10.3 比热容(讲义)物理新教材北师大版九年级全一册

2026-07-13
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摘要:

本讲义聚焦“比热容”核心知识点,通过实验探究不同物质吸热能力引入,系统构建比热容的定义、公式、单位及应用,衔接导热性知识,结合图像分析与热量计算题型,形成“探究-概念-应用-计算”的完整学习支架。 资料以实验探究为核心,运用控制变量法和转换法培养科学探究能力,通过海陆风模拟、冷却液应用等实例强化物理观念,图像分析与分层练习助力科学思维提升,课中辅助教学互动,课后帮助学生查漏补缺,巩固知识。

内容正文:

第十章 机械能、内能及其转化 第3节 比热容 课标要点 1. 通过探究,比较不同物质的吸热能力。 2.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性,会用比热容分析解决实际问题。 3.了解物体的导热性及其应用。 学习重难点 重点:通过实验探究不同物质的吸热能力。 难点:理解比热容的概念,以及利用比热容的知识解释有关现象。 知识点 探究影响物体吸收或放出热量多少的因素 【提出问题】质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相同,有什么规律? 【实验器材及设计】两个相同的电热器、相同的烧杯两只,质量相同的水和食用油,温度计两支,搅拌器两只,钟表,火柴、天平等。 【实验装置图】 【实验步骤】 取质量相等的水与食用油放入组装好的装置中,记下加热前它们的温度;接通电源,同时对它们加热到相同温度;记下它们升高相同温度所用的时间。 【实验表格】 液体 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min 液体吸热情况 “多”或“少” 水 100 20 55 10 多 食用油 100 20 55 6 少 水 200 食用油 200 【分析论证】 相等质量的水和食用油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比食用油吸收热量多 【实验结论】 质量相同的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量一般是不同的。 实验常考点提醒 1.实验方法:控制变量法和转换法。通过比较加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少。 2.实验方案: (1)用相同质量的水和食用油,让它们升高相同的温度,比较加热时间。 (2)用相同质量的水和食用油,给它们加热相同时间,比较升高的温度。 随学随练 1.(2026·黑龙江佳木斯·一模)在探究比较不同物质吸热能力实验中,某实验小组的同学们按图1中实验装置和所说的方法进行了探究:在两个相同的试管中分别装有质量、初温都相同的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热. (1)实验中需要用到的测量仪器有________、______和_______。 (2)实验中用相同的酒精灯的目的是______________________。 (3)按照实验小组的实验方法,请你设计一个科学合理的实验的记录表格。 (4)请你写出另一种实验方法:_____________________________。 2.(2026九年级上·山西临汾·期末)创新小组为了了解海陆风的成因,他们进行了以下任务。 [任务一]比较水和沙子的吸热能力 (1)如图甲所示,在规格完全相同的两个箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳,对箱中的水和沙子加热,根据实验数据绘制出水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,由图像可知,________的吸热能力强。 [任务二]模拟海陆风的形成 (2)模拟白天海陆风的形成。取下两个箱子顶部的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一个小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部,如图丙所示。加热一段时间后,发现香燃烧时产生的白烟从AB管的B端管口冒出。 依据实验现象可推断,在夜间,风是_________(选填“从大海吹向陆地”或“从陆地吹向大海”)的。 【任务三】 (3)由上述实验可知,海陆风的成因与不同物质的比热容存在差异有关。请你列举一个在生产生活中利用了比热容这个特点的实例:_________。 3.(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______。 知识点 比热容 1.比热容定义: 物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之 ,叫作比热容。 比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的 。 2.比热容物理意义: (1)表示物体吸热或放热本领的物理量。 (2)也可以这样理解:物质比热容越大,温度越不容易改变。比热容越小,温度越容易改变。 3.比热容公式: 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。 4.比热容单位: 焦/(千克·摄氏度),符号是 。 5.水比热容较大的应用: (1)热水袋:人们常常在热水袋中装入 用来取暖; (2)汽车发动机水的冷却液:汽车发动机常常用主要成分是水的冷却液来 ; (3)调节地表温度: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。 (4)航天服的液冷服和通风服: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。 6.热量的计算: (1)物体温度升高时,所吸收的热量为: Q吸= =cmΔt (2)物体温度降低时,所放出的热量为: Q放= =cmΔt t0 表示物体原来的初温度,t 表示物体后来的末温度。 易错点:对比热容的理解 (1)比热容是物质本身的特征,它的大小与物质的种类和物质存在的状态有关; (2)比热容与物体的质量大小、温度的变化以及物质吸热或放热的多少无关; (3)比热容大(小)表示物质吸热本领强(弱),物质温度难以改变(容易改变)。 随学随练 1.关于比热容c = ,下列说法中正确的是(  ) A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的质量越大,它的比热容就越大 C.当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化也大 D.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关 2.(2026·山东威海·模拟预测)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 3.(2026·北京大兴·二模)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 4.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为______J,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 5.小宇找来了质量相等的水和煤油各一杯,已知它们的比热容之比为2∶1,用电热器各加热一段时间,发现它们升高的温度之比为3∶2,则它们吸收的热量之比为(  ) A.3∶4 B.3∶2 C.2∶1 D.3∶1 知识点 导热性 1.导热性: (1)概念:物质传导热量的性能称为 。 (2)理解:导热性是物质的一种属性,不同的物质具有不同的导热性。金属的导热性一般比非金属的导热性好,纯金属的导热性通常优于合金材料。 2. 导热性的应用: (1)吸热或放热材料‌‌:在电子设备中,散热片通常使用铜或铝来帮助散发热量,保持设备的稳定运行;例‌如电热器、我国北方地区冬季供暖用的“暖气片”都要使用导热性 的金属材料。 (2)保温材料‌:在需要保温的场合,如冰箱、冷藏车等,使用导热性 的材料可以有效隔绝外部热量,保持内部温度稳定‌。 (3)建筑材料‌:在建筑中,选择合适的建筑材料可以影响建筑的保温和隔热效果,从而影响能源消耗和舒适度。 随学随练 1.冬天室外的铁栏杆比木栏杆摸起来更冰冷的原因是铁的(     ) A.密度更大 B.比热容更小 C.导热性更好 D.温度更低 题型 利用图像分析物质的比热容 解题方法: 1.首先要搞清楚纵横坐标轴表示什么物理量和具体分度值。 2.可以采用以下两种方法分析解决: (1)相同时间比温度 相同加热时间代表两种物质吸收的热量相同,质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度升高越多,比热容越小。 (2)相同温度比时间 升高相同温度比加热时间:质量相同的不同物质,升高相同温度,加热时间越长,吸收热量越多,比热容越大。 活学活用 1.(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示是青岛市和济南市年气温变化曲线,造成两城市温度变化不同的原因分析正确的是(     ) A.实线是青岛的,青岛的海水吸收的热量少 B.实线是济南的,济南的砂石吸收的热量多 C.虚线是青岛的,因为海水的比热容比砂石的大 D.虚线是济南的,因为海水的比热容比砂石的小 2.(25-26九年级·台湾·学业考试真题)将甲、乙、丙三个质量相等的金属块,分别以相同的稳定热源加热,其温度T与加热时间t的关系如图。若加热过程中无热量散失,甲、乙、丙的比热容分别为、、,则下列比热的大小关系何者最合理?(     ) A. B. C. D. 3.(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是(     ) A.0—10min内,甲吸收的热量比乙吸收的热量多 B.质量相同的甲、乙液体,乙液体吸收热量多 C.甲、乙两种液体比热容之比为1:2 D.甲的比热容比乙大 4.(2026·四川成都·模拟预测)某实验小组探究晶体熔化的特点,用加热器的高温挡对质量为的固体A均匀加热,用低温挡对质量为的固体B进行均匀加热。实验过程中,每隔相等时间记录一次温度计示数,并观察物质状态。如图为根据实验记录的数据绘制的“温度—时间”图像,实验在标准大气压下进行。已知加热器两个挡位的加热功率之比为,,不计热量损失。下列分析正确的是(  ) A.到时间内固体A不吸收热量 B.物质A处于固态的比热容为液态的2倍 C.固体A比热容与固体B比热容之比为 D.每升高相同的温度两固体吸收的热量不相等 5.(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 6.(2026·广东广州·二模)如图甲所示,在绝热容器(容器与外界无热交换)中装有温度为的未知液体A,质量为;将一瓶温度为、质量为的水B放入容器中,忽略瓶子吸收(或放出)热量,忽略液体蒸发等因素的影响,两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。已知,在0至7.8min内,下列说法正确的是(     ) A.液体A与水B之间发生热传递,传递的是温度 B.0至7.8min内,液体A的内能一直在减小 C.液体A的比热容小于水B的比热容 D.水B从降到放出的热量,小于其从降到放出的热量 题型 热量的计算 1.热平衡方程: 在热传递过程中,若不计热损失,则Q吸=Q放 也就是,在热传递过程中,如果不考虑热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。 2.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。 3.计算液体的末温时,要考虑液体的沸点,末温不能超过沸点。 活学活用 1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)甲、乙两物体的比热容之比为,吸收相同的热量后,甲的温度升高了,乙的温度升高了,则甲、乙的质量之比为(  ) A. B. C. D. 2.甲、乙两物体质量之比为,甲物体温度降低,乙物体温度升高时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体比热容之比是(  ) A. B. C. D. 3.有甲、乙两个金属块,它们的质量之比为,比热容之比为,某段时间内放出的热量之比为,则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为(   ) A. B. C. D. 4.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] 5.(25-26九年级上·重庆·阶段检测)小凤在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温度为75℃。【】求: (1)水放出的热量; (2)若不计加热过程中的热量散失,求牛奶的比热容。 基础通关 1.如图所示为古代蜀地人使用的“夹瓷盏”省油灯,原理是夹层里水的________较大,升高相同温度时吸收更多的热量,可以快速降低油的温度减少油的消耗,此过程水的内能是通过________的方式增加的。 2.由于陆地和海洋的______不同,使得在相同的天气状况下,它们升温和降温的快慢不同,于是空气对流形成风,海边吹的陆风和海风统称“海陆风”。在晴朗的夏季,如图所示风向一般是在______(选填“白天”或者“夜晚”)出现。 3.初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为________J,现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”);水升高温度后比热容________(选填“改变”或“不变”)。[] 4.甲、乙两物体的比热容之比为2∶1,吸收的热量之比为3∶1时,升高的温度正好相同,则甲、乙两物体的质量之比是________。 5.如图所示,在“比较不同物质的吸热能力”实验中,使用规格相同的电加热器加热质量相等的水和食用油。在相同时间内,食用油升高的温度比水多。下列判断正确的是(     ) A.电热丝内能增加是通过电流做功实现的 B.加热过程中,食用油内能的增加量比水多 C.实验结果表明食用油的吸热能力更强 D.水内能增加是因为电热丝把温度传递给水 6.根据表中数据,下列判断正确的是(     ) 物质 熔点/℃ 密度/(kg/m3) 比热容/[J/()] 铁 1535 7.9×103 0.46×103 铜 1083 8.9×103 0.39×103 铝 660 2.7×103 0.88×103 A.用铜质容器可以熔化铁块和铝块 B.体积相同的铁钉和铜钉所含的物质的多少相同 C.质量相等的铁块和铜块降低相同的温度,铁块放出的热量多 D.把铁块切去一半,它的熔点、密度、比热容都变小 7.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 8.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 9.新能源汽车的电池热管理系统中,装有特殊的冷却液,它能在循环过程中快速吸收电池产生的热量,维持电池在适宜温度区间工作。这一过程主要利用了冷却液具有较大的(       ) A.热量 B.温度 C.比热容 D.内能 10.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 素养提升 11.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 12.(25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测)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 13.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)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”)。 (2)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。 (3)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.用两只相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热 迁移创新 14.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),求: (1)CD段水吸收的热量; (2)BC段水吸收的热量; (3)在CE段,水吸收了4.2×105J的热量,水温升高到多少? 15.(25-26九年级上·广东佛山·阶段检测)牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现(小于15°C),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。 (1)物体向周围散热,内能______(选填“增大”“减小”或“不变”) (2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______; A.速度 B.密度 C.功率 D.效率 (3)一个物体温度为30°C,周围环境温度保持20°C不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27°C时,散热快慢为______; (4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30°C,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示(温度低于25°C的图像未画出),降低相同温度时,杯中水与盐水放出的热量之比为______;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为______J/(kg·°C)。 学科网(北京)股份有限公司7 / 14 学科网(北京)股份有限公司 $ 第十章 机械能、内能及其转化 第3节 比热容 课标要点 1. 通过探究,比较不同物质的吸热能力。 2.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性,会用比热容分析解决实际问题。 3.了解物体的导热性及其应用。 学习重难点 重点:通过实验探究不同物质的吸热能力。 难点:理解比热容的概念,以及利用比热容的知识解释有关现象。 知识点 探究影响物体吸收或放出热量多少的因素 【提出问题】质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是否相同,有什么规律? 【实验器材及设计】两个相同的电热器、相同的烧杯两只,质量相同的水和食用油,温度计两支,搅拌器两只,钟表,火柴、天平等。 【实验装置图】 【实验步骤】 取质量相等的水与食用油放入组装好的装置中,记下加热前它们的温度;接通电源,同时对它们加热到相同温度;记下它们升高相同温度所用的时间。 【实验表格】 液体 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min 液体吸热情况 “多”或“少” 水 100 20 55 10 多 食用油 100 20 55 6 少 水 200 食用油 200 【分析论证】 相等质量的水和食用油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比食用油吸收热量多 【实验结论】 质量相同的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量一般是不同的。 实验常考点提醒 1.实验方法:控制变量法和转换法。通过比较加热时间的长短来间接反映吸收热量的多少。 2.实验方案: (1)用相同质量的水和食用油,让它们升高相同的温度,比较加热时间。 (2)用相同质量的水和食用油,给它们加热相同时间,比较升高的温度。 随学随练 1.(2026·黑龙江佳木斯·一模)在探究比较不同物质吸热能力实验中,某实验小组的同学们按图1中实验装置和所说的方法进行了探究:在两个相同的试管中分别装有质量、初温都相同的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热. (1)实验中需要用到的测量仪器有________、______和_______。 (2)实验中用相同的酒精灯的目的是______________________。 (3)按照实验小组的实验方法,请你设计一个科学合理的实验的记录表格。 (4)请你写出另一种实验方法:_____________________________。 【答案】(1) 温度计 天平 停表 (2)在相同时间内使水和沙子吸收相同的热量 (3) 加热的时间t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 … 水的温度t/℃ 沙子的温度t/℃ (4)取质量相同水和沙子用酒精灯加热让它们升高相同的温度,比较加热的时间 【详解】(1)由实验可知,要准确完成本实验,实验中需要用到的测量仪器有测量液体温度的温度计、测量质量的天平和测量时间的秒表。 (2)相同的热源相同时间内放出的热量相同,采用相同的酒精灯加热的目的是:加热相等的时间,吸收的热量相等。 (3)表格中应有加热时间及水和沙子升高的温度,实验数据记录表格如下表所示 加热的时间t/min 1 2 3 4 5 6 7 … 水的温度t/℃ 沙子的温度t/℃ (4)实验可取质量相同水和沙子,比较水和沙子升高相同温度的情况下,加热时间的长短(即吸收热量的多少)来判断吸热能力。 2.(2026九年级上·山西临汾·期末)创新小组为了了解海陆风的成因,他们进行了以下任务。 [任务一]比较水和沙子的吸热能力 (1)如图甲所示,在规格完全相同的两个箱子中装入质量相等且初温相同的水和沙子,用规格相同的白炽灯模拟太阳,对箱中的水和沙子加热,根据实验数据绘制出水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示,由图像可知,________的吸热能力强。 [任务二]模拟海陆风的形成 (2)模拟白天海陆风的形成。取下两个箱子顶部的封口盖,在两个箱子的侧面分别开一个小孔,用一个两端开口的透明细管AB将其连接,点燃一支香放在细管中部,如图丙所示。加热一段时间后,发现香燃烧时产生的白烟从AB管的B端管口冒出。 依据实验现象可推断,在夜间,风是_________(选填“从大海吹向陆地”或“从陆地吹向大海”)的。 【任务三】 (3)由上述实验可知,海陆风的成因与不同物质的比热容存在差异有关。请你列举一个在生产生活中利用了比热容这个特点的实例:_________。 【答案】(1)水 (2)从陆地吹向大海 (3)城市内修建人工湖可以缓解城市热岛效应 【详解】(1)质量相等的水和沙子吸收相同热量时,由图乙可知水升温更慢,说明水的比热容更大,吸热能力更强。 (2)白天沙子升温比水快,温度高、气压低,风从水(大海)吹向沙子(陆地)。夜间放热降温,水比热容大、降温慢,温度更高、气压更低,陆地温度更低、气压更高,风从气压高的陆地吹向气压低的大海。 (3)略。 3.(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。 知识点 比热容 1.比热容定义: 物理学中,将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比,叫作比热容。 比热容在数值上等于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。 2.比热容物理意义: (1)表示物体吸热或放热本领的物理量。 (2)也可以这样理解:物质比热容越大,温度越不容易改变。比热容越小,温度越容易改变。 3.比热容公式: 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。 4.比热容单位: 焦/(千克·摄氏度),符号是J/(kg·℃)。 5.水比热容较大的应用: (1)热水袋:人们常常在热水袋中装入热水用来取暖; (2)汽车发动机水的冷却液:汽车发动机常常用主要成分是水的冷却液来降温; (3)调节地表温度: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。 (4)航天服的液冷服和通风服: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。 6.热量的计算: (1)物体温度升高时,所吸收的热量为: Q吸=cm(t-t0)=cmΔt (2)物体温度降低时,所放出的热量为: Q放=cm(t0-t)=cmΔt t0 表示物体原来的初温度,t 表示物体后来的末温度。 易错点:对比热容的理解 (1)比热容是物质本身的特征,它的大小与物质的种类和物质存在的状态有关; (2)比热容与物体的质量大小、温度的变化以及物质吸热或放热的多少无关; (3)比热容大(小)表示物质吸热本领强(弱),物质温度难以改变(容易改变)。 随学随练 1.关于比热容c = ,下列说法中正确的是(  ) A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的质量越大,它的比热容就越大 C.当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化也大 D.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关 【答案】D 【详解】ABD.比热容是物质自身的性质,与物质种类、物质状态有关,与质量、吸收或放出的热量均无关,故AB错误,D正确; C.根据公式:C=Q/mΔt,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,故C错误。 故选D。 2.(2026·山东威海·模拟预测)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。 3.(2026·北京大兴·二模)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。 4.小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为______J,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】 2.52×104,1.4×103 【解析】由图像可知,水的初温是10℃,16min时的末温是40℃,则水在16min内吸收的热量为 Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J 水16min吸收的热量是2.52×104J,所以水8min吸收的热量为 2.52×104J/2=1.26×104J 由于是用相同的电加热器加热,所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃,根据公式Q液吸=c液m液(t液-t0液)可知,另一种液体的比热容为 c液= = =1.4×103J/(kg·℃) 5.小宇找来了质量相等的水和煤油各一杯,已知它们的比热容之比为2∶1,用电热器各加热一段时间,发现它们升高的温度之比为3∶2,则它们吸收的热量之比为(  ) A.3∶4 B.3∶2 C.2∶1 D.3∶1 【答案】D 【解析】它们吸收的热量之比 故D符合题意,ABC不符合题意。 所以选D。 知识点 导热性 1.导热性: (1)概念:物质传导热量的性能称为导热性。 (2)理解:导热性是物质的一种属性,不同的物质具有不同的导热性。金属的导热性一般比非金属的导热性好,纯金属的导热性通常优于合金材料。 2. 导热性的应用: (1)吸热或放热材料‌‌:在电子设备中,散热片通常使用铜或铝来帮助散发热量,保持设备的稳定运行;例‌如电热器、我国北方地区冬季供暖用的“暖气片”都要使用导热性好金属材料。 (2)保温材料‌:在需要保温的场合,如冰箱、冷藏车等,使用导热性差的材料可以有效隔绝外部热量,保持内部温度稳定‌。 (3)建筑材料‌:在建筑中,选择合适的建筑材料可以影响建筑的保温和隔热效果,从而影响能源消耗和舒适度。 随学随练 1.冬天室外的铁栏杆比木栏杆摸起来更冰冷的原因是铁的(     ) A.密度更大 B.比热容更小 C.导热性更好 D.温度更低 【答案】C 【详解】铁的导热性远好于木头,手接触铁栏杆时,手上的热量会快速通过铁向外传导散失,手的温度下降更快,因此摸起来会感觉更冰冷,故选C。 题型 利用图像分析物质的比热容 解题方法: 1.首先要搞清楚纵横坐标轴表示什么物理量和具体分度值。 2.可以采用以下两种方法分析解决: (1)相同时间比温度 相同加热时间代表两种物质吸收的热量相同,质量相同的不同物质,吸收相同热量后,温度升高越多,比热容越小。 (2)相同温度比时间 升高相同温度比加热时间:质量相同的不同物质,升高相同温度,加热时间越长,吸收热量越多,比热容越大。 活学活用 1.(25-26八年级下·山东济南·期末)如图所示是青岛市和济南市年气温变化曲线,造成两城市温度变化不同的原因分析正确的是(     ) A.实线是青岛的,青岛的海水吸收的热量少 B.实线是济南的,济南的砂石吸收的热量多 C.虚线是青岛的,因为海水的比热容比砂石的大 D.虚线是济南的,因为海水的比热容比砂石的小 【答案】C 【详解】由气温变化曲线得出,实线:气温最高值更高、全年温差更大,是济南;虚线:气温变化平缓、温差更小,是青岛。原因是海水的比热容大于砂石、泥土的比热容,青岛是沿海城市,靠近海,气温年温差小,济南是内陆城市,多砂石、泥土,气温年温差大。故ABD错误,C正确。 故选C。 2.(25-26九年级·台湾·学业考试真题)将甲、乙、丙三个质量相等的金属块,分别以相同的稳定热源加热,其温度T与加热时间t的关系如图。若加热过程中无热量散失,甲、乙、丙的比热容分别为、、,则下列比热的大小关系何者最合理?(     ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】已知三个金属块质量m相等,使用相同稳定热源加热且无热量散失,因此相同加热时间内三个金属块吸收的热量Q相等,根据吸热公式 变形得比热容公式 ,为温度变化量,当Q、m相等时,比热容c与温度变化量ΔT成反比。 从图像读取加热时间时各金属块的温度,计算温度变化量: 甲:初温,末温, 乙:初温,末温, 丙:初温,末温, 可得温度变化关系 结合得到比热容关系: 故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 3.(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)两个相同的容器中分别装有质量相同的甲、乙两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示。下列分析正确的是(     ) A.0—10min内,甲吸收的热量比乙吸收的热量多 B.质量相同的甲、乙液体,乙液体吸收热量多 C.甲、乙两种液体比热容之比为1:2 D.甲的比热容比乙大 【答案】C 【详解】A.因为是同一热源,在相同时间内提供的热量相同,内,甲和乙吸收热量相等,故A错误; B.该选项没有说明“升高相同温度”或“相同时间”,表述不完整,故B错误; C.根据热量公式:得,吸收热量多少看加热时间,已知,若比较升高相同温度,,故C正确; D.由上面计算知,,甲的比热容比乙小,故D错误。 故选C。 4.(2026·四川成都·模拟预测)某实验小组探究晶体熔化的特点,用加热器的高温挡对质量为的固体A均匀加热,用低温挡对质量为的固体B进行均匀加热。实验过程中,每隔相等时间记录一次温度计示数,并观察物质状态。如图为根据实验记录的数据绘制的“温度—时间”图像,实验在标准大气压下进行。已知加热器两个挡位的加热功率之比为,,不计热量损失。下列分析正确的是(  ) A.到时间内固体A不吸收热量 B.物质A处于固态的比热容为液态的2倍 C.固体A比热容与固体B比热容之比为 D.每升高相同的温度两固体吸收的热量不相等 【答案】C 【详解】A.1min到8min是晶体A的熔化过程,晶体熔化时温度不变,但持续吸收热量,故A错误; B.A采用高温挡加热,不计热损失。固态阶段:,,温度变化,由得;液态阶段:,,温度变化,得。两式联立得,即固态比热容是液态的,故B错误; C.求固态A、B的比热容,由得:对A:,其中,;对B:,其中,;代入,,得: 故C正确; D.升高相同温度,吸收热量,则 即,升高相同温度两固体吸收热量相等,故D错误。 故选C。 5.(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。 6.(2026·广东广州·二模)如图甲所示,在绝热容器(容器与外界无热交换)中装有温度为的未知液体A,质量为;将一瓶温度为、质量为的水B放入容器中,忽略瓶子吸收(或放出)热量,忽略液体蒸发等因素的影响,两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。已知,在0至7.8min内,下列说法正确的是(     ) A.液体A与水B之间发生热传递,传递的是温度 B.0至7.8min内,液体A的内能一直在减小 C.液体A的比热容小于水B的比热容 D.水B从降到放出的热量,小于其从降到放出的热量 【答案】C 【详解】A.温度是物体的冷热程度,热传递过程中传递的是热量,故A错误; B.0-7.8min内,A液体的温度一直增大,内能一直增大,故B错误; C.根据热平衡条件,液体吸收的热量等于水放出的热量:,因此根据,我们可以得到 所以,代入 有 已知,所以,因此故C正确; D.根据,两次下降的温度一致,比热容不变,质量不变,因此释放的热量不变,故D错误。 故选 C。 题型 热量的计算 1.热平衡方程: 在热传递过程中,若不计热损失,则Q吸=Q放 也就是,在热传递过程中,如果不考虑热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。 2.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。 3.计算液体的末温时,要考虑液体的沸点,末温不能超过沸点。 活学活用 1.(25-26九年级上·陕西安康·阶段检测)甲、乙两物体的比热容之比为,吸收相同的热量后,甲的温度升高了,乙的温度升高了,则甲、乙的质量之比为(  ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】根据热量公式 ,甲、乙吸收的热量相等,即 代入已知条件:,,可得 则 故ACD不符合题意,B符合题意。 故选 B。 2.甲、乙两物体质量之比为,甲物体温度降低,乙物体温度升高时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲、乙两物体比热容之比是(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】根据可知 则 故BCD不符合题意,A符合题意 故选A。 3.有甲、乙两个金属块,它们的质量之比为,比热容之比为,某段时间内放出的热量之比为,则甲、乙两个金属块的温度变化量之比为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据公式可得,甲、乙两个金属块的温度变化量之比为 故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 4.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] 【答案】;53.5℃ 【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 5.(25-26九年级上·重庆·阶段检测)小凤在家利用热水加热冷牛奶,用质量为1kg、初温为95℃的热水,加热质量为0.84kg、初温为25℃的牛奶。加热一段时间后,热水和牛奶的共同温度为75℃。【】求: (1)水放出的热量; (2)若不计加热过程中的热量散失,求牛奶的比热容。 【答案】(1) (2) 【详解】(1)由题可知,水温度从95℃降至75℃,放出的热量 (2)根据热平衡条件,水放出的热量等于牛奶吸收的热量即,牛奶温度从25℃升至75℃,由可得: 基础通关 1.如图所示为古代蜀地人使用的“夹瓷盏”省油灯,原理是夹层里水的________较大,升高相同温度时吸收更多的热量,可以快速降低油的温度减少油的消耗,此过程水的内能是通过________的方式增加的。 【答案】 比热容 热传递 【详解】[1]水的比热容较大,与相同质量的不同物质比较,升高相同的温度时,水吸收的热量较多。所以在夹层中装水,当油放出热量时,水能够吸收较多热量,从而使油温上升较慢,达到省油的效果。 [2]油的温度高于水,将热量传递给水,所以水通过热传递吸收热量,内能增加。 2.由于陆地和海洋的______不同,使得在相同的天气状况下,它们升温和降温的快慢不同,于是空气对流形成风,海边吹的陆风和海风统称“海陆风”。在晴朗的夏季,如图所示风向一般是在______(选填“白天”或者“夜晚”)出现。 【答案】 比热容 夜晚 【详解】 根据可知,在相同条件下,海水的比热容和陆地砂石的比热容不同,所以温度变化量不同。 由图可知,陆地温度低、气压高,海洋温度高、气压低,晴朗夏季的夜晚,陆地降温速度比海洋快,所以该风向出现在夜晚。 3.初温为30℃、质量为2kg的水温度升高到50℃时,需要吸收的热量为________J,现在将2kg的水倒掉一半,剩下的水的比热容________(选填“变大”“变小”或“不变”);水升高温度后比热容________(选填“改变”或“不变”)。[] 【答案】 不变 不变 【详解】根据可得,吸收的热量为 比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与质量无关,因此倒掉一半水后,剩下的水的比热容不变。 比热容与物质的温度无关,水升高温度后,其种类和状态均未改变,所以比热容不变。 4.甲、乙两物体的比热容之比为2∶1,吸收的热量之比为3∶1时,升高的温度正好相同,则甲、乙两物体的质量之比是________。 【答案】3∶2 【详解】根据吸热公式,变形得到质量的表达式:。 由于甲、乙升高的温度相同,,因此两物体的质量之比为 将,代入上式,计算得:,即甲、乙两物体的质量之比为3∶2。 5.如图所示,在“比较不同物质的吸热能力”实验中,使用规格相同的电加热器加热质量相等的水和食用油。在相同时间内,食用油升高的温度比水多。下列判断正确的是(     ) A.电热丝内能增加是通过电流做功实现的 B.加热过程中,食用油内能的增加量比水多 C.实验结果表明食用油的吸热能力更强 D.水内能增加是因为电热丝把温度传递给水 【答案】A 【详解】A.电流通过电热丝做功,将电能转化为内能,使电热丝温度升高、内能增加,故A正确; BC.由转换法,相同规格的电加热器加热质量相等的水和食用油,其吸热相同,在相同时间内,食用油温度升高得更快,根据公式,食用油的比热容小,即食用油的吸热能力弱,故BC错误; D.水内能增加是因为把热量传递给水,而不是温度,故D错误。 故选A 。 6.根据表中数据,下列判断正确的是(     ) 物质 熔点/℃ 密度/(kg/m3) 比热容/[J/()] 铁 1535 7.9×103 0.46×103 铜 1083 8.9×103 0.39×103 铝 660 2.7×103 0.88×103 A.用铜质容器可以熔化铁块和铝块 B.体积相同的铁钉和铜钉所含的物质的多少相同 C.质量相等的铁块和铜块降低相同的温度,铁块放出的热量多 D.把铁块切去一半,它的熔点、密度、比热容都变小 【答案】C 【详解】A.铜的熔点为1083℃,铁的熔点为1535℃,由于铜的熔点低于铁的熔点,温度达到铁的熔点时铜会先熔化,所以不能用铜质容器熔化铁块,故A错误; B.体积相同的铁钉和铜钉,由于铜的密度大于铁的密度,根据可知,铜钉的质量大于铁钉的质量,即所含物质的多少不同,故B错误; C.质量相等的铁块和铜块降低相同的温度,由于铁的比热容大于铜的比热容,根据可知,铁块放出的热量多,故C正确; D.熔点、密度、比热容都是物质的特性,与物质的质量和体积无关,把铁块切去一半,它的熔点、密度、比热容都不变,故D错误。 故选 C。 7.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。 8.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。 9.新能源汽车的电池热管理系统中,装有特殊的冷却液,它能在循环过程中快速吸收电池产生的热量,维持电池在适宜温度区间工作。这一过程主要利用了冷却液具有较大的(       ) A.热量 B.温度 C.比热容 D.内能 【答案】C 【详解】比热容反映物质吸热能力的强弱,比热容越大的物质,相同质量升高相同温度时,能吸收更多热量,适合作为冷却介质,冷却液需要快速吸收电池产生的热量,正是利用了冷却液比热容较大的特性。 故选C。 10.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。 素养提升 11.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。 12.(25-26九年级上·上海浦东新·阶段检测)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。 13.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)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”)。 (2)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。 (3)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.用两只相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热 【答案】(1) 加热时间的长短 强 (2)A (3)B 【详解】(1)在探究“不同物质的吸热能力”时,我们通常使用相同的加热装置。因为相同的加热装置在相同时间内放出的热量是相等的,所以液体吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来间接反映; 对于质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量越多的物质,说明它容纳热量的本领越大,即吸热能力越强 (2)相同加热时间意味着两种液体吸收的热量相同。在吸收相同热量的情况下,液体A升高的温度比液体B少,根据比热容的概念,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度升高得越慢(升高的温度越小)的物质,其吸热能力越强。即 A 的吸热能力更强。 (3)使用酒精灯加热时,很难保证两只酒精灯的火焰大小完全一致,且酒精灯加热时热量散失较多,受热可能不均匀,导致在相同时间内液体吸收的热量难以做到严格相等。两只规格相同(功率相同)的电加热器,并且将它们浸没在液体中加热。电加热器放出的热量完全被液体吸收(相对封闭),且电加热器的功率稳定,能更好地保证在相同时间内两种液体吸收的热量完全相同,实验结果更准确,故A不符合题意,B符合题意。 故选B。 迁移创新 14.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),求: (1)CD段水吸收的热量; (2)BC段水吸收的热量; (3)在CE段,水吸收了4.2×105J的热量,水温升高到多少? 【答案】(1) (2) (3)100℃ 【详解】(1)由图可知,CD段水的温差 熔化过程中 水吸收的热量 (2)由图可知,BC和CD段加热时间相同,BC段温度不变,但持续吸热,由题可知,相同时间内水和冰吸收的热量相同,则BC段吸收热量 (3)由得,水吸收热量后,水的温度变化 水的末温 标准大气压下,水的沸点是,因此水的末温为100°C。 因此水的温度升高到100°C。 15.(25-26九年级上·广东佛山·阶段检测)牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时,就会向周围环境散热,散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出:物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现(小于15°C),这个结论符合实际散热规律,称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q=k(t物-t环),其中k是散热系数,与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关,如果上述因素相同,不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同,它们降低相同温度需要的时间也不同,根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系,从而可以进行比热容的测量。 (1)物体向周围散热,内能______(选填“增大”“减小”或“不变”) (2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是______; A.速度 B.密度 C.功率 D.效率 (3)一个物体温度为30°C,周围环境温度保持20°C不变,此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到27°C时,散热快慢为______; (4)如图甲所示,用两个同样的保温杯分别装满水和盐水,水和盐水的温度都是30°C,保温杯敞开口,水和盐水温度随时间变化的图像如图乙所示(温度低于25°C的图像未画出),降低相同温度时,杯中水与盐水放出的热量之比为______;已知水的比热容为4.2×103J/(kg·°C),盐水的密度为1.1×103kg/m3,则盐水的比热容为______J/(kg·°C)。 【答案】(1)减少 (2)C (3)0.7q (4) 25:22 【详解】(1)物体向周围散热,温度降低,内能减少。 (2)由题目提供的信息可知,散热快慢的定义是单位时间内散失热量的多少; A.速度的定义是单位时间内通过的路程,故A不符合题意; B.密度的定义是单位体积某种物质的质量,故B不符合题意; C.功率的定义是单位时间内做的功,与散热快慢一样都是描述的单位时间内的能量,故C符合题意; D.效率的定义是有用的能量与总能量之比,故D不符合题意; 故选C。 (3)由题意可知, 解得 由于散热系数k与物体的表面性质、表面积,和物质种类无关,散热系数k不变,则当物体温度降低到27℃时,散热快慢为 (4)[1]因为水和盐水的初温和末温都相同,即 所以此时水和盐水的散热快慢相同,降低相同温度时,水用时25min,盐水用时22min,则水和盐水放出热量之比为 [2]由图可知,水和盐水的体积相同,因为Q放=cmΔt,所以 学科网(北京)股份有限公司2 / 24 学科网(北京)股份有限公司 $

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10.3 比热容(讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
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