2kg，水的初温为30℃，水需要吸收 J的热量才能加热成80℃的热水，另有一杯冷水的质量为3kg，冷水的初温为10℃，现把热水和冷水均匀的混合在一起，若不计热损失，则热平衡后的水末温是 ℃。 【答案】420000 38 【解析】【小题1】[1][2]由 ，可得质量的水，温度升高 ，吸收的热量 设这些热水与质量为3kg，初温为10℃冷水混合达到热平衡后的温度为T，则有 热水放热，冷水吸热 根据热平衡 ，消去后得 解得 17．在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水，吸收4.2×106J的热量后，水升高的温度是 ℃；若将20℃的冷水和80℃的热水混合，测得混合后的温度为60℃，不计热量损失，可知，冷水和热水的质量比是 。【已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）】 【答案】80 1∶2 【解析】[1]水升高的温度为 在一标准大气压下水的沸点为100℃，所以实际水升高的温度为 [2]将20℃的冷水和80℃的热水混合，测得混合后的温度为60℃，不计热量损失，则冷水和热水吸收和放出的热量相等，根据可知，比热容和吸放热相同时，质量和温度变化量成反比，则冷水和热水的质量比为 18．如图所示，是2kg的甲与1kg的乙混合时，温度随时间变化的图像。假设这个过程中没有热量损失，0~0.3min内，乙物质内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），甲放出的热量与乙吸收的热量之比是 ，甲与乙的比热容之比是 。 【答案】增大 1∶1 1∶4 【解析】[1]由图可知，0~0.3min内，乙物质吸收热量温度升高，内能增大。 [2]假设这个过程中没有热量损失，则甲放出的热量完全被乙吸收，甲放出的热量与乙吸收的热量之比是。 [3]根据可知，甲与乙的比热容之比是 19．把温度较高的金属球放在水中，水面上方出现了“白气”，“白气”的形成需要 （填“吸热”或“放热”），现有完全相同的两高温金属球甲和乙，先将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了8℃；迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了6℃。若开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，不计水的质量变化、状态变化和热量损失，热平衡后会使水的温度升高 ℃。 【答案】放热 12.8 【解析】[1]水面上方出现的“白气”是液化现象，液化放热。 [2]甲球投入水中时，热平衡后水的温度升高8℃，则此时水的末温为，甲球的末温也为，根据热平衡方程，可得甲球放出的热量等于水吸收的热量，即……① 再将乙球投入水中时，热平衡后又使水的温度升高了6℃，则水的末温为 乙球温度的末温也是，根据热平衡方程，可得乙球放出的热量等于水吸收的热量，即……② 联立①②，可得， 甲、乙两球一起投入水中时，水升高的温度为，此时水的末温为，两球的末温也为，根据热平衡方程，可得两球放出的热量等于水吸收的热量，即 将和代入上式，解之得，故热平衡后会使水的温度升高12.8℃。 20．用两个规格相同的电加热器，分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示。结合图像判断，甲乙都加热10min时，甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量，甲液体的比热容 乙液体的比热容（两空均填“大于”、“等于”或“小于”）。如果乙液体是水，则甲液体的比热容为 J/（kg·℃）。若乙中的水在前20min内吸收2.52×104J的热量，则1.68×104J的热量可以使甲从0上升至 ℃。（不计热量损失） 【答案】等于 小于 2.1×103 60 【解析】[1]用两个规格相同的电加热器，分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热，甲、乙都加热10min时，两个规格相同的电加热器放出热量相同，则两种液体吸收的热量也相等，所以甲液体吸收的热量等于乙液体吸收的热量。 [2]由于加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式Q吸=cmΔt可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小于乙的比热容。 [3]由图可知，两液体都从0加热到60℃时，甲需要10min，而乙需要20min，即乙需要的时间是甲的两倍，那么吸收的热量 2Q甲=Q乙 所以 2c甲mΔt=c乙mΔt由于乙液体是水，比热容为4.2×103J/（kg·℃），则甲液体的比热容 [4]若乙中的水在前20min内吸收2.52×104J的热量，则10min内吸收的热量为1.25×104J，由于加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，则甲液体前10min内吸收的热量为1.25×104J，温度达到60℃，由图可知，甲液体温度达到60℃后，继续吸热，温度保持不变，所以1.68×104J的热量可以使甲从0上升至60℃。 21．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜之间温度变化却没有这么明显，这是由砂石与水的 不同造成的。炎热的夏季，海边晚上吹的是 （选填“海风”或“陆风”）。 【答案】比热容 陆风 【解析】[1]沿海地区，水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小。 [2]由于陆地上砂石的比热容比海水的比热容小，晚上，地面比大海降温快，地面冷空气密度较大，冷空气下降，海面上空较热的空气就会流过来补充，在靠近地面的冷空气就会沿陆地吹向大海，形成陆风。 22．小丽用相同的电加热器分别对质量为0.3kg的水和0.7kg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】3.78×104 0.9×103 【解析】[1]由图知，水在16min内初温t0=10℃，末温为40℃，16min内水吸收的热量 [2]水16min吸收的热量是3.78×104J，所以水8min吸收的热量为 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1.89×104J，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=cm△t可知另一种液体的比热容为 23．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，如图甲所示，使用相同规格的电加热器给质量相等的a和b两种液体加热，图乙是他根据实验数据绘制的图像。 (1)实验中选择相同规格的电加热器，电加热器内能是通过 方式增加的； (2)本实验是通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映物质吸热的多少； (3)已知a，b液体的比热容之比是，则图乙中，图线②反映的是液体 （填“a”或“b”）温度随时间变化的规律。实验中该同学发现，每加热2min液体a的温度升高5℃，则图乙中 ℃。（不计热损失） 【答案】(1)做功 (2)加热的时间 (3)a 20 【解析】（1）实验中电加热器中电流做功消耗电能，产生内能，所以电加热器内能是通过做功的方式增加的。 （2）用相同的加热器加热，在相同时间内，加热器放出的热量是相同的，不同时间放出的热量不同，液体吸收的热量也不同，所以实验中可以通过加热时间来反映物质吸收热量的多少。 （3）[1]a、b两种液体比热容之比为5∶4，说明a的比热容比b的大。根据图乙可知，加热相同时间，两种液体吸收的热量是相同的，温度变化慢的，吸热能力越强，由图可知，图线①升高快，表示的物体吸热能力弱，比热容小，所以图线①反映的是液体b。图线②反映的是液体a。 [2]每加热2min液体a的温度升高5℃，所以加热16min，a升高的温度 a的末温为，则 24．如图所示，小明在“比较不同物质吸热的情况”实验中，把水和煤油分别倒入相同的烧杯中。 (1)实验中水和煤油的 相同； (2)要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材及天平外，测量工具还需要是 。装置中还要控制两个酒精灯 （选填“灯内的酒精量”或“火焰的大小”）相同； (3)相同的时间内，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量，小明将实验数据记入表格，通过分析表中数据可知：煤油比水的吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 时间/min 0 1 2 3 4 5 水温/℃ 20 30 40 50 60 70 煤油温度/℃ 20 41 62 83 104 125 (4)如图丙是实验时其他组同学作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像，由图丙能得到煤油的比热容是 J/(kg·℃)； (5)实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，如图丁所示，在BC阶段中C点处物质的内能 （填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能。 【答案】(1)质量 (2)秒表 火焰的大小 (3)等于 弱 (4)2.1×103 (5)大于 【解析】（1）比较不同物质吸热的情况实验中，由控制变量法，需控制水和煤油的质量相同。 （2）[1]由转换法，实验需测量加热时间来体现物质吸收热量的多少，因此还需要秒表。 [2]为保证相同时间内水和煤油吸收的热量相同，需控制两个酒精灯火焰的大小相同，火焰大小决定单位时间放热多少。 （3）[1]实验用“相同的酒精灯”，且控制了火焰大小一致，意味着酒精灯单位时间内放出的热量相同。忽略烧杯、空气吸收的少量热量，则加热时间相同时，水和煤油吸收的热量相等。 [2]由表格数据，加热时间相同，即吸收相同的热量，煤油升高的温度更高，和水对比温度容易改变，说明其吸热能力比水弱。 （4）由图丙所示，加热时间反映吸收热量的多少，升高相同的温度时，Q水吸：Q煤油吸=2:1，根据Q吸=cmΔt，质量m和温度的变化量Δt相同，则有 （5）冰是晶体，在BC阶段（熔化过程）中持续吸热，内能增加，因此C点处物质的内能大于B点处的内能。 25．在1标准大气压下，质量为1kg，初温为30℃的水吸收热量后，其温度升高多少℃？末温为多少℃？ 【答案】70℃ 100℃ 【解析】初温为30℃的水吸收热量后，计算可得升高的温度为 由于标准气压下水的沸点是100℃，即末温是100℃，水的初温是30℃，则水升高的温度应为 26．如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，若热水器吸的太阳能，可以使100L的水温度升高50℃。已知水的比热容，水的密度为： (1)水的质量； (2)水吸收的热量。 【答案】(1)100 kg (2)2.1×107J 【解析】（1）水的体积为V=100L=0.1m3 根据题意可得水的质量为 （2）水吸收的热量为 27．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈用热水给小明加热瓶装牛奶。如图所示，热水的质量为，初温为；牛奶的质量为，初温为。最终水和牛奶的温度为50℃。不计热量损失，忽略牛奶瓶质量，，求： (1)这个过程中热水放出的热量； (2)牛奶的比热容。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）设热水的质量为m水，初温为t0，末温为t，比热容为c水，热水放出的热量Q放=c水 m水(t0- t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg×(60℃-50℃)=1.68×104J （2）设牛奶的质量为m奶，初温为t´0，末温为t´，比热容为c奶，不计热量损失，牛奶吸收的热量等于热水放出的热量，即Q吸=Q放=1.68×10⁴J 牛奶吸收的热量Q吸=c奶m奶(t´-t´0) 所以，牛奶的比热容c奶== 28．如图，“34°趵突泉白酒”被很多老济南人所推崇。“34°”是指这种白酒中的酒精含量占总体积的34%，其余部分可以认为是纯净的水。小亮在家里地下室找到一瓶2000年生产的“34°趵突泉白酒”，因存放年份略长、加之密封不严，经测量仅剩余100mL，“度数”也已下降至“30°”，假设纯酒精的密度为0.8×103kg/m3，纯酒精的比热容为2.4×103J/(kg•℃)，你能否推导、计算出这瓶“30°趵突泉白酒”的比热容大约是多大吗？（最终计算结果如除不尽，可保留一位小数） 【答案】3740.4 J/(kg·°C) 【解析】剩余白酒总体积 “30°”表示酒精体积占总体积的30%，因此剩余白酒中酒精的体积 剩余白酒中水的体积 则酒精的质量 水的质量 设白酒的比热容为c，当白酒温度升高Δt时，酒精吸收的热量，水吸收的热量，总热量 联立得 约去Δt，整理得 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三章 内能 章末复习 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 4 【知识梳理】 4 一、热量 比热容 4 二、分子动理论的初步知识 5 三、内能 6 【重、难点突破】 7 一、探究物质吸热能力中的方法应用 7 二、温度、内能和热量的辨析 11 三、对比热容的理解 12 四、热量的计算 13 【巩固训练】 16 【学习目标】 （一）学习目标 核心素养 具体目标内容 物理观念：建立“宏观热现象（如温度变化、扩散）→微观本质（分子运动、内能变化）→定量计算（比热容、热量）” 的完整认知体系； 科学思维：通过对比 “热量、温度、内能” 的区别、“分子间作用力与距离的关系”，培养逻辑辨析、归纳总结能力，理解 “特性”“过程量” 等物理概念的严谨性。 1. 明确热量的定义、属性，及与温度的关系；熟记比热容的概念、特性，知道水的比热容及应用；能准确默写并理解热量计算的吸热公式和放热公式，明确各物理量的单位及的含义。 2.复述分子动理论三要点：物质由大量分子、原子构成；分子永不停息做无规则运动；分子间存在引力和斥力；明确扩散现象的条件、影响因素，及证明的结论；理解分子间作用力与距离的关系，且作用力随距离增大而减小、减小而增大。 3. 明确内能的定义、普遍性，及影响因素； 区分改变内能的两种方法：热传递、做功，知道二者在改变内能上是等效的。 科学探究：通过对生活热现象的分析、热量计算的应用，提升 “从生活到物理、从理论到实践” 的迁移能力； 问题解决：能运用核心公式和概念，精准解决概念辨析、定量计算、现象解释三类典型问题，培养严谨的计算习惯和逻辑推理能力。 1.能准确区分“热量、温度、内能”的不同，纠正常见错误表述；能运用比热容解释生活现象，结合热量公式计算实际问题。 2.能根据扩散现象判断分子运动的剧烈程度，结合温度变化分析扩散快慢；能根据分子间作用力解释宏观现象，“气体易扩散；能判断具体场景中内能的改变方法，并说明实质（转化 vs 转移）。 3.能综合分子动理论和内能知识，解释“温度升高→分子动能增大→内能增大”的逻辑链；能结合比热容和热量计算，解决跨场景问题。 科学态度：形成 “严谨辨析概念、重视实证证据、合理应用知识” 的学习习惯； 社会责任：通过物理知识与生活、自然的关联，建立 “用科学知识解释自然、服务社会、践行环保” 的认知。 1.在辨析“热量、温度、内能”的易混点时，体会物理概念的“精准性”，养成“不主观臆断、尊重定义”的科学习惯；在分析分子动理论的实验证据时，感受 “微观现象需宏观证据支撑” 的科学思维，培养实证意识。 2.通过比热容在生活、自然中的应用，感受 “物理知识服务于生活和自然”的价值，激发学习兴趣；通过内能改变方法的应用，理解“能量转化与转移”的普遍性，建立 “节约能源、合理利用能量” 的意识。 3.结合水的比热容对气候的调节作用，认识“保护水资源”对维持生态平衡的重要性，培养环保意识；在热量计算的实际问题中，理解“节能降耗”的物理原理，树立低碳生活理念。 （二）重点难点 1.重点 （1）比热容的定义、特性、水的比热容及应用，热量计算公式的应用；分子动理论三要点及扩散现象的解释；内能的定义、普遍性、影响因素，改变内能的两种方法及等效性。 （2）运用比热容解释生活和自然现象；运用热量公式进行吸热、放热的定量计算；区分具体场景中内能的改变方法，并说明实质。 2.难点 （1）热量、温度、内能的区别；分子间作用力与距离的关系的大小对比，及对应的“显引力/斥力/不显力”，难以直观理解微观关系。 （2）热传递与做功改变内能的本质区别，易混淆“转移”和“转化”的含义；比热容“与质量、吸放热无关”的特性，易误认为“物体吸热越多，比热容越大”或 “质量越大，比热容越小”。 （3）从“分子运动剧烈程度→分子动能→内能” 的微观到宏观的逻辑链，难以将微观现象与宏观内能变化关联；结合比热容、热量计算、内能改变，解决多知识点综合题。 【思维导图】 【知识梳理】 一、热量 比热容 1.热量 （1）概念：在 中，传递热的多少叫热量。 （2）热量是 ，是从一个物体（或物体的一部分）到另一个物体（或物体的另一部分）转移的那一部分能量。 （3）热量与温度的关系：吸收热量温度 升高，如晶体（冰）熔化过程，吸热但温度不变；放出热量温度 降低，如水凝固过程，放热但温度不变。 （4）热量只能说 或 ，不能说“含有”或“具有”。 2.比较不同物质的吸热情况 （1）结论：不同物质的吸热情况一般 （相同/不同）； （2）实验方法： 、 、 3.比热容 （1）概念：一定质量的某种物质，在温度升高（降低）时吸收（放出）的热量与它的质量和升高（降低）的温度的乘积之比，叫这种物质的比热容。 （2）定义式： （3）单位： （4）决定因素： 、 （5）说明：比热容是物质的一种 4.水的比热容 （1）大小： （2）在常见物质中，水的比热容最大，可以用作 、 、 等。 5.热量的计算 （1）吸热公式： （2）放热公式： 注：公式中：Q——吸收（放出）热量的多少，单位焦耳（J）；c——比热容，单位焦每千克摄氏度[J/(kg·℃）]；m——质量，单位千克（kg）；t0——初温，单位摄氏度（℃）；t——末温，单位摄氏度（℃）；△t——温度的变化，单位摄氏度（℃）。 二、分子动理论的初步知识 1.常见物质是由大量的 、 构成的。 2.构成物质的分子在 运动。 3.扩散： （1）两种 （相同/不同）的物质组成的物体 时，彼此进入对方的现象，叫扩散。 （2）温度越 ，扩散现象越 ，分子运动越 。 （3）扩散现象证明了 和 。 4.分子之间存在相互作用的 和 。分子间的相互作用力与分子间的距离有关，分子间的相互作用力（引力和斥力）随分子间距离的增大而 ，随分子间距离的减小而 ；分子间的距离（r） 平衡距离（r0）时，引力等于斥力，分子对外不显力；分子间的距离（r） 平衡距离（r0）时，引力大于斥力，分子对外显示为引力；分子间的距离（r） 平衡距离（r0）时，引力小于斥力，分子对外显示为斥力。 三、内能 1.概念：物体内所有分子 的动能和 的总和叫物体的内能。 2.影响内能的因素： 、 、 、 、 等。 3.普遍性： 物体在 情况下都具有内能。 4.改变内能的方法： （1）热传递 ①概念：内能从一个物体（或物体的一部分）转移到另一物体（或物体的另一部分）的过程，叫热传递； ②条件：存在 ； ③实质：同种形式能的 ； ④热量：在热传递分过程中，转移的那部分能量叫热量； ⑤物体吸热，内能 ；物体放热，内能 。 （2）做功 ①实质：不同形式能的 ； ②对物体做功，内能 ；物体对外做功，内能 。 （3）做功和热传递在改变内能上是 。 【重、难点突破】 一、探究物质吸热能力中的方法应用 探究不同物质的吸热能力，有两种探究方案。 方案一：让两种物质升高相同的温度，比较吸收热量的多少； 方案ニ：让两种物质吸收相同的热量，比较升高温度的大小。探究中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。该实验中用到的另一个最主要的方法是控制变量法。 【典例1】小林同学为了探究不同物质的吸热能力，选用了如图甲所示的装置进行实验，在相同烧杯中装有初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯进行加热，根据实验数据绘制了如图乙的温度与时间变化关系图像。 (1)若在组装甲实验装置时发现温度计的玻璃泡触碰到了杯底，应该将图甲装置中的 （选填“A处向上”、“B处向下”）适度调整； (2)烧杯内水和煤油两种液体的 （选填“质量”或“体积”）应当相等；该实验通过 （选填“加热时间的长短”或“升高温度的多少”）反映物质吸收热量的多少。 (3)若加热时间相同，则水吸收的热量 煤油吸收的热量。据图乙可知，因此通常选择 作为汽车发动机冷却液（选填“水”或“煤油”）； (4)若水的比热容为J/（kg·℃），根据图乙中的数据可知，煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 【典例2】为了比较不同物质吸热能力，两小组同学分别利用不同实验装置进行实验。 A组同学选用如图甲的实验装置进行实验，B组同学用两个相同规格的电加热器分别对物质加热进行实验（如图丙），请回答下列问题： (1)在两个完全相同的烧杯中分别装入初温相同且 相等的水和煤油。用相同的酒精灯加热目的是：使水和煤油在相同时间内 相同。 (2)根据实验数据，甲组同学作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示，可知：相同质量的水和煤油，当升高相同的温度时，水吸收的热量是煤油的 倍，依据（实验证据）是： 由此可知，水的吸热能力比煤油强，于是，我们引入了物理量 来表示不同物质的吸热、放热能力。 科学家测得，分析图乙的图像可知，c煤油= 。 (3)若用图丙中的实验装置进行实验，你认为，与酒精灯相比，选择电加热器来加热的优点有： ①更安全、环保；② 。 【变式1】同学们在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，加热质量相同的水和煤油，比较两种物质的吸热能力。 (1)在相同条件下用相同的电加热器分别给 相等的水和煤油加热使其升高相同的温度，通过比较 来比较吸收热量的多少，从而比较水和煤油的吸热能力； (2)根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随时间变化的图像a为水，b为煤油），由图像可知煤油的比热容为 J/（kg·℃），c水=4.2×103J/（kg·℃）； (3)另一小组的同学利用图甲所示装置对100g冰加热，每隔相同时间记录一次温度计的示数并观察物质状态，绘制出图乙的温度-时间图像：冰属于晶体，由B→C的过程（熔化过程），冰水混合物 （选填“需要”或“不需要”）吸收热量，内能 （选填“不变”、“增大”或“减小”）； (4)设相同时间内物质吸收的热量相同，则BC阶段物质共吸收了 J的热量；c冰=2.1×103J/（kg·℃）,c水=4.2×103J/（kg·℃） 【变式2】为了探究不同物质的吸热能力，在两个相同的容器中分别装入质量、初温都相同的液体A、B，并且用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验中，可以通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少，其中用到的物理方法是 ；（填任意一种即可） (2)加热到4min时，液体B的温度如图乙所示，此时温度计示数是 ℃； (3)根据实验数据，小明作出了两种液体的温度随时间变化的图像如图丙所示。冬天，如果你想自制暖手袋，应选液体 （选填“A”或“B”）作为供暖物质，其效果更佳。若液体A是水，则液体B的比热容为 ；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (4)在对两种液体加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用电加热器更容易控制让两种液体在相同的时间内 相同。（选填“吸收的热量”或“升高的温度”） 【变式3】某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。 (1)在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和 。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表： 实验组别 液体 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 1 水 200 25 40 13.5 煤油 200 25 40 6.5 2 水 200 25 40 12 煤油 200 25 40 5.5 通过分析实验数据，可以得出结论： 吸热能力更强。 (3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图像，能正确描述该实验真实情况的图像是__________（选填序号）。 A． B． C． D． (4)使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现。第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是 。 (5)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是 。 二、温度、内能和热量的辨析 温度、内能和热量是热学中三个重要的物理概念，在中考中这三个概念的辨析是高频考点。 (1）内能与温度的关系：物体内能的变化，不一定会引起温度的变化，例如，晶体熔化时，吸收热量，内能增加，而温度保持不变。同样，水在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，而温度保持不变。但物体温度变化内能一定变化。 (2）内能与热量的关系：物体的内能变化，不一定是吸收或放出热量，例如，一根铁丝的内能增大了，可能是放在炉火上加热了，也可能是反复弯折造成的。但物体吸收或放出热量时，一定会引起内能的变化。热量是一个过程量，内能是状态量，因此我们不能说“物体含有热量”,但可以说“物体具有内能”。 (3）热量与温度的关系：物体吸收或放出热量，温度不一定会变化，例如，晶体在凝固的过程中放出了热量，而温度并没有发生变化。物体的温度改变了，物体不一定是吸收或放出了热量，还有可能是做功了（物体对外界做功或外界对物体做功）。 【例3】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有热量多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．物体的温度升高，内能一定增加 D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【例4】关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体内能大 B．冰在熔化过程中温度保持不变，内能也保持不变 C．物体内能越大，其含有的热量越大 D．内能小的物体也可将热量传递给内能大的物体 【变式1】在冬天，关于热水袋的内能、热量、温度，以下说法正确的是（　　） A．热水袋内能增大，温度一定升高 B．热水袋温度升高，一定是从火炉那里吸收了热量 C．热水袋温度升高，内能一定增大 D．热水袋内能增大，一定是从火炉那里吸收了热量 【变式2】关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．0℃的水凝固成0℃的冰后，温度不变，内能不变 C．物体的内能减小，一定是放出了热量 D．热传递过程中，热量可能从内能小的物体向内能大的物体转移 【变式3】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 C．物体内能增大温度一定升高 D．物体的温度越高，所含热量越多 三、对比热容的理解 对比热容的理解与应用、是中考中常考的考点。比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类及其状态有关，与物体质量的大小、温度的高低、是否吸收热量均无关。同一种物质在状态不变时，比热容是一个确定的值。 【典例5】关于比热容，下列说法中正确的是（   ） A．比热容是物质的一种特性，跟物体的质量、吸热多少、温度高低无关 B．吸收热量越多的物体比热容越大 C．一块铁的比热容比一颗铁钉的比热容大 D．同种物质的比热容一定相同 【变式1】关于比热容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．物体的比热容跟物体的质量成反比 C．物体的比热容跟物体升高的温度成反比 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2】关于比热容，下列说法正确的是（    ） A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B．物体质量越大，它的比热容越大 C．比热容是物质自身性质，与质量、吸热或放热多少无关 D．温度变化越大，比热容越大 【变式3】关于比热容，下列说法正确的是（    ） A．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 B．物质的质量越大，它的比热容越大 C．比热容跟物质吸收或放出的热量的多少有关 D．升高相同的温度，吸收热量越多的物质比热容越大 四、热量的计算 利用吸、放热公式及其变形公式进行相关热量的计算是中考常考的内容。 (1）公式 Q = cm At 只适用于物质在温度升高或降低时吸热或放热的计算，不适用于在物态变化过程中吸热或放热的计算，因为此时比热容会发生变化。 (2）在审题时，需要注意抓住关键词语，如“升高”“升高了”“升高到”“降低”“降低了”“降低到”的物理含义。 (3）在涉及热传递的过程中，往往会应用热平衡方程 Q 吸＝ Q 放进行解答，此时需注意两物体的末温是相同的。 【典例6】热处理是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，体积为的金属块加热到，然后放在室温为的空气中自然冷却。求：【金属块的比热容为，水的比热容为】 (1)求该金属块的密度。 (2)金属块在冷却过程中放出的热量； (3)若把这些热量全部用于给、的水加热，在标准大气压下，水温度升高了多少摄氏度？ 【典例7】若某个铜球的比热容为0.39×103J/（kg·℃），则半个铜球的比热容为 J/（kg·℃）。一滴酒精的比热容小于一滴水的比热容，则一大桶酒精和一滴水相比较，它们的比热容较大的是 。小滨同学用相同的电加热器分别对质量均为0.2kg的水和另一种液体加热，给水加热是通过热传递的方式使水的内能增加：得到的实验数据如下图所示，则水在16min内吸收的热量为 J，另一种液体的比热容为 J/（kg·℃）。 【典例8】质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知，在15min时，水放出的热量为 J，另一种液体的比热容是 。【】 【变式1】甲、乙两种物质的质量之比是3︰2，吸收热量之比是1︰2，乙的比热容是甲的比热容的2倍，则甲、乙升高温度之比为（　　） A．2︰3 B．3︰2 C．1︰6 D．6︰1 【变式2】质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，它们温度随时间变化的关系如图所示。已知，则下列说法中正确的是（　　） A．0~12min，乙液体的温度降低了 B．甲液体不是水 C．乙液体的比热容为 D．0~12min，甲液体放出了的热量 【变式3】在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到570℃后，立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到70℃。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是多少℃？ 【巩固训练】 1．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆沙漠地区昼夜温差大的特点。下列现象中，与沙漠昼夜温差大原因不同的是（    ） A．海边昼夜温差比沙漠小 B．我国北方楼房中的暖气用水作为介质 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 D．寒冷的冬季，在北方的菜窖里面放几桶水能使菜窖内的温度不会太低 2．关于内能、热量、温度，下列说法正确的是（　　） A．0℃的物体没有内能 B．物体放出热量，温度可能不变 C．物体温度越高，含有的热量越多 D．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 3．A、B两物体质量相等，温度均为20℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为70℃。现将A放入甲杯，B放入乙杯。甲杯中水和A温度相同时水温降低了10℃，乙杯中水和B温度相同时水温降低了20℃，不考虑热损失，则A、B两物体的比热容之比为（   ） A．1:3 B．3:5 C．1:2 D．3:8 4．关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　） A．地球上南极洲的常年平均气温低于0℃，所以南极洲的内能也为负值 B．再冷的冰山也有热量，不过质量越大的冰山含有的热量也就越多 C．如果南极冰川的温度升高，它们的吸热能力也一定会增加 D．装在杯子里的冰块吸收热量熔化的过程中，内能增加，温度不变 5．甲、乙两容器中装有质量相等的水，水温分别为20℃和70℃，现将一温度为80℃的金属球放入甲容器中，热平衡后水温升高到40℃，然后迅速取出金属球并放入乙容器中，热平衡后乙容器中水温为（    ）（不计热量散失和水的质量的变化） A．45 B．60 C．65 D．75 6．下列现象中属于用热传递的方式改变物体内能的是（　　） A．冬天时搓手取暖 B．反复捶打铁片，铁片变热 C．用开水加热牛奶 D．用锯子锯木头，锯条发热 7．物理来源于生活。下列生活情景中，不属于扩散现象的是（　　） A．离桌子很远都能闻到大盘鸡的香味 B．扫地时，看到灰尘四处飞舞 C．牡丹花开了，阳台上香气四溢 D．打开瓶盖，可以闻到陈醋的味道 8．下列事例中，不能说明分子不停地做无规则运动的是（    ） A．打开香水瓶，不久满屋子都能闻到香气 B．衣柜中放“卫生球”后，打开衣柜能闻到“卫生球”的气味 C．打扫教室地面时，在阳光下看到灰尘在空中飞舞 D．将一滴红墨水轻轻滴在一杯清水中，过一段时间后，整杯水变红了 9．王安石在《梅花》中写道：“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”闻到远处梅花香味是因为（　　） A．分子之间有间隙 B．花香分子在不停地做无规则运动 C．分子间存在引力，将香味分子吸引到远处 D．温度越低，花香分子的内能越大，运动越剧烈 10．新疆奶茶是中国新疆地区多民族日常饮用的特色咸味茶饮，通常以砖茶与鲜奶熬煮，使茶乳交融后加盐调味。下列说法正确的是（　　） A．熬煮奶茶时，奶茶的温度升高，含有的热量逐渐增多 B．熬煮奶茶时，奶茶的温度升高，内能不断增加 C．用天然气灶熬煮奶茶，灶火开得越大，天然气的热值越大 D．将熬煮好的奶茶盛在碗中降温，奶茶将温度传递给碗和周围的空气 11．关于下面四幅图的说法，正确的是（　　） A．甲图：活塞压缩空气做功，棉花燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同 B．乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶内出现的白雾是小水珠液化成的水蒸气 C．丙图：已知二氧化氮的密度比空气的大，抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象 D．丁图：钻木取火是通过热传递改变木头的内能 12．如图1所示，相同的甲、乙两个烧杯中装了相同质量的水，用不同的加热器加热，忽略散热，得到图2所示的水温与加热时间的图线，则下列说法正确的（    ） A．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量不同 B．吸收相同的热量，甲杯的水升高的温度比乙杯多 C．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为2∶3 D．加热相同的时间，甲、乙两杯水升高的温度之比为3∶2 13．质量、温度相同的甲、乙两物体，将乙投入一杯热水中，达到热平衡时，水温下降，将乙取出，再把甲投入这杯水中，达到热平衡时，水温又下降，若热量和水的质量损失可忽略不计，则（　　） A．甲的比热容较大 B．乙的比热容较大 C．甲、乙的比热容一样大 D．无法确定哪个比热容比较大 14．用两个相同的电热器给质量均为0.2kg的某液体和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，不计热量损失，（）据此判断（　　） ①甲液体是水 ②甲液体与乙液体的比热容之比是1:2 ③加热20分钟时间，水吸收的热量是甲的两倍 ④甲在10分钟内吸收的热量是： A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 15．为了测定某种金属块的比热容，把质量为的金属块加热到，再投入、20℃的水中，混合后最终水的温度为40℃。若不计热损失，则水吸收的热量 J，该金属的比热容为 。 16．已知一杯水的质量为2kg，水的初温为30℃，水需要吸收 J的热量才能加热成80℃的热水，另有一杯冷水的质量为3kg，冷水的初温为10℃，现把热水和冷水均匀的混合在一起，若不计热损失，则热平衡后的水末温是 ℃。 17．在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水，吸收4.2×106J的热量后，水升高的温度是 ℃；若将20℃的冷水和80℃的热水混合，测得混合后的温度为60℃，不计热量损失，可知，冷水和热水的质量比是 。【已知水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）】 18．如图所示，是2kg的甲与1kg的乙混合时，温度随时间变化的图像。假设这个过程中没有热量损失，0~0.3min内，乙物质内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），甲放出的热量与乙吸收的热量之比是 ，甲与乙的比热容之比是 。 19．把温度较高的金属球放在水中，水面上方出现了“白气”，“白气”的形成需要 （填“吸热”或“放热”），现有完全相同的两高温金属球甲和乙，先将甲投入一杯冷水中，热平衡后水的温度升高了8℃；迅速取出甲球，再将乙球投入这一杯水中，热平衡后又使水的温度升高了6℃。若开始时是将两高温金属球甲和乙一起投入最初的冷水中，不计水的质量变化、状态变化和热量损失，热平衡后会使水的温度升高 ℃。 20．用两个规格相同的电加热器，分别给质量相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示。结合图像判断，甲乙都加热10min时，甲液体吸收的热量 乙液体吸收的热量，甲液体的比热容 乙液体的比热容（两空均填“大于”、“等于”或“小于”）。如果乙液体是水，则甲液体的比热容为 J/（kg·℃）。若乙中的水在前20min内吸收2.52×104J的热量，则1.68×104J的热量可以使甲从0上升至 ℃。（不计热量损失） 21．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜之间温度变化却没有这么明显，这是由砂石与水的 不同造成的。炎热的夏季，海边晚上吹的是 （选填“海风”或“陆风”）。 22．小丽用相同的电加热器分别对质量为0.3kg的水和0.7kg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·℃）]。 23．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，如图甲所示，使用相同规格的电加热器给质量相等的a和b两种液体加热，图乙是他根据实验数据绘制的图像。 (1)实验中选择相同规格的电加热器，电加热器内能是通过 方式增加的； (2)本实验是通过 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映物质吸热的多少； (3)已知a，b液体的比热容之比是，则图乙中，图线②反映的是液体 （填“a”或“b”）温度随时间变化的规律。实验中该同学发现，每加热2min液体a的温度升高5℃，则图乙中 ℃。（不计热损失） 24．如图所示，小明在“比较不同物质吸热的情况”实验中，把水和煤油分别倒入相同的烧杯中。 (1)实验中水和煤油的 相同； (2)要完成该实验，除了图甲、乙中所示的器材及天平外，测量工具还需要是 。装置中还要控制两个酒精灯 （选填“灯内的酒精量”或“火焰的大小”）相同； (3)相同的时间内，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量，小明将实验数据记入表格，通过分析表中数据可知：煤油比水的吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 时间/min 0 1 2 3 4 5 水温/℃ 20 30 40 50 60 70 煤油温度/℃ 20 41 62 83 104 125 (4)如图丙是实验时其他组同学作出的水和煤油的温度随加热时间变化的图像，由图丙能得到煤油的比热容是 J/(kg·℃)； (5)实验结束后，小明又找来了一些冰块，探究了冰熔化过程中温度变化规律，如图丁所示，在BC阶段中C点处物质的内能 （填“大于”“小于”或“等于”）B点处物质的内能。 25．在1标准大气压下，质量为1kg，初温为30℃的水吸收热量后，其温度升高多少℃？末温为多少℃？ 26．如图所示，某家庭太阳能热水器阳光照射时，若热水器吸的太阳能，可以使100L的水温度升高50℃。已知水的比热容，水的密度为： (1)水的质量； (2)水吸收的热量。 27．由于天气寒冷，吃早饭时妈妈用热水给小明加热瓶装牛奶。如图所示，热水的质量为，初温为；牛奶的质量为，初温为。最终水和牛奶的温度为50℃。不计热量损失，忽略牛奶瓶质量，，求： (1)这个过程中热水放出的热量； (2)牛奶的比热容。 28．如图，“34°趵突泉白酒”被很多老济南人所推崇。“34°”是指这种白酒中的酒精含量占总体积的34%，其余部分可以认为是纯净的水。小亮在家里地下室找到一瓶2000年生产的“34°趵突泉白酒”，因存放年份略长、加之密封不严，经测量仅剩余100mL，“度数”也已下降至“30°”，假设纯酒精的密度为0.8×103kg/m3，纯酒精的比热容为2.4×103J/(kg•℃)，你能否推导、计算出这瓶“30°趵突泉白酒”的比热容大约是多大吗？（最终计算结果如除不尽，可保留一位小数） / 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