13.1 热量 比热容(培优考点练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-02
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3份
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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 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 比热容 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.93 MB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58614258.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“题型培优-拓展综合-中考新题”三级分层设计,通过实验探究、概念辨析、实际应用的递进路径,巩固比热容概念及热量计算,培养科学探究与物理观念。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|比热容概念、吸热比较、热量计算|基础实验题(如比较水和食用油吸热),辨析题(比热容特性判断)|
|拓展综合练|实验探究、自然现象解释|综合实验分析(如热岛效应调研),多变量控制(质量、加热时间)|
|中考新题练|实际应用、中考题型|结合液冷散热等新情境,对接中考真题(如沿海昼夜温差解释)|
内容正文:
13.1 热量 比热容
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································1
题型01 比较不同物质吸收热量的情况
题型02 比热容的概念
题型03 运用比热容解释简单的自然现象
题型04 热量的计算
✍拓展综合练································································································6
✍中考真题练································································································8
✍新题追踪练································································································8
✍题型培优练
✏题型01 比较不同物质吸收热量的情况
1. 小明同学利用图甲所示的装置比较水和食用油吸热的情况,两个相同的容器分别装有质量相同的水和食用油、用相同的热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.a液体是水
B.a、b液体的比热容之比是5:4
C.加热相同的时间,a液体吸收的热量小于b液体吸收的热量
D.如果升高相同的温度,a液体吸收的热量大于b液体吸收的热量
2. 在探究物体的温度变化跟吸收热量之间的关系时,小兴用相同的热源同时给质量相等的液体甲和液体乙加热,得到了两组温度和对应的加热时间的实验数据,经计算机处理后得了两条温度T随加热时间t变化的图像,如图所示。
(1)实验中,用____________反映物体吸收的热量的多少;
(2)根据图像可知:温度变化相同时,________吸收的热量较多;比较两种液体的比热容,______的比热容较大。
3. 某科技探究小组利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)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_________来比较物质吸收热量的多少;
(2)实验中选取初温相同、质量相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。
4.如图甲所示小斌为了探究水和煤油吸热能力的强弱,设计了图甲所示的实验装置。
(1)此装置的正确安装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中应量取初温、______相等的水和煤油,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(3)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是___________,水和煤油吸收热量的多少是通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(4)小斌分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),根据图像可知,水和煤油吸收相同的热量后,______(选填“水”或“煤油”)升温更快,说明______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力强。
✏题型02 比热容的概念
5.水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),如果将一杯水倒掉一半后,剩余水的比热容为__________
J/(kg·℃);水结成冰后,质量_________,比热容_________(后两个空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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”)。
7. 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
8. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知( )
A.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
B.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
9.下表是一些物质的比热容。下列判断正确的是( )
比热容[]
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的2倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
10.已知铁的比热容比铜的比热容大,质量和初温都相等的铁块和铜块,吸收相等的热量后再互相接触(不考虑热量损失),则( )
A.不会发生热传递 B.热量由铁块传给铜块
C.热量由铜块传给铁块 D.温度由铜块传给铁块
✏题型03 运用比热容解释简单的自然现象
11. 如图,充有白烟的容器内用相同功率的灯泡同时加热质量和初温相同的水和沙土,已知水的比热容大于沙土,观察AB管内白烟流向。下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,水和沙土吸收的热量不相等
B.加热相同时间,沙土升温多,内能增加也大
C.若白烟从A流向B,说明左侧空气受热上升
D.停止加热后,水降温慢,是因为水的比热容大
12. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是( )
A.沙子吸收的热量比水的多 B.水吸收的热量比沙子的多
C.沙子的比热容远小于水的比热容 D.沙子的比热容远大于水的比热容
13. 风力发电机的旋翼能自动迎风:海边,仅在海陆风因素的影响下,图1、图2所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
14.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c=3×10³J/(kg·℃),每秒有0.5kg冷却液流过,芯片工作时每秒产生热量3×10³J。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_______℃。
✏题型04 热量的计算
15. 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2.1×102J/(kg·℃)
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
16. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和4kg的纯净水,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据绘制出如图丙所示的水温与加热时间的关系图像(不计热量损失)。
[c水=4.2×10³J/(kg·℃)],下列说法正确的是( )
A.乙杯水每分钟吸收的热量为1.2×105J
B.加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为5∶4
C.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为9∶8
D.将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间之比是3∶2
17. 总台在合肥拍摄的“科晚”于2026年1月2日首播,节目中展示了一种阻燃材料,通过相变吸热降温。“1g该材料能吸收2000J的热量”,若这些热量的84%被水吸收,能使100g的水升高______℃。[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)]
18. 为尽快散热,某电脑CPU上安装有如图所示质量为0.8kg的金属散热器。电脑CPU正常工作的一段时间内产生了7040J的热量,若这些热量全部被该散热器吸收,则可使其温度升高______℃。[已知]
19. 质量为60kg、温度为20℃的某种液体内能增加1.26×107J,温度升高了50℃(未发生物态变化),求:
(1)这种液体吸收的热量;
(2)这种液体的比热容。
✍拓展综合练
20.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a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
21. 如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度一时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的________(质量/体积)相同;
(2)实验时,液体吸收热量的多少可以通过________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度一时间实验图线如图乙所示。分析图像可知,______(填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;加热10min,甲吸收的热量_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(4)若乙液体是水,则甲液体的比热容是________J/(kg·℃) [C水=4.2×10³J/(kg·℃)];
(5)下列现象中不能用比热容知识来解释的是________。
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
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
22. 在探究“不同物质吸热的情况”实验中:
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
(1)用红外灯加热质量相等的沙子和水,使它们加热相等的时间,水吸收的热量______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(2)实验中在加热相等的时间情况下,可以通过比较______来判断吸热能力的强弱;
(3)多次实验后得到的数据如表,分析可得:质量相等的水和沙子,升高相同的温度,水比沙子吸收更______的热量;
(4)根据实验结论推理:沿海地区昼夜温差比内陆地区更______。
23. 城市“热岛效应”明显,小明发现夏季同一时间,市中心广场的气温比郊外草地热得多。他认为这可能与地表铺设的材料(下垫面材料)不同有关,并开展了调研,调研方案如下:
(1)小明认为:在相同光照下,不同下垫面材料升高的温度________;
(2)为了验证猜想,他使用红外测温仪在同一时间段内、同一区域,测量户外沥青路面,水泥地表面和草地表面的温度。从上午9:00开始,每隔一段时间记录一次数据,部分数据如题表所示:
下垫面材料
9:00温度示数/℃
11:00温度示数/℃
13:00温度示数/℃
沥青
33.1
42.8
48.8
水泥
31.5
40.2
45.9
草坪
28.3
33.1
35.7
①分析数据可知,在相同光照时间内,________表面升温幅度最大,说明下垫面材料是影响气温的因素;
②请你分析带草皮土壤升温慢的主要原因________;
(3)小华认为小明的实验方案不够严谨,因为只测量了表面温度,没有测量上方空气温度,不能直接说明对气温的影响。请你帮助小明改进实验方案,需要增加的测量工具是________,需要增加的测量步骤是________;
(4)基于以上调研结果,请对城市建设规划提出建议:________。
✍中考真题练
24.(2025·黑龙江·中考真题)下列实例中与水的比热容有关的是( )
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
25.(2026·陕西·中考真题)春季出现“倒春寒”的低温天气时,农民常用给秧田灌水的方式以防止秧苗冻坏,这是利用了水的比热容________的特点。某天傍晚在一块稻田里灌入的水,夜晚水的温度降低了5℃,此过程中水放出的热量为________J。[水的比热容]
26.(2026·黑龙江绥化·中考真题)利用如图甲所示的装置比较不同物质吸收热量的情况。
加热时间/min
0
2
4
6
……
水的温度/℃
30
38
46
54
……
食用油的温度/℃
30
47
63
80
……
(1)两烧杯中分别装入________(选填“质量”或“体积”)相等的水和食用油。
(2)利用相同的电加热器加热,通过________间接反映水、食用油吸收热量的多少。
(3)根据实验数据绘制温度与时间的关系图像如图乙所示。分析可知________(选填“A”或“B”)是食用油的温度随时间变化的关系图像,________(选填“食用油”或“水”)的吸热能力较强。
✍新题追踪练
27.(2026·四川南充·中考真题)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些,该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。
将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内;
利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热,沙子加热5min后停止加热;
根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙;
(1)实验数据表明:升高的温度相同时,___________吸收的热量多;
(2)实验数据可得,海水和沙子的比热容之比为___________。
28.(2026·四川泸州·中考真题)使用精密仪器、精心设计实验装置可提高实验的精确度。如图甲所示,科技创新小组用红外线烤灯代替酒精灯、高清红外线热成像仪代替温度计,设计了“探究不同物质的吸热能力”的实验。他们在两个相同的浅盘中装入质量相等的砂和水,将红外线烤灯垂直固定在离两浅盘距离相等的正上方,高清红外线热成像仪置于正前方。根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。
(1)用红外线烤灯作热源的优点是______,用高清红外线热成像仪的优点是更加精确地测量整盘砂、水的平均温度。
(2)红外线烤灯利用了红外线能传递______的特性。
(3)本实验用______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映物质吸热的多少。
(4)分析数据可知,水的吸热能力比砂的吸热能力更______。
29.(25-26九年级下·广东汕头·开学考试)小明设计了如图所示的实验装置,探究物质的导热性。他将外形规格相同的铜丝和铝丝一端浸入装有100℃沸水的烧杯中,另一端分别浸入盛有冷水的试管A、B中,每隔2min记录一次试管中水的温度,实验数据如表1所示。
表1
时间/min
0
2
4
6
8
10
A管水温/℃
20
26
31
35
38
40
B管水温/℃
20
24
27
29
30
31
(1)试管A、B中冷水的质量应______(选填“相同”或“不同”),由表1数据可以初步得出结论:______(选填“铜”或“铝”)的导热性更好。
(2)小明将实验中“冷水升高的温度与时间的比值”定义为物理量:热导k;则当试管A中水温为26℃时,铜的热导值k=______℃/min;分析实验数据可知:导热物质两端温差变小时,热导k的值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明进一步猜想,热导k可能还与导热物质的长度L和横截面积S有关;于是他又找来几根不同的铜丝重复实验,每次将试管中的水加热至相同温度,记录加热时间t和铜丝的规格数据如表2;
表2
序号
1
2
3
4
5
6
1
2
4
4
4
3
1
1
1
0.5
2
1.5
8
4
2
1
4
①______(填序号)三次实验是为了探究热导k与导热物质长度L的关系;
②由规律推测:实验序号6的加热时间为______min。
30.(25-26九年级上·上海·阶段检测)中心城区的气温明显高于郊区的现象,称为城市热岛效应,如图1所示。某小组同学猜想可能是城市下垫面(地表)性质造成了这种温度差异。于是,他们在同一时间段、同一区域,测量夏季户外草地、水泥地表面的温度。不同下垫面在相同日照下,温度随日照时间的变化如图2所示。
(1)分析图2可知,草地的比热容______水泥地的比热容。(选填“大于”或“小于”)
(2)结合图1和图2的相关信息,试分析热岛效应的原因。
(3)产生热岛效应的原因还可能是( )
A.中心城区高楼林立,阻挡风的流通 B.中心城区太阳辐射强度大
C.中心城区所处的地势较高 D.中心城区密集交通排放的废热更多
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13.1 热量 比热容
✍题型培优练
✏题型01 比较不同物质吸收热量的情况
1. 【答案】C
2. 【答案】(1)加热时间;(2)乙;乙
3. 【答案】(1)加热时间;(2)升高的温度
4.【答案】(1)自下而上;(2) 质量;秒表(3) 使液体受热均匀;加热时间;(4)煤油;水
✏题型02 比热容的概念
5.【答案】 4.2×10³ 不变 变小
6. 【答案】 J/(kg·℃) 越小
7. 【答案】D
8. 【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】C
✏题型03 运用比热容解释简单的自然现象
11. 【答案】D
12. 【答案】C
13. 【答案】A
14.【答案】 热传递 2
✏题型04 热量的计算
15. 【答案】C
16. 【答案】C
17. 【答案】4
18. 【答案】10
19. 【答案】(1) (2)
【详解】(1)未发生物态变化时,液体增加的内能等于吸收的热量
(2)由Q吸=cmΔt得
✍拓展综合练
20.【答案】B
21. 【答案】(1)质量;(2)加热时间;(3) 乙;等于;(4)2.0×10³;(5)B
22. 【答案】(1)等于;(2)升高的温度;(3)多;(4)小
23. 【答案】(1)不同;(2) 沥青;水的比热容大,蒸发吸热;(3)温度计;在每种下垫面上方相同高度处测量空气温度;(4)增加绿地,建设人工湖,建造人工湿地
✍中考真题练
24.【答案】B
25.【答案】 大
26.【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3) A 水
✍新题追踪练
27.【答案】(1)海水 (2)4∶1
28.【答案】(1)相同加热时间内放出的热量相等 (2)能量 (3)加热的时间 (4)强
29.【答案】(1) 相同;铜 (2) 3;变小 (3) 3、4、5;4
30.【答案】(1)大于 (2)水泥地的比热容小于郊区草地比热容大 (3)AD
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13.1 热量 比热容
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································01
题型01 比较不同物质吸收热量的情况
题型02 比热容的概念
题型03 运用比热容解释简单的自然现象
题型04 热量的计算
✍拓展综合练································································································10
✍中考真题练································································································14
✍新题追踪练································································································16
✍题型培优练
✏题型01 比较不同物质吸收热量的情况
1. 小明同学利用图甲所示的装置比较水和食用油吸热的情况,两个相同的容器分别装有质量相同的水和食用油、用相同的热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图乙所示,下列说法错误的是( )
A.a液体是水
B.a、b液体的比热容之比是5:4
C.加热相同的时间,a液体吸收的热量小于b液体吸收的热量
D.如果升高相同的温度,a液体吸收的热量大于b液体吸收的热量
【答案】C
【详解】C.用相同的热源分别加热,则两种液体单位时间内吸热相同,所以加热相同的时间,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量,故C错误,符合题意;
AD.由图乙可知,如果升高相同的温度,a液体所用时间较长,吸收热量较多,则a液体吸热能力较强,所以a液体是水,故AD正确,不符合题意;
B.由图乙知,加热相同时间(6min),吸收相同热量,a、b液体升高的温度之比为4:5,根据Q吸=cmΔt,质量相同时,比热容和温度变化量成反比,所以a、b液体的比热容之比是5:4,故B正确,不符合题意。
故选C。
2. 在探究物体的温度变化跟吸收热量之间的关系时,小兴用相同的热源同时给质量相等的液体甲和液体乙加热,得到了两组温度和对应的加热时间的实验数据,经计算机处理后得了两条温度T随加热时间t变化的图像,如图所示。
(1)实验中,用____________反映物体吸收的热量的多少;
(2)根据图像可知:温度变化相同时,________吸收的热量较多;比较两种液体的比热容,______的比热容较大。
【答案】(1)加热时间;(2)乙;乙
【详解】(1)实验中使用相同热源加热,相同时间内热源放出的热量相等,因此可以用加热时间反映物体吸收热量的多少,这是物理实验中转换法的应用。
(2)从图像可以看出:温度变化相同时,乙的加热时间更长,说明乙吸收的热量更多;根据比热容公式Q吸=cmΔt,甲、乙质量m相等,温度变化Δt相同时,吸收热量Q越大,比热容c越大,因此乙的比热容更大。
3. 某科技探究小组利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)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_________来比较物质吸收热量的多少;
(2)实验中选取初温相同、质量相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。
【答案】(1)加热时间;(2)升高的温度
【详解】(1)实验中使用两个相同规格的电加热器,在相同时间内放出的热量是相同的,因此水和煤油在相同时间内吸收的热量也相同。 所以,我们可以通过比较加热时间的长短,来间接反映物质吸收热量的多少。
(2)根据比较不同物质吸热能力的方法,实验中选取初温相同、质量相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较升高的温度来比较不同物质吸热能力的强弱。
4.如图甲所示小斌为了探究水和煤油吸热能力的强弱,设计了图甲所示的实验装置。
(1)此装置的正确安装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中应量取初温、______相等的水和煤油,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(3)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是___________,水和煤油吸收热量的多少是通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(4)小斌分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),根据图像可知,水和煤油吸收相同的热量后,______(选填“水”或“煤油”)升温更快,说明______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力强。
【答案】(1)自下而上;(2) 质量;秒表(3) 使液体受热均匀;加热时间;(4)煤油;水
【详解】(1)此装置正确的安装顺序是自下而上:先放置酒精灯,根据酒精灯的高度确定铁圈和石棉网的位置,然后放上烧杯和液体,最后固定温度计并确保温度计的玻璃泡完全浸没在液体中,且不接触烧杯底和烧杯壁。
(2)要“比较水和煤油吸热能力的强弱”需要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离)、装液体的容器相同、液体初始温度相同以及液体质量一样。
实验中应用秒表测量吸热的时间,用天平测量两种液体的质量,所以除了图中的器材外,还需要准备天平和秒表。
(3)加热过程中,用玻璃棒搅动的目的是使液体受热均匀,确保所测温度的准确性。
液体吸热的多少没有办法直接知道,但是可以通过观察加热时间的长短来得知,这种方法叫转换法。
(4)根据图像可知,水和煤油经过相同的加热时间后,煤油的温度上升的多,水的温度上升的少,即水和煤油吸收相同的热量后,煤油升温更快。
由图像可知,升高相同的温度,水需要的加热时间更长,水吸收的热量更多,这说明水的吸热能力强。
✏题型02 比热容的概念
5.水的比热容是4.2×10³J/(kg·℃),如果将一杯水倒掉一半后,剩余水的比热容为__________
J/(kg·℃);水结成冰后,质量_________,比热容_________(后两个空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 4.2×10³ 不变 变小
【详解】比热容是物质本身的一种特性,仅与物质的种类和状态有关,与质量无关,因此剩余水的比热容保持不变,为4.2×10³J/(kg·℃)。
质量是物体的固有属性,不随物体的状态变化而改变,水结成冰后,所含物质的多少没有变化,所以质量不变。
冰的比热容为2.1×10³J/(kg·℃),小于水的比热容,因此水结成冰后比热容变小。
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c=Q/mΔt,热量Q的单位是焦耳(J),质量m的单位是千克(kg),温度变化量Δt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Q=cmΔt,变形可得Δt=Q/cm。当物体吸收的热量Q、质量m相同时,比热容c越大,温度变化量Δt越小。
7. 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。
8. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。根据图像可知( )
A.加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
B.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
C.如果升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同
D.加热时间相同,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
【答案】B
【详解】A.同一热源加热,相同时间内两种液体吸收的热量相等,故A不符合题意;
B.两种液体质量相等,加热相同时间即吸收热量相等,根据公式c=Q/mΔt,甲的温度变化更小,因此甲的比热容大于乙的比热容,故B符合题意;
C.升高相同温度时,甲需要的加热时间更长,说明甲吸收的热量更多,故C不符合题意;
D.由图像可知,加热时间相同时,乙液体的温度更高,即甲升高的温度小于乙升高的温度,故D不符合题意。
故选B。
9.下表是一些物质的比热容。下列判断正确的是( )
比热容[]
水
铝
煤油、冰
干泥土
沙石
铜
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的2倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
【答案】C
【详解】A.水和冰是同种物质的不同状态,比热容不同,说明比热容与物质状态有关,故A错误;
B.比热容与质量无关,不同质量的水比热容相同,故B错误;
C.由表格可知,当质量m相等、吸收热量Q相同时,根据Δt=Q/cm,比热容越小,温度变化越大,因此铜块温度变化较大,故C正确;
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容更大,相同吸放热情况下温度变化更小,故D错误。
故选C。
10.已知铁的比热容比铜的比热容大,质量和初温都相等的铁块和铜块,吸收相等的热量后再互相接触(不考虑热量损失),则( )
A.不会发生热传递 B.热量由铁块传给铜块
C.热量由铜块传给铁块 D.温度由铜块传给铁块
【答案】C
【详解】铁的比热容比铜的比热容大,质量和初温都相等的铁块和铜块,吸收相等的热量后,根据
Q吸=cmΔt可知,铜块升高的温度多,则铜块的末温比铁块的末温高,而热量会从高温物体传向低温物体,所以热量将会由铜块传向铁块,温度不能传递,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
✏题型03 运用比热容解释简单的自然现象
11. 如图,充有白烟的容器内用相同功率的灯泡同时加热质量和初温相同的水和沙土,已知水的比热容大于沙土,观察AB管内白烟流向。下列说法正确的是( )
A.加热相同时间,水和沙土吸收的热量不相等
B.加热相同时间,沙土升温多,内能增加也大
C.若白烟从A流向B,说明左侧空气受热上升
D.停止加热后,水降温慢,是因为水的比热容大
【答案】D
【详解】A.相同功率的灯泡,加热时间相同,放出的热量相等,水和沙土吸收的热量也相等,故A错误;
B.沙土比热容小,升温多,但吸收热量相同,内能增加量相同,故B错误;
C.若白烟会从A向B流动,说明加热一段时间后,沙土上方空气的密度小于水面上方空气的密度,若左侧空气受热上升,水面上方空气的密度小于沙土上方空气的密度,白烟会从B向A流动,故C错误;
D.水的比热容大,放出相同热量时温度降低少,所以降温慢,故D正确。
故选D。
12. “早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜。”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化。与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是( )
A.沙子吸收的热量比水的多 B.水吸收的热量比沙子的多
C.沙子的比热容远小于水的比热容 D.沙子的比热容远大于水的比热容
【答案】C
【详解】水的比热容大,吸收或放出同样的热量时,温度变化较小; 沙石的比热容小,吸收或放出同样的热量时,温度变化较大。 新疆地区多沙漠、戈壁,沙石的比热容远小于水的比热容, 昼夜温差大。故选C。
13. 风力发电机的旋翼能自动迎风:海边,仅在海陆风因素的影响下,图1、图2所示的情形通常分别发生在( )
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天 C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
【答案】A
【详解】水的比热容大于砂石和泥土的比热容,白天太阳照射时,海洋升温慢,陆地升温快,陆地的热空气就上升,地面附近海洋的空气来补充,气流就从海洋向陆地,即风从海洋吹向陆地;由于风力发电机的旋翼能够自动迎风,因此白天,风力发电机旋翼朝向大海,即图1是发电机在白天的状态;晚上陆地很快就冷却下来,而海洋则很慢,海洋的温度高,而陆地的温度低,地面气体就从陆地流向海洋,即风从陆地吹向海洋。因此晚上,风力发电机旋翼朝向陆地。即图2是发电机在夜晚的状态;故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
14.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c=3×10³J/(kg·℃),每秒有0.5kg冷却液流过,芯片工作时每秒产生热量3×10³J。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Q吸=cmΔt,题目中芯片产生的热量全部被冷却液吸收,即Q吸=3×10³J,即升高的温度
✏题型04 热量的计算
15. 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2.1×102J/(kg·℃)
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Q吸=cmΔt可知,铝的比热容大,由Δt=Q/cm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。
16. 如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和4kg的纯净水,并用不同加热器同时对其加热,根据所记录的数据绘制出如图丙所示的水温与加热时间的关系图像(不计热量损失)。
[c水=4.2×10³J/(kg·℃)],下列说法正确的是( )
A.乙杯水每分钟吸收的热量为1.2×105J
B.加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为5∶4
C.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为9∶8
D.将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间之比是3∶2
【答案】C
【详解】A.由图像可知,乙杯中水吸收的热量
乙杯水加热时间为3min,则乙杯中水每分钟吸收的热量
故A错误;
B.由图像可知,甲中的水加热2min,温度升高20℃,则甲中的水每分钟升高的温度为10℃;乙中的水3min内升高了20℃,则乙中的水每分钟升高的温度为,则加热时间相同,甲、乙两杯水升高的温度之比为,故B错误;
C.由图像可知,甲杯水吸收的热量
甲杯水加热时间为2min,则甲杯中水每分钟吸收的热量
由于不计热量损失,即Q吸=Q放,则甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为
故C正确;
D.将甲容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间为
将乙容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间为
则将甲、乙两容器中的纯净水从20℃加热至100℃所需要的时间之比是,故D错误。
故选C。
17. 总台在合肥拍摄的“科晚”于2026年1月2日首播,节目中展示了一种阻燃材料,通过相变吸热降温。“1g该材料能吸收2000J的热量”,若这些热量的84%被水吸收,能使100g的水升高______℃。[水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)]
【答案】4
【详解】水吸收的热量
由Q吸=cmΔt可得升高的温度
18. 为尽快散热,某电脑CPU上安装有如图所示质量为0.8kg的金属散热器。电脑CPU正常工作的一段时间内产生了7040J的热量,若这些热量全部被该散热器吸收,则可使其温度升高______℃。[已知]
【答案】10
【详解】根据吸热公式Q吸=cmΔt可得,该散热器温度升高为
19. 质量为60kg、温度为20℃的某种液体内能增加1.26×107J,温度升高了50℃(未发生物态变化),求:
(1)这种液体吸收的热量;
(2)这种液体的比热容。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)未发生物态变化时,液体增加的内能等于吸收的热量
(2)由Q吸=cmΔt得
✍拓展综合练
20.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a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a升温更快,说明a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Q吸=cmΔt,质量m相同、吸收热量Q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1:4,不是1:3,故C错误;
D.根据Q吸=cmΔt,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。
21. 如图甲,小明用传感器比较不同物质的比热容:他用铁夹将温度传感器及分别盛有甲、乙两种液体的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分要与试管内的液体良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连。打开红外加热器开关对盛有液体的试管进行加热,在计算机上可以得到相应的温度一时间实验图线。
(1)实验前,除让两个试管内的液体初温相同外,还必须控制它们的________(质量/体积)相同;
(2)实验时,液体吸收热量的多少可以通过________(选填“加热时间”或“升高的温度”)来反映;
(3)某次实验中,在计算机上得到的温度一时间实验图线如图乙所示。分析图像可知,______(填“甲”或“乙”)液体的吸热本领强;加热10min,甲吸收的热量_______(选填“大于”、“小于”或“等于”)乙吸收的热量。
(4)若乙液体是水,则甲液体的比热容是________J/(kg·℃) [C水=4.2×10³J/(kg·℃)];
(5)下列现象中不能用比热容知识来解释的是________。
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
B.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
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
【答案】(1)质量;(2)加热时间;(3) 乙;等于;(4)2.1×10³;(5)B
【详解】(1)由于物质质量会影响物质吸收热量的多少,因此比较不同物质的比热容实验中需要控制不同物质的质量相同。
(2)实验中使用同一加热器,根据转换法,液体吸收热量的多少可以通过加热时间来反映,加热时间越长,吸收热量越多。
(3)从温度-时间实验图线可知,升高相同温度时,乙的加热时间更长,根据比较吸热能力的方法,加热时间长的吸热本领强,所以乙液体的吸热本领强。
因为使用同一加热器加热,加热时间相同则吸收热量相同,所以加热10min,甲吸收的热量等于乙吸收的热量。
(4)由乙图可知,升高相同温度时甲、乙加热时间之比为1:2,即吸热之比为1:2 = 0.5
若乙液体是水,根据Q吸=cmΔt,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,所以甲液体的比热容是
(5)A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏,是因为水的比热容较大,在放出相同热量时,温度降低得少,能保护秧苗,能用比热容知识解释。故A不符合题意;
B.炎热的夏天常在教室的地面上洒水,是利用水蒸发吸热来降温,不是利用水的比热容大的特性,不能用比热容知识解释。故B符合题意;
C.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温,是因为水的比热容大,吸收相同热量时温度升高得少,能用比热容知识解释。故C不符合题意;
D.汽车发动机的冷却循环系统用水做冷却剂,是因为水的比热容大,在升高相同温度时能吸收更多热量,能用比热容知识解释。故D不符合题意。
故选B。
22. 在探究“不同物质吸热的情况”实验中:
升高的温度/℃
5
10
15
20
加热水的时间/min
2.5
5
7.5
10
加热沙子的时间/min
1
2
3
4
(1)用红外灯加热质量相等的沙子和水,使它们加热相等的时间,水吸收的热量______ (选填“大于”、“等于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(2)实验中在加热相等的时间情况下,可以通过比较______来判断吸热能力的强弱;
(3)多次实验后得到的数据如表,分析可得:质量相等的水和沙子,升高相同的温度,水比沙子吸收更______的热量;
(4)根据实验结论推理:沿海地区昼夜温差比内陆地区更______。
【答案】(1)等于;(2)升高的温度;(3)多;(4)小
【详解】(1)实验中用相同热源加热,相同时间内热源放出的热量相同,因此水和沙子吸收的热量相等。
(2)加热时间相同即吸收热量相等时,不同物质升高的温度不同,因此可以通过比较升高的温度判断吸热能力,即相同条件下升高温度越小,吸热能力越强。
(3)从表格数据可得:质量相等的水和沙子升高相同温度时,水的加热时间更长,说明水吸收的热量更多。
(4)水的比热容比沙石大,沿海地区水多,相同吸热或放热情况下,水的温度变化更小,因此沿海地区昼夜温差比内陆更小。
23. 城市“热岛效应”明显,小明发现夏季同一时间,市中心广场的气温比郊外草地热得多。他认为这可能与地表铺设的材料(下垫面材料)不同有关,并开展了调研,调研方案如下:
(1)小明认为:在相同光照下,不同下垫面材料升高的温度________;
(2)为了验证猜想,他使用红外测温仪在同一时间段内、同一区域,测量户外沥青路面,水泥地表面和草地表面的温度。从上午9:00开始,每隔一段时间记录一次数据,部分数据如题表所示:
下垫面材料
9:00温度示数/℃
11:00温度示数/℃
13:00温度示数/℃
沥青
33.1
42.8
48.8
水泥
31.5
40.2
45.9
草坪
28.3
33.1
35.7
①分析数据可知,在相同光照时间内,________表面升温幅度最大,说明下垫面材料是影响气温的因素;
②请你分析带草皮土壤升温慢的主要原因________;
(3)小华认为小明的实验方案不够严谨,因为只测量了表面温度,没有测量上方空气温度,不能直接说明对气温的影响。请你帮助小明改进实验方案,需要增加的测量工具是________,需要增加的测量步骤是________;
(4)基于以上调研结果,请对城市建设规划提出建议:________。
【答案】(1)不同;(2) 沥青;水的比热容大,蒸发吸热;(3)温度计;在每种下垫面上方相同高度处测量空气温度;(4)增加绿地,建设人工湖,建造人工湿地
【详解】(1)不同下垫面材料(如沥青、水泥、草坪)的比热容不同,颜色、吸热能力、含水量也不同。所以不同材料升高的温度是不同的。
(2)[1]分析实验数据可知:沥青从33.1℃升至48.8℃,升温15.7℃;水泥升温14.4℃;草坪升温7.4℃;所以沥青表面升温幅度最大。
[2]带草皮土壤升温慢的主要原因:草皮和土壤中含有水分,水的比热容大,吸收相同热量时温度升高较小;同时植被的蒸腾作用也会吸收热量。
(3)已知需要测量下垫面材料上方气体的温度,所以还需要增加温度计或气温计;同时需要在每种下垫面上方相同高度处测量空气温度。
(4)对城市建设的建议:增加城市绿地面积、采用透水砖、修建屋顶花园、开凿人工湖、建造人工湿地等,以缓解热岛效应。
✍中考真题练
24.(2025·黑龙江·中考真题)下列实例中与水的比热容有关的是( )
A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂
B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小
C.天热时在地面上洒水是为了降低室内温度
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些
【答案】B
【详解】A.北方冬天气温较低,户外的水管容易冻裂,是因为水结冰时,质量不变、密度变小、体积变大,与水的比热容较大无关,故A不符合题意;
B.内陆地区沙子多水少,沙子的比热容比水小,白天在太阳的照射下,受热情况相同时,沙子的温度上升比水多,而晚上在同样的放热情况下,沙子的温度下降得也多,所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大,与水的比热容较大有关,故B符合题意;
C.天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度,与水的比热容较大无关,故C不符合题意;
D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些,是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发,与水的比热容较大无关,故D不符合题意。
故选B。
25.(2026·陕西·中考真题)春季出现“倒春寒”的低温天气时,农民常用给秧田灌水的方式以防止秧苗冻坏,这是利用了水的比热容________的特点。某天傍晚在一块稻田里灌入的水,夜晚水的温度降低了5℃,此过程中水放出的热量为________J。[水的比热容]
【答案】 大
【详解】水的比热容大,相同质量的水与其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,避免秧苗因温度过低被冻坏;
根据得水放出的热量
26.(2026·黑龙江绥化·中考真题)利用如图甲所示的装置比较不同物质吸收热量的情况。
加热时间/min
0
2
4
6
……
水的温度/℃
30
38
46
54
……
食用油的温度/℃
30
47
63
80
……
(1)两烧杯中分别装入________(选填“质量”或“体积”)相等的水和食用油。
(2)利用相同的电加热器加热,通过________间接反映水、食用油吸收热量的多少。
(3)根据实验数据绘制温度与时间的关系图像如图乙所示。分析可知________(选填“A”或“B”)是食用油的温度随时间变化的关系图像,________(选填“食用油”或“水”)的吸热能力较强。
【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3) A 水
【详解】(1)根据公式 Q=cm Δt,故需要控制质量相同,才能通过温度变化比较吸热能力。
(2)相同的电加热器在相同时间内放出的热量相等,所以实验中用加热时间间接反映物质吸收热量的多少。
(3)由表格数据可知,加热时间相同时,食用油升温更快,图乙中A升温更快,故A是食用油的温度变化图像。
吸收相同热量时,升温越慢的物质,比热容越大,吸热能力越强,由表格可知水的升温比油的慢,故水的吸热能力更强。
✍新题追踪练
27.(2026·四川南充·中考真题)有同学在海边发现沙滩的温度比海水的温度高一些,该同学利用图甲装置对海水和沙子的吸热规律进行探究。
将质量相等的海水和沙子分别装在密闭绝热的真空箱内;
利用相同的白炽灯在同等条件下模拟太阳加热,沙子加热5min后停止加热;
根据实验数据得到了温度随时间的变化关系如图乙;
(1)实验数据表明:升高的温度相同时,___________吸收的热量多;
(2)实验数据可得,海水和沙子的比热容之比为___________。
【答案】(1)海水 (2)4∶1
【详解】(1)相同的白炽灯加热时,相同时间内物质吸收的热量相等。由图乙可知:初始温度均为,升高到,沙子加热时间为,海水需要加热,海水加热时间更长,说明升高相同温度时,海水吸收的热量更多。
(2)根据吸热公式,变形得,已知海水和沙子质量相等,温度从升高到,升高温度相同;吸收热量之比等于加热时间之比,即
因此比热容之比
28.(2026·四川泸州·中考真题)使用精密仪器、精心设计实验装置可提高实验的精确度。如图甲所示,科技创新小组用红外线烤灯代替酒精灯、高清红外线热成像仪代替温度计,设计了“探究不同物质的吸热能力”的实验。他们在两个相同的浅盘中装入质量相等的砂和水,将红外线烤灯垂直固定在离两浅盘距离相等的正上方,高清红外线热成像仪置于正前方。根据实验数据绘制了如图乙所示的图像。
(1)用红外线烤灯作热源的优点是______,用高清红外线热成像仪的优点是更加精确地测量整盘砂、水的平均温度。
(2)红外线烤灯利用了红外线能传递______的特性。
(3)本实验用______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映物质吸热的多少。
(4)分析数据可知,水的吸热能力比砂的吸热能力更______。
【答案】(1)相同加热时间内放出的热量相等 (2)能量 (3)加热的时间 (4)强
【详解】(1)两个烤灯规格一致、到浅盘距离相等,能保证砂和水在相同加热时间吸收等量热量;相比酒精灯,热源持续稳定,热量输出均匀,减小实验误差。
(2)红外线具有热效应,能够传递能量,烤灯依靠红外线的能量对物体加热。
(3)实验采用转换法,相同热源下,加热时间越长,物体吸收热量越多,因此用加热时间反映吸热多少。
(4)由图像可知,加热相同时间,吸收相同热量,砂升温更快;由,质量相等的不同物质,吸收相同热量时升温越慢,吸热能力越强,故水的吸热能力更强。
29.(25-26九年级下·广东汕头·开学考试)小明设计了如图所示的实验装置,探究物质的导热性。他将外形规格相同的铜丝和铝丝一端浸入装有100℃沸水的烧杯中,另一端分别浸入盛有冷水的试管A、B中,每隔2min记录一次试管中水的温度,实验数据如表1所示。
表1
时间/min
0
2
4
6
8
10
A管水温/℃
20
26
31
35
38
40
B管水温/℃
20
24
27
29
30
31
(1)试管A、B中冷水的质量应______(选填“相同”或“不同”),由表1数据可以初步得出结论:______(选填“铜”或“铝”)的导热性更好。
(2)小明将实验中“冷水升高的温度与时间的比值”定义为物理量:热导k;则当试管A中水温为26℃时,铜的热导值k=______℃/min;分析实验数据可知:导热物质两端温差变小时,热导k的值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)小明进一步猜想,热导k可能还与导热物质的长度L和横截面积S有关;于是他又找来几根不同的铜丝重复实验,每次将试管中的水加热至相同温度,记录加热时间t和铜丝的规格数据如表2;
表2
序号
1
2
3
4
5
6
1
2
4
4
4
3
1
1
1
0.5
2
1.5
8
4
2
1
4
①______(填序号)三次实验是为了探究热导k与导热物质长度L的关系;
②由规律推测:实验序号6的加热时间为______min。
【答案】(1) 相同;铜 (2) 3;变小 (3) 3、4、5;4
【详解】(1)在探究物质的导热性实验中,要控制变量,所以试管A、B中冷水的质量应相同。
由表1数据可知,在相同时间内,A管(铜丝)中冷水升高的温度比B管(铝丝)中冷水升高的温度高,说明铜丝传递热量的能力更强,即铜的导热性更好。
(2)当试管A中水温为26℃时,时间经过了2min,冷水升高的温度为,根据热导k的定义,铜的热导值
随着时间推移,导热物质两端温差变小,从表1数据可以看出,相同时间内冷水升高的温度逐渐变小,所以热导k的值变小。
(3)探究热导k与导热物质长度L的关系时,要控制横截面积S不变,所以应选择实验序号3、4、5三次实验。
分析实验序号1、2、3的数据可知,在长度L相同的情况下,加热时间t与横截面积S成反比,分析实验序号3、4、5的数据可知,在横截面积S相同的情况下,加热时间t与长度L成正比。实验序号1中,横截面积,长度,加热时间,实验序号6 中横截面积,长度,加热时间
30.(25-26九年级上·上海·阶段检测)中心城区的气温明显高于郊区的现象,称为城市热岛效应,如图1所示。某小组同学猜想可能是城市下垫面(地表)性质造成了这种温度差异。于是,他们在同一时间段、同一区域,测量夏季户外草地、水泥地表面的温度。不同下垫面在相同日照下,温度随日照时间的变化如图2所示。
(1)分析图2可知,草地的比热容______水泥地的比热容。(选填“大于”或“小于”)
(2)结合图1和图2的相关信息,试分析热岛效应的原因。
(3)产生热岛效应的原因还可能是( )
A.中心城区高楼林立,阻挡风的流通 B.中心城区太阳辐射强度大
C.中心城区所处的地势较高 D.中心城区密集交通排放的废热更多
【答案】(1)大于 (2)水泥地的比热容小于郊区草地比热容大 (3)AD
【详解】(1)在相同日照时间下(吸收热量相同),草地升温慢。根据Q=cmΔt,质量和吸热相同时,升温慢的物质比热容大,因此草地的比热容大于水泥地的比热容。
(2)城市中水泥地等下垫面的比热容小,相同日照下升温快;而郊区草地等下垫面比热容大,升温慢,因此中心城区气温高于郊区,形成热岛效应。
(3)A.中心城区高楼阻挡空气流通,热量不易扩散,会加剧热岛效应,故A符合题意;
B.中心城区与郊区太阳辐射强度差异极小,不是热岛效应的原因,故B不符合题意;
C.中心城区地势与郊区通常无显著差异,不是主要原因,故C不符合题意;
D.中心城区交通、工业等排放的废热多,直接提升了气温,是热岛效应的原因之一,故D符合题意。
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