第01讲 热量 比热容（暑假预习讲义）新九年级物理新教材人教版

第01讲 热量 比热容 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念建构：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 热量 比热容 吸热公式 水的比热容 热平衡 1.知道热量的概念与单位，明白热量只在热传递过程中产生。 2.掌握比较不同物质吸热实验的探究思路与控制变量法。 3.理解比热容的定义、物理意义和单位，熟记水的比热容数值。 4.会利用比热容公式做热量计算、比例计算，看懂比热容温度图像。 5.能用比热容知识解释日常现象，掌握水比热容大在生活中的应用。 6.了解热平衡方程，会用热平衡规律进行简单计算。 学习重点：比热容概念、热量计算公式、水的比热容应用、比热容图像分析。 学习难点：探究实验的控制变量设计、热平衡相关计算、结合图像比较物质比热容。 情｜境｜启｜思 在学习物态变化时，我们经常说物体吸热或放热。例如在烧水的时候，水会吸热。我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢？ 概｜念｜构｜建 1、热量：热传递中传递内能的多少；单位： 。 2、比热容概念：物质吸热本领的物理量；单位： ；公式： ；是物质 属性。 3、水的比热容：c水= J/（kg·℃），用于水冷、供暖。 4、热平衡：无热损失时 ，用于冷热混合计算。 5、题型分类：吸放热计算、比热容比例运算、冷热混合求值。 深｜研｜精｜炼 知识点01 热量 1、热传递：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递，例如炒菜。 2、热量：在热传递过程中，传递热量的多少叫做热量。其单位为焦耳，简称焦，符号为J。 1g水温度升高1℃时，吸收的热量约为4.2J。 3、热量的单位：焦耳，符号为J。 4、影响物质吸热的因素 （1）物质的质量和升高的温度：同种物质，质量越大、温度升得越高，它吸收的热量就越多。例如烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多；把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。 （2）物质的种类：不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同，即不同物质的吸热本领存在差异。 特别提醒 1、热量是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量是没有意义的。 2、热量可以用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，只能说某物体吸收或放出了多少热量，不能说某物体具有或含有多少热量。 【例1】如图所示，使用相同规格的电加热器分别对质量相同的水和食用油进行加热，已知水的比热容比食用油的比热容大，不计热量损失。下列说法正确的是（     ） A．加热相同的时间，水吸收的热量比食用油吸收的热量多 B．吸收相同的热量，水的温度变化比食用油的温度变化大 C．升高相同的温度，水吸收的热量比食用油吸收的热量少 D．升高相同的温度，给水加热的时间比给食用油加热的时间长 【方法点拨】辨析概念时牢记：热量是过程量，温度、内能是状态量，不可说物体 “含有热量”。 【即练1】关于热量和热传递，下列说法中正确的是（   ） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．热量总是从温度高的物体传向温度低的物体 D．温度总是从内能大的物体传递到内能小的物体 【即练2】“热”有多种含义，有时表示温度，有时表示热量，还有时表示内能。请说明以下例子中“热”所表示的物理意义。 (1)天气真热___________； (2)物体放热___________。 知识点02 探究不同物质吸热情况 1、实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。 2、实验装置： 3、实验方法： ①控制变量法：控制不同物质的质量相同，吸收热量相同，比较升高的温度，从而比较吸热能力大小；或控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较吸收的热量，从而比较吸热能力的大小。 ②转换法：由于物质吸收的热量不容易测量，可以通过转换法，将物质吸收热量的多少转换成加热时间，因此比较加热时间，就可以比较得出吸收热量的多少。 4、实验设计： ①液体的选取，应保证质量相同。 ②选用相同热源的目的是相同时间内，控制吸收热量相同。 ③实验数据分析： （1）让两种液体吸收相同的热量，比较液体的温度变化，温度变化小的吸热本领强； （2）让两种液体变化相同的温度，比较液体吸收热量的多少，吸收热量多的吸热本领强。 5、实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，比热容大的物质吸收热量多。 特别提醒 1、实验方法：控制变量法 转换法（通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱）。 2、实验液体的选择：质量相同的不同液体（如可以是水和食用油）。 3、选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。 4、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。 5、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。 6、描述物体吸热能力的物理量是：比热容。 7、结论：相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。 8、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。 【例2】小龙利用如图甲所示的装置进行“比较不同物质吸热能力”的实验，两个相同的烧杯中分别装有质量相同的a、b两种液体，并用两个规格相同的电加热器进行加热。 (1)实验中，用规格相同的电加热器进行加热，其目的是使a、b两种液体在相同加热时间内______相同； (2)在两种液体都不沸腾的情况下，小龙认为要使a、b两种液体升高相同的温度，然后进行比较加热时间；小华认为要加热相同的时间然后比较升高的温度，可行的方案是______；（选填 “小龙”“小华”或“小龙和小华”） (3)据如图乙图像可知______液体的吸热能力更强，生产生活中，用______（两空均选填 “a”或“b”）液体作为输送热量的介质效果更好。若a是水，，则b的比热容为______； (4)如果把“a和b两种液体吸热升温”与“c和d两个容器盛水水面升高”做类比，如图丙所示，则液体的比热容和容器的______（选填“高度”“容积”或“底面积”）类似。 【探究归纳】本实验用控制变量与转换法，借加热时间反映吸热多少，通过等质量物质的升温或加热时长对比吸热本领。 【即练3】如图是使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图像如图乙。已知，不计热量损失，下列说法正确的是（　　） A．应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油 B．加热时食用油吸收的热量多 C．若给汽车发动机降温，应选a物质作冷却剂 D．乙图中a是食用油的升温图像，其比热容为 【即练4】小华用如图所示的装置探究水和煤油的吸热能力： (1)实验时，除了选择相同的酒精灯外，还要在烧杯中装上___________（选填“体积”或“质量”）和初温相同的水和煤油，保持它们的初温相同是为了________________（选填“实验方便”或“控制变量”）。 (2)实验中用______________________（选填“加热时间长短”或“温度计示数的高低”）来反映它们吸收热量的多少，若加热相同时间后，液体的末温越高，说明其吸热能力越________（选填“强”或“弱”）。 (3)通过实验发现不同的物质吸热能力是不同的。若给汽车发动机降温，应选吸热能力___________（选填“强”或“弱”）的物质作冷却剂。 知识点03 比热容的概念及应用 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的 ，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是 ，读作焦每千克摄氏度。 3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 4. 一些常见物质的比热容 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×10³ 铝 0.88×10³ 酒精 2.4×10³ 干泥土 约0.84×10³ 煤油 约2.1×10³ 铁、钢 0.46×10³ 冰 2.1×10³ 铜 0.39×10³ 色拉油 约1.97×10³ 水银 0.14×10³ 沙子 约0.92×10³ 铅 0.13×10³ 特别提醒 1、比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理。 2、影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系。 3、同种物质不同状态下比热容不同。 4、不同物质的比热容一般不同。 【例3】关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关，吸收的热量越多，比热容越大 B．物体的比热容跟物体的升高的温度有关，升高的温度越小，比热容越大 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，与质量、升高的温度等无关 【方法点拨】在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。 【即练5】小东爸爸炒花生时，为使花生不易炒焦且熟得快，常把花生和干净沙子混合在一起同锅翻炒，这是因为沙子（     ） A．比热容小，吸热升温快 B．比热容小，吸热升温慢 C．比热容大，吸热升温快 D．比热容大，吸热升温慢 【即练6】比热容是初中物理当中重要的概念，比热容的单位是___________，质量相同的不同物质构成的物体比热容不同，吸收相同的热量，比热容越大的物体温度变化___________（选填“越大”“相同”“越小”）。 知识点04 水的比热容的特点及应用 1、水的比热容 （1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。 （2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 2、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多， 。 （1）夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特 别热。 （2）冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的 人们又不觉得特别冷。 3、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作 。 （1）作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。 （2）用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。 4、比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 【例4】为了缓解城市“热岛效应”，某地通过修建人工湖来增加城市水域面积，这是利用了水的比热容较___________的特性。若有一处人工湖，湖水吸收了的热量后，水温升高，则湖水的质量为___________kg。 【探究归纳】水的比热容数值大，吸放热时自身温度变化平缓，据此可用于调节气候、充当冷却或供暖介质。 【即练7】阳光明媚的假日，小红随爸妈到长江边游玩时，小红感觉江水温度明显比岸上砂石温度要低，最有助于解释该现象的物理知识是（     ） A．水是液体，砂石是固体 B．水会汽化，砂石不会汽化 C．水的密度比砂石的密度大 D．水的比热容比砂石的比热容大 【即练8】在沿海地区炎热的天气里，由于陆地与海水的__________不同，易形成海陆风或陆海风，如图所示。白天，陆地与海水升温速度不同，导致地面与海面上空的空气形成对流，如图的______（选填“甲”或“乙”）可以反映白天的对流情况。 知识点05 热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。 其中c——物体的比热容——单位 。 m——物体的质量——单位 。 t0——物体原来的温度 。 t——物体后来的温度 。 2、若用 （升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t；公式可以变形为、、。 其中t是末温，t0是初温，Δt表示温度的变化。 特别提醒 （1）同一公式中各物理量的单位务必统一为国际单位：c→J/(kg·℃)，m→kg，△t→℃，Q→J。 （2）公式适用于物质状态不变时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。例如冰熔化为水的过程，此时冰水混合物的温度没有变化，但需要从外界吸收热量。 （3）解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃)对应的是温度的改变量，而升高到t(℃)、降低到t(℃)对应的是物体的末温。 （4）计算液体的末温时，要考虑液体的沸点，末温不能超过沸点。 3、热平衡的应用 （1）热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。 （2）热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 特别提醒：此方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即 ；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。 （1）系统放热，一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。 （2）而系统吸热则是由于温度升高，熔解及汽化过程而引起的。 【例5】小瑞是个热心又细心的好孩子，在家经常帮妈妈烧水。他发现水壶上标有2L的字样，经过计算，他发现2L水的质量为__________kg，把这些水从10℃烧到30℃，大约需要吸收__________J的热量。（，） 【方法点拨】解题先分清吸热、放热，找准初温、末温算出Δt，热平衡题型直接依托Q放=Q吸列式计算。 【即练9】热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即。将、5℃的冷水与、80℃的热水混合（与外界无热量交换），则混合后冷水升高的温度是（　　） A．30°C B．40°C C．25°C D．50°C 【即练10】芯片、服务器等工作时会产生大量热量，随着人工智能的发展，算力需求爆发式增长，除了风冷散热，科学家们也研究了液冷散热。某液冷装置参数如下：冷却液比热容，每秒有冷却液流过，芯片工作时每秒产生热量。利用冷却液降低芯片温度，这是通过________的方式改变物体内能。假设热量全部被冷却液吸收，冷却液的温度会升高_______。 【即练11】小林家安装了一台太阳能热水器，容积为80L，将热水器装满水。已知水的密度为，水的比热容为，求： (1)热水器中水的质量是多少？ (2)水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？ 一、单选题 1．如图所示，周末小辰和家人们一起去湿地公园“围炉煮茶”。下列说法正确的是（   ） A．茶水沸腾后，继续加热，茶水温度会继续升高 B．壶嘴上方冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠 C．茶水沸腾时，吸收热量，茶水的比热容增大 D．茶水沸腾时，水中气泡在上升过程中由大变小 2．自1998年起，太原市一直在不断修建和扩展汾河公园，如今长度达到了令人惊叹的43千米，横跨整个太原市区！该公园可以起到调节气温的重要作用，这主要是因为水（　　） A．容易蒸发 B．凝固点低 C．比热容大 D．导热性差 3．结合自然地理与物理知识，下列说法正确的是（　　） A．山地昼夜温差大，是因为砂石比热容大 B．大气压随海拔升高而增大 C．雷雨天气先看到闪电后听到雷声，因为光速远大于声速 D．冰川融化是凝固放热过程 4．质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息，以下判断正确的是（　　） A．煤油的比热容比水大 B．煤油的比热容为 C．等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量，铜块温度变化更大 D．等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度，铜块放出的热量更多 5．在标准大气压下，小亮用相同的加热器对初温均为20℃、质量均为500g的甲液体和水加热，甲液体在6min后停止加热，用传感器记录数据并绘制这两种液体的温度随加热时间变化关系如图所示。实验中水未沸腾，加热时两种液体单位时间吸收热量相同，（）下列说法正确的是（　　） A．0~4min内，甲液体吸收的热量大于水吸收的热量 B．甲液体的比热容为 C．6~8min内，甲液体放出的热量 D．4~6min内，甲液体没有吸收热量 6．现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不相等的同种液体。若对这三种液体分别加热，根据它们升高的温度和吸收的热量Q，在图像上分别画出对应的三个点，如图所示。下列判断正确的是（    ） A．液体甲吸收的热量大于液体乙吸收的热量 B．液体乙升高的温度小于液体丙升高的温度 C．液体甲的比热容小于液体乙的比热容 D．液体乙的质量大于液体丙的质量 7．小聪同学在中考备考复习的过程中对图像题进行了归纳总结，画出了一些图像并得出了一些结论，以下选项中完全正确的是（    ） ①甲、乙、丙三种物质质量和体积的关系图像：可知 ②甲、乙两种物质熔化前后，温度随时间的变化情况：可知甲是非晶体，乙是晶体 ③热源相同，等质量的物质Ⅰ和物质Ⅱ温度随时间的变化情况：可知物质Ⅰ的吸热能力比物质Ⅱ的强 ④路程与时间的关系图像：0~10s的平均速度为与20~40s的平均速度为，可知 A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 8．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．该物质在∼时间段的比热容不等于在0∼时间段的比热容 B．在∼时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在∼时间段，该物体放出的热量为 D．在0∼时间段，该物体吸收的热量为 二、填空题 9．我国拥有全球最大规模的全浸没式液冷数据中心，如图所示，科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里，电流通过导体产生的热量可被直接吸收进入外循环冷却，这是通过___________的方式减小服务器的内能，为了达到很好的冷却效果，冷却液的比热容应该较_________（选填“大”或“小”）。 10．在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水（），用相同热源加热，___________（选填“高汤”或“清水”） 升温较快；清水沸腾后关火，发现清水继续沸腾一段时间，这段时间清水的温度______（填“增大”“减小”或“不变”），此过程中水是_____（填序号①吸收热量②放出热量③无热传递） 11．汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大____________，防止车辆打滑；汽车发动机常用水做冷却剂，是因为水的____________较大。 12．《天工开物》中提到我国的淬火工艺，将高温工件浸入冷水至完全冷却，可以提高工件性能。如图甲所示，铁器淬火后，水的温度变化不大，原因是水的________较大。《天工开物》还描述了滑轮的使用，如图乙所示，使用定滑轮可以________（选填“改变力的方向”“省力”或“省距离”）。 13．环保炭是一种人工机制炭，具有易燃、污染小、成本低等特点。用环保炭将2.5kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0.28kg环保炭。这一过程水吸收的热量为_____J，则这一过程的加热效率为_____。【，】 14．生活处处有物理，某市高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧________kg的无烟煤释放的能量（）。而家里暖气用水做介质，这是利用水________大的性质。 三、实验题 15．为验证“沙漠昼夜温差大，沿海昼夜温差小”这一结论，小华利用图甲装置对沙和海水吸热规律进行探究。 (1)用两盏__________的加热灯，加热__________相同的沙与海水。 (2)实验中的某次测量，其中一支温度计的示数如图乙所示，为__________℃。 (3)根据实验数据绘制温度-时间图像，如图丙，分析沙的图线，得出结论：沙吸收的热量与__________成正比。 (4)对比图丙中沙与海水的图线，海水的比热容大约是沙的__________倍。 16．在学习熔化时，小华做了如下实验，他将一块冰打碎后放入试管，再将试管插入热水中，用酒精灯加热烧杯，如图甲，记录了冰熔化时温度随时间的变化图像（如图乙）。 (1)用热水加热试管，而不用酒精灯直接加热的原因有：①冰升温较慢，便于记录；②________________。 (2)根据图像可以发现，冰熔化时温度_______，根据内能的概念可知，此时冰吸收的热量用于增加____________（选填“分子个数”“分子动能”或“分子势能”）。 (3)图乙中AB、BC和CD段，_____段冰吸收的热量最少，仔细分析可以发现，冰的比热容是水的______倍。 四、计算题 17．小星家买了一瓶的某款消毒液，已知该消毒液的密度，比热容，求： (1)瓶内消毒液的质量； (2)瓶内消毒液温度从20℃升高到30℃吸收的热量。 18．质量为1kg的铝块，温度从100℃降低到20℃，放出的热量是多少？若这些热量被质量为0.5kg、温度为20℃的水吸收，水的温度会升高到多少摄氏度？[，，不计热量损失] 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 热量 比热容 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念建构：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 热量 比热容 吸热公式 水的比热容 热平衡 1.知道热量的概念与单位，明白热量只在热传递过程中产生。 2.掌握比较不同物质吸热实验的探究思路与控制变量法。 3.理解比热容的定义、物理意义和单位，熟记水的比热容数值。 4.会利用比热容公式做热量计算、比例计算，看懂比热容温度图像。 5.能用比热容知识解释日常现象，掌握水比热容大在生活中的应用。 6.了解热平衡方程，会用热平衡规律进行简单计算。 学习重点：比热容概念、热量计算公式、水的比热容应用、比热容图像分析。 学习难点：探究实验的控制变量设计、热平衡相关计算、结合图像比较物质比热容。 情｜境｜启｜思 在学习物态变化时，我们经常说物体吸热或放热。例如在烧水的时候，水会吸热。我们怎样才能知道水吸收的热的多少呢？ 概｜念｜构｜建 1、热量：热传递中传递内能的多少；单位：（J）。 2、比热容概念：物质吸热本领的物理量；单位：J/（kg·℃）；公式：Q=cmΔt；是物质固有属性。 3、水的比热容：c水=4.2×103J/（kg·℃），用于水冷、供暖。 4、热平衡：无热损失时Q吸=Q放，用于冷热混合计算。 5、题型分类：吸放热计算、比热容比例运算、冷热混合求值。 深｜研｜精｜炼 知识点01 热量 1、热传递：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递，例如炒菜。 2、热量：在热传递过程中，传递热量的多少叫做热量。其单位为焦耳，简称焦，符号为J。 1g水温度升高1℃时，吸收的热量约为4.2J。 3、热量的单位：焦耳，符号为J。 4、影响物质吸热的因素 （1）物质的质量和升高的温度：同种物质，质量越大、温度升得越高，它吸收的热量就越多。例如烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多；把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量多。 （2）物质的种类：不同的物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同，即不同物质的吸热本领存在差异。 特别提醒 1、热量是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量是没有意义的。 2、热量可以用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，只能说某物体吸收或放出了多少热量，不能说某物体具有或含有多少热量。 【例1】如图所示，使用相同规格的电加热器分别对质量相同的水和食用油进行加热，已知水的比热容比食用油的比热容大，不计热量损失。下列说法正确的是（     ） A．加热相同的时间，水吸收的热量比食用油吸收的热量多 B．吸收相同的热量，水的温度变化比食用油的温度变化大 C．升高相同的温度，水吸收的热量比食用油吸收的热量少 D．升高相同的温度，给水加热的时间比给食用油加热的时间长 【答案】D 【详解】A．加热相同时间，相同电加热器放出热量相同，不计热量损失，水和食用油吸收的热量相等，故A错误； B．吸收相同热量（Q相同），m相同，由，c越大，温度变化越小，水的比热容更大，因此水的温度变化比食用油小，故B错误； C．升高相同温度（Δt相同），m相同，由，c越大，吸收热量越多，水的比热容更大，因此水吸收的热量比食用油多，故C错误； D．升高相同温度时，水需要吸收更多热量；相同电加热器，加热时间越长代表吸收热量越多，因此给水加热的时间更长，故D正确。 故选D。 【方法点拨】辨析概念时牢记：热量是过程量，温度、内能是状态量，不可说物体 “含有热量”。 【即练1】关于热量和热传递，下列说法中正确的是（   ） A．物体的温度越高，含有的热量越多 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．热量总是从温度高的物体传向温度低的物体 D．温度总是从内能大的物体传递到内能小的物体 【答案】C 【详解】A．“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说物体“含有”热量，故A错误； B．物体吸收热量时，温度不一定升高。例如晶体熔化，虽然持续吸热，但温度保持不变，故B错误； C．热传递的条件是存在温度差，热量总是自发地从温度高的物体传向温度低的物体，故C正确； D．热传递的方向由温度高低决定，不是由内能大小决定。内能小的物体如果温度更高，热量也会从它传向内能大但温度低的物体，传递的是热量不是温度，故D错误。 故选C。 【即练2】“热”有多种含义，有时表示温度，有时表示热量，还有时表示内能。请说明以下例子中“热”所表示的物理意义。 (1)天气真热___________； (2)物体放热___________。 【答案】(1)温度 (2)热量 【详解】（1）天气真热指温度比较高，所以此处热指温度。 （2）物体放热是指物体由于热传递发出热量，所以此处热指热量。 知识点02 探究不同物质吸热情况 1、实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。 2、实验装置： 3、实验方法： ①控制变量法：控制不同物质的质量相同，吸收热量相同，比较升高的温度，从而比较吸热能力大小；或控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较吸收的热量，从而比较吸热能力的大小。 ②转换法：由于物质吸收的热量不容易测量，可以通过转换法，将物质吸收热量的多少转换成加热时间，因此比较加热时间，就可以比较得出吸收热量的多少。 4、实验设计： ①液体的选取，应保证质量相同。 ②选用相同热源的目的是相同时间内，控制吸收热量相同。 ③实验数据分析： （1）让两种液体吸收相同的热量，比较液体的温度变化，温度变化小的吸热本领强； （2）让两种液体变化相同的温度，比较液体吸收热量的多少，吸收热量多的吸热本领强。 5、实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，比热容大的物质吸收热量多。 特别提醒 1、实验方法：控制变量法 转换法（通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱）。 2、实验液体的选择：质量相同的不同液体（如可以是水和食用油）。 3、选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。 4、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。 5、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。 6、描述物体吸热能力的物理量是：比热容。 7、结论：相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。 8、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。 【例2】小龙利用如图甲所示的装置进行“比较不同物质吸热能力”的实验，两个相同的烧杯中分别装有质量相同的a、b两种液体，并用两个规格相同的电加热器进行加热。 (1)实验中，用规格相同的电加热器进行加热，其目的是使a、b两种液体在相同加热时间内______相同； (2)在两种液体都不沸腾的情况下，小龙认为要使a、b两种液体升高相同的温度，然后进行比较加热时间；小华认为要加热相同的时间然后比较升高的温度，可行的方案是______；（选填 “小龙”“小华”或“小龙和小华”） (3)据如图乙图像可知______液体的吸热能力更强，生产生活中，用______（两空均选填 “a”或“b”）液体作为输送热量的介质效果更好。若a是水，，则b的比热容为______； (4)如果把“a和b两种液体吸热升温”与“c和d两个容器盛水水面升高”做类比，如图丙所示，则液体的比热容和容器的______（选填“高度”“容积”或“底面积”）类似。 【答案】(1)吸收热量 (2)小龙和小华 (3) a a (4)底面积 【详解】（1）实验中，用规格相同的电加热器进行加热，其目的是使a、b两种液体在相同加热时间内吸热相同，根据转换法，可通过加热时间比较吸热多少。 （2）比较a、b两种液体吸热本领的大小，可以加热相同的时间，观察两种液体温度的变化量，温度变化量越大说明吸热能力弱；也可以升高相同的温度，比较加热时间的长短，加热时间长的吸热能力强，因此小龙和小华这两种方法都可以比较出液体的吸热能力。 （3）据图乙所示图像可知，升高相同的温度，a液体需要的加热时间长，吸收热量多，则a液体的吸热能力更强；因为a的吸热能力强，比热容大，所以生产生活中用a液体作为输送热量的介质效果更好。 当加热时间为5min时，a、b吸收的热量相同，a物质升高的温度为 b升高的温度为 根据，可得 若a是水，则b的比热容为 （4）a和b两种液体吸热升温，吸热相同时，比热容大的升温慢；c和d两个容器盛水，在加水相同的情况下，底面积大的水位升高得慢，所以液体的比热容和容器的底面积类似。 【探究归纳】本实验用控制变量与转换法，借加热时间反映吸热多少，通过等质量物质的升温或加热时长对比吸热本领。 【即练3】如图是使用相同规格的电加热器分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图像如图乙。已知，不计热量损失，下列说法正确的是（　　） A．应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油 B．加热时食用油吸收的热量多 C．若给汽车发动机降温，应选a物质作冷却剂 D．乙图中a是食用油的升温图像，其比热容为 【答案】D 【详解】A．比较不同物质的吸热能力，应采用控制变量法。根据公式，需要控制水和食用油的质量相同，由于水和食用油的密度不同，若体积相同，则质量不同，无法进行比较。因此，应在两个相同规格的烧杯中加入质量和初温均相同的水和食用油，故A错误； B．使用相同规格的电加热器，相同的时间内放出的热量相同，在不计热量损失的前提下，相同的时间内，水和油吸收的热量相同，故B错误； C．由图乙可知，加热时间相同时，b物质升高的温度较少，说明b物质的吸热能力强，故应选用b物质作为汽车发动机的冷却剂，故C错误； D．由图乙可知，将质量相同的水和食用油都从20℃升高至40℃，即 食用油需要的时间，水需要的时间，由可得 则食用油的比热容为，故D正确。 故选 D。 【即练4】小华用如图所示的装置探究水和煤油的吸热能力： (1)实验时，除了选择相同的酒精灯外，还要在烧杯中装上___________（选填“体积”或“质量”）和初温相同的水和煤油，保持它们的初温相同是为了________________（选填“实验方便”或“控制变量”）。 (2)实验中用______________________（选填“加热时间长短”或“温度计示数的高低”）来反映它们吸收热量的多少，若加热相同时间后，液体的末温越高，说明其吸热能力越________（选填“强”或“弱”）。 (3)通过实验发现不同的物质吸热能力是不同的。若给汽车发动机降温，应选吸热能力___________（选填“强”或“弱”）的物质作冷却剂。 【答案】(1) 质量 实验方便 (2) 加热时间长短 弱 (3)强 【详解】（1）由比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故两个相同的烧杯中装有质量相同、且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热，相同时间酒精灯放出的热量相同，可以看作水和煤油吸收的热量相同，保持它们的初温相同是为了方便比较它们加热后的温度，方便实验。 （2）实验中，用加热时间表示物质吸热的多少，这种实验方法为转换法。 若加热相同时间后，液体的末温越高，说明升高1℃吸收的热量少，其吸热能力越弱。 （3）若给汽车发动机降温，应选吸热能力强的物质作冷却剂，相同质量的液体，升高相同的温度，吸热能力强的物质吸收的热量更多。 知识点03 比热容的概念及应用 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 4. 一些常见物质的比热容 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×10³ 铝 0.88×10³ 酒精 2.4×10³ 干泥土 约0.84×10³ 煤油 约2.1×10³ 铁、钢 0.46×10³ 冰 2.1×10³ 铜 0.39×10³ 色拉油 约1.97×10³ 水银 0.14×10³ 沙子 约0.92×10³ 铅 0.13×10³ 特别提醒 1、比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理。 2、影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系。 3、同种物质不同状态下比热容不同。 4、不同物质的比热容一般不同。 【例3】关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关，吸收的热量越多，比热容越大 B．物体的比热容跟物体的升高的温度有关，升高的温度越小，比热容越大 C．物体的质量越大，它的比热容就越大 D．比热容是物质的一种特性，与质量、升高的温度等无关 【答案】D 【详解】比热容是物质本身的固有特性，它只与物质的种类和状态有关，和物体的质量、吸收或放出的热量、升高或降低的温度都无关。故ABC错误，D正确。 故选D。 【方法点拨】在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。 【即练5】小东爸爸炒花生时，为使花生不易炒焦且熟得快，常把花生和干净沙子混合在一起同锅翻炒，这是因为沙子（     ） A．比热容小，吸热升温快 B．比热容小，吸热升温慢 C．比热容大，吸热升温快 D．比热容大，吸热升温慢 【答案】A 【详解】沙子的比热容小，相同质量的沙子同其他物质相比较，吸收相同的热量升温快，因此，将沙子与花生混合在一起翻炒，可以让花生快速、均匀加热，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【即练6】比热容是初中物理当中重要的概念，比热容的单位是___________，质量相同的不同物质构成的物体比热容不同，吸收相同的热量，比热容越大的物体温度变化___________（选填“越大”“相同”“越小”）。 【答案】J/(kg·℃) 越小 【详解】根据比热容的定义式，热量的单位是焦耳（J），质量的单位是千克（kg），温度变化量的单位是摄氏度（℃），所以比热容的单位是焦耳每千克摄氏度，记作J/(kg·℃)。 根据热量计算公式，变形可得。当物体吸收的热量、质量相同时，比热容越大，温度变化量越小。 知识点04 水的比热容的特点及应用 1、水的比热容 （1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。 （2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 2、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 （1）夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特 别热。 （2）冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的 人们又不觉得特别冷。 3、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 （1）作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。 （2）用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。 4、比热容解释简单的自然现象：如为什么海水与沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢。 【例4】为了缓解城市“热岛效应”，某地通过修建人工湖来增加城市水域面积，这是利用了水的比热容较___________的特性。若有一处人工湖，湖水吸收了的热量后，水温升高，则湖水的质量为___________kg。 【答案】 大 【详解】水的比热容较大，相同质量的水与其他物质相比，吸收或放出相同热量时温度变化更小，能有效调节周围环境温度，缓解“热岛效应”。 湖水的质量为 【探究归纳】水的比热容数值大，吸放热时自身温度变化平缓，据此可用于调节气候、充当冷却或供暖介质。 【即练7】阳光明媚的假日，小红随爸妈到长江边游玩时，小红感觉江水温度明显比岸上砂石温度要低，最有助于解释该现象的物理知识是（     ） A．水是液体，砂石是固体 B．水会汽化，砂石不会汽化 C．水的密度比砂石的密度大 D．水的比热容比砂石的比热容大 【答案】D 【详解】相同质量的江水和砂石，吸收相同的太阳辐射热量后，根据热量公式变形得，因为水的比热容远大于砂石的比热容，所以水升高的温度远小于砂石升高的温度，因此会感觉江水温度明显比岸上砂石低，该现象最核心的解释就是水的比热容更大，故选D。 【即练8】在沿海地区炎热的天气里，由于陆地与海水的__________不同，易形成海陆风或陆海风，如图所示。白天，陆地与海水升温速度不同，导致地面与海面上空的空气形成对流，如图的______（选填“甲”或“乙”）可以反映白天的对流情况。 【答案】 比热容 乙 【详解】[1][2]因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，陆地温度上升快，海水温度上升慢，则陆地的温度要高于海水的温度，陆地的热空气由于密度小向上运动，海水温度变化小，温度低，冷空气向下运动，形成由海洋吹向陆地的风，乙图的情况符合题意。 知识点05 热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）。 m——物体的质量——单位kg。 t0——物体原来的温度℃。 t——物体后来的温度℃。 2、若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t；公式可以变形为、、。 其中t是末温，t0是初温，Δt表示温度的变化。 特别提醒 （1）同一公式中各物理量的单位务必统一为国际单位：c→J/(kg·℃)，m→kg，△t→℃，Q→J。 （2）公式适用于物质状态不变时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。例如冰熔化为水的过程，此时冰水混合物的温度没有变化，但需要从外界吸收热量。 （3）解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃)对应的是温度的改变量，而升高到t(℃)、降低到t(℃)对应的是物体的末温。 （4）计算液体的末温时，要考虑液体的沸点，末温不能超过沸点。 3、热平衡的应用 （1）热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。 （2）热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 特别提醒：此方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。 （1）系统放热，一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。 （2）而系统吸热则是由于温度升高，熔解及汽化过程而引起的。 【例5】小瑞是个热心又细心的好孩子，在家经常帮妈妈烧水。他发现水壶上标有2L的字样，经过计算，他发现2L水的质量为__________kg，把这些水从10℃烧到30℃，大约需要吸收__________J的热量。（，） 【答案】 2 【详解】已知水的体积 2L水的质量为 水温的变化量 水吸收的热量 【方法点拨】解题先分清吸热、放热，找准初温、末温算出Δt，热平衡题型直接依托Q放=Q吸列式计算。 【即练9】热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即。将、5℃的冷水与、80℃的热水混合（与外界无热量交换），则混合后冷水升高的温度是（　　） A．30°C B．40°C C．25°C D．50°C 【答案】C 【详解】根据题意，冷水和热水混合时，在不计热量损失的情况下，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，即。 设混合后的末温为t。 冷水的质量，初温。 热水的质量，初温。 冷水吸收的热量为 热水放出的热量为 则 解得，混合后冷水升高的温度是 故选C。 【即练10】芯片、服务器等工作时会产生大量热量，随着人工智能的发展，算力需求爆发式增长，除了风冷散热，科学家们也研究了液冷散热。某液冷装置参数如下：冷却液比热容，每秒有冷却液流过，芯片工作时每秒产生热量。利用冷却液降低芯片温度，这是通过________的方式改变物体内能。假设热量全部被冷却液吸收，冷却液的温度会升高_______。 【答案】 热传递 2 【详解】改变物体内能的方式分为做功和热传递，冷却液吸收芯片的热量、降低芯片温度，是通过能量转移的方式改变内能，因此属于热传递。 根据热量计算公式，题目中芯片产生的热量全部被冷却液吸收，即，即升高的温度 【即练11】小林家安装了一台太阳能热水器，容积为80L，将热水器装满水。已知水的密度为，水的比热容为，求： (1)热水器中水的质量是多少？ (2)水温升高20℃，水需吸收的热量是多少？ 【详解】【小题1】水的体积为，热水器中水的质量 【小题2】水需吸收的热量 一、单选题 1．如图所示，周末小辰和家人们一起去湿地公园“围炉煮茶”。下列说法正确的是（   ） A．茶水沸腾后，继续加热，茶水温度会继续升高 B．壶嘴上方冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠 C．茶水沸腾时，吸收热量，茶水的比热容增大 D．茶水沸腾时，水中气泡在上升过程中由大变小 【答案】B 【详解】A．液体沸腾的特点是持续吸热，温度保持沸点不变，因此茶水沸腾后继续加热，温度不会升高，故A错误； B．水蒸气是肉眼不可见的，壶嘴上方看到的“白气”，是壶内高温水蒸气喷出后遇冷液化形成的小水珠，故B正确； C．比热容是物质的固有特性，只与物质的种类和状态有关，茶水沸腾时物质种类、状态都没有改变，因此比热容不变，故C错误； D．茶水沸腾时，整杯水温度均匀，气泡上升过程中，受到的水的压强逐渐减小，且不断有水汽化进入气泡，因此气泡在上升过程中由小变大，故D错误。 故选B。 2．自1998年起，太原市一直在不断修建和扩展汾河公园，如今长度达到了令人惊叹的43千米，横跨整个太原市区！该公园可以起到调节气温的重要作用，这主要是因为水（　　） A．容易蒸发 B．凝固点低 C．比热容大 D．导热性差 【答案】C 【详解】水的比热容较大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小。汾河公园拥有大量水体，白天吸收热量时升温慢，夜晚放出热量时降温也慢，从而有效调节周围气温，使昼夜温差减小，故选C。 3．结合自然地理与物理知识，下列说法正确的是（　　） A．山地昼夜温差大，是因为砂石比热容大 B．大气压随海拔升高而增大 C．雷雨天气先看到闪电后听到雷声，因为光速远大于声速 D．冰川融化是凝固放热过程 【答案】C 【详解】A．山地多砂石，砂石比热容小，相同吸放热条件下温度变化更大，因此昼夜温差大，故A错误； B．大气压随海拔升高而减小，海拔越高空气越稀薄，气压越小，故B错误； C．闪电和雷声同时产生，真空中光速约，空气中声速约，光速远大于声速，因此先看到闪电后听到雷声，故C正确； D．冰川融化是固态冰变为液态水的过程，属于熔化吸热过程，凝固是液态变固态的放热过程，故D错误。 故选C。 4．质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图所示。根据图中信息，以下判断正确的是（　　） A．煤油的比热容比水大 B．煤油的比热容为 C．等质量实心的铝块、铜块吸收相同的热量，铜块温度变化更大 D．等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度，铜块放出的热量更多 【答案】C 【详解】AB．由图可知，100g煤油温度升高1℃时所吸收的热量为210J，煤油的比热容为 100g水温度升高1℃时所吸收的热量为420J，水的比热容为 煤油的比热容比水小，故AB错误； CD．由图可知，100g铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量多，由可知，铝的比热容大，由可知，质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度的变化更大，等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度，铝块放出的热量更多，故C正确，D错误。 故选C。 5．在标准大气压下，小亮用相同的加热器对初温均为20℃、质量均为500g的甲液体和水加热，甲液体在6min后停止加热，用传感器记录数据并绘制这两种液体的温度随加热时间变化关系如图所示。实验中水未沸腾，加热时两种液体单位时间吸收热量相同，（）下列说法正确的是（　　） A．0~4min内，甲液体吸收的热量大于水吸收的热量 B．甲液体的比热容为 C．6~8min内，甲液体放出的热量 D．4~6min内，甲液体没有吸收热量 【答案】C 【详解】A．相同加热器，单位时间吸收热量相同，0~4min加热时间相同，因此甲和水吸收的热量相等，故A错误； B．由图像可知：水加热，温度从升高到，温度变化 水吸收的总热量 可得每分钟吸收热量 甲吸收热量，甲温度变化 由得，甲的比热容 不是，故B错误； C．，甲从降到，温度变化，放出热量 故C正确； D．题目说明甲液体在6min后才停止加热，因此甲仍在吸热；温度不变是因为甲达到沸点，沸腾过程吸热温度不变，故D错误。 故选C。 6．现有甲、乙、丙三种初温相同的液体，其中甲、乙为质量相等的不同液体，乙、丙为质量不相等的同种液体。若对这三种液体分别加热，根据它们升高的温度和吸收的热量Q，在图像上分别画出对应的三个点，如图所示。下列判断正确的是（    ） A．液体甲吸收的热量大于液体乙吸收的热量 B．液体乙升高的温度小于液体丙升高的温度 C．液体甲的比热容小于液体乙的比热容 D．液体乙的质量大于液体丙的质量 【答案】D 【详解】A．图像中纵轴为吸收的热量Q，甲的点在乙的下方，则甲吸收的热量小于乙，故A错误； B．图像中横轴为升高的温度Δt，丙的点在乙的左侧，则乙的Δt大于丙，故B错误； CD．由Q=cmΔt可知，在Q-Δt 图像中，斜率 斜率越大，则cm越大。甲、乙质量相等，甲的斜率大于乙，则；乙、丙为同种液体，比热容相等，乙的斜率大于丙，则。故C错误，D正确。 故选D。 7．小聪同学在中考备考复习的过程中对图像题进行了归纳总结，画出了一些图像并得出了一些结论，以下选项中完全正确的是（    ） ①甲、乙、丙三种物质质量和体积的关系图像：可知 ②甲、乙两种物质熔化前后，温度随时间的变化情况：可知甲是非晶体，乙是晶体 ③热源相同，等质量的物质Ⅰ和物质Ⅱ温度随时间的变化情况：可知物质Ⅰ的吸热能力比物质Ⅱ的强 ④路程与时间的关系图像：0~10s的平均速度为与20~40s的平均速度为，可知 A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】根据密度公式，在图像中，斜率越大，密度越大。从图①中可以看出，当体积相同时，甲的质量最大，丙的质量最小，所以 故①正确； ‌晶体有固定的熔点，在熔化过程中温度保持不变，其熔化图像有一段水平线段；非晶体没有固定的熔点，在熔化过程中温度持续上升，其熔化图像没有水平线段。从图②中可知，甲在熔化过程中温度一直上升，是非晶体；乙在熔化过程中有温度不变的阶段，是晶体，故②正确； ‌热源相同，等质量的不同物质，温度升高得慢的吸热能力强。由图③可知，在相同时间内（吸收相同热量），物质Ⅱ温度升高得少，所以物质Ⅱ的吸热能力比物质Ⅰ的强，故③错误； ‌根据速度公式，的路程，时间，则平均速度 的路程 时间 则平均速度 所以，故④正确； 综上，①②④正确。 故选C。 8．某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（　　） A．该物质在∼时间段的比热容不等于在0∼时间段的比热容 B．在∼时间段，该物质的比热容先增大后减小 C．在∼时间段，该物体放出的热量为 D．在0∼时间段，该物体吸收的热量为 【答案】D 【分析】先根据图像分析各时间段物质分别处于何种状态，知道物质种类和状态不变，比热容不变； 再利用固体吸热升温的相关数据可求出加热过程中单位时间内吸收的热量，从而根据熔化过程所用的时间求出熔化过程吸收的热量及凝固过程放出的热量（物质相同，质量不变凝固放热等于熔化吸热）。也可求出任何加热时间吸收的热量。 【详解】A．在时间段和时间段，该物质都处于固态。因此，这两个时间段内物质的比热容相等，故A错误； B．在时间段，物质先是液态吸热升温（），然后是液态放热降温（）。整个过程中物质都处于液态。比热容不变，故B错误； CD．在时间段，物体处于凝固过程，放出热量，且放出的热量等于其熔化时吸收的热量。熔化过程发生在时间段。在时间段，固态物体吸热升温，吸收的热量为 因为相同的加热仪器，相同时间内物质吸收的热量相同，所以，单位时间内物质吸热 所以时间段吸收的热量为 因此在时间段，物体熔化吸收的热量为 因为是同一物质，所以凝固放出的热量等于熔化吸收的热量，所以在时间段放出的热量也等于Q2，故C错误，D正确。 故选D。 二、填空题 9．我国拥有全球最大规模的全浸没式液冷数据中心，如图所示，科研人员将服务器浸泡在特殊的冷却液里，电流通过导体产生的热量可被直接吸收进入外循环冷却，这是通过___________的方式减小服务器的内能，为了达到很好的冷却效果，冷却液的比热容应该较_________（选填“大”或“小”）。 【答案】 热传递 大 【详解】[1]服务器温度高于冷却液，热量从高温服务器转移到低温冷却液，属于热传递（内能的转移），以此减小服务器的内能。 [2]根据吸热公式知，比热容大的物质，在质量和温度变化相同时能吸收更多热量，冷却效果更好，所以冷却液的比热容应该较大。 10．在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水（），用相同热源加热，___________（选填“高汤”或“清水”） 升温较快；清水沸腾后关火，发现清水继续沸腾一段时间，这段时间清水的温度______（填“增大”“减小”或“不变”），此过程中水是_____（填序号①吸收热量②放出热量③无热传递） 【答案】 高汤 不变 ① 【详解】根据热量公式，相同热源加热相同时间，高汤和清水吸收的热量相同，二者质量、初温均相同，且，由可知，比热容越小，升高的温度越大，因此高汤升温较快。 液体沸腾的特点是持续吸热但温度保持不变，清水沸腾后关火仍能短暂沸腾，此过程处于沸腾状态，温度不变。 关火后石锅温度仍高于水的沸点，水会从石锅吸收热量维持沸腾，因此此过程水吸收热量。 11．汽车轮胎上刻有凹凸不平的花纹，这是通过增大接触面的粗糙程度来增大____________，防止车辆打滑；汽车发动机常用水做冷却剂，是因为水的____________较大。 【答案】摩擦力 比热容 【详解】摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关，在压力一定时，增大接触面的粗糙程度可增大摩擦力，汽车轮胎刻花纹正是通过该方式防止车辆打滑。 比热容是反映物质吸热能力的物理量，水的比热容较大，相同质量的水与其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，冷却效果好，因此适合作为汽车发动机的冷却剂。 12．《天工开物》中提到我国的淬火工艺，将高温工件浸入冷水至完全冷却，可以提高工件性能。如图甲所示，铁器淬火后，水的温度变化不大，原因是水的________较大。《天工开物》还描述了滑轮的使用，如图乙所示，使用定滑轮可以________（选填“改变力的方向”“省力”或“省距离”）。 【答案】 比热容 改变力的方向 【详解】根据公式可知，相同质量的水和其他物质相比，水的比热容较大，在吸收相同热量时，水的温度升高幅度小，所以铁器淬火后，温度变化不大，是因为水的比热容较大。 定滑轮的实质是等臂杠杆，根据杠杆平衡条件，在忽略绳的重力和摩擦时，动力与阻力相等，因此使用定滑轮不能省力，但定滑轮能改变力的方向，也不能省距离。 13．环保炭是一种人工机制炭，具有易燃、污染小、成本低等特点。用环保炭将2.5kg的水从20℃加热到100℃，消耗了0.28kg环保炭。这一过程水吸收的热量为_____J，则这一过程的加热效率为_____。【，】 【答案】 20 【详解】[1]根据得水吸收的热量为 [2]根据得环保炭燃烧放出的热量 则加热效率 14．生活处处有物理，某市高架桥上修建了一段全封闭“光伏声屏障”试验路段。“光伏声屏障”既可以控制噪声，又可以提供电能，比传统的声屏障设备更节能环保。这段“光伏声屏障”试验路段每年发电约，相当于完全燃烧________kg的无烟煤释放的能量（）。而家里暖气用水做介质，这是利用水________大的性质。 【答案】 比热容 【详解】已知，年发电量 所需无烟煤质量 比热容是物质的一种特性，水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，降低相同温度时能放出更多的热量，因此适合作为暖气的传热介质。 三、实验题 15．为验证“沙漠昼夜温差大，沿海昼夜温差小”这一结论，小华利用图甲装置对沙和海水吸热规律进行探究。 (1)用两盏__________的加热灯，加热__________相同的沙与海水。 (2)实验中的某次测量，其中一支温度计的示数如图乙所示，为__________℃。 (3)根据实验数据绘制温度-时间图像，如图丙，分析沙的图线，得出结论：沙吸收的热量与__________成正比。 (4)对比图丙中沙与海水的图线，海水的比热容大约是沙的__________倍。 【答案】(1) 规格相同 质量 (2)18 (3)升高的温度 (4)4 【详解】（1）探究不同物质吸热规律时，需要使用控制变量法：用规格相同的加热灯，保证相同时间内沙和海水吸收的热量相等，同时需要控制沙和海水的质量相同。 （2）图乙温度计分度值为1℃，液柱顶端对应刻度为10℃上8小格处，因此读数为18℃。 （3）沙的质量和比热容不变，由图像可知，沙的温度变化量与加热时间呈线性变化的规律，故可得：沙吸收的热量与升高的温度成正比。 （4）当加热相同时间（如4min），则海水和沙吸收的热量相同，即，由图像可知，质量相同的海水和沙子升高的温度分别为 由可知，， 故海水比热容约是沙的4倍。 16．在学习熔化时，小华做了如下实验，他将一块冰打碎后放入试管，再将试管插入热水中，用酒精灯加热烧杯，如图甲，记录了冰熔化时温度随时间的变化图像（如图乙）。 (1)用热水加热试管，而不用酒精灯直接加热的原因有：①冰升温较慢，便于记录；②________________。 (2)根据图像可以发现，冰熔化时温度_______，根据内能的概念可知，此时冰吸收的热量用于增加____________（选填“分子个数”“分子动能”或“分子势能”）。 (3)图乙中AB、BC和CD段，_____段冰吸收的热量最少，仔细分析可以发现，冰的比热容是水的______倍。 【答案】(1)使冰受热均匀 (2)保持不变 分子势能 (3)AB 0.5/ 【详解】（1）水浴加热（热水加热）除了让冰升温较慢、便于记录外，还有一个重要优点是： 使冰受热均匀，避免局部过热导致熔化不均，保证实验现象更稳定。 （2）冰是晶体，熔化时温度保持不变（对应图乙的BC段，温度始终为0℃）；晶体熔化时，吸收的热量不用于升高温度（分子动能不变），而是用来破坏晶体结构，增加分子势能，使固态变为液态。 （3）实验中相同的加热装置，加热时间越长，吸收的热量越多。AB段用时5min，BC段用时10min，CD段用时10min，因此AB段吸收的热量最少。 AB段（冰）：温度从-10℃升到0℃，用时5min，吸收热量Q1。CD段（水）：温度从0℃升到 10℃，，用时10min，吸收热量Q2。同一加热器，单位时间吸热相同，则，根据，质量m相同，Δt 相同，则 即冰的比热容是水的0.5倍。 四、计算题 17．小星家买了一瓶的某款消毒液，已知该消毒液的密度，比热容，求： (1)瓶内消毒液的质量； (2)瓶内消毒液温度从20℃升高到30℃吸收的热量。 【详解】（1）消毒液的体积为 瓶内消毒液的质量为 （2）瓶内消毒液温度从20℃升高到30℃吸收的热量为 18．质量为1kg的铝块，温度从100℃降低到20℃，放出的热量是多少？若这些热量被质量为0.5kg、温度为20℃的水吸收，水的温度会升高到多少摄氏度？[，，不计热量损失] 【详解】根据放热公式代入数值得 不计热量损失，水吸收的热量 根据吸热公式知，可得水升高的温度代入数值得 则水的末温 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $