第1节 热量 比热容（讲义）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

本初中物理讲义聚焦“热量 比热容”核心知识点，从热传递现象及三种方式切入，明确热量概念与单位，通过实验探究物质吸放热与质量、温度、种类的关系，进而构建比热容定义、公式及计算体系，结合水的比热容应用实例形成完整知识脉络，辅以定义解析、实验活动、随学随练等学习支架。 该资料以科学探究为特色，设计“比较不同物质导热性”“探究吸放热因素”等实验，培养学生科学思维与实验能力。联系海水与砂石温差、水壶把手设计等生活实例，深化物理观念中的能量观念，分层题型（基础、素养、迁移）助力课中教学实施与课后学生查漏补缺，提升学习效果。

第10章 内能 第1节 热量 比热容 课标要点 1. 知道热传递现象，热传递的主要方式； 2. 了解热量的概念、表示、单位； 3. 比较不同物质的导热性， 4. 探究物质的吸放热与哪些因素有关； 5. 掌握物质的比热容的定义、公式及有关计算；热量的计算； 6. 水的比热容较大及其应用； 学习重难点 重点：热传递、热量、物质的导热性，比热容及其应用。 难点：探究物质的吸放热与哪些因素有关。 知识点 热传递 热量 1、热传递 能量从温度高的太阳辐射到温度低的沙子， 又从沙子传导到温度更低的脚底，这是一种热传递现象。 要点：①“的物体（或部分）”是指温度不同的两个物体，或温度不同的两个部分（同一物体）； ②热传递的三种方式：辐射、传导、*对流； ③热传递的条件：温度差； ④热传递传递的是：能量（而不是温度）。 ⑤同学们再可以举一些通俗的例子分别理解热传递的三种方式。 2、热量 在物理学中，把物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少称为热量。热量通常用Q表示。在国际单位制中，热量的单位与能量的单位相同，都是焦耳，简称焦，符号是J。 拓展：温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中） ①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递； ②对于热传递传递的是：能量或热量（都行）；物体在热传递过程中谈到吸收或放出字眼，后面一般接热量。 3、自主活动：比较比较不同物质的导热性 如图10-1-2所示，木棒和铜棒安装在金属支架上，在这两根棒的末端分别用凡士林等距离地粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端，观察哪根牙签先落下。 通过上述实验发现，粘在铜棒上的牙签落下时，木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。这说明铜棒的导热性比木棒的导热性强。 大量实验表明，不同物质的导热性一般不同。铜、铁、铝等（金属）物质容易导热，制成拖鞋的塑料、橡胶、木材等物质则不容易导热。 举例：如图10-1-3所示，水壶的把手用塑料制成， 可以防止提起水壶时手被烫伤。壶身则用容易导热的金属制成，可以将炉火的热量更快地传递给壶中的水。 随学随练 1．在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．摄氏度（℃） 2．在热传递过程中，传递能量的多少叫做______。 3．热传递过程中传递能量的多少叫_________，用符号_________表示，其单位是_________。热量是过程量，只能说__________或_________热量，不能说_________或_________热量。（后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”） 4．两个物体放在一起，相互接触，但它们之间没有发生能量转移，则它们具有相同的(    ) A．热量 B．温度 C．内能 D．质量 5．关于热传递，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是从热量多的物体传给热量少的物体 B．物体间不接触就不能进行热传递 C．通过一定方式可使热从高温物体传给低温物体 D．热传递就是温度的传递 知识点 物质的吸放热与哪些因素有关 1、引入 ①烧水时，加热时间越长，水吸收的热量就越多，水温就越高。即质量相同时，温度升高得越多，水吸收的热量就越多。烧开一壶水比烧开半壶水所需时间长，说明升高相同的温度，水的质量越大，吸收的热量越多。 ②相同的日照时间，海水升温少，砂石升温多，这是什么原因呢? 2、自主活动：如图10-1-4所示，利用红外加热器、温度传感器、电子天平、搅拌器、烧杯等器材，测量质量相同的水和干燥砂石吸收热量后温度变化的相关数据。加热器在相同时间放出的热量相等。 设计表格并将水和干燥砂石在加热过程中的温度与加热时间记录在表中，或者描绘两种物质的温度随加热时间变化的图像。 根据数据或图像所反映的情况讨论水和干燥砂石吸热性质的差异。 实验数据（表格）： 加热时间 0 1 2 3 4 温度 沙子 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 实验数据（图像）： 在上述实验中，要使相同质量的水和砂石升高相同的温度，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量更多。同样，质量相同的水和砂石降低相同的温度，水放出的热量也比砂石多。 大量实验表明，物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。 随学随练 1．如图所示，某同学研究物体吸收的热量与物质种类之间关系时，所用的实验装置。 （1）两只烧杯里的液体，要求它们的物质种类__________________，质量______________；（均选填“相同”或“不同”） （2）实验中，应使两杯液体升高的温度________________；（选填“相同”或“不同”） （3）本实验中通过记录____________________来判断吸收热量多少。 2．小华和小红中午赤脚在海边玩耍，站在沙子上感觉比站在海水中烫。晚上他们又来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。小华认为，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。于是他们各取海水和沙子样品，用如图所示的装置进行探究。 (1)小华和小红是在探究物体吸收的热量与___________是否有关，烧杯中的海水和沙子应保持相同的___________； (2)把酒精灯放在烧杯中央的目的是为了使两烧杯在相同的时间内吸收的热量相等，从而通过记录___________来代替两杯物体吸收热量的多少。 3．在做“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”实验时，小蓝取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油。她用两个完全相同的酒精灯给它们加热，如图所示并将得到的实验数据记录在下表中，请你回答下列问题： 加热时间/ 0 2 4 6 8 10 煤油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30      (1)实验中用______来表示吸热的多少； (2)两种液体比较，升温比较快的是______；（选填A：水或B：煤油） (3)质量相等的水和煤油升高相同的温度，水比煤油______，说明水比煤油吸热能力强； (4)下图是实验数据图像，其中______（填A：甲或B：乙）是水吸热升温的情况。 4．某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关，他们将不同质量的水利用同一热源加热，使其升高一定的温度，实验数据记录于下表中（设每分钟水吸收的热量相同） 实验序号 质量（克） （℃） 加热时间（分钟） 实验序号 质量（克） （℃） 加热时间（分钟） 1 200 45 4.5 5 300 30 4.5 2 240 30 3.6 6 450 20 4.5 3 400 20 4 7 240 50 6 4 600 20 6 8 400 30 6 （1）水吸收的热量可以通过观察________来进行比较。 （2）分析序号________的数据，可得出初步结论：相同质量的水，升高的温度越大，需要吸收的热量越多。 （3）分析序号3、4、6或2、5、8的数据，可得出初步结论：________，水吸收的热量与质量成正比。 （4）进一步综合分析序号1、5、6和4、7、8的数据后，还可以发现________。 知识点 如何描述不同物质吸放热的性质? 1、比热容：为了描述不同物质吸放热的性质，物理学中引入了比热容这一物理量。 一定质量的某种物质，温度升高(或降低) 时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或 降低)的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示，单位是焦/(千克 · 摄氏度),符号是J/(kg·℃) 。与密度一样，比热容是反映物质自身性质的物理量。 如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸收或放出的热量，物质的比热容c可表示为 2、表10-1-1给出了常温下一些常见物质的比热容。 3、 水的比热容较大 想一想：同一天上海的日温差比新疆库尔勒小(图10-1-5),你能用比热容的知识解释这一现象吗? 水的比热容相对较大，水的这一热学特性有许多实际应用。夏季，城市街道通过洒水降温，除了蒸发吸热外，水在温度上升时，可以更多地吸收地表的热量。地球表面大部分面积被海水所覆盖。白天，来自太阳的热量大多被海水吸收； 夜晚，海水放出大量的热量。因此，整个地表附 近温度变化不大，适合生命生存。 此外，汽车发动机及发电机线圈中的冷却剂通常都采用水或水溶液(图10-1-6),可以更多地吸收发动机、发电机工作过程中放出的热量。 我国自主研发的舱外航天服有六层，其中的液冷服和通风服用来帮助航天员出舱活动中散发过剩的体热。通过水在液冷服内部管道中的循环流动，航天员的体温得以及时、有效的调节，对航天员起到保护作用(图10-1-7)。 随学随练 1．下列事实中，最能反映物质的放出的热量与物质种类有关的是（　　） A．质量相等的水和铜块，温度都降低，它们放出的热量不同 B．体积相等的水和煤油，温度都降低，它们放出的热量不同 C．质量相等的两铜块，温度都降低和，它们放出的热量不同 D．体积相等的两杯水，温度都降低，它们放出的热量不同 2．水的比热容是，其物理意义是1kg的水温度升高___________℃时吸收的热量为。 3．水的比热容为4.2×103___________（填写单位），表示质量为1千克的水温度升高1℃___________；若将1kg水倒掉一半，剩余水的比热容将___________（选填“增大”或“减小”或“不变”）。由于水的比热容比土壤的___________得多（选填“大”或“小”），因此沿海地区昼夜之间的温差比同纬度的内陆地区___________。 4．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 5．甲、乙两物体质量之比为2︰1，吸收的热量之比为4︰5，材料的比热容之比为2︰3，升高的温度之比为（　　） A．1︰3 B．3︰1 C．5︰3 D．3︰5 题型 概念及其应用 1．比热容的单位正确的写法是（　　） A．千焦/（克·℃） B．焦/（克·℃） C．焦/克 D．焦/（千克·℃） 2．关于热量和温度的说法中正确的是（　　） A．温度高的物体含有热量多 B．温度高的物体放出热量多 C．温度高的物体吸收热量多 D．温度不同的物体可以放出相同的热量 3．关于 ，下列说法中正确的是（　　） A．物体吸收的热量越多，比热容越大 B．物体的质量越小，比热容越大 C．物体的温度变化量越小，比热容越大 D．物质的比热容与热量、质量及温度的变化量无关 活学活用 1．甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象，这是因为它们具有相同的（　　） A．体积 B．质量 C．比热容 D．温度 2．已知铜的比热容为，读作______，它表示的意义：质量为1千克的铜温度升高1℃时______；由同种物质组成的甲、乙两个物体，质量之比是2：1，升高的温度之比是1：3，则甲、乙两个物体吸收的热量之比是______。 题型 热量传递的问题 1．甲、乙两个铜块，初温相同，吸收相同热量后再相互接触，甲向乙传热，这可能是因为（　　） A．甲的末温比乙低 B．甲、乙末温相同 C．甲质量更大 D．乙质量更大 2．质量、初温相同的甲、乙金属块，吸收相等的热量后相互接触，热量从甲传递到乙，则下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容大 B．甲的比热容小 C．甲含有的热量多 D．甲含有的热量少 3．把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时放入冰箱的冷冻室，一晚上过去后，三球的温度变化__________（填“相同”或“不相同”），其中放出热量最多的是__________球。（已知c铝>c铁>c铜） 活学活用 1．先使质量和初温相同的铜块和水，吸收相同的热量后，再把铜块投入水中，则它们之间（已知c水＞c铜）（　　） A．温度由铜传给水 B．温度由水传给铜 C．热量由铜块传给水 D．热量由水传给铜 2．初温、质量都相同的铁块和铜块（c铁>c铜），放出相同的热量后相接触，则（　　） A．热量将从铁块传到铜块 B．温度将从铁块传到铜块 C．热量将从铜块传到铁块 D．两者之间不发生热传递 题型 公式应用：假设条件判断结果 1．物体A、B质量相等，把它们加热到相同的温度，然后把它们分别放入等量同温的水中，不计热量散失，A使水温升高10℃，B使水温升高20℃，设A、B的比热分别为cA和cB，则（    ） A．cB＝cA B．cB＝2cA C．cB＞2cA D．cA＜cB＜2cA 2．某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热容为c1的甲物质和质量为m2比热容为c2的乙物质加热。若在相等时时间内甲、乙物质吸收的热量相等，甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多，则下列推断中错误的是（　　） A．若m1=m2，则c1<c2 B．若c1=c2，则m1<m2 C．若c1>c2，则m1<m2 D．若m1>m2，则c1>c2 活学活用 1．质量和初温都相等的甲、乙两种物质（）吸收热量后状态都不变，则关于它们吸收的热量Q甲和Q乙，末温t甲和t乙的判断，不可能存在的关系是  （　　） A．Q甲>Q乙，t甲=t乙 B．Q甲>Q乙，t甲>t乙 C．Q甲<Q乙，t甲>t乙 D．Q甲<Q乙，t甲<t乙 基础通关 一、单选题 1．下列物理量中能反映物质特性的是（　　） A．质量 B．比热容 C．体积 D．重力 2．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容大的物质，吸收的热量一定多 B．同种物质，比热容与质量无关 C．水和酒精的比热容相同 D．比热容与物质吸收的热量成正比 3．水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），是常见物质中较大的。质量为2千克，温度为10℃的水，加热后温度升高到60℃，水吸收的热量是（　　） A．8.4×104焦 B．3.36×105焦 C．4.2×105焦 D．5.04×105焦 二、填空题 4．在用食用油炒菜时，小明想起课本上提到食用油的比热容约为，它的单位读作______，它表示质量为1千克的食用油，温度每升高时，______为。食用油的温度升高时，它的比热容将______。 A．变大    B．不变    C．变小 5．小王同学在使用家里的铁锅发现，用铁锅加热相同质量的油和水时，水的温度上升较慢，这是因为水的______；而他家的铁锅的手柄用塑料制成，这是利用了塑料的导热性______（选填“强”或“弱”）。 6．质量相等的甲、乙两种物质， ①如果吸收相等的热量，升高的温度之比Δt甲∶Δt乙=2∶3，那么，它们比热容之比c甲∶c乙=___________。 ②如果升高相同的温度，吸收的热量之比Q甲∶Q乙=4∶3，那么，它们的比热容之比c甲∶c乙=___________。 A 2∶3；      B 3∶2；      C 4∶3；      D 3∶4。 7．有甲、乙两个物体，已知甲物体的比热容是乙物体的2倍，甲物体的质量是乙物体的2/5。若它们吸收相同的热量，则它们升高的温度之比为Δt甲：Δt乙=______。 8．小周复习“物质吸收热量与哪些因素有关”的实验时，在两个完全相同的烧杯中，分别倒入质量为50克的煤油和水，并用酒精灯同时对两液体进行加热（假设每分钟液体吸收热量相同）。实验完成后，他绘制了实验装置简图，并在图中标注了关键信息（如图所示）。（已知ρ煤油=0.8×103千克/米3） 老师了小周记录的实验结果后，发现了两处科学性错误。请根据所学的物理知识，指出错误并说明理由。 错误一：__________，理由：_________； 错误二：_________，理由：_______。 三、计算题 9．汽车发动机工作时会释放热量，可以用水作为冷却液来降温。 质量为6kg的冷却液（水），温度升高50℃，求冷却液（水）吸收的热量。【】 10．如图为冰熔化时温度随时间的变化的关系图像。实验时，冰的质量为2kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：[假设整个过程中冰（或水）的质量没有损耗] (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容。 四、实验题 11．探究“物质的吸热能力”实验中，用相同的酒精灯分别加热质量相同的水和煤油，记录数据如下： 物质 加热时间/min 初温/℃ 末温/℃ 水 5 20 30 煤油 5 20 40 (1)实验中，用______表示物质吸收热量的多少； (2)分析数据可知，_______的吸热能力更强（选填“水”或“煤油”）； (3)由此得出结论：不同物质的吸热能力不同，比热容越大，吸热能力_______（选填“越强”或“越弱”）。 12．图1所示为探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。 (1)用相同规格的加热器加热时，单位时间内两液体吸收的热量相同，表明甲、乙液体吸收热量的多少可通过___________来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 (2)两只相同的烧杯中装入初温、___________相同的甲、乙液体。图2为液体温度随加热时间变化的图线，通过分析可知___________（选填“甲”或“乙”）液体的比热容较大。 (3)若乙液体的比热容为c，则甲液体的比热容为___________。 素养提升 一、单选题 1．水的比热容大于铜的比热容，质量和初温相同的水和铜，吸收相同的热量后，将铜块放入水中，则（　　） A．温度从铜块传递给水 B．热量从铜块传递给水 C．它们的温度相同，不发生热传递 D．它们吸收的热量相同，不发生热传递 2．甲乙两球质量相等，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，有关甲、乙两球的比热容和温度变化关系，小明认为：如果甲的比热容大于乙，则甲升高的温度可能小于乙；小华认为：如果甲的比热容小于乙，则甲升高的温度一定大于乙。下列说法正确的是（　　） A．两人的观点均正确 B．两人的观点均不正确 C．只有小明的观点正确 D．只有小华的观点是正确的 3．一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合，冷水温度升高12℃，现将另一杯质量，温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合，则原来混合的水升高的温度（不考虑热损失）（　　） A．12℃ B．9℃ C．7.2℃ D．9.6℃ 二、填空题 4．我国地域辽阔，沿海与内陆城市的气候存在较大差异，如图所示为我国同纬度下一沿海城市和一内陆城市日气温变化的曲线，由图可知曲线___________（选填“”或“”）为沿海城市，判断依据是：___________。 5．海陆风是出现于近海地区具有日周期性的地域性气流。昼夜交替过程中，海洋与陆地间的温差导致气流由低温区域向高温区域运动。 (1)如图所示是白天陆海风的风向图，图中的箭头表示海陆风的风向，则其中正确的是图_________（选填“甲”或“乙”），请简述理由_________________________； (2)海陆风在白天和夜晚的风向是_________（选填“相同”或“不相同”）的。 6．下表所示的是几种不同物质的比热容，质量为5千克的水温度升高20℃，吸收的热量为________焦。若这些热量被5千克的干泥土吸收，则干泥土升高的温度________20℃（填“大于”、“等于”或“小于”），这就是沿海地区昼夜温差________内陆地区昼夜温差的原因（填“大于”、“等于”或“小于”）。 物质 比热容[焦/（千克·°C）] 水 煤油 干泥土 三、实验题 7．炎热晴朗天气里，小天和家人一起去海边玩耍。她发现白天沙子比海水热，晚上沙子比海水凉，可能是海水和沙子吸（放）热的性质不一样，为了比较不同物质吸热能力，他采用了如图（a）所示的实验装置进行实验，每隔相同时间记录温度计的示数，并将数据记录在表一中。 (1)图所示的甲、乙是两个相同的烧杯，分别装入_________相等的甲、乙两种液体； (2)在图所示的实验装置中，烧杯内用规格相同的电加热器加热烧杯内液体，并用玻璃棒不断搅拌，这样做的目的是______________； 表一 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 (3)分析表一可知，若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是________（选填“甲”或“乙”），这说明不同物质的吸热能力一般不同，为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了________这一物理量； (4)图（b）温度时间图像中①是乙加热时温度随时间变化的图线，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，用玻璃棒不断搅拌，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图（b）中的 （　　） A．① B．② C．③ 8．小华同学用实验研究物质的某种特性。实验装置如图所示： (1)实验中酒精灯应置于两个烧杯下方中央，这是为了让两杯液体在______，从而通过记录______来代替两杯液体吸收热量的多少。记录实验数据如下表。 表一 实验序号 物质 质量（克） 升高温度（℃） 加热时间（分） 1 煤油 100 2 1 2 4 2 3 6 3 表二 实验序号 物质 质量（克） 升高温度（℃） 加热时间（分） 4 水 100 2 2 5 4 4 6 6 6 (2)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可得出的初步结论______； (3)分析比较1、4或2、5或3、6的数据及相关条件，可初步得出：______； (4)进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件，还可得出的结论是： （a）分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可得出：______； （b）分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可得出：______。 迁移创新 一、综合题 1．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 2．小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差原因的兴趣。某个星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出下图甲所示的“温度——区域”坐标图，并且他查阅资料发现热岛强度是热岛效应的重要指标，用城市和郊区的气温差值表示，图乙是1961~2015年上海市热岛强度的变化图。 (1)图甲中气温最低的区域是___________；在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温___________（选填“快”或“慢”）。 (2)比较图乙中热岛强度的变化情况，分析产生这一现象的原因有___________。 A．地表硬化，如城市路面、建筑物增多 B．人为热排放增加，如工业和商业排放热量、汽车及空调排放热量等 C．海洋资源的合理利用，如科学规划利用海风、修复滨海湿地与生态系统等 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10章 内能 第1节 热量 比热容 课标要点 1. 知道热传递现象，热传递的主要方式； 2. 了解热量的概念、表示、单位； 3. 比较不同物质的导热性， 4. 探究物质的吸放热与哪些因素有关； 5. 掌握物质的比热容的定义、公式及有关计算；热量的计算； 6. 水的比热容较大及其应用； 学习重难点 重点：热传递、热量、物质的导热性，比热容及其应用。 难点：探究物质的吸放热与哪些因素有关。 知识点 热传递 热量 1、热传递 能量从温度高的太阳辐射到温度低的沙子， 又从沙子传导到温度更低的脚底，这是一种热传递现象。 要点：①“的物体（或部分）”是指温度不同的两个物体，或温度不同的两个部分（同一物体）； ②热传递的三种方式：辐射、传导、*对流； ③热传递的条件：温度差； ④热传递传递的是：能量（而不是温度）。 ⑤同学们再可以举一些通俗的例子分别理解热传递的三种方式。 2、热量 在物理学中，把物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少称为热量。热量通常用Q表示。在国际单位制中，热量的单位与能量的单位相同，都是焦耳，简称焦，符号是J。 拓展：温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中） ①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递； ②对于热传递传递的是：能量或热量（都行）；物体在热传递过程中谈到吸收或放出字眼，后面一般接热量。 3、自主活动：比较比较不同物质的导热性 如图10-1-2所示，木棒和铜棒安装在金属支架上，在这两根棒的末端分别用凡士林等距离地粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端，观察哪根牙签先落下。 通过上述实验发现，粘在铜棒上的牙签落下时，木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。这说明铜棒的导热性比木棒的导热性强。 大量实验表明，不同物质的导热性一般不同。铜、铁、铝等（金属）物质容易导热，制成拖鞋的塑料、橡胶、木材等物质则不容易导热。 举例：如图10-1-3所示，水壶的把手用塑料制成， 可以防止提起水壶时手被烫伤。壶身则用容易导热的金属制成，可以将炉火的热量更快地传递给壶中的水。 随学随练 1．在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．摄氏度（℃） 【答案】C 【详解】在物理学中，牛（N）是力的单位，瓦特（W）是功率的单位，热量与功的国际单位均为焦耳，摄氏度（℃）是温度的单位，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．在热传递过程中，传递能量的多少叫做______。 【答案】热量 【详解】在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，它是一个过程量，只能说放出或者吸收热量，不能说含有或具有热量。 3．热传递过程中传递能量的多少叫_________，用符号_________表示，其单位是_________。热量是过程量，只能说__________或_________热量，不能说_________或_________热量。（后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”） 【答案】 热量 Q 焦耳 吸收 放出 含有 具有 【详解】[1]物理学中，热量表示热传递过程中传递能量的多少。 [2]热量用符号Q表示。 [3]热量的单位时焦耳，简称焦，用符号J表示。 [4][5][6][7]由于热量是过程量，只能说吸收或放出热量，不能说含有或具有热量。 4．两个物体放在一起，相互接触，但它们之间没有发生能量转移，则它们具有相同的(    ) A．热量 B．温度 C．内能 D．质量 【答案】B 【详解】两个接触的物体，只要有温度差，就会发生能量的转移，即热传递，所以没有发生能量转移，一定是具有相同的温度．B符合题意． 选B． 点睛：能量可以发生转移或转化，能量的转移即热传递的方式，物体内能会增加或减少，而热传递的唯一条件就是存在温度差． 5．关于热传递，下列说法中正确的是（　　） A．热量总是从热量多的物体传给热量少的物体 B．物体间不接触就不能进行热传递 C．通过一定方式可使热从高温物体传给低温物体 D．热传递就是温度的传递 【答案】C 【详解】A．由于热量是个过程量，所以不能说物体含有多少热量，故A错误； B．不接触的物体之间可以通过热辐射的方式进行热传递，故B错误； C．热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射，通过一定方式可使热从高温物体传给低温物体，故C正确； D．热传递的实质就是能量的转移，故D错误。 故选C。 知识点 物质的吸放热与哪些因素有关 1、引入 ①烧水时，加热时间越长，水吸收的热量就越多，水温就越高。即质量相同时，温度升高得越多，水吸收的热量就越多。烧开一壶水比烧开半壶水所需时间长，说明升高相同的温度，水的质量越大，吸收的热量越多。 ②相同的日照时间，海水升温少，砂石升温多，这是什么原因呢? 2、自主活动：如图10-1-4所示，利用红外加热器、温度传感器、电子天平、搅拌器、烧杯等器材，测量质量相同的水和干燥砂石吸收热量后温度变化的相关数据。加热器在相同时间放出的热量相等。 设计表格并将水和干燥砂石在加热过程中的温度与加热时间记录在表中，或者描绘两种物质的温度随加热时间变化的图像。 根据数据或图像所反映的情况讨论水和干燥砂石吸热性质的差异。 实验数据（表格）： 加热时间 0 1 2 3 4 温度 沙子 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 实验数据（图像）： 在上述实验中，要使相同质量的水和砂石升高相同的温度，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量更多。同样，质量相同的水和砂石降低相同的温度，水放出的热量也比砂石多。 大量实验表明，物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。 随学随练 1．如图所示，某同学研究物体吸收的热量与物质种类之间关系时，所用的实验装置。 （1）两只烧杯里的液体，要求它们的物质种类__________________，质量______________；（均选填“相同”或“不同”） （2）实验中，应使两杯液体升高的温度________________；（选填“相同”或“不同”） （3）本实验中通过记录____________________来判断吸收热量多少。 【答案】 不同 相同 相同 加热时间 【详解】（1）[1][2]研究物体吸收的热量与物质种类之间关系时，需要控制物质质量相同，选用种类不同的物质进行实验。 （2）[3]实验时，使两种液体升高相同的温度，观察液体所需要的加热时间来比较物体吸收热量的多少。 （3）[4]加热装置在持续放热，放出的热量由物质吸收，时间越长液体吸收热量越多。故可以借用“加热时间”来表示物质吸收的热量。 2．小华和小红中午赤脚在海边玩耍，站在沙子上感觉比站在海水中烫。晚上他们又来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉。小华认为，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样。于是他们各取海水和沙子样品，用如图所示的装置进行探究。 (1)小华和小红是在探究物体吸收的热量与___________是否有关，烧杯中的海水和沙子应保持相同的___________； (2)把酒精灯放在烧杯中央的目的是为了使两烧杯在相同的时间内吸收的热量相等，从而通过记录___________来代替两杯物体吸收热量的多少。 【答案】(1) 物质的种类 质量和初温 (2)加热时间 【详解】（1）[1]小华和小红选取了海水和沙子两种不同的物质进行实验，所以他们是在探究物体吸收的热量与物质的种类是否有关。 [2]根据控制变量法，探究物质种类对吸热的影响时，需保持其他变量相同，所以烧杯中的海水和沙子应保持相同的质量和初温。 （2）把酒精灯放在烧杯中央，是为了让两烧杯在相同时间内吸收的热量相等。由于相同的加热装置，加热时间越长，物体吸收的热量越多，因此可以通过记录加热时间来代替两杯物体吸收热量的多少。 3．在做“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”实验时，小蓝取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油。她用两个完全相同的酒精灯给它们加热，如图所示并将得到的实验数据记录在下表中，请你回答下列问题： 加热时间/ 0 2 4 6 8 10 煤油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30      (1)实验中用______来表示吸热的多少； (2)两种液体比较，升温比较快的是______；（选填A：水或B：煤油） (3)质量相等的水和煤油升高相同的温度，水比煤油______，说明水比煤油吸热能力强； (4)下图是实验数据图像，其中______（填A：甲或B：乙）是水吸热升温的情况。 【答案】(1)加热时间 (2)B (3)需要的加热时间长 (4)B 【详解】（1）实验中用两个完全相同的酒精灯加热，相同时间内水和煤油吸收热量相同，根据转换法，可以用加热时间来表示吸热的多少。 （2）由表可知，从0到10min，煤油从20℃升到40℃（升高20℃），水从20℃升到30℃（升高10℃），所以升温快的是煤油。 （3）由表可知，加热相同时间，吸收相同热量，煤油升高的温度多。所以，质量相等的水和煤油升高相同的温度，水比煤油需要的加热时间长，吸收热量多，说明水比煤油吸热能力强。 （4）由图可知，加热相同时间时，甲温度升高的比乙多，说明乙的比热容更大，即乙表示的是水吸热升温的情况。 4．某小组同学为了研究水吸收的热量和哪些因素有关，他们将不同质量的水利用同一热源加热，使其升高一定的温度，实验数据记录于下表中（设每分钟水吸收的热量相同） 实验序号 质量（克） （℃） 加热时间（分钟） 实验序号 质量（克） （℃） 加热时间（分钟） 1 200 45 4.5 5 300 30 4.5 2 240 30 3.6 6 450 20 4.5 3 400 20 4 7 240 50 6 4 600 20 6 8 400 30 6 （1）水吸收的热量可以通过观察________来进行比较。 （2）分析序号________的数据，可得出初步结论：相同质量的水，升高的温度越大，需要吸收的热量越多。 （3）分析序号3、4、6或2、5、8的数据，可得出初步结论：________，水吸收的热量与质量成正比。 （4）进一步综合分析序号1、5、6和4、7、8的数据后，还可以发现________。 【答案】 加热时间 2、7或3、8 同种物质升高相同的温度，质量越大，需要（加热的时间越长）吸收的热量越多。 同种物质，当质量和升高温度的乘积相同时，吸收的热量相同。 【详解】[1] 根据题意知道，实验中应用了转换法，即水吸收的热量可以通过观察加热时间来进行比较。 [2] 研究吸热多少与升高温度的关系，要控制质量和物质种类相同，故分析2、7或3、8序号的数据，可得出初步结论：相同质量的水，升高的温度越大，需要吸收的热量越多。 [3] 分析序号3、4、6或2、5、8的数据，可得出初步结论：同种物质升高相同的温度，质量越大，需要（加热的时间越长）吸收的热量越多。 [4] 进一步综合分析序号1、5、6数据和4、7、8的数据后 为一定值，因加热时间相同，由转换法，吸收的热量相同，故得出，同种物质，当质量和升高温度的乘积相同时，吸收的热量相同。 知识点 如何描述不同物质吸放热的性质? 1、比热容：为了描述不同物质吸放热的性质，物理学中引入了比热容这一物理量。 一定质量的某种物质，温度升高(或降低) 时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或 降低)的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示，单位是焦/(千克 · 摄氏度),符号是J/(kg·℃) 。与密度一样，比热容是反映物质自身性质的物理量。 如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸收或放出的热量，物质的比热容c可表示为 2、表10-1-1给出了常温下一些常见物质的比热容。 3、 水的比热容较大 想一想：同一天上海的日温差比新疆库尔勒小(图10-1-5),你能用比热容的知识解释这一现象吗? 水的比热容相对较大，水的这一热学特性有许多实际应用。夏季，城市街道通过洒水降温，除了蒸发吸热外，水在温度上升时，可以更多地吸收地表的热量。地球表面大部分面积被海水所覆盖。白天，来自太阳的热量大多被海水吸收； 夜晚，海水放出大量的热量。因此，整个地表附 近温度变化不大，适合生命生存。 此外，汽车发动机及发电机线圈中的冷却剂通常都采用水或水溶液(图10-1-6),可以更多地吸收发动机、发电机工作过程中放出的热量。 我国自主研发的舱外航天服有六层，其中的液冷服和通风服用来帮助航天员出舱活动中散发过剩的体热。通过水在液冷服内部管道中的循环流动，航天员的体温得以及时、有效的调节，对航天员起到保护作用(图10-1-7)。 随学随练 1．下列事实中，最能反映物质的放出的热量与物质种类有关的是（　　） A．质量相等的水和铜块，温度都降低，它们放出的热量不同 B．体积相等的水和煤油，温度都降低，它们放出的热量不同 C．质量相等的两铜块，温度都降低和，它们放出的热量不同 D．体积相等的两杯水，温度都降低，它们放出的热量不同 【答案】A 【详解】A．水和铜块的质量相等，温度变化相等，即m和相同，但是由于物质的种类不同，它们放出的热量也不相同，这可以说明物体放出的热量跟物质的种类有关，故A符合题意； B．体积相等的水和煤油，它们的质量不同，并且物质的种类不一样，虽然都降低，它们放出的热量不同，不能反应物体放出的热量跟物质的种类有关，故B不符合题意； C．质量相等的两铜块温度分别降低和，它们放出的热量不相同，这说明了物体放出的热量跟温度的变化有关，故C不符合题意； D．体积相等的两杯水温度都降低，它们放出的热量相同，物质的种类相同，这不能说明物体放出的热量跟物质的种类有关，故D不符合题意。 故选A。 2．水的比热容是，其物理意义是1kg的水温度升高___________℃时吸收的热量为。 【答案】1 【详解】比热容的定义是单位质量的某种物质，温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。水的比热容是，其物理意义是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量为。 3．水的比热容为4.2×103___________（填写单位），表示质量为1千克的水温度升高1℃___________；若将1kg水倒掉一半，剩余水的比热容将___________（选填“增大”或“减小”或“不变”）。由于水的比热容比土壤的___________得多（选填“大”或“小”），因此沿海地区昼夜之间的温差比同纬度的内陆地区___________。 【答案】 吸收的热量是4200J 不变 大 小 【详解】[1][2]比热容的单位是，水的比热容为，表示质量为1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4200J。 [3]比热容是物质的一种特性，只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关；若将1kg水倒掉一半，剩余水的比热容将不变。 [4][5]由于水的比热容比土壤的比热容较大，在质量相同、吸收或放出的热量也相同时，由可知，水升高或降低的温度较小，所以沿海地区昼夜温差比同纬度的内陆地区小。 4．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。 5．甲、乙两物体质量之比为2︰1，吸收的热量之比为4︰5，材料的比热容之比为2︰3，升高的温度之比为（　　） A．1︰3 B．3︰1 C．5︰3 D．3︰5 【答案】D 【详解】已知：m甲︰m乙=2︰1，Q甲︰Q乙=4︰5，c甲︰c乙=2︰3，根据吸热公式Q=cmΔt，变形得 。因此，甲、乙两物体升高的温度之比为 甲、乙两物体升高的温度之比为3︰5，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 题型 概念及其应用 1．比热容的单位正确的写法是（　　） A．千焦/（克·℃） B．焦/（克·℃） C．焦/克 D．焦/（千克·℃） 【答案】D 【详解】由 得比热容的单位正确的写法是：焦耳/（千克·℃） 故选D。 2．关于热量和温度的说法中正确的是（　　） A．温度高的物体含有热量多 B．温度高的物体放出热量多 C．温度高的物体吸收热量多 D．温度不同的物体可以放出相同的热量 【答案】D 【详解】A．热量是一个过程量，只用在发生热传递过程中，物体吸收或放出热量，才能讨论热量问题，不能说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小，故A错误； BCD．由可知，物体吸收或放出热量的多少不仅与温度有关，还和物质的比热容和质量有关；故BC错误，D正确。 故选D。 3．关于 ，下列说法中正确的是（　　） A．物体吸收的热量越多，比热容越大 B．物体的质量越小，比热容越大 C．物体的温度变化量越小，比热容越大 D．物质的比热容与热量、质量及温度的变化量无关 【答案】D 【详解】比热容是单位质量物质的热容量，是单位质量物质改变单位温度时吸收或释放的内能，属于物质的一种特性，比热容大小跟物质种类和状态有关。 A．物质的比热容跟物体吸收热量多少无关，故A错误； B．物质的比热容跟物体的质量大小无关，故B错误； C．物质的比热容跟物体温度的变化量无关，故C错误； D．物质的比热容跟物体的热量、质量及温度的变化量都无关，故D正确。 故选D。 活学活用 1．甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象，这是因为它们具有相同的（　　） A．体积 B．质量 C．比热容 D．温度 【答案】D 【详解】发生热传递的条件是必须要有温度差，这样热量才能从高温物体传递给低温物体。两个物体相互接触后不发生热传递现象，这是因为它们具有相同的温度，与它们的体积、质量、比热容等没有关系。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．已知铜的比热容为，读作______，它表示的意义：质量为1千克的铜温度升高1℃时______；由同种物质组成的甲、乙两个物体，质量之比是2：1，升高的温度之比是1：3，则甲、乙两个物体吸收的热量之比是______。 【答案】 零点三九乘以十的三次方焦耳每千克摄氏度 吸收的热量是0.39×10³焦耳 2:3 【详解】[1][2]铜的比热容为，表示每kg的铜升高1 所吸收的热量是，读作零点三九乘以十的三次方焦耳每千克摄氏度。 [3]由可知，甲、乙两个物体吸收的热量之比 题型 热量传递的问题 1．甲、乙两个铜块，初温相同，吸收相同热量后再相互接触，甲向乙传热，这可能是因为（　　） A．甲的末温比乙低 B．甲、乙末温相同 C．甲质量更大 D．乙质量更大 【答案】D 【详解】初温相同的甲、乙两个铜块，它们的比热容相同，吸收了相同的热量后，甲向乙传热，说明甲的末温高于乙的末温，即，根据可知，，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．质量、初温相同的甲、乙金属块，吸收相等的热量后相互接触，热量从甲传递到乙，则下列说法正确的是（　　） A．甲的比热容大 B．甲的比热容小 C．甲含有的热量多 D．甲含有的热量少 【答案】B 【详解】由题可知，甲、乙金属块的质量、初温以及吸收的热量相同，且吸收相等的热量后相互接触，热量从甲传递到乙，说明甲的末温比乙的末温高，即，根据可知，在质量、吸收的热量相同时，物质的比热容与升高的温度成反比，因此，故ACD错误，B正确。 故选 B。 3．把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时放入冰箱的冷冻室，一晚上过去后，三球的温度变化__________（填“相同”或“不相同”），其中放出热量最多的是__________球。（已知c铝>c铁>c铜） 【答案】 相同 铝 【详解】[1]把质量和温度都相同的铁球、铝球和铜球同时冰箱的冷冻室，它们在冷冻室中放出热量，温度降低，当它们的温度与冷冻室的温度相同时，热传递就会停止，这时它们的末温相等，等于冷冻室的温度，由于它们的初温相等，末温也相等，所以它们的温度变化相同。 [2]由题意可知c铝>c铁>c铜，m铝=m铁=m铜，Δt相同，由热量公式Q=cmΔt可知，放出热量最多的是铝球。 活学活用 1．先使质量和初温相同的铜块和水，吸收相同的热量后，再把铜块投入水中，则它们之间（已知c水＞c铜）（　　） A．温度由铜传给水 B．温度由水传给铜 C．热量由铜块传给水 D．热量由水传给铜 【答案】C 【详解】AB．温度是描述物体冷热程度的物理量，是状态量，不能用传递来描述，故AB不符合题意； CD．质量和初温相同的铜块和水，吸收相同的热量，且c水＞c铜，由可知，水的温度变化量小于铜块的温度变化量，由于初温相同，所以水的末温小于铜块的末温，热量是从高温物体传递给低温物体，所以热量由铜块传给水，故C符合题意，D不符合题意。 故选C。 2．初温、质量都相同的铁块和铜块（c铁>c铜），放出相同的热量后相接触，则（　　） A．热量将从铁块传到铜块 B．温度将从铁块传到铜块 C．热量将从铜块传到铁块 D．两者之间不发生热传递 【答案】A 【详解】ACD．质量相同的铜块和铁块，因为c铁>c铜，放出相同的热量后，由Q放=cm∆t可知，铜块的温度降低的快；因为铁块和铜块的初温度相同，放出相同的热量后，铜块温度降低的幅度更大，所以铜块的末温度更低，因此热量从铁块传给铜块，故A符合题意，CD不符合题意； B．温度是表示物体冷热程度的物理量，物体间传递的是热量而不是温度，故B不符合题意。 故选A。 题型 公式应用：假设条件判断结果 1．物体A、B质量相等，把它们加热到相同的温度，然后把它们分别放入等量同温的水中，不计热量散失，A使水温升高10℃，B使水温升高20℃，设A、B的比热分别为cA和cB，则（    ） A．cB＝cA B．cB＝2cA C．cB＞2cA D．cA＜cB＜2cA 【答案】C 【详解】放A物体的水吸收的热量 放B物体的水吸收的热量 所以……① 物体A、B的质量相等，加热到相同的温度t0，放入等质量、同温度t0水的水里，tA为A物体使水达到的末温，tB为B物体使水达到的末温， 不计热量损失，物体A放出的热量等于水吸收的热量， 所以有……② 物体B放出的热量等于水吸收的热量，可得……③ 由①②③得Q放B=2Q放A 即 ……④ 因为tA=t0水+10℃，tB=t0水+20℃， 所以tA＜tB，则t0-tB＜t0-tA 由④得，cB＞2cA 综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．某学生用两个相同的酒精灯同时分别对质量为m1、比热容为c1的甲物质和质量为m2比热容为c2的乙物质加热。若在相等时时间内甲、乙物质吸收的热量相等，甲物质的温度变化比乙物质的温度变化多，则下列推断中错误的是（　　） A．若m1=m2，则c1<c2 B．若c1=c2，则m1<m2 C．若c1>c2，则m1<m2 D．若m1>m2，则c1>c2 【答案】D 【详解】两个相同的酒精灯在相等的时间内，即物质甲、乙吸收的热量相同时，甲的温度变化值大，所以根据Q吸=cmΔt得 c1m1<c2m2 A．若m1=m2，可以得到c1<c2，故A正确，不符合题意； B．若c1=c2，可以得到m1<m2，故B正确，不符合题意； C．若c1>c2，可以得到m1<m2，故C正确，不符合题意； D．若m1>m2，可以得到c1<c2，故D错误，符合题意。 故选D。 活学活用 1．质量和初温都相等的甲、乙两种物质（）吸收热量后状态都不变，则关于它们吸收的热量Q甲和Q乙，末温t甲和t乙的判断，不可能存在的关系是  （　　） A．Q甲>Q乙，t甲=t乙 B．Q甲>Q乙，t甲>t乙 C．Q甲<Q乙，t甲>t乙 D．Q甲<Q乙，t甲<t乙 【答案】C 【详解】质量和初温都相等的甲、乙两种物质吸收热量后状态都不变，且，根据吸热公式可知； A．当末温时，，则有，故A不符合题意； BC．当末温时，，则有，故B不符合题意，C符合题意； D．当末温时，，则可能，也可能，故D不符合题意。 故选C。 基础通关 一、单选题 1．下列物理量中能反映物质特性的是（　　） A．质量 B．比热容 C．体积 D．重力 【答案】B 【详解】不同物质可以具有相同的体积、相同的质量、相同的重力，但比热容一般是不同的，所以比热容能够反映物质的特性。故选B。 2．关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容大的物质，吸收的热量一定多 B．同种物质，比热容与质量无关 C．水和酒精的比热容相同 D．比热容与物质吸收的热量成正比 【答案】B 【详解】A．质量和温度变化量未知，比热容越大的物质吸收的热量不一定越多，故A错误； BD．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类及状态有关，与物体的质量、吸收的热量，升高的温度无关，故B正确，D错误； C．水和酒精是不同种物质，它们的比热容不相同，故C错误； 故选B。 3．水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），是常见物质中较大的。质量为2千克，温度为10℃的水，加热后温度升高到60℃，水吸收的热量是（　　） A．8.4×104焦 B．3.36×105焦 C．4.2×105焦 D．5.04×105焦 【答案】C 【详解】水吸收的热量为 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、填空题 4．在用食用油炒菜时，小明想起课本上提到食用油的比热容约为，它的单位读作______，它表示质量为1千克的食用油，温度每升高时，______为。食用油的温度升高时，它的比热容将______。 A．变大    B．不变    C．变小 【答案】 焦每千克摄氏度 吸收的热量 B 【详解】[1]物质的比热容是物体吸收的热量与物体质量和温度变化量的乘积的比值，其单位为，读作焦每千克摄氏度。 [2]在热传递改变物体内能时，当物体温度升高，表明吸收了热量，温度降低则放出了热量，食用油的比热容为，它表示质量为1千克的食用油，温度每升高1℃时，吸收的热量为。 [3]物质的比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态等因素有关，与温度的变化无关，故食用油的温度升高时，它的比热容将不变。 5．小王同学在使用家里的铁锅发现，用铁锅加热相同质量的油和水时，水的温度上升较慢，这是因为水的______；而他家的铁锅的手柄用塑料制成，这是利用了塑料的导热性______（选填“强”或“弱”）。 【答案】 比热容大 弱 【详解】[1]用铁锅加热相同质量的油和水时，水的温度上升较慢，这是因为水的比热容大，吸热能力强。 [2]铁锅的手柄用塑料制成，这是利用了塑料的导热性弱，可以防止烫伤。 6．质量相等的甲、乙两种物质， ①如果吸收相等的热量，升高的温度之比Δt甲∶Δt乙=2∶3，那么，它们比热容之比c甲∶c乙=___________。 ②如果升高相同的温度，吸收的热量之比Q甲∶Q乙=4∶3，那么，它们的比热容之比c甲∶c乙=___________。 A 2∶3；      B 3∶2；      C 4∶3；      D 3∶4。 【答案】 B C 【详解】[1]由题意可知，，Δt甲∶Δt乙=2∶3，吸收相等的热量，Q甲∶Q乙=1∶1，则比热容之比 则B正确。 [2]升高相同的温度，Δt甲∶Δt乙=1∶1， 吸收的热量之比Q甲∶Q乙=4∶3， ，则比热容之比 故C正确。 7．有甲、乙两个物体，已知甲物体的比热容是乙物体的2倍，甲物体的质量是乙物体的2/5。若它们吸收相同的热量，则它们升高的温度之比为Δt甲：Δt乙=______。 【答案】5：4 【详解】由得，所以升高的温度之比为 8．小周复习“物质吸收热量与哪些因素有关”的实验时，在两个完全相同的烧杯中，分别倒入质量为50克的煤油和水，并用酒精灯同时对两液体进行加热（假设每分钟液体吸收热量相同）。实验完成后，他绘制了实验装置简图，并在图中标注了关键信息（如图所示）。（已知ρ煤油=0.8×103千克/米3） 老师了小周记录的实验结果后，发现了两处科学性错误。请根据所学的物理知识，指出错误并说明理由。 错误一：__________，理由：_________； 错误二：_________，理由：_______。 【答案】 见解析 见解析 见解析 见解析 【详解】[1][2]错误一：  图中煤油和水的高度相同  ，理由：  煤油的密度小于水的密度，根据公式可知，质量相等的水和煤油，煤油的体积大于水的体积，容器完全相同，则容器中煤油的高度应比水高。 [3][4]错误二：  图中水和煤油加热时间  ，理由：  煤油的比热容小于水的比热容，质量和升高的温度均相同时，根据公式Q=cmΔt可知，水吸收的热量大于煤油吸收的热量。 三、计算题 9．汽车发动机工作时会释放热量，可以用水作为冷却液来降温。 质量为6kg的冷却液（水），温度升高50℃，求冷却液（水）吸收的热量。【】 【答案】 【详解】冷却液（水）吸收的热量 10．如图为冰熔化时温度随时间的变化的关系图像。实验时，冰的质量为2kg，相同时间内水和冰吸收的热量相同。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），求：[假设整个过程中冰（或水）的质量没有损耗] (1)CD段水吸收的热量； (2)冰的比热容。 【答案】(1)8.4×104J (2)2.1×103J/（kg·℃） 【详解】（1）由图像可知，CD段是水吸热升温的过程，水在CD段吸收的热量为 （2）由题意“相同时间内水和冰吸收的热量相同”可知，加热装置的功率恒定，单位时间内物质吸收的热量相同。 由图像可知，水在CD段的加热时间 冰在AB段的加热时间 由于加热功率恒定，吸收的热量与加热时间成正比，所以冰在AB段吸收的热量 由图像可知，冰在AB段温度从-10℃升高到0℃，温度变化量 冰的比热容 四、实验题 11．探究“物质的吸热能力”实验中，用相同的酒精灯分别加热质量相同的水和煤油，记录数据如下： 物质 加热时间/min 初温/℃ 末温/℃ 水 5 20 30 煤油 5 20 40 (1)实验中，用______表示物质吸收热量的多少； (2)分析数据可知，_______的吸热能力更强（选填“水”或“煤油”）； (3)由此得出结论：不同物质的吸热能力不同，比热容越大，吸热能力_______（选填“越强”或“越弱”）。 【答案】(1)加热时间 (2)水 (3)越强 【详解】（1）用相同的酒精灯分别加热质量相同的水和煤油，在相同时间内二者吸收的热量相同，故实验中用加热时间表示水和煤油吸收热量的多少。 （2）根据题中表格数据可知，在加热相同时间的情况下，水升高的温度比煤油升高的温度低，说明水在升高相同的温度时，吸收的热量更多。 （3）比热容是反映物质吸、放热能力的物理量，根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，比热容大的，吸收热量更多，故比热容越大，吸热能力越强。 12．图1所示为探究“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。 (1)用相同规格的加热器加热时，单位时间内两液体吸收的热量相同，表明甲、乙液体吸收热量的多少可通过___________来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）。 (2)两只相同的烧杯中装入初温、___________相同的甲、乙液体。图2为液体温度随加热时间变化的图线，通过分析可知___________（选填“甲”或“乙”）液体的比热容较大。 (3)若乙液体的比热容为c，则甲液体的比热容为___________。 【答案】(1)加热时间 (2) 质量 乙 (3) 【详解】（1）实验用相同规格的加热器，单位时间内两液体吸收的热量相同，因此吸收热量的多少可通过“加热时间”来反映（加热时间越长，吸收热量越多）。 （2）[1]探究不同物质的吸热情况，需控制变量（初温、质量相同），因此两只烧杯中应装入初温、质量相同的甲、乙液体。 [2]由图2可知，相同加热时间（吸收相同热量）下，甲液体的温度升高更快；根据比热容公式（为吸收的热量，为比热容，为质量，为温度变化量），质量相同、相同时，越小，比热容越大，因此乙液体的比热容较大。 （3）由图2可知，加热2min时，甲液体温度升高，乙液体温度升高（吸收热量相同、质量相同）。根据，可得 即 解得 素养提升 一、单选题 1．水的比热容大于铜的比热容，质量和初温相同的水和铜，吸收相同的热量后，将铜块放入水中，则（　　） A．温度从铜块传递给水 B．热量从铜块传递给水 C．它们的温度相同，不发生热传递 D．它们吸收的热量相同，不发生热传递 【答案】B 【详解】因为水的比热容大于铜的比热容，则质量和初温相同的水和铜，吸收相同的热量后，水升温较低，铜升温较高，即升温后的铜温度高于水的温度，那么将此时的铜放入水中后，热量从温度高的铜向温度低的水传递，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．甲乙两球质量相等，甲吸收的热量大于乙吸收的热量，有关甲、乙两球的比热容和温度变化关系，小明认为：如果甲的比热容大于乙，则甲升高的温度可能小于乙；小华认为：如果甲的比热容小于乙，则甲升高的温度一定大于乙。下列说法正确的是（　　） A．两人的观点均正确 B．两人的观点均不正确 C．只有小明的观点正确 D．只有小华的观点是正确的 【答案】A 【详解】由题可知，甲乙两球质量相等，即m甲=m乙；甲吸收的热量大于乙吸收的热量，即Q甲>Q乙。由Q=cmΔt可得 c甲m甲Δt甲>c乙m乙Δt乙① 如果甲的比热容大于乙，即c甲>c乙，由①式可知，可能有Δt甲>Δt乙，也可能是Δt甲<Δt乙。即如果甲的比热容大于乙，则甲升高的温度可能小于乙，也可能大于乙，所以小明的观点是正确的。如果甲的比热容小于乙，即c甲<c乙，由①式可知，Δt甲>Δt乙。即如果甲的比热容小于乙，则甲升高的温度一定大于乙。所以小华的观点也是正确的。故A正确，BCD错误。 故选A。 3．一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合，冷水温度升高12℃，现将另一杯质量，温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合，则原来混合的水升高的温度（不考虑热损失）（　　） A．12℃ B．9℃ C．7.2℃ D．9.6℃ 【答案】C 【详解】忽略热量损失，冷水吸收的热量和热水放出的热量相同，即 Q吸=Q放 从而可知 c×m×Δt=c×3m×12℃ 则解得热水温度降低 Δt=36℃ 设此时的温度为t，则原来热水的温度为t+36℃，容器内水的质量为4m；如果再把一杯相同的热水倒入这个容器中，设容器内水温变化为Δt′，水最后温度为t+Δt′，热水降低的温度为 t+36℃-(t+Δt′)=36℃-Δt′ 由热平衡方程Q吸=Q放可知 c×m×(36℃-Δt′)=c×4m×Δt′ 解得 Δt′=7.2℃ 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、填空题 4．我国地域辽阔，沿海与内陆城市的气候存在较大差异，如图所示为我国同纬度下一沿海城市和一内陆城市日气温变化的曲线，由图可知曲线___________（选填“”或“”）为沿海城市，判断依据是：___________。 【答案】 B 沿海地区水多，因为水的比热容大，根据可知，在质量相同，吸收或放出的热量相同时，水的温度变化小，即沿海地区的昼夜温差较小，而内陆城市与其相反，昼夜温差较大，由图可知，A曲线的昼夜温差大，B曲线的昼夜温差小，所以曲线B表示的是沿海城市，曲线A表示的是内陆城市。 【详解】略。 5．海陆风是出现于近海地区具有日周期性的地域性气流。昼夜交替过程中，海洋与陆地间的温差导致气流由低温区域向高温区域运动。 (1)如图所示是白天陆海风的风向图，图中的箭头表示海陆风的风向，则其中正确的是图_________（选填“甲”或“乙”），请简述理由_________________________； (2)海陆风在白天和夜晚的风向是_________（选填“相同”或“不相同”）的。 【答案】(1) 甲 见解析 (2)不相同 【详解】（1）[1][2]因为海水的比热容较大，陆地上的沙石的比热容较小，白天在太阳的照射下，海水附近温度上升较慢，温度比地面附近低，气流会从低温区域向高温区域运动，所以白天的风向是从海面吹向陆地，则甲图正确。 （2）夜晚没有太阳，海洋的海水与陆地上的沙石都会放出热量，因为海水的比热容较大，所以海水降低的温度比较慢，故海水的末温比沙石的末温高，则海水表面的空气的温度较高，密度较小，将会逐渐上升，海面大气压强变小，陆地空气在大气压的作用下向海洋吹去，所以海陆风在白天和夜晚的风向是不相同的。 6．下表所示的是几种不同物质的比热容，质量为5千克的水温度升高20℃，吸收的热量为________焦。若这些热量被5千克的干泥土吸收，则干泥土升高的温度________20℃（填“大于”、“等于”或“小于”），这就是沿海地区昼夜温差________内陆地区昼夜温差的原因（填“大于”、“等于”或“小于”）。 物质 比热容[焦/（千克·°C）] 水 煤油 干泥土 【答案】 4.2×105 大于 小于 【详解】[1]水吸收热量为Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×20℃=4.2×105J [2]查表可知c泥土<c水，因Q水=Q泥土，且m水=m泥土，由可知，Δt泥土>Δt水，即干泥土升高的温度大于20℃。 [3]因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和泥土，吸收相同的热量，水的温度升高的少，泥土的温度升高的多；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，泥土的温度降低的多，使得沿海地区昼夜的温差小于内陆地区昼夜温差。 三、实验题 7．炎热晴朗天气里，小天和家人一起去海边玩耍。她发现白天沙子比海水热，晚上沙子比海水凉，可能是海水和沙子吸（放）热的性质不一样，为了比较不同物质吸热能力，他采用了如图（a）所示的实验装置进行实验，每隔相同时间记录温度计的示数，并将数据记录在表一中。 (1)图所示的甲、乙是两个相同的烧杯，分别装入_________相等的甲、乙两种液体； (2)在图所示的实验装置中，烧杯内用规格相同的电加热器加热烧杯内液体，并用玻璃棒不断搅拌，这样做的目的是______________； 表一 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 10 18 26 34 42 (3)分析表一可知，若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是________（选填“甲”或“乙”），这说明不同物质的吸热能力一般不同，为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了________这一物理量； (4)图（b）温度时间图像中①是乙加热时温度随时间变化的图线，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，用玻璃棒不断搅拌，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图（b）中的 （　　） A．① B．② C．③ 【答案】(1)质量 (2)使液体相同时间内物质吸收的热量相同，并且使液体受热均匀，确保测量的准确性 (3) 甲 比热容 (4)C 【详解】（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，图（a）所示的甲、乙是两个相同的烧杯，分别装入质量相等的甲、乙两种液体。 （2）为了使液体受热均匀，确保测量的准确性，需要用玻璃棒搅拌，且用规格相同的电加热器加热烧杯内液体，相同时间内物质吸收的热量相同。 （3）[1]分析上表可知，从34℃升高到42℃，甲、乙的加热时间为2分钟和1分钟，即若使甲、乙升高相同的温度，甲加热时间长，则吸收更多热量的是甲。 [2]这说明不同物质的吸热能力一般不同，为了表示不同物质在这种性质上的差异，物理学中引入了比热容这一物理量，表示物体的吸放热能力。 （4）图（b）温度时间图像中①是乙加热时温度随时间变化的图线，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，根据可知，用相同的加热器加热，相同时间吸热相同，升高的温度是原来的二分之一，用玻璃棒不断搅拌，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图（b）中的③，故选C。 8．小华同学用实验研究物质的某种特性。实验装置如图所示： (1)实验中酒精灯应置于两个烧杯下方中央，这是为了让两杯液体在______，从而通过记录______来代替两杯液体吸收热量的多少。记录实验数据如下表。 表一 实验序号 物质 质量（克） 升高温度（℃） 加热时间（分） 1 煤油 100 2 1 2 4 2 3 6 3 表二 实验序号 物质 质量（克） 升高温度（℃） 加热时间（分） 4 水 100 2 2 5 4 4 6 6 6 (2)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，可得出的初步结论______； (3)分析比较1、4或2、5或3、6的数据及相关条件，可初步得出：______； (4)进一步综合分析比较表一、表二中的数据及相关条件，还可得出的结论是： （a）分析比较表一或表二中的数据及相关条件，可得出：______； （b）分析比较表一和表二中的数据及相关条件，可得出：______。 【答案】(1) 相同时间内吸收的热量相等 加热时间 (2)质量相等的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比 (3)质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不相同 (4) 质量相等的同种物质，吸收的热量与质量和升高温度乘积的比值不变，是一个定值 质量相等的不同物质，吸收的热量与质量和升高温度乘积的比值不同 【详解】（1）[1][2]实验中酒精灯置于两个烧杯下方中央，与两杯的距离相同，这是为了让两杯液体在相同时间内吸收的热量相等。加热时间越长，液体吸收的热量越多，反之，吸收的热量越少，从而通过记录加热时间来代替两杯液体吸收热量的多少。 （2）分析比较实验序号1、2、3或4、5、6的数据及相关条件，煤油每经过1min，升高的温度都为2℃，水每经过1min，升高的温度都为1℃，因此可初步得出的结论：质量相等的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比。 （3）分析比较1、4或2、5或3、6的数据及相关条件，煤油和水都升高2℃，煤油需要加热1min，水需要加热2min，即它们吸收的热量不同；因此可初步得出的结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不相同。 （4）[1]分析比较表一或表二中的数据及相关条件，质量相等的同种液体，升高的温度变为原来的几倍，加热的时间也变为原来的几倍，故吸收的热量也变为原来的几倍，但吸收的热量与质量和升高温度乘积的比值不变，是一个定值，可初步得出：质量相等的同种物质，吸收的热量与质量和升高温度乘积的比值不变，是一个定值。 [2]分析比较表一和表二中的数据及相关条件，质量相等的水和煤油，吸收的热量与质量和升高温度乘积的比值不同，故能得出：质量相等的不同物质，吸收的热量与质量和升高温度乘积的比值不同。 迁移创新 一、综合题 1．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，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。 故选AD。 2．小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差原因的兴趣。某个星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出下图甲所示的“温度——区域”坐标图，并且他查阅资料发现热岛强度是热岛效应的重要指标，用城市和郊区的气温差值表示，图乙是1961~2015年上海市热岛强度的变化图。 (1)图甲中气温最低的区域是___________；在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温___________（选填“快”或“慢”）。 (2)比较图乙中热岛强度的变化情况，分析产生这一现象的原因有___________。 A．地表硬化，如城市路面、建筑物增多 B．人为热排放增加，如工业和商业排放热量、汽车及空调排放热量等 C．海洋资源的合理利用，如科学规划利用海风、修复滨海湿地与生态系统等 【答案】(1) 农田 快 (2)AB 【详解】（1）[1]观察图甲，横坐标表示不同区域，纵坐标表示气温，可明显看出气温最低的区域是农田。 [2]在相同日照情况下，城市地区比郊区气温高，所以城市地区比郊区升温快。 （2）A．地表硬化，城市路面、建筑物增多，这些物体比热容小，在吸收相同热量时升温快，会导致城市温度升高，热岛强度增加，故A正确，符合题意； B．人为热排放增加，像工业和商业排放热量、汽车及空调排放热量等，会使城市热量增多，温度升高，热岛强度增加，故B正确，符合题意； C．海洋资源的合理利用，如科学规划利用海风、修复滨海湿地与生态系统等，这些措施会缓解城市热岛效应，使热岛强度降低，而不是导致热岛强度增加，故C错误，不符合题意。 故选AB。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $