专题复习：探究物质的吸热能力（举一反三讲义）物理新教材人教版九年级全一册

专题复习：探究物质的吸热能力 目 录 【学习目标】 1 【知识梳理】 4 一、实验原理 4 二、分工具探究：不同物质的吸热情况 4 （一）酒精灯加热（传统实验装置） 4 （二）电加热器加热（改进实验装置） 8 （三）传感器加热（数字化实验装置） 11 （四）创新实验 14 三、数据处理与实验结论 18 四、关联核心概念：比较物质的比热容 19 五、易错提醒 19 【巩固训练】 19 【学习目标】 核心素养 具体目标内容 物理观念：建立“吸热能力→比热容”的定量认知，形成“实验方法→数据处理→概念关联→实际应用”的知识体系； 科学思维：通过不同实验工具的对比、创新实验的推导，培养“分类归纳、逻辑推理”能力，理解“控制变量”的严谨性。 1.说出“探究物质吸热能力”的核心实验方法 —— 控制变量法和转换法；区分不同加热工具的特点。 2.复述实验关键步骤，能根据实验数据推导结论。 3.明确实验结论与比热容的关系；列举比热容的实际应用。 4.说出创新实验的本质，记住创新实验的分析要点。 科学探究：通过实验操作、数据解读、误差分析，提升“实验设计、问题解决”的实践能力； 应用能力：将实验结论转化为“解释生活现象、解决实际问题”的工具，培养 “知识迁移、综合应用” 能力。 1.能独立完成传统实验，能解读传感器生成的“温度 - 时间图像”，从图像中提取 “相同加热时间的温差”或“相同温差的加热时间”，推导物质吸热能力强弱。 2. 给定实验数据，能计算温度变化量，对比得出吸热能力结论；针对创新实验，能根据“控制变量条件”分析数据，推导比热容大小或现象成因。 3.能分析传统实验的误差来源，说明电加热器/传感器的优化优势；能指出实验中的常见错误，并提出修正方法。 4. 能运用“比热容特性”解释生活现象；能结合创新实验逻辑，解决实际问题。 科学态度：形成“重视实验细节、尊重数据事实、主动改进实验”的学习习惯； 社会责任：理解物理知识在实际生活中的应用价值，建立“用科学知识解释自然、解决实际问题”的认知。 1.在分析不同实验工具的优劣时，体会“实验改进的意义”，养成“严谨求实”的实验习惯； 在创新实验中，感受 “物理知识与自然现象的联系”，激发探究兴趣。 2.理解“放热法”替代“吸热法” 的创新思路，认识“实验方法优化”的重要性；尝试结合生活场景设计简单探究实验，培养初步的创新思维。 3.通过“冷却液选择”“沿海气候调节”等应用，体会“物理知识服务于生活、科技” 的价值；在实验操作中，强化 “安全操作、规范实验” 的责任意识。 （二）重点难点 1.重点 （1）实验核心方法的理解与应用：控制变量法的全面落实（质量、初温、加热方式相同）和转换法的灵活识别（加热时间→吸热量，温差→吸热能力）； （2）实验数据（或图像）与结论的推导：能根据 “相同加热时间的温差” 或 “相同温差的加热时间”，判断物质吸热能力强弱，并关联比热容大小； （3）比热容的特性与实际应用：明确比热容是物质的本身特性，能用水的比热容大解释沿海昼夜温差、冷却液选择等现象； （4）创新实验的分析逻辑：掌握 “海陆风模拟”“放热法比较比热容” 的控制变量条件与结论推导，理解创新实验的本质（方法不变，场景延伸）。 2.难点 （1）控制变量法的全面落实：易遗漏 “加热方式一致”（如酒精灯火焰大小不同）或 “物质初温相同”，导致实验结论失真； （2）转换法的灵活理解：在创新实验（如放热法）中，难以关联 “水的末温” 与 “固体放热量”，混淆 “吸热量” 与 “温度变化” 的关系； （3）创新实验与实际场景的关联：如海陆风实验中，难以将 “沙子与水的吸热差异” 推导到 “空气密度变化→风的流向”，缺乏 “微观吸热差异→宏观现象” 的逻辑衔接； （4）误差分析与实验优化：难以全面分析传统实验的误差来源（如热量散失、人工读数误差），无法清晰说明电加热器 / 传感器的优化优势。 【知识梳理】 一、实验原理 1.控制变量法：探究时需控制关键变量相同，确保实验公平 ——物质的质量相同（用天平测量，避免因质量差异影响吸热效果）； 2.物质的初温相同（用温度计测量，减少初始温差干扰）； 3.加热方式一致（如同一规格加热工具，保证相同时间内物质吸收的热量相等）。 4.转换法：物质吸热多少无法直接测量，需间接转换 ——用 “加热时间” 反映吸热多少（加热工具相同，时间越长，吸热越多）； 5.用 “温度变化量” 反映吸热能力（相同吸热下，温差越小，吸热能力越强）。 二、分工具探究：不同物质的吸热情况 （一）酒精灯加热（传统实验装置） 1.实验器材：酒精灯、烧杯（2 个，规格相同）、温度计（2 个）、天平、秒表、石棉网（均匀受热）、质量相同的水和食用油。 2.关键步骤： （1）用天平称取等质量的水和食用油，分别倒入烧杯，测初温并记录； （2）用两个相同酒精灯（火焰大小调至一致）同时加热，每隔 1 分钟记录一次两者温度； （3）两种探究方法： ① 加热相同时间（如 2 分钟），对比水和食用油的温度变化； ② 加热至相同温度（如升高 20℃），对比两者所需的加热时间。 （4）注意事项：需垫石棉网（防止烧杯受热不均炸裂），且酒精灯火焰需正对烧杯底部，避免热量散失差异。 【典例1】（2025·山东青岛·二模）如图甲所示，小明选择质量相等的水和煤油两种液体来“比较不同物质的吸热情况”。 (1)组装实验装置时，应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序； (2)小明绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，当对水和煤油用相同的酒精灯同时加热到第5分钟时，水吸收的热量 煤油吸收的热量，已知水的比热容是，则煤油的比热容是 ； (3)小明想利用水继续探究“液体在沸腾前后温度变化的特点”。将其持续加热至沸腾，图丙中 是水沸腾后的现象；此时温度计的示数如图丁所示，则水的沸点为 ，说明实验时的大气压 一个标准大气压；继续加热，水的温度将 。 【典例2】为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置进行实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热，这样做的好处是 ； (2)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，则质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 液体升温较高； (3)B液体在第10 min的内能 在第20 min的内能，A液体的比热容 B液体的比热容；（均填“大于”“等于”或“小于”） (4)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂，则应选择 液体。并说明理由： 。 【变式1】（2025·山东枣庄·三模）一同学在“探究物质的吸热能力”实验中，将A和B两种液体分别装在两个相同的烧杯中，两杯液体的液面相平。用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 (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。 (2)图甲是所用的实验装置图，其中有一处明显错误，请仔细观察指出错误之处 。 (3)根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，在0～4min内，A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量， 的吸热能力更强（选填“A”或“B”）。 (4)家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图丙所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图丁所示的情形通常发生在 。 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 【变式2】（2025·江苏镇江·二模）如图1是“探究不同物质吸热升温的现象”的装置，小华用两个相同的容器（用虚线框表示），分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。 (1)从实验效果考虑，盛放液体的容器应选择 （选填“烧杯”或“易拉罐”）较好；实验中使用玻璃棒的目的是 。 (2)实验中通过比较 判断两种液体吸收热量多少。 (3)根据实验数据画出图像如图2分析可知：质量相等的A、B两种液体，吸收相同热量，液体 升温较高。液体 适宜作为冷却剂。 (4)如图3，若把物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的 类似。（选填序号） ①高度            ②容积                ③底面积               ④质量 【变式3】（2025·江苏苏州·二模）如图甲、乙是探究“不同物质吸热升温的现象”实验装置，在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的A、B两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了实验。 (1)图甲、乙实验装置中，还需要的测量仪器是 ；加热时，缓慢地搅动玻璃棒，这是为了使A、B两种液体 ； (2)经实验得到了如表格所记录的两组数据．分析实验数据可知：升高相同的温度，A液体吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B液体吸收的热量； （选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ A 20 24.1 28 32 36 B 20 22 24 26.1 28 （二）电加热器加热（改进实验装置） 1.实验器材：相同规格电加热器（2 个）、烧杯、温度计、天平、秒表、质量相同的水和食用油。 2.核心优势：电加热器发热稳定，能精准保证 “相同时间内两种物质吸收的热量相等”，减少酒精灯火焰不稳定的误差。 3.关键步骤：与酒精灯加热一致，仅将加热工具替换为电加热器，无需石棉网（电加热器受热更均匀）。 【典例3】（2025·辽宁·中考真题）如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。 (1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 。 (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。 (3)每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为 ℃。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ... 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ... 食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ... 分析表中数据，发现 吸热能力强。 (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 【典例4】（2025·山东泰安·中考真题）在“探究物质的吸热能力”的实验中，两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b，用相同的电加热器给它们加热，用温度计测量液体的温度，实验装置如图甲所示。 (1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。 (2)加热相同的时间，温度变化小的液体吸热能力 （选填“强”或“弱”）；液体的内能增加是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变的。 (3)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知：如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体 （选填“a”或“b”）作为供暖物质，效果更佳。 【变式1】在“比较不同物质吸热情况”的实验中实验装置如图所示： (1)实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体加热，并记录实验数据； (2)分析实验数据可知，此实验是通过比较 （选填“加热时间”或“温度变化”）来判断吸热能力强弱的，所以 （选填“甲”或“乙”）液体吸热本领强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 20 27 34 41 48 乙的温度/℃ 20 35 50 65 80 【变式2】（2025·湖北武汉·模拟预测）如图甲所示，用规格相同的电加热器分别给初温相同的a液体和b液体加热，已知b液体的质量是a液体的1.5倍。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。 (1)开始加热液体后，为了记录实验数据，除图甲中的实验器材以外，还需要的测量工具是 ； (2)0~t1这段时间内，a液体吸收的热量 （填“大于”“等于”、或“小于”）b液体吸收的热量；t1~t2这段时间内，沸腾的b液体 （填“继续”、“不再”）从电加热器吸热； (3)a液体与b液体的比热容之比是 。 【变式3】某实验小组用如图甲乙所示的装置比较水和煤油的吸热情况。[，，] (1)实验中除了温度计、天平，还需要的测量工具是 ；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的； (2)在一个烧杯中倒入240mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入 mL的煤油； (3)用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。根据实验数据绘制的图像如图丙所示。图丙中， （选填a或b）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为 。根据所学的物理知识可知选用其中 液体（选填a或b）作为柴油机的散热物质，效果会更好； (4)实验结束后，小明又独自进行了一次实验，用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度，并将数据记录在表中。 物质 初温 加热时间 末温 煤油 20 5 35 水 20 5 30 分析实验数据时，小明发现表格的设计存在不足，即 （三）传感器加热（数字化实验装置） 1.实验器材：温度传感器（2 个）、计算机（含数据采集软件）、红外加热器（1 个，均匀加热）、试管（2 个，规格相同）、天平、质量相同的水和食用油。 2.核心优势： （1）传感器实时采集温度数据，自动生成 “温度 - 时间图像”，直观呈现温度变化趋势； （2）避免人工读数误差，数据更精准。 3.关键步骤： （1）传感器探头紧贴物质（勿触试管壁），连接计算机； （2）开红外加热器和软件，同步记录数据； （3）分析图像：相同加热时间看温差，或相同温差看加热时间。 【典例5】为了“探究不同物质吸热升温的现象”，实验小组将温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往试管中加入不同的液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体接触良好，加热液体，传感器通过数据采集线与计算机相连接并生成实验图像。 (1)小明往两试管中装入质量相同、初温不同的a、b两种液体，用同一个红外加热器同时加热两个试管中的液体（如图甲所示），得到的实验图像如图乙所示。 ①实验中通过 （升高的温度/加热的时间）来比较液体吸热的多少； ②从乙图可知，当升高相同温度时 （a/b）液体吸热较多，表明 （a/b）液体更适合做冷却剂； (2)小华往两试管中装入初温相同、质量不同的A、B两种液体，其质量mA<mB；用额定电压相同、额定功率不同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，其额定功率P甲>P乙，甲、乙均正常工作（对液体加热过程不考虑热量损失）。通过传感器得到两液体的温度随加热时间变化的关系如图丙所示。 ①电加热器甲的电阻丝阻值 （大于/小于）乙的电阻丝阻值； ②相同时间内液体A吸收的热量 （大于/小于）液体B吸收的热量； ③由以上数据 （可以/不可以）比较A、B两种物质的比热容、的大小并简述理由： 。 【变式1】如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（    ） A．吸收相同的热量，甲升温比乙多 B．甲的比热容大 C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多 D．加热时间，甲吸收热量多 【变式2】（多选）如图甲，将两个温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往两试管装入初温不同的液体a、b，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上得到的实验图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．本实验通过传感器采集的温度信息，比较液体吸热的多少 B．若要比较不同液体的吸热能力需要装入等质量的两种液体 C．若两种液体的种类相同，则a、b两液体的质量之比为4∶3 D．若两种液体的种类不同，则a、b液体的比热容之比是4∶3 【变式3】如图a，是“用传感器比较不同物质的比热容”实验装置，两试管分别装有水和煤油，同一个热源红外加热器同时给试管内的水和煤油加热，试管内的水和煤油的温度通过温度传感器采集，并通过数据采集线与计算机相连。某次实验结束后，计算机屏幕显示的实验图像如图b所示： (1)实验前要让两个试管内的水和煤油初始温度相同外，还须使水和煤油的 相同； (2)实验中，是通过比较 来间接反映煤油和水吸收的热量； (3)分析图象可知，对于质量相等的甲和乙，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，由此可见， 的比热容较大。则 （以上空均选填“甲”或“乙”）图线是水的实验图线： (4)水的比热容是，由图像可算出煤油的比热容是 。 （四）创新实验 1.创新实验逻辑（本质不变，场景/方法创新）​ 创新实验的核心仍是控制变量法（保证对比公平）和 转换法（间接衡量吸放热多少），只是将 “单纯比较吸热能力”延伸到实际场景应用（如海陆风、冷却液选择）或 实验方法优化（如“放热法”替代传统“吸热法”），需紧扣“比热容特性（c越大，吸放热相同时Δt越小）” 展开分析。​ 2.创新实验高频考点与解题技巧​ （1）控制变量必考点：​ 无论场景如何创新，需优先找 “相同条件”—— 如物质的质量、初温，加热 / 放热环境的相同规格器材（保证Q相等），避免因变量遗漏导致结论错误。​ （2）转换法的灵活识别：​ ①吸热实验：加热时间→吸热量Q（时间越长，Q越大）；​ ②放热实验：水的末温→固体放热量Q（水末温越高，固体放热越多）；​ ③海陆风实验：烟的流向→空气密度变化→温度差异（间接反映吸热能力）。​ （3）比热容与实际应用的关联：​ 吸热能力强（c大）的物质：适合做冷却液（如水）、调节气温（如海洋）；​ 吸热能力弱（c小）的物质：升温 / 降温快（如沙子、金属），常用于需要快速升温的场景。​ （4）解题步骤模板：​ ① 明确实验目的（比较c？解释现象？选择材料？）；​ ② 找控制变量（圈出 “相同质量、相同初温、相同加热方式” 等关键词）；​ ③ 分析数据（Δt大小与c的关系：Q相同时，Δt小→c大）；​ ④ 关联实际（结合场景如海陆风、冷却液，推导结论）。 【典例6】（2025·广东珠海·三模）小明每天早上要喝一杯热牛奶，他想探究如何让热牛奶快速冷却，设计了如图甲所示的实验：在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶，分别放入常温的水和空气中冷却，记录温度计示数变化，得到的数据如表所示。 时间 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A的温度 70 60 53 47 42 38 35 33 32 B的温度 70 65 61 58 55 52 50 48 46 (1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该 （选填“相同”或“不同”）。 (2)分析表中数据，可以得出： ①热牛奶放在 （选填“水”或“空气”）中冷却的效果更好。 ②若B瓶中奶质量是250g，在内，牛奶放出的热量是 。（） ③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义：物体下降的温度与降温时间之比，则“冷却速度”的单位应该是 ，由表格数据可知，牛奶的冷却速度随时间在变小，这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是 。 (3)图乙是工业上的“流水喷淋法”，大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上，落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因： （合理即可）。 【典例7】（2025·广东深圳·二模）某项目式学习小组探究海陆风的成因。 【任务一】探究沙子和水的吸热能力 (1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，是为了保证相同时间内水和沙子 相同。 (2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度 ，说明 的吸热能力强。 【任务二】实验模拟海陆风的形成 (3)取下两箱子的封口盖，在两个箱子的侧面分别开一小孔，用一个两端开口的透明细管AB将其连接，点燃一支香放在细管中部（图丙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向，阅读信息窗中的知识并分析判断：相同条件下，加热一段时间后，烟将会从AB管的 端管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间海风是 。 A．从大海吹向陆地　　B．从陆地吹向大海 信息窗：空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，冷空气会从四面八方流过来，从而形成风。 【变式1】在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热；记录相关数据，并绘制如甲图所示的图像（不计热量损失）； (1)实验时，选用初温和 均相等的甲，乙两种液体； (2)乙液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）甲液体；所以 （选填“甲”或“乙”）液体更适合制作冷却液； (3)若甲液体比热容是，5kg的甲液体在内吸收的热量为 J； (4)小林同学受到小明实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小； ①小林将质量相等的铜块和铝块放入持续沸水中加热足够长时间，如乙图所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 （选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如丙图所示； ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④可见铜块放出的热量比铝块 （选填“多”或“少”），由此可以判断出 （选填“铜块”或“铝块”）的比热容大。 【变式2】某学习小组探究沙子和水吸热升温现象。 (1)学习小组设计了如图甲所示装置探究沙子和水的吸热升温现象。在完全相同两箱子中装入初温和 相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热相同时间，是为了 ； (2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度 ，这是因为水和沙子相比 较大； (3)下列事例中属于应用水的这种特性的是______。（填字母） A．给教室洒水，感觉凉 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．用水冷却汽车的发动机 D．冰熔化成水需要吸收热量 【变式3】上海虽然属于沿海地区，可海滨沙滩却极少，金山城市沙滩作为上海第一个滨海4A级景区，如图（a），满足了上海人想要一片沙滩的期望。 (1)盛夏时节，烈日暴晒下的沙滩和海水的温度都会升高，这是热传递现象，在此过程中物体吸收或放出能量的多少叫 ； (2)白天，赤脚漫步在海滩，感受到沙子很烫，而穿着拖鞋踩在炽热的沙子上，感觉不到烫脚，说明拖鞋的 性不强。为了比较不同物质的这种性质，用如图（b）装置做实验。需控制木棒和铜棒的长度和 相同，用易熔化的凡士林把牙签粘贴在木棒和铜棒上与O距离相同的位置，用同一酒精灯加热金属支架A端，通过实验发现 棒上的牙签先落下，这说明 ； (3)烈日暴晒下的沙子比海水温度高，请用比热容相关知识解释其中的原因 。 三、数据处理与实验结论 1.数据处理方法（以水和食用油为例）： 探究方法 现象对比 结论推导 相同加热时间（如 2min） 食用油温差（如 Δt=25℃）＞水的温差（如 Δt=10℃） 水的吸热能力更强 升高相同温度（如 Δt=20℃） 水的加热时间（如 t=5min）＞食用油的加热时间（如 t=2min） 水的吸热能力更强 2.实验总结论：质量相同的不同物质，吸收相同热量时温度变化不同；升高相同温度时吸收的热量不同 —— 即不同物质的吸热能力不同。 四、关联核心概念：比较物质的比热容 1.比热容的引出：实验中“吸热能力不同” 需用物理量定量描述，即比热容（c）—— 单位质量的物质温度变化 1℃时吸收（或放出）的热量。 2.实验与比热容的关系： （1）实验中 “水的吸热能力强”→ 水的比热容大（c 水 = 4.2×10³J/(kg・℃)）； （2）比热容是物质的特性：不同物质比热容一般不同，与质量、吸放热多少、温度变化无关。 3.应用延伸：利用水的比热容大的特点 —— 如沿海昼夜温差小、汽车用水做冷却剂，均因水吸放热时温度变化小。 五、易错提醒 1.控制变量遗漏：若未保证 “物质质量相同”，会导致 “温差差异” 分不清是质量还是吸热能力引起； 2.转换法误解：误将 “温度升高快” 等同于 “吸热多”，忽略 “加热时间” 这一关键前提； 3.传感器使用：探头未紧贴物质（或触容器壁），会导致温度测量值失真，影响实验结论。 【巩固训练】 1．（2025·福建厦门·二模）为探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异，将、两种液体分别装入两个烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录、的温度。 (1)为完成本次实验，除温度计、秒表外，还需要的测量工具是 。 (2)此实验通过 来反映液体吸收热量的多少； (3)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃； (4)根据实验数据，小明绘制出了温度-时间图像，如图丙所示，若使两种液体吸收相同的热量，升高温度较多的是 液体。 (5)你认为更适合作为太阳能热水器储热介质的是 液体，理由是 。 2．（2025·山东泰安·二模）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，来探究水和煤油吸热能力的大小。 (1)安装实验装置时，应先固定铁圈 （选填“A”或“B”）； (2)每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像如图乙所示。实验中，通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少； (3)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ℃，这表明实验时的大气压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压； (4)由图乙可知，加热时间相同时， 的温度变化大，这说明 的吸热性能强。（均选填“水”或“煤油”） 3．用传感器比较不同物质的比热容，不同物质吸热的差异可以用如图所示的实验很快比较出来。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，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温度﹣时间实验图线。 （1）实验前除让两个试管内水和煤油初温相同，还必须控制水和煤油的 相同； （2）实验时对两种物质加热相同的时间，通过比较 来判断它们的吸热本领； （3）某次在比较水和煤油的实验中，在计算机上得到温度时间实验图线如图所示。分析图像，若水的比热容为，则煤油的比热容为 J/（kg•℃）； （4）下列现象中不能用比热容知识来解释的是 。 A．春天的夜晚，气温会降得很低，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 B．炎热的夏天常常在马路上洒水 C．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 D．汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂 4．如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： (1)如图所示，取相同 、初温的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热。加热时使用搅拌器，这是为了使液体 。 (2)实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）。 (3)本实验通过 来反映水和煤油吸收热量的多少，这种研究问题的方法称为 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (4)实验最终得到了水和煤油的温度随时间的变化关系图像，如图乙所示，可以判断出 （选填“a”或“b”）的吸热能力强。根据乙图，若不计实验中的热量损失，煤油的比热容是 ；【水的比热容】 (5)南方沿海地区冬无严寒、夏无酷暑的一个原因是海水对气温起到了调节作用，因为水的 较大，当水吸收或放出相同的热量，温度变化较 。 5．如图所示，两只完全相同的烧杯甲和乙分别放入质量和初温都相同的水和煤油，用两只完全相同的电加热器同时加热，并分别用相同的温度计测量它们的温度。为了比较不同物质的吸、放热能力，实验步骤如下： (1)经过一段时间加热后，观察甲、乙两杯中的温度计，发现甲杯中水的温度比乙杯煤油的温度 ；（填“高”或“低”） (2)若要水和煤油温度升高的相同，要停止对 杯加热，对另一杯继续加热；（填“甲”或“乙”） (3)实验表明：质量相同的水和煤油，升高相同的温度，吸收的热量 ；（填“相等”或“不相等”） 6．小明所在的学习小组为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案： 任务一：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔-段时间同时测量并记录A、B的温度。 (1)实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的； (2)0～2min内，A吸收的热量 （选填“>”、“<”或“=”）B吸收的热量； (3)加热一段时间后，液体B的温度如乙图所示，为 ℃； (4)根据实验数据小明绘制出的温度-时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 任务二：小华的学习小组不满足比较比热容的大小，他们想测量出B液体的比热容的大小，设计了如下的实验方案。 ①利用电子秤、烧杯称出B液体质量为250g； ②小华将样品倒入容器，用每秒能产生82J的电热器加热并观察和记录数据，如图丁所示； ③将测得的数据记录在表中； 时间t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 温度T/℃ 20 36 52 68 84 100 105 105 (5)依据表中数据，在图戊中描点连线画出温度T随时间t变化的图像 ； (6)从开始加热到第10分钟，B液体样品吸收热量为 J（不计加热器吸收的热量）； (7)B液体样品的比热容为 J/（kg·℃）.该测量值比真实 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是： 。 8．在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 甲 20 21 22 23 24 乙 20 22 24 26 28 (1)实验中应取 （选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。使用规格相同的电加热器加热。实验中通过 （选填“升高的温度”或“加热时间“）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少； (2)实验数据如图所示， 液体的吸热能力强（选填“甲”或“乙”）如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为 （选填“甲”或“乙”）液体较为合理； (3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，从第1min到第3min，该物质分子无规则运动的剧烈程度将 （填“不变”“增大”或“减小”）。如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第 条（填“①”、“②”或“③”）。 9．为了比较液体吸热能力的大小，如图甲所示，小红在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证 （填“体积”或“质量”）相同；当它们吸收热量相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。 (2)如图乙所示，实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0～4min内：质量相等的A、B两种液体，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；分析图像可知 的吸热能力强； (3)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。 (4)若B是水，则A的比热容为 [水的比热为]。 10．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A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示． (1)实验中，应向两个烧杯中加入 （选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体： (2)加热过程中，用玻璃棒搅拌的目的是使两液体 ；吸收热量的多少是通过 来反映的； (3)根据实验数据绘制的温度与加热时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知；升高相同的温度， （选填“A”或“B”）液体吸收的热量较多，用其中一种液体来做机器的冷却剂，用 （选填“A”或“B”）液体效果比较好； (4)若液体B是水，则液体A的比热容为 。 11．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置，所用的实验器材有：相同的烧杯、温度计和相同的加热器。 (1)本实验中，A、B两种液体的 一定要相同（选填：“质量”、“体积”或者“升高的温度”）； (2)加热过程中，水和食用油吸热的多少是通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； (3)根据实验数据绘制了如图乙所示图像，为了比较A、B两种液体吸热能力强弱，小明提出两种比较方案：①升高相同的温度，比较加热的时间；②加热相同的时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）； 12．在“探究物质的吸热能力”实验中，实验装置如图所示。 (1)实验中选取 和 都相同的甲、乙两种液体。 (2)用规格相同的电热丝分别给甲和乙两种液体加热，目的是保证相同时间内甲、乙两种液体 。 (3)记录实验数据如下表： 物理量 质量/g 加热前温度/℃ 加热时间/min 加热后温度/℃ 甲液体 150 20 5 30 乙液体 150 20 5 40 分析可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强，理由是 。 (4)如果要从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体 。 (5)若甲液体的比热容是，则乙液体的比热容为 13．如图甲所示，为探究不同物质的吸热性能，小华用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。 标准大气压下 物质 沸点℃ 酒精 78 煤油 150 水银 357 (1)由题目所给信息可知，小华选用的是 （选填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计。 (2)在比较水和食用油的吸热性能的实验中，除温度计和秒表外还需要的测量工具是 ；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 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较物质吸收热量的多少； (3)若比较水和食用油的吸热性能，最多可选取图像中 min前的部分，可知 的吸热性能较强。水在0~4min吸收的热量是 J。[] (4)小华进一步研究物质的放热情况，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丙所示。已知c水>c液。下列说法中正确的有_________。 ①甲物质是水 ②0~12min乙温度降低了20℃ ③0~12min甲放出了8.4×104J的热量 ④乙物质的比热容为 A．只有①②正确 B．只有②④正确 C．只有①③正确 D．只有①④正确 14．为了研究“物质的吸热情况”，小梦将100g煤油、100g水、200g水用相同的加热装置进行加热，如图1所示，并记录加热时间t和物质升高的温度Δt，绘制成如图2所示的图像。 (1)实验需要用到的测量工具有： ； (2)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材； (3)用相同加热装置加热的目的是：使水和煤油相同时间内吸收热量相同，从而通过比较 比较吸收热量的多少； (4)根据图像可得出的实验结论： ①由三条图线都可以得出：质量相同的同种物质，吸收热量与升高温度成正比； ②由“100g水”和“200g水”两条图线对比可以得出： ； ③设每个烧杯中的物质每分钟吸收热量都为，请你根据图像数据求出图中标注的（ABCDE）五个点物质吸收热量与质量和升高温度乘积的比（可省略计算步骤） ，并进一步分析比较，得出实验结论： 。 15．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 (1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。 ①让两者升高相同的温度比较加热时间。 ②让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。 (4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ． (6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。 (7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。 ①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。 ②小勤在实验中记录的数据见下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46 a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。 ③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。 (8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失） (9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。 16．如图甲所示，是“用传感器比较不同物质的比热容”的实验装置，两试管分别装有甲、乙两种液体，用同一个红外加热器给试管内的液体加热时，试管内的液体温度可通过温度传感器采集，将温度传感器通过数据采集线与计算机相连，就可以在计算机上同步输出试管内液体的温度－时间实验图线，如图乙所示。 (1)实验前，需控制两个试管内液体的 和初温相同。 (2)两试管在此红外加热器中加热相同的时间，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）。 (3)如图乙所示，甲、乙两种液体，在吸收相同热量时， 液体的温度变化大，可得出 液体的比热容大。 (4)根据图乙所示，若试管内乙液体的质量为，比热容为，则用该装置把乙液体加热吸收的热量为 J。 (5)停止加热，若不计质量损失，甲、乙两种液体温度降低的过程中，甲液体放出的热量与降低的温度之比 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙液体放出的热量与降低的温度之比。 17．（2025·河南濮阳·一模）小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩，他发现在白天的时候，沙子被晒得烫脚，而海水却是凉凉的感觉，到了晚上沙子凉凉的，而海水却是温温的，他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的，于是他找来了一些实验器材，用图甲所示的装置做了如下的实验： (1)用两只相同的烧杯分别取初温度和 （选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子； (2)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，实验过程中我们可以通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来衡量水和沙子吸收热量的多少； (3)在第4分钟时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其读数为 ； (4)小聪根据所测得的数据，绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像，根据图像可知，质量相同的水和沙子吸收相同的热量， 的温度升高的多，所以水和沙子相比， 的吸热能力更强，在物理学中用 表示物质的这种性质。 (5)如果水的比热容是，则沙子的比热容是 。 18．科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体； (2)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量； (3)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）； (4)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 ； (5)美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图像丙可以看出，在一年中，青岛应该对应 （选填“a”或“b”）这条曲线。 19．探究不同物质吸热升温的现象 如图甲所示的是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线表示）分别装入两种液体，用相同的装置加热。 【证据】 （1）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。 （2）液体温度升高，这是通过 的方式增加了液体的内能。 （3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选出“液体升高的温度”或“加热时间”）进行比较。 【解释】小华根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丙所示，分析图像可知：质量相等的和两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的和两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。 【交流】 （1）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从或中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 液体。 （2）小明认为小华的设计还存在问题，最好的办法是用乙图，用两大试管分别装上两种液体，放在装水的烧杯中加热。这种设计的好处是 。 20．板鸭是一道客家名菜，被誉为腊味之王。立冬到立春期间昼夜温差大，是制作板鸭的最佳时期。小林同学实地参观某板鸭晾晒场，如图甲所示，发现晾晒区的地面上铺了厚厚的一层砂石。技术人员告诉他，沙子比土壤更易增大昼夜间的温度差，于是小林收集了该处的砂石和土壤用于探究它们的吸热、放热性能实验。 (1)小林组装如图乙所示装置进行探究，其组装顺序是 （选填“自上而下”或“自下而上”），在固定夹子B的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。 (2)如图乙所示装置中，用相同的酒精灯分别给初温相同且 相等的砂石和土壤加热。 (3)实验中，通过比较 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来比较砂石和土壤吸收热量的多少。 (4)根据实验数据，小林绘制了砂石和土壤的温度-时间图像如图丙所示。由图像可知，砂石和土壤吸收相同的热量时，温度升高较多的是 ，可以得出 的吸热能力更强。（均选填“砂石”或“土壤”） (5)小林查阅了有关土壤比热容的相关资料，整理出如下表所示的数据： 土壤湿度 干土壤 土壤湿度10% 土壤湿度15% 土壤湿度20% 比热容/[J/（kg⋅℃）] 分析数据可知，土壤的比热容并不是固定值，还受 的影响。 21．某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热，如图所示。 (1)加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是 。 (2)加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水的 （选填“大”或“小”）。 (3)比较全班不同小组的实验数据，发现各小组的实验数据之间有较大的差异，可能原因是 （请写出一条）。 (4)另一小组用图丙装置做同样的实验，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙石在相等时间内 。该实验通过观察 来比较比热容的大小。 22．在探究“物质的吸热情况”的实验过程中，小南和小岗进行了如下研究： (1)在讨论“水的吸热多少与哪些因素有关”时，小南认为水吸收热量的多少与水的质量有关，请根据你的生活经验说出他的猜想依据： ； (2)在“比较水和铁砂吸热性能”实验时，如图： ①请你根据小南的设计思路，设计记录实验证据的表格，画在下面空白处 ； ②请仿照小南的思路，把小岗思路补充完整：取质量相同的水和铁砂，用同一装置加热， ，比较加热时间长短，就能比较它们的吸热性能； ③小南和小岗的思路中，需要的测量工具有温度计、秒表和 ，加热时间长短是为了反映 ； (3)小岗在实验结束后把收集到的数据绘制成图像如图，从图像信息可知 吸热性能更好。 23．如图甲，在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，小华将两支相同的试管（分别盛有初温相同的A、B两种液体）放入同一个红外加热器中，两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好，并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热，在其沸腾前记录到A、B两种液体温度随时间变化如下表格。 加热时间 0 1 2 3 4 A的温度 10 14 18 22 26 B的温度 10 18 26 34 42 (1)实验中应取 相同的A、B两种液体； (2)实验中通过比较 来比较两种液体吸收热量的多少； (3)实验记录数据如表格所示，从开始加热到26℃时，A、B两种液体吸收热量的关系 。 (4)为比较A和B的吸热本领，小媛提出两种方案，你认为可行的方案是 ； a：让两者升高相同的温度，比较加热时间；b：让两者加热相同时间，比较升高的温度。 (5)根据表格实验数据可知， 液体的吸热能力强；如果要你从A、B两液体中选择一种作为汽车冷却液，应选择液体 。 (6)图乙中①是B液体加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第 条； (7)本题中的实验数据表格存在的缺陷是 ；本实验需要的测量工具除温度计、天平外还需要 。 (8)如表格中数据，若A液体是质量为50ml的水，加热3min时吸收的热量是多少 ？（写出计算过程）已知， 24．小亮通过以下实验来比较牛奶与豆浆的比热容大小，如图甲所示。他选取了两个相同规格的电加热器、两个相同的烧杯、质量与初温都相同的牛奶和豆浆、两只相同的温度计进行实验，并将实验数据记录在下面的表格中。 物质种类 质量m/g 温度升高10℃需要加热的时间t/s 温度升高20℃需要加热的时间t/s 温度升高30℃需要加热的时间t/s 牛奶 200 150 300 380 豆浆 200 120 190 310 (1)小亮选择两个相同规格的电加热器的目的： ，这样就可以把牛奶和豆浆吸收热量的测量转化为 的测量； (2)在这个实验中，通过分析上表的测量数据可知：可以通过（　　）来比较牛奶和豆浆的比热容大小（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．加热时间的长短 B．液体的温度 C．液体温度的变化量 D．升高相同温度所需的加热时间 (3)加热相同时间A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量； (4)图乙是牛奶和豆浆的温度随时间变化的关系示意图，则图线 代表豆浆的温度变化规律（选填“A”或“B”）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题复习：探究物质的吸热能力 目 录 【学习目标】 1 【知识梳理】 4 一、实验原理 4 二、分工具探究：不同物质的吸热情况 4 （一）酒精灯加热（传统实验装置） 4 （二）电加热器加热（改进实验装置） 10 （三）传感器加热（数字化实验装置） 16 （四）创新实验 21 三、数据处理与实验结论 28 四、关联核心概念：比较物质的比热容 28 五、易错提醒 28 【巩固训练】 29 【学习目标】 核心素养 具体目标内容 物理观念：建立“吸热能力→比热容”的定量认知，形成“实验方法→数据处理→概念关联→实际应用”的知识体系； 科学思维：通过不同实验工具的对比、创新实验的推导，培养“分类归纳、逻辑推理”能力，理解“控制变量”的严谨性。 1.说出“探究物质吸热能力”的核心实验方法 —— 控制变量法和转换法；区分不同加热工具的特点。 2.复述实验关键步骤，能根据实验数据推导结论。 3.明确实验结论与比热容的关系；列举比热容的实际应用。 4.说出创新实验的本质，记住创新实验的分析要点。 科学探究：通过实验操作、数据解读、误差分析，提升“实验设计、问题解决”的实践能力； 应用能力：将实验结论转化为“解释生活现象、解决实际问题”的工具，培养 “知识迁移、综合应用” 能力。 1.能独立完成传统实验，能解读传感器生成的“温度 - 时间图像”，从图像中提取 “相同加热时间的温差”或“相同温差的加热时间”，推导物质吸热能力强弱。 2. 给定实验数据，能计算温度变化量，对比得出吸热能力结论；针对创新实验，能根据“控制变量条件”分析数据，推导比热容大小或现象成因。 3.能分析传统实验的误差来源，说明电加热器/传感器的优化优势；能指出实验中的常见错误，并提出修正方法。 4. 能运用“比热容特性”解释生活现象；能结合创新实验逻辑，解决实际问题。 科学态度：形成“重视实验细节、尊重数据事实、主动改进实验”的学习习惯； 社会责任：理解物理知识在实际生活中的应用价值，建立“用科学知识解释自然、解决实际问题”的认知。 1.在分析不同实验工具的优劣时，体会“实验改进的意义”，养成“严谨求实”的实验习惯； 在创新实验中，感受 “物理知识与自然现象的联系”，激发探究兴趣。 2.理解“放热法”替代“吸热法” 的创新思路，认识“实验方法优化”的重要性；尝试结合生活场景设计简单探究实验，培养初步的创新思维。 3.通过“冷却液选择”“沿海气候调节”等应用，体会“物理知识服务于生活、科技” 的价值；在实验操作中，强化 “安全操作、规范实验” 的责任意识。 （二）重点难点 1.重点 （1）实验核心方法的理解与应用：控制变量法的全面落实（质量、初温、加热方式相同）和转换法的灵活识别（加热时间→吸热量，温差→吸热能力）； （2）实验数据（或图像）与结论的推导：能根据 “相同加热时间的温差” 或 “相同温差的加热时间”，判断物质吸热能力强弱，并关联比热容大小； （3）比热容的特性与实际应用：明确比热容是物质的本身特性，能用水的比热容大解释沿海昼夜温差、冷却液选择等现象； （4）创新实验的分析逻辑：掌握 “海陆风模拟”“放热法比较比热容” 的控制变量条件与结论推导，理解创新实验的本质（方法不变，场景延伸）。 2.难点 （1）控制变量法的全面落实：易遗漏 “加热方式一致”（如酒精灯火焰大小不同）或 “物质初温相同”，导致实验结论失真； （2）转换法的灵活理解：在创新实验（如放热法）中，难以关联 “水的末温” 与 “固体放热量”，混淆 “吸热量” 与 “温度变化” 的关系； （3）创新实验与实际场景的关联：如海陆风实验中，难以将 “沙子与水的吸热差异” 推导到 “空气密度变化→风的流向”，缺乏 “微观吸热差异→宏观现象” 的逻辑衔接； （4）误差分析与实验优化：难以全面分析传统实验的误差来源（如热量散失、人工读数误差），无法清晰说明电加热器 / 传感器的优化优势。 【知识梳理】 一、实验原理 1.控制变量法：探究时需控制关键变量相同，确保实验公平 ——物质的质量相同（用天平测量，避免因质量差异影响吸热效果）； 2.物质的初温相同（用温度计测量，减少初始温差干扰）； 3.加热方式一致（如同一规格加热工具，保证相同时间内物质吸收的热量相等）。 4.转换法：物质吸热多少无法直接测量，需间接转换 ——用 “加热时间” 反映吸热多少（加热工具相同，时间越长，吸热越多）； 5.用 “温度变化量” 反映吸热能力（相同吸热下，温差越小，吸热能力越强）。 二、分工具探究：不同物质的吸热情况 （一）酒精灯加热（传统实验装置） 1.实验器材：酒精灯、烧杯（2 个，规格相同）、温度计（2 个）、天平、秒表、石棉网（均匀受热）、质量相同的水和食用油。 2.关键步骤： （1）用天平称取等质量的水和食用油，分别倒入烧杯，测初温并记录； （2）用两个相同酒精灯（火焰大小调至一致）同时加热，每隔 1 分钟记录一次两者温度； （3）两种探究方法： ① 加热相同时间（如 2 分钟），对比水和食用油的温度变化； ② 加热至相同温度（如升高 20℃），对比两者所需的加热时间。 （4）注意事项：需垫石棉网（防止烧杯受热不均炸裂），且酒精灯火焰需正对烧杯底部，避免热量散失差异。 【典例1】（2025·山东青岛·二模）如图甲所示，小明选择质量相等的水和煤油两种液体来“比较不同物质的吸热情况”。 (1)组装实验装置时，应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序； (2)小明绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，当对水和煤油用相同的酒精灯同时加热到第5分钟时，水吸收的热量 煤油吸收的热量，已知水的比热容是，则煤油的比热容是 ； (3)小明想利用水继续探究“液体在沸腾前后温度变化的特点”。将其持续加热至沸腾，图丙中 是水沸腾后的现象；此时温度计的示数如图丁所示，则水的沸点为 ，说明实验时的大气压 一个标准大气压；继续加热，水的温度将 。 【答案】(1)自下而上 (2)等于 (3) 96 低于 不变 【解析】（1）组装实验装置时，应按照自下而上的顺序。因为需要先调整铁圈的高度（根据酒精灯火焰的高度），再固定温度计等器材，这样可以确保用酒精灯的外焰加热，且温度计的玻璃泡能正确放置在液体中。 （2）[1]实验中选用相同的酒精灯对水和煤油加热相同时间，由转换法，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 [2]由图可知，加热，水的温度变化为，煤油的温度变化为，根据可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容之比等于温度变化的反比，故煤油比热容是水比热容的，故煤油的比热容是。 （3）[1]气泡在上升过程中，体积逐渐变大。这是因为沸腾是在液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象，气泡上升时受到的水压减小，并且周围的水不断汽化加入气泡，使其体积迅速增大。所以图丙中a是水沸腾后的现象。气泡在上升过程中，体积逐渐变小。这通常是沸腾前的现象，下方水温高，上方水温低，气泡上升到温度较低的区域，里面的水蒸气会液化成水，导致气泡体积变小。 [2]由图丁可知，温度计的分度值是，读数为，即水的沸点为96℃。 [3][4]标准大气压下，水的沸点是100℃，气压越低，沸点越低，所以实验时的大气压低于一个标准大气压。水沸腾后，继续加热，水的温度将保持不变。 【典例2】为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组利用如图甲所示的实验装置进行实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热，这样做的好处是 ； (2)实验后绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，则质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， 液体升温较高； (3)B液体在第10 min的内能 在第20 min的内能，A液体的比热容 B液体的比热容；（均填“大于”“等于”或“小于”） (4)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂，则应选择 液体。并说明理由： 。 【答案】(1)可以用加热时间表示两个试管吸收热量多少 (2)A (3)小于 小于 (4)B B液体的比热容更大 【解析】（1）将两个试管放入盛有水的同一烧杯中加热，这样两个试管相同时间内吸收热量完全相同，就使吸收热量仅与加热时间有关，可以用加热时间表示吸收热量多少。 （2）由上问分析可知，可以用加热时间表示吸收热量多少。在图乙图像中作垂直于时间轴的线，看见表示A液体的曲线在B液体之上，因此，在吸收相同热量时，A液体升温较高。 （3）[1]B液体整个过程在不断吸热，内能也不断升高，因此其在第10 min的内能小于在第20 min的内能。 [2]在质量、吸收热量相等时，比热容与物体温度上升值成反比。由上问知，质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，A液体升温较高。因此A液体的比热容小于B液体的比热容。 （4）[1][2]冷却剂的作用是吸收汽车的余热，因此需要选同等情况下吸热能力更强的。质量相等时，升高同样温度吸收的热量与比热容成正比，因此相同质量时，比热容更大的B液体吸收热量更多。故应选择B液体。 【变式1】（2025·山东枣庄·三模）一同学在“探究物质的吸热能力”实验中，将A和B两种液体分别装在两个相同的烧杯中，两杯液体的液面相平。用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 (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。 (2)图甲是所用的实验装置图，其中有一处明显错误，请仔细观察指出错误之处 。 (3)根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图像，在0～4min内，A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量， 的吸热能力更强（选填“A”或“B”）。 (4)家用小型风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风，如图丙所示。海边，仅在海陆风因素的影响下，图丁所示的情形通常发生在 。 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 【答案】(1)加热时间 (2)没有控制液体的质量相同 (3)等于 B (4)D 【解析】（1）在探究物质吸热能力的实验中，使用相同的酒精灯加热，相同时间内放出的热量相同，那么液体吸收的热量就相同。所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。 （2）在探究物质吸热能力的实验中，需要控制液体的质量相同。图中两杯液体的液面相平，即两种液体体积相同，而两种液体密度不同，根据，两种液体质量不相等。所以错误之处是没有控制液体的质量相同。 （3）[1]因为使用相同的酒精灯加热，在相同时间内放出的热量相同，所以在0-4min 内，加热时间相同，A吸收的热量等于B吸收的热量。 [2]由图乙可知，质量相同的A和B，升高相同的温度，B需要加热的时间更长，表示B的吸热能力更强。 （4）由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大，夜晚，陆地和海水放出相同的热量，海水温度下降得慢，陆地温度下降得快，所以陆地的气温低于海水的气温，陆地上空气体收缩下沉，海面空气上升，风从陆地吹向海面。观察图丁，风从陆地吹向大海，所以这种情形通常发生在夜晚，且海水温度较高。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式2】（2025·江苏镇江·二模）如图1是“探究不同物质吸热升温的现象”的装置，小华用两个相同的容器（用虚线框表示），分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。 (1)从实验效果考虑，盛放液体的容器应选择 （选填“烧杯”或“易拉罐”）较好；实验中使用玻璃棒的目的是 。 (2)实验中通过比较 判断两种液体吸收热量多少。 (3)根据实验数据画出图像如图2分析可知：质量相等的A、B两种液体，吸收相同热量，液体 升温较高。液体 适宜作为冷却剂。 (4)如图3，若把物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的 类似。（选填序号） ①高度            ②容积                ③底面积               ④质量 【答案】(1)易拉罐 使液体受热均匀 (2)加热时间 (3)A B (4)③ 【解析】（1）[1]易拉罐由金属制造而成，有良好的导热性，能够加快实验进程，减少热量损失。 [2]加热时，容器底部温度较高，所以靠近容器底部的液体温度较高，上面液体温度较低，液体受热不均匀，影响实验效果，用玻璃棒搅拌，能使容器内液体受热均匀。 （2）液体吸收的热量来源于酒精灯加热，酒精灯加热时间长，液体吸收的热量多，所以可以通过酒精灯加热时间的长短来间接反映液体吸收热量的多少。 （3）[1]由图2可知，当酒精灯加热相同时间时，即吸收相同的热量时，液体A的温度高于液体B的温度，因为它们的初温相同，所以液体A升高的温度比液体B升高的温度高。 [2]质量相等的A、B两种液体，吸收相同热量，液体A升温较高，说明液体A的吸热能力较弱，所以液体B的吸热能力较强，适合作为冷却剂。 （4）比热容大小的比较方法为：相同质量的不同物体，吸收相同的热量，温度升高的越多，吸热能力越弱，比热容越小；容器装水能力的比较方法：装相同质量的水的不同容器，容器盛水水面升高得越多，说明容器装水的能力越弱，容器底面积越小。所以比热容相当于容器底面积，故选③。 【变式3】（2025·江苏苏州·二模）如图甲、乙是探究“不同物质吸热升温的现象”实验装置，在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的A、B两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了实验。 (1)图甲、乙实验装置中，还需要的测量仪器是 ；加热时，缓慢地搅动玻璃棒，这是为了使A、B两种液体 ； (2)经实验得到了如表格所记录的两组数据．分析实验数据可知：升高相同的温度，A液体吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B液体吸收的热量； （选填“A”或“B”）液体的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ A 20 24.1 28 32 36 B 20 22 24 26.1 28 【答案】(1)秒表 受热均匀 (2)小于 B 【解析】（1）[1]由转换法，通过加热时间表示吸热多少，图甲、乙实验装置中，还需要的测量仪器是秒表。 [2]加热时，为了使A、B两种液体受热均匀，要缓慢地搅动玻璃棒。 （2）[1][2]由表格数据可知，温度均从20℃升高到28℃，A液体需要加热2min，B液体需要加热4min，实验中用相同的酒精灯加热，所以B吸收的热量较多，A液体吸收的热量小于B液体吸收的热量；根据比较吸热能力的方法，B液体的吸热能力更强。 （二）电加热器加热（改进实验装置） 1.实验器材：相同规格电加热器（2 个）、烧杯、温度计、天平、秒表、质量相同的水和食用油。 2.核心优势：电加热器发热稳定，能精准保证 “相同时间内两种物质吸收的热量相等”，减少酒精灯火焰不稳定的误差。 3.关键步骤：与酒精灯加热一致，仅将加热工具替换为电加热器，无需石棉网（电加热器受热更均匀）。 【典例3】（2025·辽宁·中考真题）如图（a），某小组在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和食用油，比较它们的吸热能力。 (1)为使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同，电加热器的规格应 。 (2)本实验中使用的液体温度计是根据液体 的规律制成的。 (3)每隔0.5min记录一次温度，并将数据记录在下表中。第2.5min时，食用油中的温度计示数如图（b）所示，为 ℃。 加热时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 ... 水的温度/℃ 25 27 29 31 33 35 ... 食用油的温度/℃ 25 30 34 37 42 ... 分析表中数据，发现 吸热能力强。 (4)为使内部充有液态介质的电暖器通电后能迅速升温，内部应充入吸热能力较 （填“强”或“弱”）的介质。（仅从吸热能力的角度分析） 【答案】(1)相同 (2)热胀冷缩 (3) 水 (4)弱 【解析】（1）电加热器的规格相同，才能使两个电加热器在单位时间内放出的热量相同。 （2）液体温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。 （3）[1]由图可知，温度计的分度值为，温度计的示数从下往上逐渐变大，因此温度为。 [2]加热相同时间表示吸收相同热量，由表中数据可知，质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水升温较小，由可知，水的比热容较大，水吸热能力强。 （4）由可知，质量相同的不同物质在吸收相同的热量时，比热容小的温度升高的快，所以，为了使电暖气通电后能迅速升温，应在电暖气内部应充入比热容较小的介质，即吸热能力较弱的介质。 【典例4】（2025·山东泰安·中考真题）在“探究物质的吸热能力”的实验中，两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b，用相同的电加热器给它们加热，用温度计测量液体的温度，实验装置如图甲所示。 (1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为 ℃。 (2)加热相同的时间，温度变化小的液体吸热能力 （选填“强”或“弱”）；液体的内能增加是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变的。 (3)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知：如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体 （选填“a”或“b”）作为供暖物质，效果更佳。 【答案】(1)29 (2)强 热传递 (3)a 【解析】（1）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，实验中某时刻温度计示数如图乙所示为29℃。 （2）[1]用相同的电加热器加热相同的时间，表示吸收相同热量，液体质量相同，由可知，温度变化小的液体比热容大，吸热能力强。 [2]对液体加热，液体吸收热量，液体的内能增加是通过热传递的方式改变的。 （3）由图像可知，质量相同的a、b两种液体，吸收相同热量，即加热相同时间，a升高的温度低，由可知，a的比热容大，a的吸热能力强，因此如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体a作为供暖物质，效果更佳。 【变式1】在“比较不同物质吸热情况”的实验中实验装置如图所示： (1)实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体加热，并记录实验数据； (2)分析实验数据可知，此实验是通过比较 （选填“加热时间”或“温度变化”）来判断吸热能力强弱的，所以 （选填“甲”或“乙”）液体吸热本领强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 20 27 34 41 48 乙的温度/℃ 20 35 50 65 80 【答案】(1)质量 (2)温度变化 甲 【解析】（1）由比较吸热能力的方法，实验时要控制不同物质的质量相同，故实验中应选用规格相同的电加热器分别给初温相同且质量相同的甲、乙两种液体加热，并记录实验数据。 （2）[1][2]分析实验数据可知，加热时间相同，即吸收相同的热量，甲乙升高的温度不同，此实验是通过比较温度变化来判断吸热能力强弱的，因加热相同时间，甲升温慢，所以甲液体吸热本领强。 【变式2】（2025·湖北武汉·模拟预测）如图甲所示，用规格相同的电加热器分别给初温相同的a液体和b液体加热，已知b液体的质量是a液体的1.5倍。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。 (1)开始加热液体后，为了记录实验数据，除图甲中的实验器材以外，还需要的测量工具是 ； (2)0~t1这段时间内，a液体吸收的热量 （填“大于”“等于”、或“小于”）b液体吸收的热量；t1~t2这段时间内，沸腾的b液体 （填“继续”、“不再”）从电加热器吸热； (3)a液体与b液体的比热容之比是 。 【答案】(1)秒表 (2)等于 继续 (3)3∶2 【解析】（1）实验中需要记录加热时间，所以除图甲中的实验器材以外，还需要的测量工具是秒表。 （2）[1]用规格相同的电加热器加热，在相同时间内，电加热器放出的热量相同，所以0~t1这段时间内，a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。 [2]液体沸腾的条件是但达到沸点，继续吸热，所以t1~t2这段时间内，沸腾的b液体继续从电加热器吸热。 （3）由图乙可知，0~t1这段时间内，a、b两种液体升高的温度分别为Δta=Δtb=(80℃-30℃)=50℃ 由题意可知b液体的质量是a液体的1.5倍，即mb=1.5ma；且0~t1这段时间内a、b两种液体吸收的热量相同，即Qa=Qb，根据Q=cmΔt可得camaΔta=cbmbΔtb 则 所以a液体与b液体的比热容之比是3∶2。 【变式3】某实验小组用如图甲乙所示的装置比较水和煤油的吸热情况。[，，] (1)实验中除了温度计、天平，还需要的测量工具是 ；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的； (2)在一个烧杯中倒入240mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入 mL的煤油； (3)用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。根据实验数据绘制的图像如图丙所示。图丙中， （选填a或b）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为 。根据所学的物理知识可知选用其中 液体（选填a或b）作为柴油机的散热物质，效果会更好； (4)实验结束后，小明又独自进行了一次实验，用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度，并将数据记录在表中。 物质 初温 加热时间 末温 煤油 20 5 35 水 20 5 30 分析实验数据时，小明发现表格的设计存在不足，即 【答案】(1)秒表 加热时间 (2)300 (3)b a (4)物理量的记录缺少单位 【解析】（1）[1]实验中需要测量加热时间，所以除了温度计、天平，还需要秒表。 [2]用两个相同的电加热器加热，相同时间内电加热器放出的热量相同，水和煤油吸收的热量就相同，所以加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。 （2）根据密度公式，可得水的质量为 为了满足实验要求，水和煤油的质量应相等，即 所以煤油的体积为 （3）[1]因为水的比热容大于煤油的比热容，在质量和吸收热量相同的情况下，煤油的温度升高得快，由图丙可知，b的温度升高得快，所以b可以反映煤油的温度随时间的变化规律。 [2]由图丙可知，加热10min，水升高的温度 煤油升高的温度 因为用两个相同的电加热器加热，相同时间内吸收的热量相同，即 根据，可得 则 [3]因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以选用水作为柴油机的散热物质，效果会更好，即选用a液体。 （4）根据表格中各名称及数据，可知各物理量没有标注单位，无法确定大小。 （三）传感器加热（数字化实验装置） 1.实验器材：温度传感器（2 个）、计算机（含数据采集软件）、红外加热器（1 个，均匀加热）、试管（2 个，规格相同）、天平、质量相同的水和食用油。 2.核心优势： （1）传感器实时采集温度数据，自动生成 “温度 - 时间图像”，直观呈现温度变化趋势； （2）避免人工读数误差，数据更精准。 3.关键步骤： （1）传感器探头紧贴物质（勿触试管壁），连接计算机； （2）开红外加热器和软件，同步记录数据； （3）分析图像：相同加热时间看温差，或相同温差看加热时间。 【典例5】为了“探究不同物质吸热升温的现象”，实验小组将温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往试管中加入不同的液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体接触良好，加热液体，传感器通过数据采集线与计算机相连接并生成实验图像。 (1)小明往两试管中装入质量相同、初温不同的a、b两种液体，用同一个红外加热器同时加热两个试管中的液体（如图甲所示），得到的实验图像如图乙所示。 ①实验中通过 （升高的温度/加热的时间）来比较液体吸热的多少； ②从乙图可知，当升高相同温度时 （a/b）液体吸热较多，表明 （a/b）液体更适合做冷却剂； (2)小华往两试管中装入初温相同、质量不同的A、B两种液体，其质量mA<mB；用额定电压相同、额定功率不同的甲、乙两个电加热器分别加热液体A、B，其额定功率P甲>P乙，甲、乙均正常工作（对液体加热过程不考虑热量损失）。通过传感器得到两液体的温度随加热时间变化的关系如图丙所示。 ①电加热器甲的电阻丝阻值 （大于/小于）乙的电阻丝阻值； ②相同时间内液体A吸收的热量 （大于/小于）液体B吸收的热量； ③由以上数据 （可以/不可以）比较A、B两种物质的比热容、的大小并简述理由： 。 【答案】(1)加热的时间 a a (2)小于 大于 可以 见解析 【解析】（1）[1]实验中用同一个红外加热器同时加热两个试管中的液体，单位时间内两种液体吸热相同，根据转换法，可以通过加热的时间来比较液体吸热的多少。 [2][3]从乙图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，a液体升高的温度较低，a液体吸热能力强，则a液体更适合做冷却剂。 （2）[1]甲、乙两个电加热器额定电压相同、额定功率不同，额定功率P甲>P乙，根据可知电加热器甲的电阻丝阻值小于乙的电阻丝阻值。 [2]额定功率P甲>P乙，根据，相同时间内电加热器甲产生的热量较多，不考虑热量损失，则相同时间内液体A吸收的热量大于液体B吸收的热量。 [3][4]由图丙可知，在0~t1时间内，液体升高的温度∆tA=∆tB，吸收的热量Q吸A>Q吸B，而质量mA<mB，由可知，比热容大于。 【变式1】如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（    ） A．吸收相同的热量，甲升温比乙多 B．甲的比热容大 C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收热量多 D．加热时间，甲吸收热量多 【答案】A 【解析】A．同一加热器，加热相同的时间，甲乙吸收相同的热量，由图可知甲升高的温度比乙高，故A正确； B．相同质量的甲乙两种液体加热相同的时间，即吸收相同的热量，乙的温度变化小，根据可知，乙的比热容大，故B错误； C．观察图像，甲乙升高相同的温度，乙需要加热的时间长，所以乙吸热能力强，吸收的热量多，故C错误； D．两试管放在同一加热器内，加热t1时间，甲乙吸收的热量相同，故D错误。 故选A。 【变式2】（多选）如图甲，将两个温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往两试管装入初温不同的液体a、b，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上得到的实验图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．本实验通过传感器采集的温度信息，比较液体吸热的多少 B．若要比较不同液体的吸热能力需要装入等质量的两种液体 C．若两种液体的种类相同，则a、b两液体的质量之比为4∶3 D．若两种液体的种类不同，则a、b液体的比热容之比是4∶3 【答案】BC 【解析】A．根据转换法可知，实验中通过加热时间的长短来比较吸热多少；通过传感器采集的温度信息来比较吸热能力的大小，故A错误； B．若要比较不同液体的吸热能力，根据控制变量法可知，需要装入等质量的两种液体，故B正确； C．若两种液体的种类相同，加热的时间相同，吸收的热量相同，a、b两液体升高的温度之比为 Δta∶Δtb=(60℃-30℃)∶(60℃-20℃)=3∶4 根据可知，a、b两液体的质是之比为4∶3，故C正确； D．若两种液体的种类不同，由于题干没有说明质量是否相同，所以无法得出比热容的大小关系，故D错误。 故选BC。 【变式3】如图a，是“用传感器比较不同物质的比热容”实验装置，两试管分别装有水和煤油，同一个热源红外加热器同时给试管内的水和煤油加热，试管内的水和煤油的温度通过温度传感器采集，并通过数据采集线与计算机相连。某次实验结束后，计算机屏幕显示的实验图像如图b所示： (1)实验前要让两个试管内的水和煤油初始温度相同外，还须使水和煤油的 相同； (2)实验中，是通过比较 来间接反映煤油和水吸收的热量； (3)分析图象可知，对于质量相等的甲和乙，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，由此可见， 的比热容较大。则 （以上空均选填“甲”或“乙”）图线是水的实验图线： (4)水的比热容是，由图像可算出煤油的比热容是 。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)甲 乙 乙 乙 (4) 【解析】（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故须使水和煤油的质量相同。 （2）本实验用到转换法，用加热时间反应吸热多少。 （3）[1]分析图像可知，质量相同且初温也相同的甲和乙，加热相同时间，吸收相同的热量，甲升温快，乙升温慢； [2]若使两者升高相同的温度，由图可知乙需要加热的时间长，即乙吸收的热量更多； [3]由可得，质量相同的煤油和水吸收相同热量，煤油温度升的更高，说明水的比热容比煤油大。 （4）加热4分钟（吸热相同），水与煤油吸热量相等，根据计算煤油的比热容为 （四）创新实验 1.创新实验逻辑（本质不变，场景/方法创新）​ 创新实验的核心仍是控制变量法（保证对比公平）和 转换法（间接衡量吸放热多少），只是将 “单纯比较吸热能力”延伸到实际场景应用（如海陆风、冷却液选择）或 实验方法优化（如“放热法”替代传统“吸热法”），需紧扣“比热容特性（c越大，吸放热相同时Δt越小）” 展开分析。​ 2.创新实验高频考点与解题技巧​ （1）控制变量必考点：​ 无论场景如何创新，需优先找 “相同条件”—— 如物质的质量、初温，加热 / 放热环境的相同规格器材（保证Q相等），避免因变量遗漏导致结论错误。​ （2）转换法的灵活识别：​ ①吸热实验：加热时间→吸热量Q（时间越长，Q越大）；​ ②放热实验：水的末温→固体放热量Q（水末温越高，固体放热越多）；​ ③海陆风实验：烟的流向→空气密度变化→温度差异（间接反映吸热能力）。​ （3）比热容与实际应用的关联：​ 吸热能力强（c大）的物质：适合做冷却液（如水）、调节气温（如海洋）；​ 吸热能力弱（c小）的物质：升温 / 降温快（如沙子、金属），常用于需要快速升温的场景。​ （4）解题步骤模板：​ ① 明确实验目的（比较c？解释现象？选择材料？）；​ ② 找控制变量（圈出 “相同质量、相同初温、相同加热方式” 等关键词）；​ ③ 分析数据（Δt大小与c的关系：Q相同时，Δt小→c大）；​ ④ 关联实际（结合场景如海陆风、冷却液，推导结论）。 【典例6】（2025·广东珠海·三模）小明每天早上要喝一杯热牛奶，他想探究如何让热牛奶快速冷却，设计了如图甲所示的实验：在A、B两个相同的瓶中装入初温相同的牛奶，分别放入常温的水和空气中冷却，记录温度计示数变化，得到的数据如表所示。 时间 0 2 4 6 8 10 12 14 16 A的温度 70 60 53 47 42 38 35 33 32 B的温度 70 65 61 58 55 52 50 48 46 (1)AB两个瓶中热牛奶的质量应该 （选填“相同”或“不同”）。 (2)分析表中数据，可以得出： ①热牛奶放在 （选填“水”或“空气”）中冷却的效果更好。 ②若B瓶中奶质量是250g，在内，牛奶放出的热量是 。（） ③小明根据用比值定义法作出了“冷却速度”的定义：物体下降的温度与降温时间之比，则“冷却速度”的单位应该是 ，由表格数据可知，牛奶的冷却速度随时间在变小，这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是 。 (3)图乙是工业上的“流水喷淋法”，大量细小的水珠通过喷头源源不断地喷洒在高温物体上，落水收集后通过冷却塔再循环使用。请你说出使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因： （合理即可）。 【答案】(1)相同 (2)水 1.25×104 J 牛奶与周围环境的温度差 (3)水与物体接触面积大，且流水能及时带走热量，保持水的低温，使物体与水始终保持较大温度差 【解析】（1）根据控制变量法，要探究水和空气哪个冷却效果好，需要控制牛奶的质量、初温等其他因素相同，只改变冷却介质，所以A、B两个瓶中热牛奶的质量应该相同。 （2）①[1]由表格数据可知，在相同时间内，A瓶中牛奶温度下降得更多，A 瓶是放在水中冷却的，所以热牛奶放在水中冷却的效果更好。 ②[2]牛奶放出的热量 ③[3]根据“冷却速度”的定义，物体下降的温度单位是℃，降温时间单位是，所以“冷却速度”的单位应该是。 [4]随着时间推移，牛奶温度逐渐降低，与周围环境的温度差逐渐减小，所以冷却速度变慢，故这个过程中影响“冷却速度”的因素可能是牛奶与周围环境的温度差。 （3）使用“流水喷淋法”冷却高温物体时“冷却速度”一直很高的原因是：一方面，大量细小的水珠与高温物体接触面积大，热传递速度快；另一方面，流水不断流动，能及时带走热量，且水循环流动可保持水的低温，使高温物体与水始终保持较大的温度差，温度差大则冷却速度快。 【典例7】（2025·广东深圳·二模）某项目式学习小组探究海陆风的成因。 【任务一】探究沙子和水的吸热能力 (1)设计如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。在完全相同两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，是为了保证相同时间内水和沙子 相同。 (2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度 ，说明 的吸热能力强。 【任务二】实验模拟海陆风的形成 (3)取下两箱子的封口盖，在两个箱子的侧面分别开一小孔，用一个两端开口的透明细管AB将其连接，点燃一支香放在细管中部（图丙），通过白烟的流向模拟日晒下海边的风向，阅读信息窗中的知识并分析判断：相同条件下，加热一段时间后，烟将会从AB管的 端管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间海风是 。 A．从大海吹向陆地　　B．从陆地吹向大海 信息窗：空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，冷空气会从四面八方流过来，从而形成风。 【答案】(1)质量 吸热 (2)多 水 (3)B B 【解析】（1）[1][2]根据比较不同物质吸热能力方法，要控制不同物质的质量相同，在完全相同两箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子，由转换法，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，是为了保证相同时间内水和沙子吸热相同。 （2）[1][2]根据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像，可以观察到在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度高。这说明水在吸收相同热量时，温度升高的较慢，即水的吸热能力强。 （3）[1][2]在实验模拟海陆风的形成时，通过点燃一支香放在连接两个箱子的透明细管中，观察白烟的流向来模拟日晒下海边的风向。由于水的比热容大，相同条件下，水吸热升温慢，沙子吸热升温快。因此，加热一段时间后，沙子（模拟陆地）的温度会高于水（模拟海洋）的温度。根据信息窗中的知识，空气因受热体积膨胀，密度变小而上升，冷空气会从四面八方流过来。所以，烟将会从管的B（连接沙子的管子，代表热空气上升的地方）管口冒出。 夜间，海洋和陆地的温度会发生变化。由于水的比热容大，放热降温慢，而沙子的比热容小，放热降温快。因此，夜间海洋的温度会高于陆地的温度。根据信息窗中的知识，此时海洋上的空气会受热上升，形成低压区，而陆地上的空气会流向海洋，形成海风，故B符合题意，A不符合题意。 故选B。 【变式1】在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热；记录相关数据，并绘制如甲图所示的图像（不计热量损失）； (1)实验时，选用初温和 均相等的甲，乙两种液体； (2)乙液体的比热容 （选填“大于”、“等于”或“小于”）甲液体；所以 （选填“甲”或“乙”）液体更适合制作冷却液； (3)若甲液体比热容是，5kg的甲液体在内吸收的热量为 J； (4)小林同学受到小明实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小； ①小林将质量相等的铜块和铝块放入持续沸水中加热足够长时间，如乙图所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 （选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如丙图所示； ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④可见铜块放出的热量比铝块 （选填“多”或“少”），由此可以判断出 （选填“铜块”或“铝块”）的比热容大。 【答案】(1)质量 (2)大于 乙 (3)6.03×105 (4)相同 少 铝块 【解析】（1）在“比较不同物质吸热能力”的实验中，由控制变量法可知，应控制液体的初温和质量相同，液体的种类不同。 （2）[1]实验中用相同的电加热器同时加热，加热相同时间时，两种液体吸收的热量相同，由图甲可知，加热相同时间时，乙液体温度升高慢，所以乙液体的比热容大于甲液体的比热容。 [2]由于乙液体的比热容较大，吸收相同的热量，乙液体的温度变化小，所以乙液体更适合制作冷却液。 （3）由图甲可知，甲液体在0~10min内温度由0℃升高至60℃，同种液体吸热能力不变，所以5kg的甲液体在内吸收的热量等于0~10min内吸收的热量，所以甲液体在内吸收的热量 （4）②[1]根据可知，铜块和铝块质量相等时，要比较铜和铝的比热容，只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可；由步骤①可知，铜块和铝块加热后的末温与沸水温度相同，由于沸水的温度高于图丙中水的温度，由步骤②可知，铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后，铜块和铝块放出热量对水加热，最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同，忽略热损失，铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等；由步骤③可知，实验最终记录了A、B两容器中水的末温，为了方便比较水吸收的热量，A、B两容器中水的质量和初温都应该相等。 ④[2][3]由于先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，所以铜块和铝块放入盛有质量相等、温度相同的水的A、B两容器中时的温度都是100℃；由于经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃，即B容器中水的温度变化大，由可知，B容器中水吸收热量较多，即在过程②中铝块放出的热量多，即铜块放出的热量比铝块少；由于铝的温度变化小，由可知，铝块的比热容大。 【变式2】某学习小组探究沙子和水吸热升温现象。 (1)学习小组设计了如图甲所示装置探究沙子和水的吸热升温现象。在完全相同两箱子中装入初温和 相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热相同时间，是为了 ； (2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度 ，这是因为水和沙子相比 较大； (3)下列事例中属于应用水的这种特性的是______。（填字母） A．给教室洒水，感觉凉 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．用水冷却汽车的发动机 D．冰熔化成水需要吸收热量 【答案】(1)质量 控制水和沙子吸热相同 (2)快 水的比热容 (3)C 【解析】（1）[1][2]由控制变量法，要控制不同物质的质量相同，学习小组设计了如图甲所示装置探究沙子和水的吸热升温现象。在完全相同两箱子中装入初温和质量相同的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热相同时间，由转换法，是为了控制水和沙子吸热相同。 （2）[1][2]依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像知，在相同时间内，吸收相同的热量后，沙子升高的温度比水升高的温度快，这是因为水和沙子相比水的比热容较大。 （3）水的比热容大，意味着它吸热（或放热）时温度变化小，常用来做冷却剂。 A．给教室洒水，感觉凉，利用了蒸发致冷，故A不符合题意； B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，这是扩散现象，与水的比热容大无关，故B不符合题意； C．用水冷却汽车的发动机，利用了水的比热容大，水吸收大量的热量后温度变化较小，有利于发动机降温，故C符合题意； D．冰熔化成水需要吸收热量，是熔化吸热，与水的比热容无关，故D不符合题意。 故选C。 【变式3】上海虽然属于沿海地区，可海滨沙滩却极少，金山城市沙滩作为上海第一个滨海4A级景区，如图（a），满足了上海人想要一片沙滩的期望。 (1)盛夏时节，烈日暴晒下的沙滩和海水的温度都会升高，这是热传递现象，在此过程中物体吸收或放出能量的多少叫 ； (2)白天，赤脚漫步在海滩，感受到沙子很烫，而穿着拖鞋踩在炽热的沙子上，感觉不到烫脚，说明拖鞋的 性不强。为了比较不同物质的这种性质，用如图（b）装置做实验。需控制木棒和铜棒的长度和 相同，用易熔化的凡士林把牙签粘贴在木棒和铜棒上与O距离相同的位置，用同一酒精灯加热金属支架A端，通过实验发现 棒上的牙签先落下，这说明 ； (3)烈日暴晒下的沙子比海水温度高，请用比热容相关知识解释其中的原因 。 【答案】(1)热量 (2)导热 粗细 铜 铜的导热性比木的好 (3)见解析 【解析】（1）盛夏时，沙滩和海水通过热传递从太阳吸收热量，温度升高；物体吸收或放出能量的多少叫热量。 （2）[1]拖鞋不烫脚，说明拖鞋的导热性不强（导热性差的材料不易传递热量）。 [2]实验需控制木棒和铜棒的长度和粗细（或横截面积）相同（控制变量法，确保只有材料不同）。 [3][4]铜是金属，导热性比木材好，因此铜棒上的牙签先落下，说明铜的导热性比木的好。 （3）水的比热容比沙子大，根据Q=cmΔt：太阳照射时，沙子和海水吸收的热量Q相同、质量m相同时；比热容c大的水，温度升高量Δt更小，比热容c小的沙子，温度升高量Δt更大；因此，烈日下沙子比海水温度高。 三、数据处理与实验结论 1.数据处理方法（以水和食用油为例）： 探究方法 现象对比 结论推导 相同加热时间（如 2min） 食用油温差（如 Δt=25℃）＞水的温差（如 Δt=10℃） 水的吸热能力更强 升高相同温度（如 Δt=20℃） 水的加热时间（如 t=5min）＞食用油的加热时间（如 t=2min） 水的吸热能力更强 2.实验总结论：质量相同的不同物质，吸收相同热量时温度变化不同；升高相同温度时吸收的热量不同 —— 即不同物质的吸热能力不同。 四、关联核心概念：比较物质的比热容 1.比热容的引出：实验中“吸热能力不同” 需用物理量定量描述，即比热容（c）—— 单位质量的物质温度变化 1℃时吸收（或放出）的热量。 2.实验与比热容的关系： （1）实验中 “水的吸热能力强”→ 水的比热容大（c 水 = 4.2×10³J/(kg・℃)）； （2）比热容是物质的特性：不同物质比热容一般不同，与质量、吸放热多少、温度变化无关。 3.应用延伸：利用水的比热容大的特点 —— 如沿海昼夜温差小、汽车用水做冷却剂，均因水吸放热时温度变化小。 五、易错提醒 1.控制变量遗漏：若未保证 “物质质量相同”，会导致 “温差差异” 分不清是质量还是吸热能力引起； 2.转换法误解：误将 “温度升高快” 等同于 “吸热多”，忽略 “加热时间” 这一关键前提； 3.传感器使用：探头未紧贴物质（或触容器壁），会导致温度测量值失真，影响实验结论。 【巩固训练】 1．（2025·福建厦门·二模）为探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异，将、两种液体分别装入两个烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录、的温度。 (1)为完成本次实验，除温度计、秒表外，还需要的测量工具是 。 (2)此实验通过 来反映液体吸收热量的多少； (3)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃； (4)根据实验数据，小明绘制出了温度-时间图像，如图丙所示，若使两种液体吸收相同的热量，升高温度较多的是 液体。 (5)你认为更适合作为太阳能热水器储热介质的是 液体，理由是 。 【答案】(1)天平 (2)加热时间 (3)33 (4)A (5)B 在质量和降低的温度相同时，B放热多 【解析】（1）在探究不同液体作为太阳能热水器储热介质的性能差异的实验中，需要控制两种液体的质量相同，因此除了温度计测量温度、秒表测量时间外，还需要用天平来测量液体的质量。 （2）实验中用两个相同的酒精灯同时加热，相同的酒精灯在相同时间内放出的热量是相同的，那么加热时间越长，液体吸收的热量就越多。所以此实验通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。 （3）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，液体B的温度为33℃。 （4）由图丙可知，若使两种液体吸收相同的热量（即加热相同的时间），对比两条曲线可以发现，A液体对应的温度变化更大，所以升高温度较多的是A液体。 （5）[1][2]太阳能热水器储热介质需要在吸收相同热量时升高的温度较低，这样才能储存更多的热量；在质量和降低的温度相同时，可以放出更多的热量。由前面分析可知，在吸收相同热量时，B液体升高的温度比A液体低，说明B液体的比热容较大；在质量和降低的温度相同时，B放热多，更适合作为太阳能热水器储热介质。 2．（2025·山东泰安·二模）如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，来探究水和煤油吸热能力的大小。 (1)安装实验装置时，应先固定铁圈 （选填“A”或“B”）； (2)每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像如图乙所示。实验中，通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少； (3)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ℃，这表明实验时的大气压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压； (4)由图乙可知，加热时间相同时， 的温度变化大，这说明 的吸热性能强。（均选填“水”或“煤油”） 【答案】(1)B (2)加热时间 (3)98 小于 (4)煤油 水 【解析】（1）实验中酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈B的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行，故安装实验装置时，应先固定铁圈B，再固定铁圈A。 （2）吸收热量的多少不易直接观察，实验中用两个完全相同的酒精灯加热，相同时间产生的热量是相同的，可以利用加热时间间接反映吸收热量的多少。 （3）[1]图丙中温度计的分度值为1℃，示数为98℃。 [2]标准大气压下水的沸点为100℃，水的沸点随大气压的降低而减小，实验中水的沸点为98℃，因此实验时的大气压强小于一个标准大气压。 （4）[1][2]由图乙可知，加热相同的时间，水和煤油吸收的热量是相同的，水的温度变化小，煤油的温度变化大，由可知，水的比热容较大，说明水的吸热性能较强。 3．用传感器比较不同物质的比热容，不同物质吸热的差异可以用如图所示的实验很快比较出来。在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，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温度﹣时间实验图线。 （1）实验前除让两个试管内水和煤油初温相同，还必须控制水和煤油的 相同； （2）实验时对两种物质加热相同的时间，通过比较 来判断它们的吸热本领； （3）某次在比较水和煤油的实验中，在计算机上得到温度时间实验图线如图所示。分析图像，若水的比热容为，则煤油的比热容为 J/（kg•℃）； （4）下列现象中不能用比热容知识来解释的是 。 A．春天的夜晚，气温会降得很低，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 B．炎热的夏天常常在马路上洒水 C．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温 D．汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂 【答案】质量 升高的温度 B 【解析】（1）[1]使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强，物质的比热容越大；为了便于比较水和煤油吸热能力的强弱，实验除让两个试管内的水和煤油的初温相同外，还必须控制水和煤油的质量相同。 （2）[2]使用相同的加热器对它们加热时，在相同的时间内两种物质所吸收的热量是相同的，通过比较升高的温度来判断它们的吸热本领，物质升高的温度越高，比热容越小。 （3）[3]由图知，加热相同的时间，甲、乙吸收的热量相同，水和煤油加热相同的时间（3min），水的温度升高 煤油的温度升高 由可得，煤油的比热容 （4）[4]A．春天的夜晚农民往稻田里灌水，因水的比热容大，即使发出大量的热量，水的温度变化较小，以防秧苗冻坏，故A不符合题意； B．教室内洒水，感觉凉快，水蒸发吸收教室的热量，使教室的温度降低，故B符合题意； C．城区建造人工湖，因为水的比热容较大，即使吸收相当多的热量，水的温度变化不大，以减少“热岛效应”，故C不符合题意； D．汽车发动机用循环水冷却，因为水的比热容较大，水吸收大量的热量，温度变化不大，故D不符合题意。 故选B。 4．如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中： (1)如图所示，取相同 、初温的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热。加热时使用搅拌器，这是为了使液体 。 (2)实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）。 (3)本实验通过 来反映水和煤油吸收热量的多少，这种研究问题的方法称为 （选填“控制变量法”或“转换法”）。 (4)实验最终得到了水和煤油的温度随时间的变化关系图像，如图乙所示，可以判断出 （选填“a”或“b”）的吸热能力强。根据乙图，若不计实验中的热量损失，煤油的比热容是 ；【水的比热容】 (5)南方沿海地区冬无严寒、夏无酷暑的一个原因是海水对气温起到了调节作用，因为水的 较大，当水吸收或放出相同的热量，温度变化较 。 【答案】(1)质量 受热均匀 (2)相同 (3)加热时间 转换法 (4)a 2.1×103 (5)比热容 小 【解析】（1）[1][2]要探究“不同物质吸热能力”，要使水和煤油的质量、初温相同，加入相同的容器中，用相同酒精灯加热。搅拌器的作用是使液体受热均匀。 （2）加热时间相同，酒精灯放热相同，水和煤油吸收热量相同。 （3）[1][2]实验中用加热时间来反映吸收热量的多少，这种方法叫转换法，即将不易直接测量的“吸收热量”转换为容易测量的“加热时间”。 （4）[1][2]图乙中，加热相同时间（吸热相同），a的温度升高得慢 ，由可知a的吸热能力强。即a是水，b是煤油。由乙图像可知，当a（水）温度从10℃ 升到约30℃，ΔTa = 20℃，b（煤油）温度从 10℃ 升到30℃，ΔTb = 20℃时，水加热了6min，煤油加热了3min，即由，有 ，代入数据可得 解得 （5）[1][2]南方沿海地区冬无严寒、夏无酷暑的一个原因是海水对气温起到了调节作用，因为水的比热容 较大，当吸收或放出相同热量，温度变化较小。 5．如图所示，两只完全相同的烧杯甲和乙分别放入质量和初温都相同的水和煤油，用两只完全相同的电加热器同时加热，并分别用相同的温度计测量它们的温度。为了比较不同物质的吸、放热能力，实验步骤如下： (1)经过一段时间加热后，观察甲、乙两杯中的温度计，发现甲杯中水的温度比乙杯煤油的温度 ；（填“高”或“低”） (2)若要水和煤油温度升高的相同，要停止对 杯加热，对另一杯继续加热；（填“甲”或“乙”） (3)实验表明：质量相同的水和煤油，升高相同的温度，吸收的热量 ；（填“相等”或“不相等”） 【答案】(1)低 (2)乙 (3)不相等 【解析】（1）水的比热容比煤油大，根据 Q=cmΔt ，相同质量的水和煤油，吸收相同热量时，水升高的温度较低。所以经过一段时间加热后，甲杯中水的温度比乙杯煤油的温度低。 （2）因为水的比热容大，根据 Q=cmΔt，升高相同温度时，水需要吸收更多的热量。所以若要水和煤油温度升高的相同，要停止对乙杯加热，对甲杯继续加热 （3）由 Q=cmΔt ，水和煤油比热容不同，质量相同、升高相同温度时，吸收的热量不相等。 6．小明所在的学习小组为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案： 任务一：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔-段时间同时测量并记录A、B的温度。 (1)实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的； (2)0～2min内，A吸收的热量 （选填“>”、“<”或“=”）B吸收的热量； (3)加热一段时间后，液体B的温度如乙图所示，为 ℃； (4)根据实验数据小明绘制出的温度-时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 任务二：小华的学习小组不满足比较比热容的大小，他们想测量出B液体的比热容的大小，设计了如下的实验方案。 ①利用电子秤、烧杯称出B液体质量为250g； ②小华将样品倒入容器，用每秒能产生82J的电热器加热并观察和记录数据，如图丁所示； ③将测得的数据记录在表中； 时间t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 温度T/℃ 20 36 52 68 84 100 105 105 (5)依据表中数据，在图戊中描点连线画出温度T随时间t变化的图像 ； (6)从开始加热到第10分钟，B液体样品吸收热量为 J（不计加热器吸收的热量）； (7)B液体样品的比热容为 J/（kg·℃）.该测量值比真实 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是： 。 【答案】(1)热传递 (2)＝ (3)33 (4)B (5) (6)49200 (7)2.46×103 偏大 见解析 【解析】（1）比较物质吸热能力时，要控制不同物质的质量相同，所以实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体。改变内能的方式有：做功和热传递。加热时液体吸收热量温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能的。 （2）实验中运用转换法，通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。加热时间相同时，液体吸收热量相同。 （3）如图所示，温度计分度值为0.1℃，液体B的温度为33℃。 （4）由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象可知，加热相同时间，即吸收热量相同，A的温度变化量比B的大，根据可知，A的比热容小于B的比热容。根据，在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 （5）根据表格数据描点画出图像，如图所示： （6）由于加热器每秒能产生82J的热量，所以从开始加热到第10分钟，B样品吸收热量为 （7）[1]由表格数据知，从开始加热到第10分钟水升高的温度为 根据得，B液体的比热容为 [2][3]实验过程中加热器放出的热量会有一部分逸散到周围环境中而不能全部被液体吸收，因此液体吸收的热量小于加热器释放出的热量，上述计算过程中水吸收的热量是按加热器放出的热量代入计算的，所以算出的结果偏大，导致最终计算出的比热容比真实值偏大。 8．在探究“不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图甲、乙所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 甲 20 21 22 23 24 乙 20 22 24 26 28 (1)实验中应取 （选填“质量”或“体积”）相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。使用规格相同的电加热器加热。实验中通过 （选填“升高的温度”或“加热时间“）来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少； (2)实验数据如图所示， 液体的吸热能力强（选填“甲”或“乙”）如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，你认为 （选填“甲”或“乙”）液体较为合理； (3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线，从第1min到第3min，该物质分子无规则运动的剧烈程度将 （填“不变”“增大”或“减小”）。如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第 条（填“①”、“②”或“③”）。 【答案】(1) 质量 加热时间 (2)甲 甲 (3)增大 ③ 【解析】（1）[1][2]探究“不同物质吸热能力”的实验中，要控制不同物质的质量相同，故实验中应取质量相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中；使用规格相同的电加热器加热，以便单位时间液体吸收的热量相等；根据转换法，实验中通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。 （2）[1]分析表中数据可知，从20℃升高到24℃，甲用4分钟，乙用2分钟，甲吸热多，乙吸热少，根据可知，m、相同时，甲液体吸热多，说明甲液体的比热容大，即吸热能力强。 [2]因甲的比热容大，根据可知，质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度，甲吸热多，故如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂，甲液体较为合适。 （3）[1]温度越高，分子的无规则运动越剧烈。从第1min到第3min，该物质吸收热量，温度升高，分子运动剧烈程度增大。 [2]如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热（相同时间放出的热量相同），根据可知，升高相同温度时吸收热量将是原来的2倍，也就是加热时间变为原来的2倍，则图丙中的第③条符合题意。 9．为了比较液体吸热能力的大小，如图甲所示，小红在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证 （填“体积”或“质量”）相同；当它们吸收热量相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。 (2)如图乙所示，实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0～4min内：质量相等的A、B两种液体，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；分析图像可知 的吸热能力强； (3)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。 (4)若B是水，则A的比热容为 [水的比热为]。 【答案】(1)质量 液体升高的温度 (2)相等 B (3)B (4) 【解析】（1）[1][2]比较液体吸热能力大小的实验中，为了便于比较，在试管中装入A、B两种液体，应保证质量、初温相同，当液体吸收热量相同时，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱，液体温度升高的越高，吸热能力越弱。 （2）[1][2]实验中，用相同的加热装置加热，相同时间释放的热量相同，在0~4min内，相同时间，质量相等的A、B两种液体，吸收的热量相等；分析图像可知，相同加热时间，吸收同样的热量，A液体升高得温度高，吸热能力弱，B液体升高的温度低，B的吸热能力强。 （3）由图可知，两种物质温度均升高40℃，质量相等的A、B两种液体，A需要加热4min，B加热8min，则B吸收热量多，吸热能力强；当放出热量时，质量相同的A、B两种液体降低同样的温度，B放出的热量更多，所以应选择B液体装入暖手袋中作为供热物质。 （4）由图像可知，两种液体温度均升高40℃，A需要加热4min，B加热8min，则 A、B两种液体吸收热量之比为1:2，则A液体的比热容为 10．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A、B两种液体，并且用相同的装置加热，如图甲所示． (1)实验中，应向两个烧杯中加入 （选填“质量”或“体积”）相同的A、B两种液体： (2)加热过程中，用玻璃棒搅拌的目的是使两液体 ；吸收热量的多少是通过 来反映的； (3)根据实验数据绘制的温度与加热时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知；升高相同的温度， （选填“A”或“B”）液体吸收的热量较多，用其中一种液体来做机器的冷却剂，用 （选填“A”或“B”）液体效果比较好； (4)若液体B是水，则液体A的比热容为 。 【答案】(1)质量 (2)受热均匀 加热时间 (3)B B (4)2.8×103 【解析】（1）探究不同物质的吸热能力时，应控制两种液体的质量相同，这样才能通过比较升高的温度等情况来判断吸热能力，所以应加入质量相同的两种不同液体。 （2）[1]加热过程中，下方液体吸收热量，为了使液体受热均匀，可以用玻璃棒搅拌。 [2]因为用相同装置加热，相同时间内放出热量相同，相同时间内吸收的热量也相同，所以吸收热量的多少是通过加热时间来反映的。 （3）[1]从图乙可知，升高相同的温度，B液体加热时间更长，根据加热时间反映吸收热量多少，可知B液体吸收的热量较多，吸热能力强。 [2]B液体吸热能力强，等质量的B和A液体，升高相同的温度，B液体吸收的热量更多，所以用B液体做冷却剂效果比较好。 （4）设A、B液体质量都为m，从图乙可知，加热2min时，A液体升高的温度ΔtA = 40℃-10℃=30℃ B液体的末温为30℃，升高的温度ΔtB=30℃-10℃=20℃ 根据，相同时间内吸收热量相同，所以QA=QB，即cAmΔtA =cBmΔtB，已知cB=4.2×103J/(kg·°C)，则 11．如图甲所示是探究“比较不同物质吸热情况”的实验装置，所用的实验器材有：相同的烧杯、温度计和相同的加热器。 (1)本实验中，A、B两种液体的 一定要相同（选填：“质量”、“体积”或者“升高的温度”）； (2)加热过程中，水和食用油吸热的多少是通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的； (3)根据实验数据绘制了如图乙所示图像，为了比较A、B两种液体吸热能力强弱，小明提出两种比较方案：①升高相同的温度，比较加热的时间；②加热相同的时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）； 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)①和② 【解析】（1）根据控制变量法，探究不同物质的吸热情况时，需要控制除物质种类外的其他因素相同，由于物质吸热与质量有关，所以要控制A、B两种液体的质量相同。 （2）实验中使用相同的加热器，根据转换法，相同时间内加热器放出的热量相同，液体吸收的热量也相同，所以加热时间越长，液体吸收的热量越多，即通过加热时间来反映水和食用油吸热的多少。 （3）根据比较吸热能力的两种方法：一是让等质量的不同物质升高相同温度，比较加热时间长短，加热时间长的吸收热量多，吸热能力强；二是让等质量的不同物质吸收相同热量（即加热时间相同），比较升高的温度，升温慢的吸热能力强，所以方案①和②都可行。 12．在“探究物质的吸热能力”实验中，实验装置如图所示。 (1)实验中选取 和 都相同的甲、乙两种液体。 (2)用规格相同的电热丝分别给甲和乙两种液体加热，目的是保证相同时间内甲、乙两种液体 。 (3)记录实验数据如下表： 物理量 质量/g 加热前温度/℃ 加热时间/min 加热后温度/℃ 甲液体 150 20 5 30 乙液体 150 20 5 40 分析可知， （选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强，理由是 。 (4)如果要从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体 。 (5)若甲液体的比热容是，则乙液体的比热容为 【答案】(1)初温 质量 (2)吸收的热量相同 (3)甲 相同加热时间，甲升高温度较低，吸热能力较强 (4)甲 (5)2.0×103 【解析】（1）[1][2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。 （2）选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。 （3）[1][2]由表格数据知，加热5分钟，吸热的热量相同，甲升高的温度为Δt=30℃-20℃=10℃ 乙升高的温度为Δt=40℃-20℃=20℃ 即甲温度变化小，故甲的吸热能力更强。 （4）如果要从甲、乙两液体中选择汽车的冷却液，应选择液体甲，因为甲的吸热能力强，升高相同的温度，吸收的热量更多。 （5）加热相同的时间即吸收相同的热量即Q甲=Q乙，乙液体的比热容为 13．如图甲所示，为探究不同物质的吸热性能，小华用相同的实验装置分别加热质量均为200g的水和食用油，根据实验数据绘制了如图乙所示的温度随时间变化图像。 标准大气压下 物质 沸点℃ 酒精 78 煤油 150 水银 357 (1)由题目所给信息可知，小华选用的是 （选填“酒精”、“煤油”或“水银”）温度计。 (2)在比较水和食用油的吸热性能的实验中，除温度计和秒表外还需要的测量工具是 ；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 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较物质吸收热量的多少； (3)若比较水和食用油的吸热性能，最多可选取图像中 min前的部分，可知 的吸热性能较强。水在0~4min吸收的热量是 J。[] (4)小华进一步研究物质的放热情况，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丙所示。已知c水>c液。下列说法中正确的有_________。 ①甲物质是水 ②0~12min乙温度降低了20℃ ③0~12min甲放出了8.4×104J的热量 ④乙物质的比热容为 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】(1)水银 (2)天平 加热时间 (3)4 水 6.72×104 (4)D 【解析】（1）由图乙可知，实验中测得水的沸点是100°C，食用油的沸点是260°C。常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的，因此温度计内感温物质的沸点必须大于食用油的沸点。酒精和煤油的沸点低于260°C，不能用来测量食用油的沸点。水银的沸点为357°C，大于食用油的沸点，因此，小华选用的是水银温度计。 （2）[1]实验中需加热质量均为200g的水和食用油，因此除温度计和秒表外，还需要天平来称量水和食用油的质量。 [2]规格相同的电加热器在相同的时间放出的热量相等。选取相同规格的电加热器是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少。加热时间越长，电加热器放出的热量越多，则液体吸收的热量也越多。 （3）[1]比较水和食用油的吸热性能，最多可选取图像中4分钟前的部分，因为4分钟后水温达到沸点，吸热温度不再升高。 [2]从温度变化图像可以看出，前4分钟水的温度变化较慢。若升高相同的温度，给水加热的时间更长，因此水吸收的热量更多，说明水的吸热能力比食用油强。 [3]水在0~4分钟吸收的热量Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·°C)×0.2kg×(100−20)°C​=6.72×104J （4）①质量和初温相同的水和另一种液体，在相同的时间放出的热量相等，由Q放=cmΔt可知，放出相同的热量时，降低的温度与比热容成反比。由于c水>c液，则Δt水<Δt液。由图像中温度的变化特征可知，甲物质温度变化较慢，则甲物质是水。故①正确； ②由图像可知，0~12min乙液体温度由60℃降到20℃，温度降低了40℃。故②错误； ③0~12min甲的温度从60℃降到40℃，温度降低了20°C。因甲为水，则放出的热量Q放=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃​=4.2×104J 故③错误； ④0~12min乙液体放出的热量与甲相等，则乙液体的比热容 故④正确。 综上，故D正确，ABC错误。 故选D。 14．为了研究“物质的吸热情况”，小梦将100g煤油、100g水、200g水用相同的加热装置进行加热，如图1所示，并记录加热时间t和物质升高的温度Δt，绘制成如图2所示的图像。 (1)实验需要用到的测量工具有： ； (2)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材； (3)用相同加热装置加热的目的是：使水和煤油相同时间内吸收热量相同，从而通过比较 比较吸收热量的多少； (4)根据图像可得出的实验结论： ①由三条图线都可以得出：质量相同的同种物质，吸收热量与升高温度成正比； ②由“100g水”和“200g水”两条图线对比可以得出： ； ③设每个烧杯中的物质每分钟吸收热量都为，请你根据图像数据求出图中标注的（ABCDE）五个点物质吸收热量与质量和升高温度乘积的比（可省略计算步骤） ，并进一步分析比较，得出实验结论： 。 【答案】(1)天平、秒表、温度计 (2)自下而上 (3)加热时间长短 (4)同种物质升高相同的温度，吸收热量与质量成正比 见解析 同种物质相同，不同物质不同 【解析】（1）实验中需要称量液体的质量，所以需要天平；还需要记录温度随时间的变化，所以还需要温度计和秒表。 （2）由于要用酒精灯的外焰加热，所以温度计的玻璃泡在完全浸没的同时不碰到烧杯底或烧杯壁，故要自下而上安装实验装置。 （3）实验中用相同加热装置加热可以使得水和煤油相同时间内吸收热量相同，从而通过比较加热时间长短比较吸收热量的多少，运用了转换法。 （4）[1]对比“100g水”和“200g水”两条图线，升高相同的温度，“200g水”需要加热的时间是“100g水”的两倍，可得：同种物质升高相同的温度，吸收热量与质量成正比。 [2][3]由图像可得ABC三个点物质吸收热量与质量和升高温度乘积的比 DE两个点物质吸收热量与质量和升高温度乘积的比 二者不等，可得出结论：同种物质相同，不同物质不同。 15．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 (1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。 ①让两者升高相同的温度比较加热时间。 ②让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。 (4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ． (6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。 (7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。 ①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。 ②小勤在实验中记录的数据见下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46 a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。 ③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。 (8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失） (9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。 【答案】(1)质量 秒表 (2)加热时间 (3)①和② (4)甲 乙(5)(6)乙 (7) 没过 电加热器 丁 弱 < 确保在相同时间内丙、丁两种液体吸收的热量相同 (8) b 10 (9)错误 水和食用油的沸点不同，没有控制水和食用油升高的温度相同 【解析】（1）[1]比较不同物质的吸热情况需控制质量相等，故应量取质量相等的甲、乙液体。 [2]实验需测量加热时间，因此还需要秒表。 （2）相同加热器在相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可通过加热时间反映。 （3）方案①：升高相同温度，加热时间越长，吸热能力越强；方案②：加热相同时间，温度升高越慢，吸热能力越强。两种方案均可行。 （4）[1][2]由图Ⅱ可知，相同时间内吸收热量相同时，甲液体温度升高更快，说明其吸热能力弱即比热容小；乙液体温度升高慢，比热容较大。 （5）由图可知，2min时，吸收的热量相同，甲升高的温度，乙升高的温度， 由可知，质量相同、吸热相同时，比热容与温度变化成反比。 （6）比热容大的液体放出相同热量时温度降低慢，保暖时间更长。乙液体的比热容大于甲，所以选择乙。 （7）[1][2]液体需没过电加热器的发热体以充分吸热；温度计玻璃泡不能碰到电加热器。 [3][4]加热4min，丙温度从30℃升高到46℃，升温16℃；丁温度从10℃升高到34℃，升温24℃，故丁升高的温度多，由可知，质量相同、吸热相同时，温度升高越高，说明吸热能力越弱。 [5]丙、丁升高到同一温度时，丁需更长加热时间，在加热装置相同情况下，加热时间长，说明吸收热量多，故 [6]水浴加热的优点：确保相同时间内丙、丁吸收的热量相同。 （8）[1]比热容小的液体升温快，已知a、b液体的比热容之比为，则b升温更快，图像①为b。 [2]已知a液体每2min升高5℃，加热16分钟升高的温度为 在质量相同、吸热相同时，根据可知，可得 由题意可知，，b液体变化的温度 b液体的末温，初始温度 （9）[1][2]因为水和食用油的沸点不同，沸腾时升高的温度不同，未控制变量，无法比较比热容。所以结论是错误的。 16．如图甲所示，是“用传感器比较不同物质的比热容”的实验装置，两试管分别装有甲、乙两种液体，用同一个红外加热器给试管内的液体加热时，试管内的液体温度可通过温度传感器采集，将温度传感器通过数据采集线与计算机相连，就可以在计算机上同步输出试管内液体的温度－时间实验图线，如图乙所示。 (1)实验前，需控制两个试管内液体的 和初温相同。 (2)两试管在此红外加热器中加热相同的时间，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）。 (3)如图乙所示，甲、乙两种液体，在吸收相同热量时， 液体的温度变化大，可得出 液体的比热容大。 (4)根据图乙所示，若试管内乙液体的质量为，比热容为，则用该装置把乙液体加热吸收的热量为 J。 (5)停止加热，若不计质量损失，甲、乙两种液体温度降低的过程中，甲液体放出的热量与降低的温度之比 （选填“大于”“等于”或“小于”）乙液体放出的热量与降低的温度之比。 【答案】(1)质量 (2)相等 (3)乙 甲 (4) (5)大于 【解析】（1）因为物体吸收热量升高温度的情况不仅与物质种类有关，还与物体的质量有关。如果两种液体质量不同，在相同加热条件下，相同时间内吸收热量就会不同，这会干扰对不同物质比热容的比较。所以实验前，需控制两个试管内液体的质量和初温相同。 （2）由于两试管是在同一个红外加热器下加热相同的时间。根据热量吸收的原理，相同的加热源在相同时间内提供给物体的热量是相等的。所以两试管在此红外加热器中加热相同的时间，吸收的热量相等。 （3）[1][2]看到图乙，对于质量相等的甲和乙两种液体，当吸收相同热量（即加热时间相同）时，观察图像可知乙升温较高。根据比热容公式，当Q相同时，越大，c越小；而在升高相同温度时，甲的加热时间长，这意味着甲吸收的热量较多，所以甲液体的比热容大。 （4）已知试管内乙液体的质量 比热容，观察图乙可知，加热8min后温度从20℃升高到60℃。根据热量公式 （5）因为甲的比热容大于乙的比热容，根据公式，因为、，所以，即甲液体放出的热量与降的温度之比大于乙液体放出的热量与降低的温度之比。 17．（2025·河南濮阳·一模）小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩，他发现在白天的时候，沙子被晒得烫脚，而海水却是凉凉的感觉，到了晚上沙子凉凉的，而海水却是温温的，他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的，于是他找来了一些实验器材，用图甲所示的装置做了如下的实验： (1)用两只相同的烧杯分别取初温度和 （选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子； (2)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，实验过程中我们可以通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来衡量水和沙子吸收热量的多少； (3)在第4分钟时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其读数为 ； (4)小聪根据所测得的数据，绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像，根据图像可知，质量相同的水和沙子吸收相同的热量， 的温度升高的多，所以水和沙子相比， 的吸热能力更强，在物理学中用 表示物质的这种性质。 (5)如果水的比热容是，则沙子的比热容是 。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)43 (4)沙子 水 比热容 (5) 【解析】（1）探究不同物质的吸热能力的实验中，采用控制变量法：用两只相同的烧杯，水和沙子的初温和质量相同，相同的加热装置。 （2）本实验采用转换法，用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少，加热时间相同，物质吸收的热量相同。 （3）温度计的分度值是，图乙中温度计的示数是。 （4）从图丙可知，加热时间相同即吸收的热量相同时，沙子比水上升的温度高，说明水吸收热量的能力强，在物理学中用比热容来表示物质吸热能力强弱这一物理量。 （5）根据水和沙子加热时间都是时，吸收的热量相同，即 沙子的比热容 18．科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热升温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体； (2)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量； (3)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）； (4)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 ； (5)美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图像丙可以看出，在一年中，青岛应该对应 （选填“a”或“b”）这条曲线。 【答案】(1)质量 (2)等于 (3)B (4)2:3 (5)a 【解析】（1）在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和油。 （2）同时用红外加热器加热，可以认为在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，即用同一红外加热器对水和油加热3分钟水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 （3）由图乙可知，从20℃升高到40℃，A加热的时间为2min，而B加热的时间为3min，所以B的吸热本领强，B为水。 （4）由公式可知，质量相同的水和油，升高相同温度时，吸收的热量之比等于比热容之比，即加热的时间之比等于比热容之比，由图乙可知，水由20℃升高到40℃时，需加热3min，油由20℃升高到40℃时，需加热2min，则 小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合，即水和油加热相同时间，升高的温度相同，即水和油吸收相同热量时，升高的温度相同，由公式可知，水和油吸收相同热量时，升高的温度相同，可知 则水和油质量之比 （5）青岛周围水较多，无大海和湖泊环绕的内陆城市多砂石。根据公式可知，质量相同的砂石和水，从太阳处吸收相同的热量后，升高的温度Δt和比热c成反比，砂石的比热容小于水的比热容，因此水的温度升的慢，从丙图可以看出曲线b的温度升的高，因此曲线b是内陆城市气温变化所对应的曲线，a是青岛气温变化所对应的曲线。 19．探究不同物质吸热升温的现象 如图甲所示的是“探究不同物质吸热升温的现象”的实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线表示）分别装入两种液体，用相同的装置加热。 【证据】 （1）实验前，按 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。 （2）液体温度升高，这是通过 的方式增加了液体的内能。 （3）实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选出“液体升高的温度”或“加热时间”）进行比较。 【解释】小华根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图丙所示，分析图像可知：质量相等的和两种液体，在升高相同温度时， 吸收的热量较多；质量相等的和两种液体，在吸收相同热量时， 升温较高。 【交流】 （1）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从或中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质，则应选择 液体。 （2）小明认为小华的设计还存在问题，最好的办法是用乙图，用两大试管分别装上两种液体，放在装水的烧杯中加热。这种设计的好处是 。 【答案】自下而上 热传递 加热时间 A B A 见解析 【解析】[1]组装实验器材时，需先调整铁圈高度（确定酒精灯外焰加热位置），再固定温度计，因此按自下而上的顺序组装，故填“自下而上”。 [2]实验中通过酒精灯加热液体，热量从高温的酒精灯传递到低温的液体，液体温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变内能，故填“热传递”。 [3]实验用相同装置加热，相同时间内两种液体吸收的热量相同，因此可通过加热时间的长短比较液体吸收热量的多少，故填“加热时间”。 [4]由图丙可知，质量相等的A和B两种液体，升高相同温度时，A液体所需的加热时间更长，根据相同装置加热时间越长吸收热量越多，可知A吸收的热量较多，故填“A”。 [5]由图丙可知，质量相等的A和B两种液体，吸收相同热量（即加热时间相同）时，B液体对应的温度变化更大，即B升温较高，故填“B”。 [6]暖手袋需选择比热容大的物质，因为比热容大的物质在降低相同温度时能放出更多热量，保温效果更好。由前面分析可知A的比热容大于B，因此应选择 A 液体，故填“A”。 [7]乙图中用装水的烧杯加热两大试管中的液体，属于水浴加热，这种方式能让两种液体在相同时间内接触相同温度的热源，保证吸收的热量相同，同时也能使液体受热更均匀，故填“使两种液体在相同时间内吸收的热量相同（或使两种液体受热均匀）”。 20．板鸭是一道客家名菜，被誉为腊味之王。立冬到立春期间昼夜温差大，是制作板鸭的最佳时期。小林同学实地参观某板鸭晾晒场，如图甲所示，发现晾晒区的地面上铺了厚厚的一层砂石。技术人员告诉他，沙子比土壤更易增大昼夜间的温度差，于是小林收集了该处的砂石和土壤用于探究它们的吸热、放热性能实验。 (1)小林组装如图乙所示装置进行探究，其组装顺序是 （选填“自上而下”或“自下而上”），在固定夹子B的高度时， （选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。 (2)如图乙所示装置中，用相同的酒精灯分别给初温相同且 相等的砂石和土壤加热。 (3)实验中，通过比较 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来比较砂石和土壤吸收热量的多少。 (4)根据实验数据，小林绘制了砂石和土壤的温度-时间图像如图丙所示。由图像可知，砂石和土壤吸收相同的热量时，温度升高较多的是 ，可以得出 的吸热能力更强。（均选填“砂石”或“土壤”） (5)小林查阅了有关土壤比热容的相关资料，整理出如下表所示的数据： 土壤湿度 干土壤 土壤湿度10% 土壤湿度15% 土壤湿度20% 比热容/[J/（kg⋅℃）] 分析数据可知，土壤的比热容并不是固定值，还受 的影响。 【答案】(1)自下而上 需要 (2)质量 (3)加热的时间 (4)砂石 土壤 (5)土壤湿度 【解析】（1）[1][2]实验装置组装时，为了利用酒精灯外焰加热，且使温度计位置合适，要按照自下而上的顺序。固定夹子B高度时，需要点燃酒精灯，根据火焰高度来确定，这样能保证用外焰加热。 （2）探究不同物质（砂石和土壤）的吸热性能，需控制变量，除物质种类不同外，初温相同、质量也要相等，这样才能保证实验的科学性，只研究物质种类对吸热性能的影响。 （3）选用相同的酒精灯加热，根据转换法，其目的是为了使砂石和土壤在相同时间内吸热相同。实验中，是通过比较加热时间来间接反映砂石和土壤所吸收的热量。 （4）[1]从图丙图像可知，当砂石和土壤吸收相同热量（加热相同时间）时，砂石的温度升高得更多。 [2]根据比热容的定义，质量相同的不同物质，吸收相同热量时，温度升高慢的物质，吸热能力强。所以土壤的吸热能力更强。 （5）观察表格数据，随着土壤湿度的变化，土壤的比热容数值也发生改变，这表明土壤的比热容不是固定值，还受土壤湿度的影响。 21．某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热，如图所示。 (1)加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是 。 (2)加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水的 （选填“大”或“小”）。 (3)比较全班不同小组的实验数据，发现各小组的实验数据之间有较大的差异，可能原因是 （请写出一条）。 (4)另一小组用图丙装置做同样的实验，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙石在相等时间内 。该实验通过观察 来比较比热容的大小。 【答案】(1)使水和沙石受热均匀 (2)小 (3)各小组所用水和沙石的质量不同 (4)吸收的热量相同 温度的变化 【解析】（1）加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是使水和沙石受热均匀。搅拌可以避免局部过热，确保热量均匀分布，从而获得准确的温度读数。 （2）加热相同的时间，意味着水和沙石吸收的热量相同。沙石升高的温度比水多，表明沙石的温度变化更大。根据比热容的定义，在质量和热量相同的情况下，温度变化越大，比热容越小。因此，沙石的比热容比水小。 （3）各小组的实验数据之间有较大的差异，可能原因是各小组所用水和沙石的质量不同（或酒精灯的火焰大小不同），即无法控制吸收的热量相等。 （4）[1][2]实验中选用同一热源加热，目的是确保在相等时间内水和沙石吸收的热量相同（因为热源功率相同）。该实验通过观察温度变化的大小来比较比热容：在吸收相同热量、质量相同的情况下，温度变化较大的物质比热容较小，温度变化较小的物质比热容较大。计算机连接温度传感器可以精确记录温度变化，提高实验准确性。 22．在探究“物质的吸热情况”的实验过程中，小南和小岗进行了如下研究： (1)在讨论“水的吸热多少与哪些因素有关”时，小南认为水吸收热量的多少与水的质量有关，请根据你的生活经验说出他的猜想依据： ； (2)在“比较水和铁砂吸热性能”实验时，如图： ①请你根据小南的设计思路，设计记录实验证据的表格，画在下面空白处 ； ②请仿照小南的思路，把小岗思路补充完整：取质量相同的水和铁砂，用同一装置加热， ，比较加热时间长短，就能比较它们的吸热性能； ③小南和小岗的思路中，需要的测量工具有温度计、秒表和 ，加热时间长短是为了反映 ； (3)小岗在实验结束后把收集到的数据绘制成图像如图，从图像信息可知 吸热性能更好。 【答案】(1)烧开初温相同的一壶水比半壶水用的时间长 (2) 加热时间/min 0 2 4 6 温度/℃ 水 铁砂 升高相同的温度 天平 水和铁砂吸热的多少 (3)水 【解析】（1）由题可知，小南认为水吸收热量的多少与水的质量有关。据此可以提出猜想：质量越大的一壶水，烧开需要的时间越长，吸收的热量越多。 （2）[1]根据小南的思路，需要记录物质的加热时间，温度，物质种类，故表格设计如下： 加热时间/min 0 2 4 6 温度/℃ 水 铁砂 [2]根据比较物质吸热能力强弱的方法可知，小南的思路是质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比较升高的温度；因此小岗的思路是质量相同的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间，即吸收的热量，由题意可知，取质量相同的水和铁砂，用同一装置加热，还缺失怎么比较吸热能力的思路，因此补充为：使它们升高相同的温度，比较加热时间长短。 [3]他们的思路中，都需测量质量，温度以及加热时间，所以测量工具需有温度计、秒表，以及天平（称质量）。 [4]同一装置加热，相同时间内被加热物质吸收的热量相同，因此加热时间长短能反映吸收热量的多少（转换法）。 （3）由图可知，当铁砂和水都从20℃升高到50℃时，水需要的加热时间更长，说明水的吸热能力更强。 23．如图甲，在比较“不同液体吸热本领大小”的实验中，小华将两支相同的试管（分别盛有初温相同的A、B两种液体）放入同一个红外加热器中，两个温度传感器的探头部分与两试管内的液体接触良好，并通过数据采集线与计算机相连接。利用红外加热器对两试管内的液体加热，在其沸腾前记录到A、B两种液体温度随时间变化如下表格。 加热时间 0 1 2 3 4 A的温度 10 14 18 22 26 B的温度 10 18 26 34 42 (1)实验中应取 相同的A、B两种液体； (2)实验中通过比较 来比较两种液体吸收热量的多少； (3)实验记录数据如表格所示，从开始加热到26℃时，A、B两种液体吸收热量的关系 。 (4)为比较A和B的吸热本领，小媛提出两种方案，你认为可行的方案是 ； a：让两者升高相同的温度，比较加热时间；b：让两者加热相同时间，比较升高的温度。 (5)根据表格实验数据可知， 液体的吸热能力强；如果要你从A、B两液体中选择一种作为汽车冷却液，应选择液体 。 (6)图乙中①是B液体加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的B液体质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图中的第 条； (7)本题中的实验数据表格存在的缺陷是 ；本实验需要的测量工具除温度计、天平外还需要 。 (8)如表格中数据，若A液体是质量为50ml的水，加热3min时吸收的热量是多少 ？（写出计算过程）已知， 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)> (4)ab (5)A A (6)③ (7) 没有注明温度单位 秒表 (8)（过程见解析） 【解析】（1）“比较不同液体吸热本领”实验，需要控制变量，应取质量相同的 A、B 两种液体。 （2）使用相同的红外加热器，加热时间越长，吸收热量越多，所以通过比较加热时间来比较吸收热量。 （3）由表可知，从开始加热到26℃时，A加热了4min，B加热了2min，因此A液体吸收的热量更多。 （4）根据可知，在质量相同的情况下，比较吸热本领（比热容）的方法有，控制升高相同温度，比较加热时间（即比较吸热多少，吸热多的吸热本领强），或控制加热相同时间，比较升高的温度（温度升高少的吸热本领大），故ab都可行。 （5）[1][2]由（2）（3）可知，A液体吸热能力更强，选作冷却液需要吸热能力强的，所以选A。 （6）B液体质量变为原来2倍，比热容不变，升高相同温度所需热量为原来2倍，加热时间变为原来2倍，如图乙可知，升高相同温度时，③所需的时间是①的2倍，因此增加质量后的温度随时间变化的图线是③。 （7）[1][2]由表可知，实验数据表没有注明温度单位（℃）。在实验中除温度计、天平外，还需要秒表（计时器）记录加热时间。 （8）由题可知，A 液体是水，体积，则质量 加热 3 min 时，A从10℃ 升到 22℃，升高 所以吸收的热量 24．小亮通过以下实验来比较牛奶与豆浆的比热容大小，如图甲所示。他选取了两个相同规格的电加热器、两个相同的烧杯、质量与初温都相同的牛奶和豆浆、两只相同的温度计进行实验，并将实验数据记录在下面的表格中。 物质种类 质量m/g 温度升高10℃需要加热的时间t/s 温度升高20℃需要加热的时间t/s 温度升高30℃需要加热的时间t/s 牛奶 200 150 300 380 豆浆 200 120 190 310 (1)小亮选择两个相同规格的电加热器的目的： ，这样就可以把牛奶和豆浆吸收热量的测量转化为 的测量； (2)在这个实验中，通过分析上表的测量数据可知：可以通过（　　）来比较牛奶和豆浆的比热容大小（选填选项前的字母，只有一个选项正确） A．加热时间的长短 B．液体的温度 C．液体温度的变化量 D．升高相同温度所需的加热时间 (3)加热相同时间A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量； (4)图乙是牛奶和豆浆的温度随时间变化的关系示意图，则图线 代表豆浆的温度变化规律（选填“A”或“B”）。 【答案】(1)使牛奶和豆浆在相同时间内吸收相同的热量 加热时间长短 (2)D (3)等于 (4)A 【解析】（1）[1][2]根据转换法，选择两个相同规格的电加热器，控制了热源相同，牛奶和豆浆在相同时间内吸收的热量就相同，这样就可以把牛奶和豆浆吸收热量的测量转化为加热时间的测量，加热时间越长，吸收的热量就越多。 （2）由表格数据可知，牛奶和豆浆的质量相同，升高相同的温度时，所需要的加热时间不同，牛奶所需的加热时间更长，吸收的热量更多，因此可判断牛奶的吸热能力更强，比热容更大。因此通过测量数据可知，可以通过升高相同温度所需的加热时间来比较比热容的大小，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）因为使用相同规格的电加热器加热，根据转换法，加热相同时间，牛奶和豆浆吸收的热量相等，所以加热相同时间A吸收的热量等于B吸收的热量。 （4）由表格中数据知，质量相同的牛奶和豆浆升高相同的温度，牛奶需要加热更长的时间，即牛奶的比热容较大。根据，若二者吸收相同的热量，牛奶温度变化较小，豆浆温度变化较大，所以图线A代表豆浆的温度变化规律。 / 学科网（北京）股份有限公司 $