内容正文:
第十三章
内能
第1节热量
比热容
第1课时热量
比热容
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色重点实验讲解
一、热量
【实验名称】比较不同物质吸热的情况。
1.定义:在热传递过程中,传递的热的多
【提出问题】物质在温度升高时吸收热量
少叫作热量。
的多少跟哪些因素有关?
2.单位:焦耳(J)。
【猜想与假设】物质在温度升高时吸收热量
3.物质吸收热量的多少与物质的种类、物
的多少可能跟物质的种类有关,也可能跟物质
质的质量及物质升高的温度有关。
的质量有关,还可能跟物质升高的温度有关。
二、比热容(高频考点:10年8考)
【设计实验与制订计划】
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升
高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质
1.研究方法:控制变量法和转换法。
量和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比
2.实验器材:水、煤油、两个相同的加热器(酒
热容。比热容用符号c表示。
精灯)、两个相同的烧杯、温度计、天平、秽表、铁架
2.公式:c=Q
台、搅拌器等。实验装置如下列图片所示。
m△t
搅拌器
搅拌器
其中:c表示比热容,Q表示吸收(或放出)
温度计
温度计
煤油
的热量,m表示物质的质量,△t表示物质升高
(或降低)的温度。
3.单位:焦/(千克·摄氏度),符号为J/
(kg·℃),读作“焦每千克摄氏度”。
【进行实验与收集证据】
4.物理意义:表示物质吸热或放热的幸
1.实验过程
领。不同物质的比热容一般不相同,比热容是
(1)用天平称取100g水和100g煤油,分
物质的一种性质。水的比热容较大,是4.2×
别装入烧杯中。
103J/(kg·℃),表示“质量为1kg的水,温度
(2)用温度计分别测量水和煤油的初温。
升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是
(3)用两个相同的加热器(酒精灯)给水和
4.2×103J”。
煤油加热,每隔1min用温度计记录一次水和
名师点睛
煤油的温度。
比热容是物质自身的一种性质,它反映
2.实验表格
了不同物质吸、放热能力的大小,与物质的
加热时间/min
0
2
3
种类和状态有关,与物质的质量和是否吸、
水的温度/℃
放热及温度的变化均无关。
煤油的温度/℃
兴“10年8考”表示江西中考物理近10年考查该知识点8次,以此类推。
上册第十三章
【实验结论】质量相同的不同物质,升高相
加热时间/min
0
1
2
3
4
同的温度时,吸收的热量不同,吸收热量多的,
沙子的温度/℃
10
18
26
34
42
50
吸热能力强。
水的温度/℃
101418
2226
30
已经典例题剖析
(1)安装图中所示实验器材时
【例】为了研究不同物质的吸热能力,小明
(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯。若发
用铁夹将温度传感器及分别盛有
(选
现温度计玻璃泡与烧杯底接触,应将
填“体积”或“质量”)相同的甲、乙两种液体的
(选填“A向上”或“B向下”)调整。
两支试管固定在铁架台上,温度传感器的探头
(2)实验前应确保烧杯中的沙子和水的初
与液体接触良好,温度传感器通过数据采集线
温
相同。选用相同酒精灯加
与计算机相连接。整个装置如图a,液体温度
热的目的是使沙子和水在相同时间内
随时间变化的关系如图b所示。分析图像可
(3)通过实验获得上表所示的实验数据,加热
知,
液体的吸热能力强。
温度℃
至第3min时,发现沙子的温度比水高,此时
数据采集线
60
沙子吸收的热量
(选填“大于”
50
40
“小于”或“等于”)水吸收的热量。分析实验数
温度
传感器
30
据可知,沙子的吸热能力比水更
(选
红外
20
加热器
填“强”或“弱”)。物理学中常用
1
0246810时间/min
6
(填物理量名称)来描述物质的吸热能力。
【解题点拨】比较物质吸热能力的两种方
考点②比热容
法:①使相同质量的不同物质升高相同的温
2.冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃),它的物
度,比较吸收的热量(比较加热时间),吸收热
理意义是质量为1kg的冰温度升高1℃时
量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质
吸收的热量是
J。将一块
吸收相同的热量(加热相同的时间),比较温度
冰切去一半,则剩余一半冰的比热容将
的变化,温度变化小的吸热能力强。
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
参考答案。【例】质量
U
变式小伟接了一杯温水。小伟的以下
已课内基础闯关
行为可以改变水的比热容的是()
考点①比较不同物质吸热的情况
A.小伟喝掉了半杯水
B.小伟忘喝水,导致水变凉了
1.(2025一2026赣州于都期中)在“比较不同物
C.小伟觉得水温不够,又加了少量热水
质的吸热情况”的实验中,实验装置如下图
D.小伟要做熔化实验,将水凝固成了冰
所示(两套装置完全相同)。
玻璃棒
玻璃棒
已课外拓展提高
一、填空题
沙子
1.(2025威海,有改动)在两个相同石锅内分别
添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相
九年级物理RJ版
同热源加热,
(选填“高汤”或
加热时间/min
0
2
3
4
“清水”)升温较快;在清水沸腾后关火,发现
水的温度/℃
30
34
38
42
46
清水继续沸腾一段时间,说明石锅温度
煤油的温度/℃
10
18
26
34
42
(选填“高于”“低于”“等于”)清水
温度/℃
的温度。(c高汤<c水)
玻
2.若质量为2kg的某种物质的温度从20℃升高
榨
26
到40℃,吸收的热量是1.84×101J,则该物质
18
的比热容为
J/(kg·℃)。
0123
45时间/min
如果该物质再吸收1.84×104J的热量(状
态不发生改变),则该物质的比热容将
(1)实验中需要的测量工具除了秒表、温度
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
计,还应该有
;根据甲、乙两幅
二、选择题
图可判断图
(选填“甲”或“乙”)
3.图甲是探究不同物质吸热升温的现象的实
烧杯中的液体为煤油。(水的密度大于煤油
验装置,两个相同的易拉罐中分别装有质量
的密度)
和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装
(2)分析表中实验数据,可得出结论:质量相
置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与
同的水和煤油,升高相同的温度时,
加热时间的关系图像如图乙所示。下列说
吸收的热量多,所以
的吸热
法正确的是
)
能力强。
温度/℃
(3)图丙中的①是煤油加热时温度随时间变
化的图线。如果将初温相同的煤油,质量增
铁倦
加到原来的2倍,用相同的酒精灯加热,不
考虑热损失,再绘制出一条温度随时间变化
加热时间/min
)
的图线,该图线应为图丙中的
A.组装器材时,先固定上面铁圈的位置
(选填“①”“②”或“③”)。
B.升高相同温度,a液体吸收的热量更多
已核心素养提升
-=0
C.a液体的比热容小于b液体的比热容
科学思维如下列图片所示,设相同时间内
D.加热相同时间,b液体比a液体的温度升
物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰
高得多
熔化规律的是图
(选填“甲”或
三、实验与探究题
“乙”)。这是因为c冰
(选填“>”
4.科学探究在“探究相同质量的不同物质在
“<”或“=”)c水,所以相同时间内
升高相同温度时,吸收热量的多少是否相
(选填“冰”或“水”)升温更快。
同”的实验中,小明在图甲、乙所示的相同的
+温度/℃
↑温度℃
10
10H
烧杯中分别倒入相同质量的水和煤油,并使
7时间/min
7时间/min
用完全相同的酒精灯进行加热,测得的实验
数据如下表所示:
上册第十三章详解
第十三章内能
第1节热量比热容
第1课时热量比热容
>课内基础闯关
1.(1)需要A向上(2)质量吸收的热量相等
(3)等于弱比热容
2.2.1×103不变变式D
巴课外拓展提高
1.高汤高于
2.0.46×103不变【解析】根据比热容的定义可知,
该物质的比热容c=Q:
1.84×10J
mA=2kgX(40C-20℃)=
0.46×103J/(kg·℃)。比热容是物质的一种性质,
它的大小与物质的种类有关,与物质吸热的多少无
关,故该物质继续吸收热量后,其比热容不变。
3.C【解析】实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要先
调整好下面铁圈的高度,然后根据温度计的使用规则
调整好上面铁圈的高度,因此要按照自下而上的顺序
组装器材,A错误。由题图乙可知,相同质量的a、b
两种液体升高相同的温度,b液体的加热时间长,即b
液体吸收的热量多,故b液体的比热容比α液体的
大,B错误,C正确。由题图乙可知,加热时间相同时,
a液体比b液体的温度升高得多,故D错误。
4.(1)天平乙(2)水水(3)③
【解析】(1)本实验中需要用秒表测量加热时间,用温
度计测量温度,用天平测量两种液体的质量。比较两
个烧杯中的液体体积,图乙烧杯中的液体体积大,由
于水的密度大于煤油的密度,因此图乙烧杯中的液体
为煤油。(2)由表中数据可知,水和煤油的温度都升
高8℃时,水的加热时间为2mim,煤油的加热时间为
1min,故升高相同的温度,水吸收的热量多,水的吸热
能力强。(3)用相同的酒精灯给质量不同的同种液体
加热时,液体的质量越大,液体升温越慢,故当煤油的
质量增加到原来的2倍时,其温度随时间变化的图线
应为图丙中的③。
心核心素养提升
乙<冰【解析】晶体熔化时,继续吸热,温度保
持不变。冰熔化前为固态的冰,熔化后为液态的水,
由于水的比热容大于冰的比热容,因此质量相同的水
和冰,在吸收相同的热量时,水的温度升高少,冰的温
度升高多。
详析
第2课时
比热容的应用和热量的计算
课内基础闯关
1.比热容多2.B
3.16.72×10【解析】用水来冷却热牛奶,热牛奶
的温度逐渐降低,所以热牛奶的温度随时间变化的曲
线应是I。由图乙可知,牛奶在水中冷却后的温度恒
定在18℃,所以在冷却过程中,水吸收的热量Q魔=
c水m水(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×2kgX
(18℃-10℃)=6.72×10J。
4.解:(1)牛奶吸收的热量
Q假=c好m奶△tn=2.1X103J/(kg·℃)×0.2kgX
(45℃-15℃)=1.26×104J
(2)包装袋吸热及其他热损失不计,则Q暖=Q做,所以
需要热水的质量至少为m本=Q:
Q
C水△1求C水△l水
1.26×10J
4.2X10J/(kg·℃)×(60℃-45℃)=0.2kg
®课外拓展提高
1.少铜2.海风甲
变式A【解析】海水的比热容比陆地的大,白天太阳
照射时,海面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空
气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,
所以白天风力发电机旋翼朝向大海,如题图乙所示:
晚上,气温下降,海面温度下降得慢,温度高一些,热
空气上升,冷空气补充,风从陆地吹向海面,形成陆
风,所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地,如题图丙所
示。故A正确
3.B
4.C【解析】假如水的比热容变小,且变得比其他物质
小,根据△=Q可知,沿海地区比内陆地区昼夜温差
cm
大,A不符合题意。烧开一壶水需要的热量减少,烧
开一壶水所用时间比原来短,B不符合题意。海水比
沙子的比热容小,吸收相同的热量,海水升高的温度
多,海水比沙子烫,C符合题意。与其他物质相比,相
同情况下,水吸收或放出的热量较少,暖气不会用水
作为传热的介质,D不符合题意。
5.BC【解析】若m。=m6,吸收相同的热量时,a的温度
升高幅度大,由cm冬,可知,a的比热容小于b的B
热容,A错误,B正确。若c。=c6,吸收相同的热量时,
a的温度升高幅度大,由c=
Q可知,a的质量小于b
的质量,C正确,D错误。
上册详解详析