1.1 热量 比热容(举一反三·讲义)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册
2026-07-17
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册 |
| 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 | 同步教学-新授课 |
| 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 | 21.96 MB |
| 发布时间 | 2026-07-17 |
| 更新时间 | 2026-07-17 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58857014.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦初中物理“热量 比热容”核心知识点,从热传递现象切入建立热量概念,通过实验探究物质吸放热与质量、温度变化及种类的关系,进而构建比热容定义、公式及应用的知识脉络,提供情景导入、实验设计、例题变式等学习支架。
资料以生活情景(如海滩沙子与海水温度差异)激发兴趣,通过自主实验(水和砂石吸热对比)培养科学探究能力,结合例题变式深化科学思维,课后作业分层设计。课中辅助教师引导学生建构物理观念,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
1.1 热量 比热容
目录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 热量】 2
【知识点2 物质的吸放热与哪些因素有关?】 3
【知识点3 比热容】 7
课后作业 9
模块二 知识精讲
情景导入
盛夏时节,烈日暴晒下的海水和沙子的温度都会升高。当你赤足漫步在海滩(图10-1-1)时,一定会感觉到沙子比海水的温度更高。为什么我们会有这种感受呢?
知识归纳
【知识点1 热量】
1. 热传递
(1)热传递:当你赤足漫步在海滩(图10-1-1)时,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。
(2)对热传递的理解
①发生热传递的条件:不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
②方向:由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分。
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。
3. 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,塑料、橡胶、木材等物质则不容易导热。(最后两空选填“容易”或“不容易”)
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。
【例1】电脑CPU工作会产生大量热量,用两根空心金属管连接CPU与风扇来散热,这两根金属管应具有良好的( )
A.延展性 B.导热性 C.透光性 D.抗腐蚀性
【答案】B
【详解】A.延展性是指物体可以被延展拉伸、压缩的性质,该装置散热不需要利用金属的延展性,故A不符合题意;
B.该装置作用是将CPU工作产生的热量传递到风扇散出,需要金属容易传导热量,因此要求材料具有良好的导热性,故B符合题意;
C.该装置为散热金属管,不需要透光,和透光性无关,故C不符合题意;
D.抗腐蚀性不是该散热过程需要利用的核心性质,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-1】热量
(1)概念:物体通过_________的方式所改变的内能叫热量;
(2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中,内能转移的多少,是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”,不能说某物体含有多少热量,也不能说某物体的热量是多少;
(3)热量的国际单位制单位:_________(J)。
【答案】 热传递 焦耳
【详解】(1)热量是指热传递过程中物体吸收或放出能量的多少。
(3)热量的国际单位是焦耳,符号是J。
【变式1-2】关于热量,下列说法正确的是( )
A.一桶水比一杯水含有的热量多 B.热量是物体具有的能量多少
C.物体内能越多,它具有的热量就越多 D.热量等于热传递过程中物体内能的改变量
【答案】D
【详解】ABC.热量是一个过程量,是指热传递过程中传递能量的多少,描述它的术语是“吸收”或“放出”,不能用“含有”“具有”等词描述,故ABC不符合题意;
D.热量总是从高温物体传递到低温物体,热量只存在于热传递或热交换过程中,因此热量等于热传递过程中物体内能的改变量,故D符合题意。
故选D。
【知识点2 物质的吸放热与哪些因素有关?】
(1)水吸收的热量与哪些因素有关
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)探究不同物质吸收的热量与哪些因素有关
【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。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温度变化/℃
加热时间/min
水
干燥砂石
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。
【实验现象】在上述实验中,要使质量相同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。
【实验结论】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。
(3)用其他装置探究不同物质吸收的热量与哪些因素有关
如图所示,热源用相同规格的电加热器或酒精灯。
【例2】如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相等;
(2)本实验是通过比较______来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
(3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为______J;
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水______的性质。
【答案】 质量 水和煤油升高的温度 水 8.4×103 比热容大
【详解】(1)由于物质吸热多少与质量有关,所以比较水和煤油的吸热能力,需要控制水和煤油的质量相等。
(2)由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量,利用转换法,通过比较水和煤油升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱;
分析数据可知,质量相同的水和煤油加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高的较慢,表明水的吸热能力较强。
(3)水吸收的热量为
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-20℃)=8.4×103J
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水比热容大的性质,在质量相同、升高的温度相同的情况下,水吸收的热量较多,降温效果较好。
【变式2-1】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。
【变式2-2】小明用红外灯照射沙子和水,如图甲,以探究沙子和水的吸热能力。
(1)在两个瓷盘分别装入初温相同且________相等的沙子和水(选填“体积”或“质量”);
(2)用红外灯照射,每隔相同的时间记录一次温度,实验中通过________的方式使物体内能增大的;
(3)实验中是通过比较________来反映沙子和水吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”);
(4)根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示,分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是________,若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,由此可见,水的吸热能力比沙子________(选填“强”或“弱”),物质的这种特性用________这个物理量来描述。
【答案】(1)质量;(2)热传递;(3)加热时间;(4) 沙子;强;比热容
【详解】(1)在探究不同物质吸热升温现象时,根据控制变量法可知,要控制除物质种类外的其他因素相同,所以两个瓷盘内应分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
(2)红外灯照射加热是通过能量转移改变内能,属于热传递。
(3)实验使用相同的热源加热,相同时间内热源放出热量相同,因此用加热时间反映物质吸收热量的多少,属于转换法的应用。
(4)由图乙可知,相同加热时间内,沙子温度升高更快;质量相等的沙子和水,升高相同温度时水吸收热量更多,说明水的吸热能力比沙子强,物理中用比热容描述物质吸热能力的强弱。
【知识点3 比热容】
1. 比热容
(1)定义: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。
(2)定义式: c=
Q表示物质吸收的热量,单位是焦耳(J);m表示物体的质量,单位是千克(kg);
Δt表示升高(或降低)的温度,单位是摄氏度(℃);
c表示物质的比热容,单位是焦/(千克·℃),符号为J/(kg·℃)。
(3)理解比热容
①比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质,比热容一般不同。每种物质的比热容是不变的,与质量、变化的温度、吸收的热量无关,它仅与物质的种类和状态有关(均选填“有关”或“无关”)。
②比热容反映了物质的吸热能力,比热容越大,越不容易升温,也不容易降温。
③单位质量的某种物质,温度降低1°C所放出的热量,与它温度升高1°C所吸收的热量相等,在数值上也等于它的比热容。
(4)运用比热容解释有关现象
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?
上海是沿海地区水较多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。同样的道理,新疆库尔勒属内陆地区,其昼夜温差则较大,所以同一天上海的日温差比新疆库尔勒小。
2. 水的比热容与实际应用
常见物质中水的比热容较大。表明在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。
(1)城市道路通过洒水降温,这是因为水蒸发时要吸收热量。同时,由于水的比热容较大,路面上的水在温度升高时,会吸收大量的热量。
(2)调节地表温度。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。
(3)汽车发动机的冷却剂。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。
汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂
(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(图10-1-7)。
3. 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
【例3】冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是______的冰温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是______J。将一块冰切掉一半,则剩下的冰的比热容将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 1kg 2100 不变
【详解】比热容的物理意义是单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃吸收(或放出)的热量,因此此处应填1kg。
根据冰的比热容数值2.1×103J/(kg·℃),可知对应的热量为,故此处填。
比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与物质的质量无关,所以切掉一半冰后,剩下冰的比热容不变。
【变式3-1】“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,是一句描述新疆地区气候特征的谚语。如图所示,同一天,新疆库尔勒的温度差比上海________(选填“大”或“小”),这是由于新疆地表多为砂石和干泥土________较小(选填“热量”或“比热容”或“热值”),导致白天阳光直射时快速升温,夜间散热时,迅速降温。现有质量和初温都相同的水和砂石,若使它们升高相同的温度,则________吸收的热量较多;若使它们放出相同的热量,则________的温度降低较多。(后面两空均选填“水”或“砂石”)
【答案】 大 比热容 水 砂石
【详解】新疆地表多为砂石和干泥土,比热容较小,所以白天升温快、夜间降温快,温差大;上海是沿海城市,水比热容较大,白天升温慢、夜间降温慢,所以新疆库尔勒的温差比上海大。
质量和初温相同的水和砂石,升高相同温度时,由,可知比热容越大吸收热量越多,所以水吸收的热量较多。
质量和初温相同的水和砂石,若它们放出相同的热量,由,可知比热容越小,温度变化越大,所以砂石的温度降低较多。
【变式3-2】质量为6kg的金属块,温度升高2℃时,吸收的热量是5.52×103J。(此过程不发生物态变化)
(1)该金属块的比热容是多少?
(2)用上述同种金属制成的实心物体,质量为24kg,从温度30℃下降至10℃时(此过程不发生物态变化),它的比热容大小______(选填对应的字母)。
A.等于0.184×103 J/(kg⋅℃) B.等于0.0115×103 J/(kg⋅℃)
C.等于0.46×103 J/(kg⋅℃) D.无法判断
【答案】(1)0.46×103 J/(kg·℃) (2)C
【详解】(1)该金属块的比热容是
(2)比热容是物质的特性,用上述同种金属制成的实心物体,它的比热容大小不变,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
模块三 课后作业
1.下列事例中,没有利用水的比热容较大的特性的是( )
A.城市建造人工湖 B.初春夜晚要向农田灌水
C.夏天中午洒水车洒水降温 D.北方暖气用水作为运输能量的介质
【答案】C
【详解】A、城市建造人工湖来调节气温,即由于水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收相同的热量时,水的温度上升慢,利用了水的比热容较大的特性,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,利用了水的比热容较大的特性,故B不符合题意;
C、夏天中午洒水车洒水降温,这是利用水蒸发吸热来降温的,与水的比热容无关,故C符合题意;
D、由于水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖气用水作为运输能量的介质,利用了水的比热容较大的特性,故D不符合题意。
故选C。
2.沿海城市威海气候宜人,全年平均昼夜温差约为8℃;内陆城市淄博四季分明,全年平均昼夜温差约为13℃。从物理学角度看,这主要是因为海水和砂石具有不同的( )
A.密度 B.热量 C.内能 D.比热容
【答案】D
【详解】沿海地区海水多,水的比热容远大于砂石的比热容。根据热量公式,质量相同的不同物质,吸收或放出相同热量时,比热容越大,温度变化量越小。因此海水的昼夜温度变化比砂石小,使得沿海城市威海的昼夜温差远小于内陆城市淄博。故选D。
3.小明在烈日当空的海边玩耍,他发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这主要是因为海水与沙子相比,海水具有( )
A.较小的密度 B.较大的密度 C.较小的比热容 D.较大的比热容
【答案】D
【详解】根据,可知比热容越大,温度变化越小。相同质量的海水和沙子,吸收相同的日照热量时,海水的比热容比沙子大得多,因此吸收相同热量后,海水升温幅度远小于沙子,所以会出现沙子烫脚、海水冰凉的现象。故选D。
4.湿地被誉为“地球之肾”,具有净化水质、调节空气湿度和区域温度的重要作用。其中,湿地能有效调节周围环境温度,主要是因为湿地中含量丰富的水具有较大的( )
A.密度 B.比热容 C.热量 D.内能
【答案】B
【详解】水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同的热量时,水的温度变化较小。湿地中含有大量的水,在白天,水吸收热量温度升高较慢;夜晚,水放出热量温度降低较慢,从而能有效调节周围环境的温度。故选B。
5. 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。
6.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。
7.质量和材质都相等的五块金属块,将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出一块金属块,将其投入冷水,当达到热平衡后将它从杯中取出,然后将第二块从沸水中取出投入这杯水中。再次达到热平衡后将它从杯中取出,同样的方法依次将另外几块投入水中,最后水的温度升高了40℃。第二种方式:从沸水中同时取出五块金属块投入冷水中,当达到热平衡后将它们从杯中取出,则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是( )
A.升高不足40℃ B.升高超过40℃
C.恰好升高了40℃ D.条件不足,无法判断
【答案】A
【详解】假设两种方式下,水的温度都升高,水的末温度都变成t,比较这两种方式下,金属块放出的热量是否相等。
第一种方式:第一个金属块温度变化量最大,后面的金属块温度变化量逐渐变小,第五个温度变化量最小,第五个的温度变化量为。根据Q=cm Δt,第一个金属块放热最多,第五个金属块放热最少。
第二种方式:五个金属块温度变化量都相同,都等于。根据可知,五个金属块放出的热量相等,都等于第一种方式中第五个金属块放出的热量。所以第一种方式五个金属块放出的热量总和大于第二种方式五个金属块放出的热量总和。说明这两种方式水吸收的热量不相等。
所以,“水的温度都升高”的假设不合理,第一种方式水温能升高,第二种方式水温的变化量不足。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J/(kg·℃)
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较少
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
【答案】C
【详解】A.1千克的水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量,故A错误;
B.比热容反映了物体的吸热或放热能力,与物质种类有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B错误;
C.由表可知,水的比热容大于砂石的比热容,质量相等的水和砂石放出相同的热量,根据可知,水的温度降低得较少,故C正确;
D.由表可知,水的比热容大于煤油的比热容,质量相等的水和煤油都升高1℃,根据Q=cmΔt,水吸收的热量较多,故D错误。
故选C。
9.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】物理学中,热量表示热传递过程中传递能量的多少。
热量用符号Q表示。
热量的单位时焦耳,简称焦,用符号J表示。
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。
10.炎热的夏天,小明在南湖边乘凉。
(1)湖边的石头很烫,但湖水却比石头的温度低,原因是水具有较大的_________。
(2)小明发现,即使在炎热的夏天,植物也不会由于外界温度太高而受到伤害。他想到生物学中植物的蒸腾作用。蒸腾作用是植物体内的水通过叶片变成水蒸气散发到植物体外,相当于发生的物态变化是___________,由于这个过程__________热,所以植物不会受到伤害。
【答案】(1)比热容 (2) 汽化 吸
【详解】(1)根据热量计算公式Q=cm Δt,相同质量的水和石头吸收相同热量时,水的比热容较大,温度变化量更小,因此湖水温度比石头低。
(2)植物体内的液态水变成气态水蒸气,属于液态变为气态的汽化现象;
汽化过程属于吸热过程,会吸收植物及周围的热量,降低植物自身温度,从而避免植物因外界温度过高受到伤害。
11.如图所示是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,表示沿海城市一年气温变化所对应的曲线是______(选填“A”或“B”),这是因为水的______大,吸收或放出相同的热量温度变化更______(选填“大”或“小”)。
【答案】 A 比热容 小
【详解】由于内陆沙石多,沿海水多,沙石的比热容小于水的比热容,根据知,吸收或放出相同的热量,水的温度变化小,所以表示沿海城市一年气温变化所对应的曲线是A。
12.南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为c陶瓷>c铜,从相同大小的火焰吸收相同的热量,________(选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;图乙中a是______(选填“陶瓷”或“铜”)的关系图。
【答案】 陶瓷 铜
【详解】[1]比热容是物质的一种物理性质,表示单位质量的物质温度升高1℃所吸收的热量。在其它条件相同时,比热容越大,吸收相同热量温度升高越小。题中c陶瓷>c铜,说明陶瓷的比热容大于铜。省油灯通过在瓷盏下方夹层注水,利用水的比热容较大(c水>c陶瓷>c铜)来吸收热量,从而降低油的温度。由于陶瓷的比热容大于铜,从相同大小的火焰吸收相同的热量时,陶瓷升高的温度比铜小。瓷盏能更好地保持较低的温度,减少油的蒸发,因此瓷盏比铜盏更省油。
[2]由乙图可知,在其他条件相同时,加热相同时间,a的温度升高的比b快,说明a的比热容比b小。由于陶瓷的比热容大于铜,a应代表铜的关系图。
13. 质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得_______(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是_______(选填“铜”或“铅”)。已知,。
【答案】 少 铜
【详解】由可知,质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,由于铜比铅的比热容大,所以铜比铅的温度升高少。
由Q=cm Δt知,质量相同的铜和铅升高相同的温度,因铜比铅的比热容大,所以铜吸收热量多。
14.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甲所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为____________J/(kg·℃)。
(2)质量相等的铝和铜放出相同的热量,它们降低的温度分别为、,则______(选填“>”“<”或“=”),判断依据为_____________________________。
(3)将质量和初温相等的水分别装入A、B两个不同的保温杯内,在恒温的室内静置,每隔一段时间测出水温,得到的图像,如图乙所示,则A杯中水的比热容__________B杯中水的比热容(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】(1);(2) <;据Q=cm Δt可知,Q、m相同,由图甲,所以;(3)等于
【详解】(1)图甲显示,当温度升高1℃时,100g 煤油吸收的热量为210J ,所以煤油的比热容
(2)由图甲可知,质量均为100g的铝和铜,温度升高1℃时,铝吸收88J热量,铜吸收39J 热量。这说明铝的比热容大于铜的比热容( ),根据 可知,当质量相同的铝和铜放出相同热量时,降低的温度 。
(3)比热容是物质本身的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、体积、温度高低、吸放热多少等无关。A、B两个保温杯内装的都是水,比热容就是相同的。
15. 如图所示,是某兴趣小组自制的模拟风形成的实验装置。在上端开口的两个相同玻璃缸中分别装入质量、初温均相同的水和沙土,其上部水平方向连通透明管AB,同时用相同功率的白炽灯对水和沙土加热来模拟太阳辐射,观察AB管内蚊香燃烧冒出的白烟流动方向。加热一段时间后,白烟会_______(选填“从B向A流动”或“从A向B流动”)。“城市风”是由于人类活动而形成的,存在于城市的市区和郊区之间,也是一种热力环流现象。城市风在白天和晚上的风向是______(选填“相同”或“不相同”)的。
【答案】 从A向B流动 不相同
【详解】由于沙土的比热容比水小,根据Q=cm Δt可知,在相同加热条件下,沙土的温度升高更快,沙土上方空气温度更高,受热膨胀后,密度明显变小,会上升,水面上方空气流过来进行补充,所以白烟会从A向B流动;白天城市中(对应实验中的沙土区域)温度高,空气上升,郊区(对应水面区域)温度低,空气流向城市补充;夜晚郊区(对应实验中的沙土区域)温度高,空气上升,城市(对应水面区域)温度低,空气流向郊区补充,所以城市风在白天和晚上的风向是不同的。
16. 同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”,利用如图所示的实验装置进行实验,并记录数据如下表所示,请你根据表中的数据回答下列问题:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
食用油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
(1)实验中,要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同______的水和食用油(选填“质量”或“体积”);
(2)另外,还应选择两个完全相同的电加热器,选择相同的电加热器目的是为了______;
(3)在此实验中,水和煤油吸收的热量是通过______来反映;
(4)若使水和食用油升高相同的温度,______需要的加热时间更长,初步分析得到结论:______,升高相同的温度,______;
(5)如图是根据实验数据画出的图像,其中图线①表示的是______吸热升温情况。(选填“食用油”或“水”)
【答案】(1)质量;(2)相同时间吸收相同热量;(3)加热时间;(4) 水;质量相等的水和食用油;水比食用油吸收的热量多;(5)食用油
【详解】(1)实验课题是探究不同物质的吸热能力,这里要利用控制变量法,所以要保持水和煤油的质量相同。
(2)选用相同的电加热器目的是:使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
(3)水和煤油吸收的热量的多少是通过加热器加热的时间来表现的,这里利用的是转换法。
(4)由表中实验数据可知,温度都从20℃升高到24℃,水加热时间更长,由此可初步得到结论:使质量相等的水和食用油升高到相同的温度,水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(5)由图可知,温度都从20℃升高到30℃时,①所用的加热时间少,即质量相等,升高的温度相等时①吸热少,结合前面分析结论可知,图线①表示食用油吸热升温情况。
17. 将质量为300g的铅块加热到88℃,然后投入温度为8℃、质量为130g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。已知铅的比热容为0.13×103J/(kg·℃),求:
(1)铅块放出的热量;
(2)煤油的比热容。
【答案】(1) (2)
【详解】(1)铅块放出的热量
(2)因为不计热损失,煤油吸收的热量
煤油的质量为
煤油的温度变化为
煤油的比热容
18. 物理是一门以实验为基础的学科,物理规律的得出离不开探究。本学期学习过程中,同学们经历并参与了多个实验,以下为部分实验的某些环节。为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入______(选填“质量”或“体积”)相同的两种不同液体,实验中吸热多少是通过观察______(选填“温度计的示数”或“加热时间”);
(2)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A吸收的热量______(选填“”“”或“”)B吸收的热量;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是______(选填“A”或“B”);
(3)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用______(选填“A”或“B”)效果比较好。
【答案】(1) 质量;加热时间;(2) <;A;(3)B
【详解】(1)根据比较不同物质的吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,实验中,应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。
实验中用相同的装置加热,根据转换法,实验中吸热多少是通过观察加热时间来比较的。
(2)由图乙可知,两温度计示数都从20℃升高到40℃时,A的加热时间为2min,B的加热时间为3min,实验中吸热多少是通过加热时间来体现的,A的加热时间比B短,所以A吸收的热量小于B吸收的热量。
若使两者吸收相同的热量,即加热相同的时间,如都加热2min,由图乙可知,A的温度变化较大。
(3)B升高相同的温度时吸收热量多,说明B的吸热能力强,所以如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用B效果比较好。
19. 甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为2kg,三个物体的温度都升高1℃,吸收热量的情况如图所示。
(1)甲的比热容为________。
(2)甲、乙、丙三个物体比热容的大小关系正确的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)若乙物体的温度降低1℃,其放出的热量是________J。
【答案】(1)3×103;(2)A;(3)2000
【详解】(1)根据比热容的定义式,从图中可知甲物体质量m甲=1kg,温度升高Δt甲=1℃时吸收的热量Q甲=3000J,则甲的比热容
(2)ABCD.根据比热容的定义式,对于乙物体,m乙=1kg,Δt乙=1℃,从图中知Q乙=2000J,则
对于丙物体,m丙=2kg,Δt丙=1℃,从图中知Q丙=2000J,则
比较可得c甲>c乙>c丙,故A正确,BCD错误。故选A。
(3)因为物体吸收和放出的热量遵循相同的公式,乙物体温度升高1℃吸收2000J热量,那么温度降低1℃放出的热量与升高1℃吸收的热量相等,即为2000J。
20. 如图甲所示,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有100°C的水A,其质量为1kg;把一瓶10°C的酒精B放入该容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到了如图乙中的曲线。假设热水放出的热量全部给酒精吸收了,忽略容器内气压的变化,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。
(1)酒精的沸点为________°C,在10min后,酒精_______(选填“能”或“不能”)持续沸腾;
(2)请计算这瓶酒精B从10°C升温到78°C的过程中吸收的热量为__________J;
(3)能否根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小?如能请写出判断依据,如不能,请说明理由__________________________________。
【答案】(1) 78;不能;(2)8.4×104;(3)从图像中可以知道在前5min内,水降低的温度酒精升高的温度由于热水放出的热量全部被酒精吸收,即,根据可知,因为不知道酒精的质量,所以无法根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小。
【详解】(1)酒精在沸腾后吸热温度不变,由图乙知酒精的沸点为78℃。
根据题意可知,热水放出的热量全部被酒精吸收,且容器是绝热的,酒精达到沸点后,如果没有持续的热量输入,酒精将无法持续沸腾。由图知在10min后,水和酒精的温度相同,都为78℃,酒精不能继续加热,所以酒精不能持续沸腾。
(2)水从100℃,下降到80℃,放出的热量为
由图知这瓶酒精B从10℃升温到78℃的时间等于水从100℃下降到80℃的时间,由于绝热的容器,热传递过程中没有热量损失,所以这瓶酒精B从10℃升温到78℃的过程中吸收的热量等于水从100℃下降到80℃放出的热量,即
(3)见答案。
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1.1 热量 比热容
目录
知识框架 1
知识精讲 1
【知识点1 热量】 2
【知识点2 物质的吸放热与哪些因素有关?】 3
【知识点3 比热容】 5
课后作业 7
模块二 知识精讲
情景导入
盛夏时节,烈日暴晒下的海水和沙子的温度都会升高。当你赤足漫步在海滩(图10-1-1)时,一定会感觉到沙子比海水的温度更高。为什么我们会有这种感受呢?
知识归纳
【知识点1 热量】
1. 热传递
(1)热传递:当你赤足漫步在海滩(图10-1-1)时,能量从温度 的太阳辐射到温度 的沙子,又从沙子传导到温度更低的脚底,这是一种 现象。
(2)对热传递的理解
①发生热传递的条件:不同物体或同一物体的不同部分之间存在 。
②方向:由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分。
2. 热量
在物理学中,把物体在热传递过程中吸收或 能量的多少称为 。热量通常用 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 ,符号是 。
3. 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 。
大量实验表明,不同物质的导热性一般 。铜、铁、铝等(金属)物质 导热,塑料、橡胶、木材等物质则 导热。(最后两空选填“容易”或“不容易”)
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。
【例1】电脑CPU工作会产生大量热量,用两根空心金属管连接CPU与风扇来散热,这两根金属管应具有良好的( )
A.延展性 B.导热性 C.透光性 D.抗腐蚀性
【变式1-1】热量
(1)概念:物体通过_________的方式所改变的内能叫热量;
(2)热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中,内能转移的多少,是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”,不能说某物体含有多少热量,也不能说某物体的热量是多少;
(3)热量的国际单位制单位:_________(J)。
【变式1-2】关于热量,下列说法正确的是( )
A.一桶水比一杯水含有的热量多 B.热量是物体具有的能量多少
C.物体内能越多,它具有的热量就越多 D.热量等于热传递过程中物体内能的改变量
【知识点2 物质的吸放热与哪些因素有关?】
(1)水吸收的热量与哪些因素有关
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, 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 越大,吸收的热量越多。
(2)探究不同物质吸收的热量与哪些因素有关
【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。
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温度变化/℃
加热时间/min
水
干燥砂石
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。
【实验现象】在上述实验中,要使质量相同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。
【实验结论】大量实验表明:
物质吸收或放出的热量与物质的 、升高或降低的 ,以及物质的 有关。
(3)用其他装置探究不同物质吸收的热量与哪些因素有关
如图所示,热源用相同规格的电加热器或酒精灯。
【例2】如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
4
30
煤油
20
4
40
(1)实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相等;
(2)本实验是通过比较______来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
(3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为______J;
(4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水______的性质。
【变式2-1】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
【变式2-2】小明用红外灯照射沙子和水,如图甲,以探究沙子和水的吸热能力。
(1)在两个瓷盘分别装入初温相同且________相等的沙子和水(选填“体积”或“质量”);
(2)用红外灯照射,每隔相同的时间记录一次温度,实验中通过________的方式使物体内能增大的;
(3)实验中是通过比较________来反映沙子和水吸收热量的多少(选填“升高的温度”或“加热时间”);
(4)根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,如图乙所示,分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,升温较快的是________,若使两者升高相同的温度,则水吸收的热量较多,由此可见,水的吸热能力比沙子________(选填“强”或“弱”),物质的这种特性用________这个物理量来描述。
【知识点3 比热容】
1. 比热容
(1)定义: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。
(2)定义式: c= 。
Q表示物质吸收的热量,单位是焦耳(J);m表示物体的质量,单位是千克(kg);
Δt表示升高(或降低)的温度,单位是摄氏度(℃);
c表示物质的比热容,单位是 ,符号为J/(kg·℃)。
(3)理解比热容
①比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质,比热容一般不同。每种物质的比热容是不变的,与质量、变化的温度、吸收的热量 ,它仅与物质的种类和状态 (均选填“有关”或“无关”)。
②比热容反映了物质的吸热能力,比热容越大,越不容易升温,也不容易降温。
③单位质量的某种物质,温度降低1°C所放出的热量,与它温度升高1°C所吸收的热量相等,在数值上也等于它的 。
(4)运用比热容解释有关现象
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?
上海是沿海地区水较多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的 ;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的 ,使得沿海地区昼夜的温差 。同样的道理,新疆库尔勒属内陆地区,其昼夜温差则较大,所以同一天上海的日温差比新疆库尔勒小。
2. 水的比热容与实际应用
常见物质中水的比热容较大。表明在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。
(1)城市道路通过洒水降温,这是因为水蒸发时要吸收热量。同时,由于水的比热容较大,路面上的水在温度升高时,会吸收大量的热量。
(2)调节地表温度。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。
(3)汽车发动机的冷却剂。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。
汽车发动机常用乙二醇水溶液作冷却剂
(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(图10-1-7)。
3. 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
【例3】冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是______的冰温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量是______J。将一块冰切掉一半,则剩下的冰的比热容将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【变式3-1】“早穿棉袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,是一句描述新疆地区气候特征的谚语。如图所示,同一天,新疆库尔勒的温度差比上海________(选填“大”或“小”),这是由于新疆地表多为砂石和干泥土________较小(选填“热量”或“比热容”或“热值”),导致白天阳光直射时快速升温,夜间散热时,迅速降温。现有质量和初温都相同的水和砂石,若使它们升高相同的温度,则________吸收的热量较多;若使它们放出相同的热量,则________的温度降低较多。(后面两空均选填“水”或“砂石”)
【变式3-2】质量为6kg的金属块,温度升高2℃时,吸收的热量是5.52×103J。(此过程不发生物态变化)
(1)该金属块的比热容是多少?
(2)用上述同种金属制成的实心物体,质量为24kg,从温度30℃下降至10℃时(此过程不发生物态变化),它的比热容大小______(选填对应的字母)。
A.等于0.184×103 J/(kg⋅℃) B.等于0.0115×103 J/(kg⋅℃)
C.等于0.46×103 J/(kg⋅℃) D.无法判断
模块三 课后作业
1.下列事例中,没有利用水的比热容较大的特性的是( )
A.城市建造人工湖 B.初春夜晚要向农田灌水
C.夏天中午洒水车洒水降温 D.北方暖气用水作为运输能量的介质
2.沿海城市威海气候宜人,全年平均昼夜温差约为8℃;内陆城市淄博四季分明,全年平均昼夜温差约为13℃。从物理学角度看,这主要是因为海水和砂石具有不同的( )
A.密度 B.热量 C.内能 D.比热容
3.小明在烈日当空的海边玩耍,他发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的。这主要是因为海水与沙子相比,海水具有( )
A.较小的密度 B.较大的密度 C.较小的比热容 D.较大的比热容
4.湿地被誉为“地球之肾”,具有净化水质、调节空气湿度和区域温度的重要作用。其中,湿地能有效调节周围环境温度,主要是因为湿地中含量丰富的水具有较大的( )
A.密度 B.比热容 C.热量 D.内能
5. 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
6.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
7.质量和材质都相等的五块金属块,将它们放入沸水中,一段时间后温度均达到100℃,然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中,使冷水升温。第一种方式:先从沸水中取出一块金属块,将其投入冷水,当达到热平衡后将它从杯中取出,然后将第二块从沸水中取出投入这杯水中。再次达到热平衡后将它从杯中取出,同样的方法依次将另外几块投入水中,最后水的温度升高了40℃。第二种方式:从沸水中同时取出五块金属块投入冷水中,当达到热平衡后将它们从杯中取出,则在第二种方式下,这杯冷水温度的变化是( )
A.升高不足40℃ B.升高超过40℃
C.恰好升高了40℃ D.条件不足,无法判断
8.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/J/(kg·℃)
水
4.2×103
煤油
2.1×103
砂石
约0.92×103
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较少
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
9.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”)
10.炎热的夏天,小明在南湖边乘凉。
(1)湖边的石头很烫,但湖水却比石头的温度低,原因是水具有较大的_________。
(2)小明发现,即使在炎热的夏天,植物也不会由于外界温度太高而受到伤害。他想到生物学中植物的蒸腾作用。蒸腾作用是植物体内的水通过叶片变成水蒸气散发到植物体外,相当于发生的物态变化是___________,由于这个过程__________热,所以植物不会受到伤害。
11.如图所示是同一纬度某一沿海城市和某一内陆城市的年气温变化曲线,表示沿海城市一年气温变化所对应的曲线是______(选填“A”或“B”),这是因为水的______大,吸收或放出相同的热量温度变化更______(选填“大”或“小”)。
12.南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说:“书灯勿用铜盏,惟瓷盏最省油。蜀中有夹瓷盏,注水于唇窍中,可省油之半。”如图甲所示是省油灯,瓷盏比铜盏省油是因为c陶瓷>c铜,从相同大小的火焰吸收相同的热量,________(选填“陶瓷”或“铜”)升高的温度比较小,从而使盏和油的温度不会太高;图乙中a是______(选填“陶瓷”或“铜”)的关系图。
13. 质量相同的铜和铅吸收的相同的热量时,铜比铅的温度升高得_______(选填“多”或“少”);质量相同的铜和铅升高相同的温度,吸收热量多的是_______(选填“铜”或“铅”)。已知,。
14.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甲所示。请根据图中信息回答以下问题。
(1)煤油的比热容为____________J/(kg·℃)。
(2)质量相等的铝和铜放出相同的热量,它们降低的温度分别为、,则______(选填“>”“<”或“=”),判断依据为_____________________________。
(3)将质量和初温相等的水分别装入A、B两个不同的保温杯内,在恒温的室内静置,每隔一段时间测出水温,得到的图像,如图乙所示,则A杯中水的比热容__________B杯中水的比热容(选填“大于”“小于”或“等于”)。
15. 如图所示,是某兴趣小组自制的模拟风形成的实验装置。在上端开口的两个相同玻璃缸中分别装入质量、初温均相同的水和沙土,其上部水平方向连通透明管AB,同时用相同功率的白炽灯对水和沙土加热来模拟太阳辐射,观察AB管内蚊香燃烧冒出的白烟流动方向。加热一段时间后,白烟会_______(选填“从B向A流动”或“从A向B流动”)。“城市风”是由于人类活动而形成的,存在于城市的市区和郊区之间,也是一种热力环流现象。城市风在白天和晚上的风向是______(选填“相同”或“不相同”)的。
16. 同学们为了“探究物体吸收的热量与物质种类的关系”,利用如图所示的实验装置进行实验,并记录数据如下表所示,请你根据表中的数据回答下列问题:
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
水的温度/℃
20
22
24
26
28
30
32
34
食用油的温度/℃
20
24
28
32
36
40
44
48
(1)实验中,要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同______的水和食用油(选填“质量”或“体积”);
(2)另外,还应选择两个完全相同的电加热器,选择相同的电加热器目的是为了______;
(3)在此实验中,水和煤油吸收的热量是通过______来反映;
(4)若使水和食用油升高相同的温度,______需要的加热时间更长,初步分析得到结论:______,升高相同的温度,______;
(5)如图是根据实验数据画出的图像,其中图线①表示的是______吸热升温情况。(选填“食用油”或“水”)
17. 将质量为300g的铅块加热到88℃,然后投入温度为8℃、质量为130g的煤油中,测出混合后煤油的最高温度为18℃,不计热损失。已知铅的比热容为0.13×103J/(kg·℃),求:
(1)铅块放出的热量;
(2)煤油的比热容。
18. 物理是一门以实验为基础的学科,物理规律的得出离不开探究。本学期学习过程中,同学们经历并参与了多个实验,以下为部分实验的某些环节。为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入______(选填“质量”或“体积”)相同的两种不同液体,实验中吸热多少是通过观察______(选填“温度计的示数”或“加热时间”);
(2)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A吸收的热量______(选填“”“”或“”)B吸收的热量;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是______(选填“A”或“B”);
(3)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用______(选填“A”或“B”)效果比较好。
19. 甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为2kg,三个物体的温度都升高1℃,吸收热量的情况如图所示。
(1)甲的比热容为________。
(2)甲、乙、丙三个物体比热容的大小关系正确的是________(填字母)。
A. B.
C. D.
(3)若乙物体的温度降低1℃,其放出的热量是________J。
20. 如图甲所示,在绝热的容器(容器内部不与容器外部发生热传递)中装有100°C的水A,其质量为1kg;把一瓶10°C的酒精B放入该容器后,利用温度传感器测量它们的温度变化,得到了如图乙中的曲线。假设热水放出的热量全部给酒精吸收了,忽略容器内气压的变化,水的比热容
c水=4.2×103J/(kg·℃)。
(1)酒精的沸点为________°C,在10min后,酒精_______(选填“能”或“不能”)持续沸腾;
(2)请计算这瓶酒精B从10°C升温到78°C的过程中吸收的热量为__________J;
(3)能否根据本次实验提供的信息,判断酒精与水的比热容大小?如能请写出判断依据,如不能,请说明理由__________________________________。
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