第01讲 热量 比热容(暑假预习举一反三讲义)新九年级物理人教版九年级全一册
2026-06-24
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 热量 比热容 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 比热容 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.87 MB |
| 发布时间 | 2026-06-24 |
| 更新时间 | 2026-06-24 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-06-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58481451.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第01讲 热量 比热容
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
同学们,夏天烈日当头,中午我们去海边玩,大家有没有发现一个特别奇怪的现象? 同样被太阳晒了好几个小时,沙滩上的沙子烫得脚都踩不住,光脚站上去立马要跳开;可旁边海里的水摸起来却凉凉的。
明明沙子和水吸收的太阳热量差不多,为什么沙子温度升得飞快,水升温却很慢? 等到傍晚太阳下山了,沙子很快就凉透了,海水却依旧暖暖的,降温也不一样。
是不是不同物质,吸热、放热之后温度变化本事不一样?今天我们就通过实验探究,解开这个谜题,学习一个新物理量 ——比热容。
知识归纳
【知识点1 比热容】
(1)定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)公式及单位:;单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃)
比热容的理解
(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量;
(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。
比热容的大小判断
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。
2. 一些常见物质的比热容
【例1】(2026·黑龙江佳木斯·一模)龙东地区冬季供暖时,暖气管道内的水循环流动,主要利用水的比热容大的特点,下列关于比热容的说法,正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,与物质的质量无关
B.水的比热容比砂石小,所以沿海地区昼夜温差比内陆小
C.同种物质的比热容,随温度的升高而增大
D.比热容越大的物质,吸收的热量越多
【变式1-1】(25-26九年级下·湖南衡阳·阶段检测)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
【变式1-2】(25-26九年级上·山东烟台·期末)关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类有关
B.质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度变化大
C.水的比热容较大,因此用水作冷却剂利用了水吸热能力强的特点
D.1kg水的比热容比0.5kg水的比热容大
【知识点2 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。
(3)有关水比热容的利用
①冷却和取暖。冬天,北方地区用热水取暖;汽车发动机用水作为冷却液。
②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大,沿海地区昼夜温差小。
【例2】(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.让热水流过散热器供暖
【变式2-2】(2026·海南海口·三模)下列现象中,利用水的比热容大这一特性的是( )
A.夏天在教室洒水降温 B.汽车发动机用水作为冷却液
C.冬天在储存蔬菜的地窖里放水 D.游泳上岸后感觉凉爽
【变式2-2】(25-26九年级下·湖南长沙·期中)以下事例中,与水的比热容较大有关的是( )
A.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
B.环卫工人常在湖边步道上洒水,让行人感到凉快
C.三峡大坝附近的昼夜温差比远处市区的昼夜温差小
D.在河流上建水电站,蓄水发电
【知识点3 热量的计算】
1. 物质吸热时热量的计算
吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);
2. 物质放热时热量的计算
放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。
c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))
m—质量,单位:千克(kg)
△t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
【例3】(25-26九年级上·甘肃临夏·阶段检测)甲、乙两种物质的比热容之比为2∶1,质量之比为3∶2,吸收的热量之比为2∶3,则甲、乙两种物质升高的温度之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.9∶2 D.2∶9
【变式3-1】.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)观察不同物质吸热升温现象时,如图甲,用相同规格的电加热器对水和食用油加热,温度随时间变化如图乙,不计热量损失。[]下列说法正确的是( )
A.a物质是水
B.应控制水和食用油的体积和初温相同
C.加热2min,食用油比水吸收的热量多
D.分析图乙可得食用油的比热容为
【变式3-2】(25-26九年级上·全国·课后作业)甲、乙两种物质的质量之比为3∶1,吸收的热量之比为2∶1,升高的温度之比为1∶3,则它们的比热容之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
【例4】(25-26九年级上·安徽合肥·阶段检测)把质量为200g、温度为20℃的冷水和质量为400g、温度为80℃的热水充分混合后温度为60℃(不计热损失),则( )
A.冷、热水的吸放热之比为 B.冷、热水的温度变化量之比为
C.冷、热水的比热容之比为 D.冷、热水的比热容之比为
【变式4-1】(2026·四川成都·模拟预测)用两个相同的电加热器a、b,分别给甲、乙两种液体加热,图是这两种液体的温度—时间图像。已知,a、b两个电加热器的加热效率都是88%,忽略液体的热损失。下列判断正确的是( )
A.0~16 min,a、b两个电加热器释放热量之比
B.0~16 min,甲、乙两种液体吸收热量之比
C.甲、乙两种液体体积相同时,比热容之比
D.甲、乙两种液体质量相同时,比热容之比
【变式4-2】12.(25-26九年级下·四川成都·期中)探究不同物质吸热能力的实验中,取质量均为200g,初温相同的甲、乙两种液体,用相同加热器加热,它们温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内甲、乙吸收热量相等。0~8min甲的比热容。下列说法正确的是( )
A.0~6 min,甲的比热容大于乙的比热容
B.8~10 min,乙吸收的热量为
C.0~6 min,乙吸收的热量小于甲吸收的热量
D.根据图像分析,甲、乙两种液体的比热容之比为1:2
【知识点4 设计实验比较不同物质的吸热能力】
1. 探究不同物质吸热能力
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套,火柴、秒表、水和另一种液体(如煤油)。
【实验步骤】
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
(3)点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
(4)实验表格(参考数据)
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
温升/°C
加热时间(min)
水
60
20
40
20
5
煤油
60
20
56
36
5
…
(5)整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较大。
2. 实验注意事项
(1)温度计的使用方法
液泡要全部浸入液体中,不能碰容器壁,也不能碰容器底部
(2)选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的
是为了让两种物质吸收的热量相同(本实验是一个理想化实验,不考虑热量散失)
(3)安装实验器材的顺序
自下而上
(4)可选择不同的液体进行实验,目的是什么?
这样可以减小实验中偶然因素造成的误差,使实验结论更具有普遍性。
(5)控制变量法的应用
①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中(注意不是体积相同)
②实验中选用相同的酒精灯(酒精量可以不一样,但火焰大小必须一样)给水和煤油加热相同时间,使两种物质吸收的热量相同
③让水和煤油升高相同的温度,比较加热的时间。
(6)转换法的应用
酒精灯燃烧每秒放出的热量是一定的,加热相同时间,放出的热量相同。不考虑热量损失,放出的热量全部被水和煤油吸收,故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
(7)判断物质吸热能力强弱的两种方法
①加热相同的时间,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱,温度变化快的吸热能力弱。
②升高相同的温度,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热时间长的物体吸热能力强
【例5】(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)小明和小聪采用如图甲的相同装置探究“不同物质的吸热能力”。
(1)在涉及多个物理量的变化时,我们常常需要控制变量,因此将不同种类的液体、放容器中时需要保证它们的_____相同,除了以上测量工具还需要_____;
(2)小明采用的实验方案是使两种液体升高相同的温度,通过比较_____来反映两种液体吸收热量的多少,吸收热量多的液体说明其吸热能力_____(选填“强”或“弱”);
(3)小聪采用了另一种实验方案,发现经过相同加热时间,液体A升高的温度比液体B升高的温度少,说明_____的吸热能力更强;
(4)实验后他们画出了液体温度随时间变化的图像如图乙,根据图乙数据可计算出A、B两种液体的比热容之比是_____;
(5)反思实验方案的改进,你认为加热的方式选择下列的_____(填字母代号)更好。
A.用两只相同的酒精灯分别给盛有不同液体的烧杯加热
B.用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热
【变式5-1】(25-26九年级上·云南昆明·期末)为了探究砂石与土壤吸热能力,小宇进行了如图甲所示实验。
(1)图甲所示实验装置应______(选填“自下而上”或“自上而下”)安装;温度计的玻璃泡______(选填“能”或“不能”)接触烧杯底部和侧壁。
(2)实验中,用相同的酒精灯分别给______和初温相同的砂石和土壤加热;可通过比较______(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映物质吸收热量的多少。
(3)小宇根据实验数据绘制了砂石和土壤的温度随时间变化的图像,如图乙所示。分析图像可知:砂石和土壤升高相同的温度,______吸收的热量较少,______的吸热能力更弱(两空均选填“砂石”或“土壤”)。在物理学中,我们用______这一物理量来描述物质的这种特性。
(4)小宇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,分析可知,土壤的比热容与土壤______有关。
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/[]
【变式5-2】(2026·山东临沂·二模)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,他猜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______(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,此研究方法是______(选填“转换法”或“等效替代法”、“控制变量法”);
(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;
(5)如果水的比热容是,则沙子的比热容是______;
(6)为进一步探究物质的吸热能力还与哪些因素有关,小明对一定质量的冰进行加热,测量并绘出的温度随时间变化的图像,如图丁所示。分析图像可知:物质的吸热能力还与物质的______有关。
【例6】(2026·四川广元·一模)“理趣”学习小组同学用电热器给0.5kg冰加热,并绘制出了冰熔化成水一段时间内的温度随加热时间变化的图像,如图所示。实验中,使用同一电热器,冰熔化成水后质量保持不变,相同加热时间冰与水吸收的热量相等。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)CD段水吸收的热量;
(2)冰的比热容。
【变式6-1】(25-26九年级上·安徽安庆·期末)氢燃料电池新能源公交车在运行过程中,需要保证氧气和干净清洁的空气反应,可通过吸收空气中的污染物,消除空气中99.9%的可吸入颗粒物,有效去除PM2.5以下的超细小粉尘,排放出纯净的水和清洁空气。已知氢燃料的热值为,。
(1)求质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若(1)中放出热量的0.1倍被质量为400kg的水吸收,求水升高的温度。
【变式6-2】(25-26九年级上·四川绵阳·期末)某学校组织九年级志愿者到敬老院参加公益活动,小红想给老人倒一盆的洗脚水泡脚,她先往盆里倒入1.5L,的冷水,然后再加入的热水混合,不考虑混合过程中的热量散失。已知水的密度为,比热容为。求:
(1)盆里冷水吸收的热量;
(2)需要热水的质量。
模块三 暑假作业
一、单选题
1.(2026·湖北·二模)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
2.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)在某次实验中,小聪同学“在等量的两杯水中同时滴入两滴红墨水”,1min后两杯水的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲杯水的分子不在运动 B.乙杯水的比热容比甲杯水大
C.乙杯水含有的热量比甲杯水多 D.乙杯水的内能比甲杯水多
3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图是探究“晶体熔化规律”和“液体沸腾规律”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.试管中装上适量碎冰进行实验,因为碎冰比大块冰的比热容小,熔化的更快
B.两个实验都需要记录加热时间和物质温度
C.图乙示情景,说明水没有沸腾
D.移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,说明沸腾不需要吸热
4.(2026·湖南长沙·二模)某实验小组利用相同的电加热器探究了“水和煤油的吸热能力”的实验,质量相同的水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图所示,下列有关这一过程的说法正确的是( )
A.煤油的温度高于水的温度,所以煤油的吸热能力强
B.20min后水温度不变的过程中将不再吸收热量
C.煤油的温度升高的较快,说明煤油比热容比水比热容小
D.加热8min时,煤油吸收的热量比水吸收的热量多
5.(2026·山东淄博·二模)实验小组用如图甲所示的装置来探究“冰的熔化特点”。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,冰熔化持续了10 min
B.测量时温度计的玻璃泡可以碰到试管底
C.冰熔化时不需要吸热
D.CD段比AB段升温慢的主要原因是水的比热容大于冰
6.(2026·山东泰安·二模)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中,、两组同学分别用如图甲所示的相同实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。下列说法中( )
①组装实验装置时应从下到上
②乙表示水沸腾时发生的情景
③把酒精灯撤去后,发现水还能沸腾一段时间,说明液体的沸腾不需要吸收热量
④a组所用水的质量比b组所用水的质量少
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③④正确 D.只有①③④正确
7.(2026·山东淄博·二模)用相同的热源加热质量、初温均相同的物体a和b,其温度随时间变化的图像如图所示。已知两物体每秒吸收的热量相同,且都没有发生物态变化,则该过程中( )
A.a的内能大小保持不变
B.a和b都加热到时吸收的热量相同
C.b的吸热能力更强、
D.吸收相同的热量a和b升高的温度也相同
8.(2026·四川成都·二模)某兴趣小组为了模拟太阳能集热过程,用相同功率的电加热器,分别对质量相等的两种储热液A、B进行加热(不计热量损失),测得它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.液体A的比热容与液体B的比热容之比为
B.液体A的比热容与液体B的比热容之比为
C.若都加热相同时间,液体B吸收的热量比多
D.若A和B升高相同温度,液体A吸收的热量更少
9.(2026·山西运城·二模)烈日炎炎,小亮在海边觉得沙子烫脚,而海水却是凉的,他决定探究出现该现象的原因。用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热,如图甲所示,箱子规格一致,4min后,它们的温度随时间变化图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.图线对应物质是水
B.加热相同的时间,水和沙子吸收的热量相同
C.沙子与水的比热容之比
D.升高相同的温度,沙子吸收的热量比水多
9.(25-26九年级下·湖北恩施·期中)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
二、填空题
11.(2026·安徽六安·二模)将4 kg的水从20℃加热到30℃,水吸收的热量为__________J。[已知水的比热容]
12.(2026·广东云浮·二模)如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据如图所示的信息,他观察的时间是___________(选填 “中午”或“夜晚”),产生这一现象的原因是水的___________比沙子的大。相同质量的水和沙子,吸收相同的热量,水升高的温度较___________(选填“高”或“低”)。
13.(25-26九年级下·上海·阶段检测)“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。”其中“紫烟”为雾气,是指香炉峰周围的瀑布水汽和云雾蒸腾缭绕的景象,是水由水蒸气______(选填“A.汽化”或“B.液化”)形成的,该过程______(选填“A.吸收”或“B.放出”)热量。100kg的水温度降低了20℃,求水放出的热量__________。【】
14.(2026九年级·山东·专题练习)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。(,)
15.(2026·云南普洱·二模)热爱物理实验的小明在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100 g的水和液体M,使它们冷却凝固,绘制出温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内它们放出的热量相等,c水=4.2×103 J/(kg·℃),实验在1个标准大气压下进行。则从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体M放出的热量;液体M的比热容为_________J/(kg·℃)。
三、实验题
16.(2026·福建泉州·模拟预测)如图,用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,比较水和煤油的吸热能力的强弱。
(1)图甲和乙中,调整A的位置,要注意温度计不能接触_______;
(2)在进行加热前,烧杯分别装入初温和_______相等的水和煤油;
(3)实验过程中,通过_______来反映两种液体吸收热量的多少;
(4)根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图丙,可分析图像得出_______的吸热能力更强。已知水的比热容为,则煤油的比热容为_______。
17.(25-26九年级上·河北邯郸·期末)小明为探究“不同物质吸热升温的情况”,进行了如图甲所示实验。实验用两个相同的酒精灯,分别加热两种初温相同的液体。
(1)实验前,烧杯中加入的水和煤油应保证_______(选填“体积”或“质量”)相同。
(2)正确组装图甲实验装置的顺序是_______(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(3)组装完毕后,点燃酒精灯,对盛有水和煤油的烧杯进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图12-乙所示,其读数是_______℃;加热过程中,不停地用玻璃棒搅拌的目的是_______。
(4)小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内_______的温度变化大,可得出_______的吸热本领大。
四、计算题
18.(25-26九年级下·陕西榆林·阶段检测)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?
19.(2026·安徽池州·三模)效率为的小汽车在水平公路上匀速直线行驶时,行驶消耗汽油,已知汽油密度为,热值为,水的比热容为,请计算:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)小汽车匀速行驶时所受的阻力;
(3)若燃料完全燃烧放出的热量都用来加热水,使水从升高到,求可以加热的水的质量。
20.(25-26九年级上·重庆潼南·期末)《天工开物》中对热锻工艺记载道:“凡治地生物,用锄、铴(táng)之属,熟铁锻成,熔化生铁淋口,入水淬火。”如图所示,现将一质量为1kg、温度为20℃的铁块放入820℃的火炉中煅烧足够长的时间,取出经捶打后再次放入火炉中煅烧足够长的时间,再次取出后迅速放入温度为20℃的冷却池中冷却淬火。[全过程忽略铁块和水的质量变化,、]
(1)求铁块第一次在火炉中吸收的热量是多少J?
(2)若铁块释放的热量有80%被水吸收,淬火后水的末温为40℃,冷却池中水的质量需要大约多少kg?(结果保留两位小数)
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第01讲 热量 比热容
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(6个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
同学们,夏天烈日当头,中午我们去海边玩,大家有没有发现一个特别奇怪的现象? 同样被太阳晒了好几个小时,沙滩上的沙子烫得脚都踩不住,光脚站上去立马要跳开;可旁边海里的水摸起来却凉凉的。
明明沙子和水吸收的太阳热量差不多,为什么沙子温度升得飞快,水升温却很慢? 等到傍晚太阳下山了,沙子很快就凉透了,海水却依旧暖暖的,降温也不一样。
是不是不同物质,吸热、放热之后温度变化本事不一样?今天我们就通过实验探究,解开这个谜题,学习一个新物理量 ——比热容。
知识归纳
【知识点1 比热容】
(1)定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
(2)公式及单位:;单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃)
比热容的理解
(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量;
(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。
比热容的大小判断
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。
2. 一些常见物质的比热容
【例1】(2026·黑龙江佳木斯·一模)龙东地区冬季供暖时,暖气管道内的水循环流动,主要利用水的比热容大的特点,下列关于比热容的说法,正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,与物质的质量无关
B.水的比热容比砂石小,所以沿海地区昼夜温差比内陆小
C.同种物质的比热容,随温度的升高而增大
D.比热容越大的物质,吸收的热量越多
【答案】A
【详解】A.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度等无关,故A正确;
B.水的比热容比砂石大,所以沿海地区昼夜温差比内陆小,故B错误;
C.同种物质的比热容一般是固定的,不随温度升高而增大,故C错误;
D.物体吸收的热量与比热容、质量、升高的温度都有关,不能只说比热容越大,吸收热量越多,故D错误。
故选A。
【变式1-1】(25-26九年级下·湖南衡阳·阶段检测)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。
【变式1-2】(25-26九年级上·山东烟台·期末)关于比热容,下列说法正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类有关
B.质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度变化大
C.水的比热容较大,因此用水作冷却剂利用了水吸热能力强的特点
D.1kg水的比热容比0.5kg水的比热容大
【答案】C
【详解】A.比热容是物质的特性,不仅与物质种类有关,还与物质的状态有关,故A错误;
B.根据吸热公式,变形得,当质量相同、吸收热量相同时,比热容越大,温度变化越小,故B错误;
C.水的比热容较大,说明水的吸热能力更强,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,因此适合用作冷却剂,故C正确;
D.比热容是物质的特性,与物体质量无关,因此1kg水和0.5kg水的比热容相等,故D错误。
故选C。
【知识点2 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。
(3)有关水比热容的利用
①冷却和取暖。冬天,北方地区用热水取暖;汽车发动机用水作为冷却液。
②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大,沿海地区昼夜温差小。
【例2】(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A.夏天在房间内洒水降温 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区昼夜温差较小 D.让热水流过散热器供暖
【答案】A
【详解】A.夏天在房间洒水降温,原理是水蒸发吸热,靠水的汽化带走热量降温,和水的比热容无关,故A符合题意;
B.用循环水冷却汽车发动机,利用了水比热容大,升高相同温度可吸收更多热量的特点,与比热容有关,故B不符合题意;
C.沿海地区水多,水比热容大,吸放热相同的情况下温度变化更小,因此昼夜温差更小,与比热容有关,故C不符合题意;
D.热水流过散热器供暖,利用了水比热容大,降低相同温度可放出更多热量的特点,与比热容有关,故D不符合题意。
故选A。
【变式2-2】(2026·海南海口·三模)下列现象中,利用水的比热容大这一特性的是( )
A.夏天在教室洒水降温 B.汽车发动机用水作为冷却液
C.冬天在储存蔬菜的地窖里放水 D.游泳上岸后感觉凉爽
【答案】B
【详解】A.夏天在教室洒水降温,利用的是水蒸发吸热带走热量,和水的比热容无关,故A不符合题意;
B.水的比热容大,和同等质量的其他物质相比,升高相同温度时可以吸收更多热量,故汽车发动机用水作为冷却液,故B符合题意;
C.冬天在地窖放水,利用的是水凝固放热,维持地窖温度不会过低冻坏蔬菜,故C不符合题意;
D.游泳上岸后感觉凉爽,是因为皮肤表面的水蒸发吸热带走人体热量,故D不符合题意。
故选B。
【变式2-2】(25-26九年级下·湖南长沙·期中)以下事例中,与水的比热容较大有关的是( )
A.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
B.环卫工人常在湖边步道上洒水,让行人感到凉快
C.三峡大坝附近的昼夜温差比远处市区的昼夜温差小
D.在河流上建水电站,蓄水发电
【答案】C
【详解】A.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷,是因为身体表面的水汽化吸热,且风加快了空气的流动速度,从而加快了蒸发,导致人体热量散失加快,故A不符合题意;
B.环卫工人常在湖边步道上洒水,是因为水蒸发时吸收周围环境的热量,使环境温度降低,故B不符合题意;
C.三峡大坝附近有大量的水,水的比热容大,白天相同质量的水和市区的砂石,吸收相同的热量时,水温度升高得少,夜晚,放出相同的热量时,水温度降低得少。因此大坝附近昼夜温差比市区小,故C符合题意;
D.在河流上建水电站蓄水发电,是利用水的机械能转化为电能,故D不符合题意。
故选C。
【知识点3 热量的计算】
1. 物质吸热时热量的计算
吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);
2. 物质放热时热量的计算
放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。
其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。
c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))
m—质量,单位:千克(kg)
△t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
【例3】(25-26九年级上·甘肃临夏·阶段检测)甲、乙两种物质的比热容之比为2∶1,质量之比为3∶2,吸收的热量之比为2∶3,则甲、乙两种物质升高的温度之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.9∶2 D.2∶9
【答案】D
【详解】根据,可得甲、乙两种物质升高的温度之比,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式3-1】.(25-26九年级上·江苏扬州·期末)观察不同物质吸热升温现象时,如图甲,用相同规格的电加热器对水和食用油加热,温度随时间变化如图乙,不计热量损失。[]下列说法正确的是( )
A.a物质是水
B.应控制水和食用油的体积和初温相同
C.加热2min,食用油比水吸收的热量多
D.分析图乙可得食用油的比热容为
【答案】D
【详解】A.相同规格电加热器加热相同时间,水和食用油吸收的热量相同。由图乙可知,a物质升温更快,说明其吸热能力更弱;水的比热容较大,吸热能力更强,升温更慢,因此a物质是食用油,b物质是水。故A错误;
B.探究不同物质吸热能力时,应控制水和食用油的质量、初温相同,而非体积相同。故B错误;
C.使用相同规格电加热器加热,不计热量损失,相同时间内水和食用油吸收的热量相等。因此加热2分钟,水和食用油吸收的热量一样多。故C错误;
D.由图乙可知,水和食用油质量相同,升高温度相同,吸收热量与加热时间成正比,即,根据,在m、相同时,比热容与吸收热量成正比,因此
得
故D正确。
故选D。
【变式3-2】(25-26九年级上·全国·课后作业)甲、乙两种物质的质量之比为3∶1,吸收的热量之比为2∶1,升高的温度之比为1∶3,则它们的比热容之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2
【答案】A
【详解】 根据吸热公式, 甲、乙的比热容之比,故选A。
【例4】(25-26九年级上·安徽合肥·阶段检测)把质量为200g、温度为20℃的冷水和质量为400g、温度为80℃的热水充分混合后温度为60℃(不计热损失),则( )
A.冷、热水的吸放热之比为 B.冷、热水的温度变化量之比为
C.冷、热水的比热容之比为 D.冷、热水的比热容之比为
【答案】C
【详解】A.不计热损失时,冷水吸收的热量等于热水放出的热量,即,冷、热水的吸放热之比为,并非,故A不符合题意;
B.冷水温度变化量
热水温度变化量
温度变化量之比为,并非,故B不符合题意;
CD.根据,由得
代入数据(,,,)
化简得,即比热容之比为,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
【变式4-1】(2026·四川成都·模拟预测)用两个相同的电加热器a、b,分别给甲、乙两种液体加热,图是这两种液体的温度—时间图像。已知,a、b两个电加热器的加热效率都是88%,忽略液体的热损失。下列判断正确的是( )
A.0~16 min,a、b两个电加热器释放热量之比
B.0~16 min,甲、乙两种液体吸收热量之比
C.甲、乙两种液体体积相同时,比热容之比
D.甲、乙两种液体质量相同时,比热容之比
【答案】D
【详解】A.因为两个电加热器是相同的,电加热器工作时,在相同时间内,加热器放出的热量相同,则在0~16min时间内,a、b两个电加热器释放热量之比,故A错误;
B.0~16 min,甲、乙两种液体吸收热量之比为,故B错误;
C.甲、乙体积相同时,它们的质量之比
如图所示,加热16min,甲、乙升高的温度之比
甲、乙两种液体比热容之比,故C错误;
D.甲、乙质量相同时,甲、乙两种液体比热容之比,故D正确。
故选D。
【变式4-2】12.(25-26九年级下·四川成都·期中)探究不同物质吸热能力的实验中,取质量均为200g,初温相同的甲、乙两种液体,用相同加热器加热,它们温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内甲、乙吸收热量相等。0~8min甲的比热容。下列说法正确的是( )
A.0~6 min,甲的比热容大于乙的比热容
B.8~10 min,乙吸收的热量为
C.0~6 min,乙吸收的热量小于甲吸收的热量
D.根据图像分析,甲、乙两种液体的比热容之比为1:2
【答案】B
【详解】A.由图可知,在0~6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,根据可知,甲的比热容小于乙的比热容,故A错误;
B.0~8min甲吸收的总热量
因此每分钟吸热,8~10min共2min,乙吸收热量,故B正确;
C.实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,0~6min加热时间相同,因此甲、乙吸收热量相等,故C错误;
D.0~6min,甲、乙均为液体状态,加热时间相同,吸收总热量相等,质量相等。甲升高温度
乙升高温度
由得,,故D错误。
故选B。
【知识点4 设计实验比较不同物质的吸热能力】
1. 探究不同物质吸热能力
【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套,火柴、秒表、水和另一种液体(如煤油)。
【实验步骤】
(1)按图组装器材。
(2)取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
(3)点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
(4)实验表格(参考数据)
物质种类
质量/g
初温/°C
末温/°C
温升/°C
加热时间(min)
水
60
20
40
20
5
煤油
60
20
56
36
5
…
(5)整理器材。
【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较大。
2. 实验注意事项
(1)温度计的使用方法
液泡要全部浸入液体中,不能碰容器壁,也不能碰容器底部
(2)选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的
是为了让两种物质吸收的热量相同(本实验是一个理想化实验,不考虑热量散失)
(3)安装实验器材的顺序
自下而上
(4)可选择不同的液体进行实验,目的是什么?
这样可以减小实验中偶然因素造成的误差,使实验结论更具有普遍性。
(5)控制变量法的应用
①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中(注意不是体积相同)
②实验中选用相同的酒精灯(酒精量可以不一样,但火焰大小必须一样)给水和煤油加热相同时间,使两种物质吸收的热量相同
③让水和煤油升高相同的温度,比较加热的时间。
(6)转换法的应用
酒精灯燃烧每秒放出的热量是一定的,加热相同时间,放出的热量相同。不考虑热量损失,放出的热量全部被水和煤油吸收,故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。
(7)判断物质吸热能力强弱的两种方法
①加热相同的时间,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱,温度变化快的吸热能力弱。
②升高相同的温度,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱,加热时间长的物体吸热能力强
【例5】(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)小明和小聪采用如图甲的相同装置探究“不同物质的吸热能力”。
(1)在涉及多个物理量的变化时,我们常常需要控制变量,因此将不同种类的液体、放容器中时需要保证它们的_____相同,除了以上测量工具还需要_____;
(2)小明采用的实验方案是使两种液体升高相同的温度,通过比较_____来反映两种液体吸收热量的多少,吸收热量多的液体说明其吸热能力_____(选填“强”或“弱”);
(3)小聪采用了另一种实验方案,发现经过相同加热时间,液体A升高的温度比液体B升高的温度少,说明_____的吸热能力更强;
(4)实验后他们画出了液体温度随时间变化的图像如图乙,根据图乙数据可计算出A、B两种液体的比热容之比是_____;
(5)反思实验方案的改进,你认为加热的方式选择下列的_____(填字母代号)更好。
A.用两只相同的酒精灯分别给盛有不同液体的烧杯加热
B.用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热
【答案】(1) 质量 天平和秒表
(2) 加热时间 强
(3)A
(4)2:1
(5)B
【详解】(1)要探究“不同物质的吸热能力”,只需要改变物质的种类,故要保证不同种物质的质量不变。
实验中需要用天平测量质量,用秒表测量加热时间,因此还需要天平和秒表。
(2)当两种液体升高相同的温度时,可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少,加热时间越长的液体,说明吸收的热量越多,说明其吸热能力强。
(3)相同加热时间,两种液体吸收热量相同,质量相同,升高温度越小,比热容越大,吸热能力越强;A升高温度更少,因此A吸热能力更强。
(4)根据,加热相同时间,吸收相同热量、质量相同时,比热容与升高的温度成反比。由图乙可知:初温均为,加热时,液体A温度的变化量
液体B温度的变化量
因此
(5)相同功率的电加热器浸没加热,比酒精灯更易保证相同时间提供相同热量,热量损失更小,实验误差更小,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式5-1】(25-26九年级上·云南昆明·期末)为了探究砂石与土壤吸热能力,小宇进行了如图甲所示实验。
(1)图甲所示实验装置应______(选填“自下而上”或“自上而下”)安装;温度计的玻璃泡______(选填“能”或“不能”)接触烧杯底部和侧壁。
(2)实验中,用相同的酒精灯分别给______和初温相同的砂石和土壤加热;可通过比较______(选填“升高温度”或“加热时间”)来反映物质吸收热量的多少。
(3)小宇根据实验数据绘制了砂石和土壤的温度随时间变化的图像,如图乙所示。分析图像可知:砂石和土壤升高相同的温度,______吸收的热量较少,______的吸热能力更弱(两空均选填“砂石”或“土壤”)。在物理学中,我们用______这一物理量来描述物质的这种特性。
(4)小宇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,分析可知,土壤的比热容与土壤______有关。
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/[]
【答案】(1) 自下而上 不能
(2) 质量 加热时间
(3) 砂石 砂石 比热容
(4)湿度
【详解】(1)为了用酒精灯外焰加热,实验装置安装要先调整酒精灯高度,再固定石棉网、烧杯、温度计,所以应自下而上安装;
温度计玻璃泡不能接触烧杯底部和侧壁,否则测量温度会受烧杯温度干扰,导致读数不准。
(2)探究吸热能力要控制变量,需用相同酒精灯给质量和初温相同的砂石、土壤加热;
相同酒精灯相同时间放出热量相同,通过比较加热时间反映物质吸收热量的多少(加热时间越长,吸热越多)。
(3)由图乙,升高相同温度时,砂石的加热时间更短,所以砂石吸收热量较少;
吸热越少说明吸热能力更弱,即砂石吸热能力更弱;
物理学用比热容描述物质吸热能力的特性。
(4)表格中变量是土壤湿度,湿度越大比热容越大,所以土壤的比热容与土壤湿度有关。
【变式5-2】(2026·山东临沂·二模)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,他猜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______(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,此研究方法是______(选填“转换法”或“等效替代法”、“控制变量法”);
(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;
(5)如果水的比热容是,则沙子的比热容是______;
(6)为进一步探究物质的吸热能力还与哪些因素有关,小明对一定质量的冰进行加热,测量并绘出的温度随时间变化的图像,如图丁所示。分析图像可知:物质的吸热能力还与物质的______有关。
【答案】(1)质量 (2) 加热时间 转换法 (3)43 (4) 沙子 水
(5)2.1×103 (6)状态
【详解】(1)探究不同物质吸热能力时,根据控制变量法,需要控制两种物质的初温和质量相同。
(2)相同的酒精灯相同时间放出的热量相等,因此可以用加热时间反映物质吸收热量的多少。
将不易观测的吸热多少转换为容易观测的加热时间,这种研究方法是转换法。
(3)由图乙可知,温度计分度值为,液柱对应读数为。
(4)由图丙可知,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。
(5)相同质量的水和沙子,吸收相同热量时,由得:
由图丙,,,代入得:
(6)丁图中,冰熔化成水后,同种物质的状态发生改变,相同质量吸收相同热量时温度变化不同,说明吸热能力不同,因此可得:物质的吸热能力还与物质的状态有关。
【例6】(2026·四川广元·一模)“理趣”学习小组同学用电热器给0.5kg冰加热,并绘制出了冰熔化成水一段时间内的温度随加热时间变化的图像,如图所示。实验中,使用同一电热器,冰熔化成水后质量保持不变,相同加热时间冰与水吸收的热量相等。求:[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
(1)CD段水吸收的热量;
(2)冰的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,冰的质量为0.5kg,熔化为水后质量不变,CD段水升高的温度为20℃,则水吸收的热量为
(2)由题意可知,相同时间冰和水吸收的热量相同,而AB段冰吸收热量时间为CD段水吸收热量时间的一半,所以AB段吸收的热量为CD段水吸收热量的一半,即
AB段冰升高的温度为20℃,则冰的比热容
【变式6-1】(25-26九年级上·安徽安庆·期末)氢燃料电池新能源公交车在运行过程中,需要保证氧气和干净清洁的空气反应,可通过吸收空气中的污染物,消除空气中99.9%的可吸入颗粒物,有效去除PM2.5以下的超细小粉尘,排放出纯净的水和清洁空气。已知氢燃料的热值为,。
(1)求质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若(1)中放出热量的0.1倍被质量为400kg的水吸收,求水升高的温度。
【答案】(1)8.4×108J
(2)50℃
【详解】(1)已知氢燃料质量为,氢燃料热值
可得
(2)水吸收的热量
根据 ,可得水升高的温度
【变式6-2】(25-26九年级上·四川绵阳·期末)某学校组织九年级志愿者到敬老院参加公益活动,小红想给老人倒一盆的洗脚水泡脚,她先往盆里倒入1.5L,的冷水,然后再加入的热水混合,不考虑混合过程中的热量散失。已知水的密度为,比热容为。求:
(1)盆里冷水吸收的热量;
(2)需要热水的质量。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)冷水的体积
冷水的质量
盆里冷水吸收的热量
(2)热水与冷水混合后达到热平衡,且不考虑热量散失,因此热水放出的热量等于冷水吸收的热量,即。热水温度变化
需要热水的质量
模块三 暑假作业
一、单选题
1.(2026·湖北·二模)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。
2.(25-26九年级上·安徽阜阳·期末)在某次实验中,小聪同学“在等量的两杯水中同时滴入两滴红墨水”,1min后两杯水的情况如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲杯水的分子不在运动 B.乙杯水的比热容比甲杯水大
C.乙杯水含有的热量比甲杯水多 D.乙杯水的内能比甲杯水多
【答案】D
【详解】A.一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,甲杯的水只是扩散慢,分子依然在运动,故A错误;
B.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与温度无关。两杯水都是水,比热容相同,故B错误;
C.热量是一个过程量,描述时只能说 “吸收或放出热量”,不能说物体 “含有热量”,故C错误;
D.内能的大小与物体的质量、温度和状态有关。两杯水质量相同,且乙杯温度更高,所以乙杯水的内能比甲杯水多,故D正确。
故选D。
3.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)如图是探究“晶体熔化规律”和“液体沸腾规律”的实验装置,下列说法正确的是( )
A.试管中装上适量碎冰进行实验,因为碎冰比大块冰的比热容小,熔化的更快
B.两个实验都需要记录加热时间和物质温度
C.图乙示情景,说明水没有沸腾
D.移去酒精灯,水没有立即停止沸腾,说明沸腾不需要吸热
【答案】B
【详解】A.比热容是物质的一种物理属性,它只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、形状无关。因此,碎冰和冰块是同一种物质,它们的比热容是相同的。实验中使用碎冰而不是大块冰,是因为碎冰的表面积更大,与温水接触更充分,吸热速率更快,从而熔化得更快,便于观察和记录,故A错误;
B.甲实验是探究晶体熔化规律,乙实验是探究液体沸腾规律。这两个实验的核心都是研究物质在物态变化过程中温度随时间的变化规律。因此,在两个实验中,都需要使用温度计测量物质的温度,并用秒表记录加热的时间,以便绘制出温度-时间图像,从而总结出熔化和沸腾的规律,故B正确;
C.图乙中,烧杯底部产生的气泡在上升过程中体积逐渐变大,到达水面后破裂,这是水正在沸腾时的典型现象。故C错误;
D.移去酒精灯后,水没有立即停止沸腾,是因为石棉网和烧杯底部的温度仍然高于水的沸点,水可以继续从它们那里吸收热量,从而维持短时间的沸腾,这并不能说明沸腾不需要吸热。故D错误。
故选 B。
4.(2026·湖南长沙·二模)某实验小组利用相同的电加热器探究了“水和煤油的吸热能力”的实验,质量相同的水和煤油的温度随加热时间变化的图像如图所示,下列有关这一过程的说法正确的是( )
A.煤油的温度高于水的温度,所以煤油的吸热能力强
B.20min后水温度不变的过程中将不再吸收热量
C.煤油的温度升高的较快,说明煤油比热容比水比热容小
D.加热8min时,煤油吸收的热量比水吸收的热量多
【答案】C
【详解】A.根据吸热公式,质量相同的不同物质,吸收相同热量时,升高的温度越大,比热容越小,吸热能力越弱,煤油升高温度更大,所以煤油吸热能力更弱,故A错误;
B.20min后水达到沸点,水持续吸收热量,但温度保持不变,故B错误;
C.根据公式,水和煤油吸收的热量相同,质量相同,煤油更大,比热容更小,所以煤油的比热容比水小,故C正确;
D.相同加热时间内相同的电加热器放出的热量相等,水和煤油吸收的热量相等,故D错误。
故选C 。
5.(2026·山东淄博·二模)实验小组用如图甲所示的装置来探究“冰的熔化特点”。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,冰熔化持续了10 min
B.测量时温度计的玻璃泡可以碰到试管底
C.冰熔化时不需要吸热
D.CD段比AB段升温慢的主要原因是水的比热容大于冰
【答案】D
【详解】A.冰是晶体,熔化过程温度不变,对应图乙中BC段。由图可知,冰从4min开始熔化,10min 熔化结束,熔化持续时间为 ,故A错误;
B.温度计测量温度时,玻璃泡必须完全浸没在被测物质中,不能碰到试管底或壁,否则会导致测量温度不准确,故B错误;
C.晶体熔化过程温度不变,但需要持续吸收热量,停止加热则熔化停止,因此冰熔化需要吸热,故C错误;
D.同一加热装置,相同时间内物质吸收的热量相同,冰熔化为水后质量不变,根据得,由图可知,相同加热时间内,CD段(水)的温度升高量 更小,说明水的比热容大于冰,故D正确。
故选D。
6.(2026·山东泰安·二模)在“探究水沸腾前后温度变化的特点”的实验中,、两组同学分别用如图甲所示的相同实验装置进行了两次实验,并根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。下列说法中( )
①组装实验装置时应从下到上
②乙表示水沸腾时发生的情景
③把酒精灯撤去后,发现水还能沸腾一段时间,说明液体的沸腾不需要吸收热量
④a组所用水的质量比b组所用水的质量少
A.只有①②正确 B.只有①④正确
C.只有②③④正确 D.只有①③④正确
【答案】B
【详解】组装实验装置时,为了确保用酒精灯的外焰加热,应从下到上组装,说法①正确;
图乙中气泡在上升过程中体积逐渐变小,是沸腾前的情景,说法②错误;
撤去酒精灯后,石棉网的温度高于水的沸点,水能继续吸热,所以还能沸腾一段时间,沸腾是需要吸热的,说法③错误;
由图丙可知a组水升温用时6min,b组水升温用时8min,
相同加热器每分钟提供的热量相同,即a组吸收热量与升高的温度之比小于b组,根据可知,a组水的质量较小,说法④正确,综上,B符合题意
故选 B。
7.(2026·山东淄博·二模)用相同的热源加热质量、初温均相同的物体a和b,其温度随时间变化的图像如图所示。已知两物体每秒吸收的热量相同,且都没有发生物态变化,则该过程中( )
A.a的内能大小保持不变
B.a和b都加热到时吸收的热量相同
C.b的吸热能力更强、
D.吸收相同的热量a和b升高的温度也相同
【答案】C
【详解】A.物体a持续吸热,温度不断升高,内能一直增大,故A不符合题意;
B.由图像可知,升温到需要加热,升温到需要加热;已知两物体每秒吸收热量相同,加热时间越长吸收热量越多,因此吸收热量更多,故B不符合题意;
C.、质量相同,吸收相同热量(加热相同时间)时,由图可知升温更快,温度变化。根据公式,、相同时,越小,比热容越大,吸热能力越强,因此的比热容更大,吸热能力更强,故C符合题意;
D.吸收相同热量即加热相同时间,由图像可知,相同时间内升高的温度比更大,故D不符合题意。
故选C。
8.(2026·四川成都·二模)某兴趣小组为了模拟太阳能集热过程,用相同功率的电加热器,分别对质量相等的两种储热液A、B进行加热(不计热量损失),测得它们的温度随加热时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.液体A的比热容与液体B的比热容之比为
B.液体A的比热容与液体B的比热容之比为
C.若都加热相同时间,液体B吸收的热量比多
D.若A和B升高相同温度,液体A吸收的热量更少
【答案】B
【详解】AB.加热相同时间,吸收的热量相同,A的温度变化,B的温度变化,二者的质量相同,
由得,故A错误,B正确;
C.电加热器加热时间相同,吸收的热量相同,故C错误;
D.由图可知,若A、B升高相同的温度,加热A的时间长,A吸收的热量多,故D错误。
故选B。
9.(2026·山西运城·二模)烈日炎炎,小亮在海边觉得沙子烫脚,而海水却是凉的,他决定探究出现该现象的原因。用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热,如图甲所示,箱子规格一致,4min后,它们的温度随时间变化图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.图线对应物质是水
B.加热相同的时间,水和沙子吸收的热量相同
C.沙子与水的比热容之比
D.升高相同的温度,沙子吸收的热量比水多
【答案】B
【详解】A.水的比热容比沙子大,质量相同、吸收相同热量时,比热容越大升温越慢。图乙中升温更快,说明对应比热容更小的沙子,不是水,故A错误;
B.实验用规格相同的白炽灯(相同热源)加热,加热相同时间时,热源放出的热量相同,箱子规格一致,因此水和沙子吸收的热量相同,这是转换法的应用,故B正确;
C.根据,质量相同、吸收热量相同时,比热容与温度变化量成反比。 由图得:加热,沙子的温度变化
水的温度变化
因此
比热容之比为,不是,故C错误;
D.根据,质量相同、升高相同温度时,比热容越大吸收热量越多。水的比热容更大,因此升高相同温度,水吸收的热量比沙子多,故D错误。
故选B。
9.(25-26九年级下·湖北恩施·期中)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。
二、填空题
11.(2026·安徽六安·二模)将4 kg的水从20℃加热到30℃,水吸收的热量为__________J。[已知水的比热容]
【答案】
【详解】水吸收的热量
12.(2026·广东云浮·二模)如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据如图所示的信息,他观察的时间是___________(选填 “中午”或“夜晚”),产生这一现象的原因是水的___________比沙子的大。相同质量的水和沙子,吸收相同的热量,水升高的温度较___________(选填“高”或“低”)。
【答案】 夜晚 比热容 低
【详解】水的比热容比沙子的比热容大,相同质量的水和沙子,吸放热后温度变化不同。中午吸相同热量时,比热容小的沙子升温更快,温度比海水高;夜晚放相同热量时,比热容大的水降温更慢,温度比沙子高。如图海水温度高、海滩沙子温度低,因此观察时间是夜晚。
根据公式,相同质量的水和沙子吸收相同热量时,水的比热容更大,因此水升高的温度更低。
13.(25-26九年级下·上海·阶段检测)“日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川。”其中“紫烟”为雾气,是指香炉峰周围的瀑布水汽和云雾蒸腾缭绕的景象,是水由水蒸气______(选填“A.汽化”或“B.液化”)形成的,该过程______(选填“A.吸收”或“B.放出”)热量。100kg的水温度降低了20℃,求水放出的热量__________。【】
【答案】 B.液化 B.放出
【详解】水蒸气为气态,水汽和云雾是液态小水滴,物质由气态变为液态的过程是液化,液化过程需要放出热量。水放出的热量
14.(2026九年级·山东·专题练习)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
15.(2026·云南普洱·二模)热爱物理实验的小明在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100 g的水和液体M,使它们冷却凝固,绘制出温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内它们放出的热量相等,c水=4.2×103 J/(kg·℃),实验在1个标准大气压下进行。则从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量_________(选填“大于”“小于”或“等于”)液体M放出的热量;液体M的比热容为_________J/(kg·℃)。
【答案】 大于 2.8×103
【详解】由图可知,上面物质的熔化图像中,熔点为,下面物质的熔化图像中,熔点为,所以上面物质是水,下面物质是液体,由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则,由图可知,时间内,它们放出的热量相等,水由降温到,液体由降温到,根据题意有
由题可知水和某液体的质量相等,则液体的比热容为
质量相同的水和液体,降低相同的温度,比热容大的物质放出热量多,因,则水放出的热量大于放出的热量。
三、实验题
16.(2026·福建泉州·模拟预测)如图,用两个相同的酒精灯分别给水和煤油加热,比较水和煤油的吸热能力的强弱。
(1)图甲和乙中,调整A的位置,要注意温度计不能接触_______;
(2)在进行加热前,烧杯分别装入初温和_______相等的水和煤油;
(3)实验过程中,通过_______来反映两种液体吸收热量的多少;
(4)根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像,如图丙,可分析图像得出_______的吸热能力更强。已知水的比热容为,则煤油的比热容为_______。
【答案】(1)烧杯底部和侧壁
(2)质量
(3)加热时间的长短
(4) 水
【详解】(1)温度计使用规则:玻璃泡要完全浸没在液体中,不能接触烧杯的底部和侧壁。
(2)根据控制变量法,探究水和煤油的吸热能力,需要控制水和煤油的初温、质量相等。
(3)实验中使用相同的酒精灯,相同时间内两种液体吸收的热量相同,因此用加热时间的长短反映吸收热量的多少,这是转换法的应用。
(4)由图丙可知,吸收相同热量(加热相同时间)时,水升高的温度更小,说明水的吸热能力更强;
水温度升高,用时,煤油升高相同温度用时,因此水吸收的热量。
质量相同,由得
可得
17.(25-26九年级上·河北邯郸·期末)小明为探究“不同物质吸热升温的情况”,进行了如图甲所示实验。实验用两个相同的酒精灯,分别加热两种初温相同的液体。
(1)实验前,烧杯中加入的水和煤油应保证_______(选填“体积”或“质量”)相同。
(2)正确组装图甲实验装置的顺序是_______(选填“自上而下”或“自下而上”)。
(3)组装完毕后,点燃酒精灯,对盛有水和煤油的烧杯进行加热,实验过程中,其中一支温度计的示数如图12-乙所示,其读数是_______℃;加热过程中,不停地用玻璃棒搅拌的目的是_______。
(4)小明根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示,通过分析可知,在相同时间内_______的温度变化大,可得出_______的吸热本领大。
【答案】(1)质量
(2)自下而上
(3) 56 使液体受热均匀
(4) 煤油 水
【详解】(1)探究不同物质的吸热能力时,要控制变量,根据,必须保证两种液体的质量相同,才能通过温度变化比较吸热能力。
(2)酒精灯需用外焰加热,所以要先根据酒精灯的高度固定铁圈的位置,再依次往上安装烧杯、温度计等器材,因此组装顺序是自下而上。
(3)图乙中温度计的分度值为1℃,读数为56℃;
加热时液体受热易不均匀,搅拌可使液体受热均匀,避免局部温度过高影响实验结果。
(4)相同加热时间内,酒精灯放出的热量相同,水和煤油吸收的热量也相同;从图丙的温度-时间图像可以看出,加热相同时间时,煤油的温度升高得更多,即温度变化更大;
根据,质量相同的物质吸收相同热量时,温度变化越小,比热容越大,吸热本领越强。因此水的温度变化小,吸热本领大,煤油的温度变化大,吸热本领弱。
四、计算题
18.(25-26九年级下·陕西榆林·阶段检测)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?
【答案】(1)
(2)
【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
19.(2026·安徽池州·三模)效率为的小汽车在水平公路上匀速直线行驶时,行驶消耗汽油,已知汽油密度为,热值为,水的比热容为,请计算:
(1)汽油完全燃烧放出的热量;
(2)小汽车匀速行驶时所受的阻力;
(3)若燃料完全燃烧放出的热量都用来加热水,使水从升高到,求可以加热的水的质量。
【答案】(1)1.89×108J
(2)567N
(3)900kg
【详解】(1)汽油完全燃烧放出的热量
(2)牵引力所做的功
牵引力
由二力平衡可知阻力
(3)可以加热的水的质量
20.(25-26九年级上·重庆潼南·期末)《天工开物》中对热锻工艺记载道:“凡治地生物,用锄、铴(táng)之属,熟铁锻成,熔化生铁淋口,入水淬火。”如图所示,现将一质量为1kg、温度为20℃的铁块放入820℃的火炉中煅烧足够长的时间,取出经捶打后再次放入火炉中煅烧足够长的时间,再次取出后迅速放入温度为20℃的冷却池中冷却淬火。[全过程忽略铁块和水的质量变化,、]
(1)求铁块第一次在火炉中吸收的热量是多少J?
(2)若铁块释放的热量有80%被水吸收,淬火后水的末温为40℃,冷却池中水的质量需要大约多少kg?(结果保留两位小数)
【答案】(1)
(2)3.42kg
【详解】(1)铁块第一次在火炉中吸收的热量为
(2)铁块被放入水中时释放的热量为
水吸收的热量为
则水的质量为
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