第三节 比热容(举一反三·讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-08-03
|
2份
|
42页
|
81人阅读
|
2人下载
精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第三节 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 | 2.53 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 周 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59067136.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦初中物理“比热容”核心知识点,从海边昼夜温差现象导入,通过实验探究影响物质吸放热的因素,系统梳理比热容的定义、公式(Q=cmΔt)、物理意义及应用,构建“现象-探究-概念-应用-计算”的完整学习支架。
以生活情景激发兴趣,实验设计(如比较水与食用油吸热)渗透控制变量法和转换法,培养科学探究与科学思维能力。结合牛奶沸腾、热岛效应等实例强化物理观念,分层作业助力课后巩固,有效提升教学效果与学生知识掌握度。
内容正文:
第三节 比热容
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+5个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
假期到海边旅行的时候我发现一个有趣的现象:白天,我们在沙滩上玩耍时,脚下的沙子热得发烫,可海水却依旧清凉;到了夜晚,沙子很快就凉了下来,海水却还是暖暖的。
【回答】白天海水凉,沙滩烫脚。傍晚沙滩凉,海水却还暖暖的。
【追问】同样的太阳照射下,为什么沙子和水的温度不同?这与物质的吸(放)热能力有关。
知识归纳
【知识点1 影响物体吸收或放出热量多少的因素】
1. 相同质量的水和食用油,当升高相同的温度时,吸收的热量不相同(选填“相同”、“不相同”)。
2.在探究不同物质的吸热能力实验中,我们用到了转换法:
①升高相同的温度时,通过比较加热时间长短来判断物体的吸热能力;
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力。
3. 比热容:①比热容是用来比较物质吸热能力的物理量。
②定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。
③单位:J/(kg·℃), 读作焦每千克摄氏度。
④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。
4.物体吸收或放出的热量与物体的质量、升高或降低的温度、物质的种类有关。
计算物体吸热的公式:Q吸=cm (t-t0) =cmΔt,计算物体放热的公式:Q放=cm (t0-t) =cmΔt。
【例1】如图所示,小佳同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况。
(1)为了便于比较,实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器,目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量 (填“相等”或“不相等”),从而通过 (填“温度计示数”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少。
(2)小佳在两只烧杯中应分别装入质量 (填“相等”或“不相等”)的水和食用油。
(3)小佳每隔2min测量一次水和食用油的温度,将实验数据记录在表中。分析数据可知,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热 (填“更长”或“更短”)的时间,此时水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
温度/℃
水
0
5
10
15
20
25
食用油
0
10
20
30
40
50
(4)小佳同学由此可以判断出 的比热容较大。(选填“水”或“食用油”)
【答案】(1)相等;加热时间;(2)相等;(3)更长;大于;(4)水。
【解析】(1)为了便于比较,实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器,由转换法,目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量相等,从而通过加热时间来反映吸收热量的多少。
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,故小佳在两只烧杯中应分别装入质量相等的水和食用油。
(3)分析表中数据可知,加热相同时间,水升温慢,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热更长的时间,由转换法,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(4)根据(3)可知,水的比热容较大。
【变式1-1】如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b强
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b弱
【答案】D
【解析】A、加热器a、b规格相同,经过相同的时间,产生的热量相同,故A错误;
B、比热容是物质的一种特性,与物体质量、温度高低、吸放热多少都没有关系,吸热能力不受外界条件影响,故B错误;
C.升高相同温度a所用时间比b少,则吸收热量比b少,所以a的吸热能力比b弱,故C不符合题意;
D.由乙图可知,相同时间内吸收热量相同,a升高的温度比b多,则a的吸热能力比b弱,故D符合题意。故选:D。
【变式1-2】(2026•广东深圳期末)为比较实验室中煤油和盐水吸热的情况,小明利用如图甲所示装置进行探究。
(1)在两个相同的烧杯中分别倒入 (选填“质量”或“体积”)和初温均相同的煤油和盐水;为使两烧杯中的液体每秒吸收的热量相同,应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的两个电加热器进行加热;
(2)实验过程中,小明用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度,并将数据记录在表中;
物质
初温
加热时间
末温
煤油
20
5
35
盐水
20
5
30
(3)分析实验数据时,小明发现表格的设计存在不足,即各物理量的记录缺少 ;
(4)分析表中数据,小明只需要比较两液体 (选填“加热时间”或“升高的温度”)便可判断 (选填“煤油”或“盐水”)的吸热能力较强;已知煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃),则该盐水的比热容为 J/(kg•℃);
(5)实验结束后,小明又用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量多少与质量大小的关系。得到了如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化关系图像。由图像可知 (选填“A”或“B”)图像对应水的质量较大。
【答案】(1)质量;相同;(3)单位;(4)升高的温度;盐水;3.15×103;(5)B。
【解析】(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同(不同物质密度不同,根据m=ρV,体积相同的不同物质质量不同),故在两个相同的烧杯中分别倒入质量和初温均相同的煤油和盐水;
根据转换法,为使两烧杯中的液体每秒吸收的热量相同,应选择规格相同的两个电加热器进行加热;
(3)分析实验数据时,小明发现表格的设计存在不足,即各物理量的记录缺少 单位;
(4)分析表中数据,加热时间相同,吸热相同,盐水升高的温度为30℃﹣20℃=10℃
煤油升高的温度为35℃﹣20℃=15℃
盐水升温慢,故小明只需要比较两液体升高的温度便可判断盐水的吸热能力较强;
根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,已知煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃),则该盐水的比热容为
c2.1×103J/(kg•℃)=3.15×103J/(kg•℃);
(5)根据如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化关系图像知,升高相同的温度,B加热时间长,B图像对应水的质量较大。
【知识点2 比热容】
1. 比热容
(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。
(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(℃)
吸热时Δt =t末温- t0 放热时Δt=t0-t末温
c表示物质的比热容,单位是焦/(千克·℃),符号:J/(kg·℃)
(3)比热容的物理意义:如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。表示的物理意义:1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J。
(4)根据比热容公式计算其他物理量
计算物体吸收或放出的热量:Q=cmΔt;
计算物体升高或降低的温度:Δt=Q /cm;
计算物体的质量:m=Q /cΔt。
(5)比热容的理解
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。每种物质都有自己的比热容,与质量、温度、吸收的热量无关,它仅与物质的种类和状态有关(选填“有”或“无”)。
②比热容反映了物质的吸(放)热能力,在质量相等、温度的变化量相等时,物质的比热容越大,吸收或放出的热量越多。
【例2】(2026•山东烟台期末)在标准大气压下,某品牌牛奶的沸点是100.7℃。加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾。能解释题干所描述现象的是( )
A.牛奶的比热容大,质量相同,升高温度相同时,牛奶吸收热量比水少
B.牛奶的比热容小,质量相同,吸收热量相同时,牛奶温度升高的少
C.水的比热容大,质量相同,升高温度相同时,水吸收热量比牛奶多
D.水的比热容小,质量相同,吸收热量相同时,水温度升高的多
【答案】C
【解析】已知加热条件相同,意味着相同时间内水和牛奶吸收的热量相等。且水和牛奶质量相等、初温相同,牛奶比水先沸腾,在标准大气压下,水的沸点为100℃,某品牌牛奶的沸点是100.7℃。所以牛奶达到沸点时升高的温度比水达到沸点时升高的温度大,且所用的时间少,故牛奶达到沸腾吸收的热量比水少。根据Q=cmΔt可知,水的比热容比牛奶大。
A.牛奶比热容小,质量相同,升高温度相同时,根据Q=cmΔt,牛奶吸收热量比水少,故A错误;
B.牛奶比热容小,质量相同,吸收热量相同时,根据Q=cmΔt,牛奶温度升高的多,故B错误;
C.水的比热容大,质量相同,升高温度相同时,根据Q=cmΔt,水吸收热量比牛奶多,故C正确;
D.水的比热容大,质量相同,吸收热量相同时,根据Q=cmΔt,水温度升高的少,D错误。故选:C。
【变式2-1】【例题2】关于比热容,下列说法中错误的是( )
A.比热容可用来鉴别物质
B.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂
C.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
D.沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大
【答案】B
【解析】物质吸收热量的多少与物质的种类、物质升高的温度及物质的质量有关。要探究物质吸收的热量与物质种类有关,应比较不同的物质在质量、升高的温度相同的情况下吸收热量的关系,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【变式2-2】(2026•江苏南京鼓楼区期末)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.铜的比热容为39J/(kg•℃)
C.等质量的铝块、铜块吸收相同的热量,铜块升温多
D.等质量的铝块、铜块降低相同的温度,铜块放热多
【答案】C
【解析】A.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℃时所吸收热量为420J,水的比热容为,
煤油的比热容比水小,故A错误;
B.由图可知,100g铜温度升高1℃时所吸收的热量为39J,铜的比热容为,故B错误;
CD.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。质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由Q=cmΔt可知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。
【知识点3 比热容的应用】
运用比热容知识解释有关现象
(1)生物体内水的比例为何很高?
【分析】比热容大的物质对调节温度有较强的作用。水的比热容较大,当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较慢。(选填“快”或“慢”)
生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
(2)为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小?
【分析】水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子,使它们上升同样的温度,水会吸收更多的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙子小得多。
夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠,由于沙子的比热容较小,吸收同样的热量,沙子的温度会上升很多(选填“多”或“少”),所以沙漠的昼夜温差很大。
(3)城市的“热岛效应”
城市内有大量的钢筋水泥建筑,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便。比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3℃~5℃,这就是热岛效应,你能够解释其中的道理吗?
【分析】根据Δt=Q /cm进行分析。这些人工构筑物吸热快而比热容小,在相同的太阳辐射条件下,它们比郊外(绿地、水面等)升温快,吸收热量多,因而其表面温度明显高于郊外。
解决方法:种草种树、建造人工湖等。
【例3】(2026•江苏苏州期末)如图所示,是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A.A是沿海城市的气温变化曲线
B.B是内陆城市的气温变化曲线
C.A气温变化大是因为该地区砂石的比热容大
D.B气温变化小是因为该地区海水的比热容大
【答案】D
【解析】水的比热容比砂石的比热容大。在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化比砂石小。沿海城市受海水影响,气温变化较小;内陆城市主要由砂石构成,气温变化较大。
AC.图中曲线A表示的地区气温变化大,应为内陆城市的气温变化曲线,是因为该地区砂石的比热容小,而不是该地区砂石的比热容大,故AC错误;
BD.图中曲线B表示的地区气温变化小,应为沿海城市的气温变化曲线,是因为该地区海水的比热容大,在吸收或放出相同热量时,温度变化小,故B错误,D正确。故选:D。
【变式3-1】(2026•湖北鄂州期末)生产生活中,我们常利用水的比热容大这一性质。下列事例中与这一性质无关的是( )
A.冬天用热水袋取暖 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区的气温变化小 D.在发烧病人的额头上擦冷水降温
【答案】D
【解析】A.水的比热容大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时能放出更多的热量,用热水袋取暖正是利用了水比热容大的性质,故A正确,不符合题意;
B.水冷却是利用水的比热容大的性质,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多的热量,冷却效果好,故B正确,不符合题意;
C.沿海地区的气温变化小,是因为沿海地区水多,由于水的比热容大,相同质量的水和沙石相比,吸收或放出相同热量时,水的温度变化更小,因此气温变化小,故C正确,不符合题意;
D.在发烧病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理来降温,故D不正确,符合题意。
故选:D。
【变式3-2】五象湖的改造中,通过种植树木、修建人工湖来缓解城市热岛效应。对此做法解释错误的是( )
A.利用水的比热容大来增大昼夜温差
B.水体与陆地的温差能促进空气流通
C.水分从树叶蒸发到空气中吸收大量的热量
D.茂密的树冠能遮挡阳光减少路面吸热升温
【答案】A
【解析】A.水的比热容较大,与其它物质相比,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化较小,种植树木、修建人工湖可利用水的比热容大的特性减小昼夜温差,而非增大昼夜温差,故A错误;
B.水体与陆地的比热容不同,白天陆地升温快、温度高,水体升温慢、温度低,空气由水体流向陆地;夜晚陆地降温快、温度低,水体降温慢、温度高,空气由陆地流向水体,这种温差能促进空气流通,从而缓解热岛效应,故B正确;
C.水分从树叶蒸发到空气中时,会吸收周围环境的热量,使周围温度降低,这是蒸发吸热的原理,可有效缓解热岛效应,故C正确;
D.茂密的树冠能遮挡阳光,减少路面直接吸收太阳辐射,从而降低路面温度,缓解热岛效应,故D正确。故选:A。
【知识点4 与比热容有关的计算】
【推导热量公式】 根据比热容公式c=
(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表示物体的末温度。
(3)公式Q=cm (t-t0) = cm△t各物理量单位的选择
根据公式Q=cm (t-t0) = cm△t
m表示物质的质量,单位是kg; △t表示改变的温度,单位是℃;
C表示物质比热容,单位是J/(kg·℃); Q表示吸收或放出的热量,单位是J。
【例4】(2026•四川成都期末)如图1所示,规格相同的甲、乙两个烧杯中分别装有3kg和2kg的纯净水,用不同的加热器加热,并测量水的温度。不计热损失,得到如图2所示的温度与时间之间的关系图像。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中的水每分钟吸收的热量为2.52×105 J
B.加热器1和加热器2每分钟放出的热量之比为3:2
C.加热相同的时间,甲、乙两烧杯中的水升高的温度之比为3:2
D.将甲、乙两烧杯中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4:9
【答案】C
【解析】A.由图2可知,甲烧杯中的水2min内从20℃升高到40℃,Δt甲总=20℃,则甲2min吸收的热量
因此甲每分钟吸收的热量为,故A错误;
B.不计热损失,加热器每分钟放出热量等于水每分钟吸收的热量。由图可知乙3min内水温升高20℃,乙每分钟吸收的热量
因此加热器每分钟放热之比,故B错误;
C.根据图像知,甲2min内升高了20℃,每分钟是10℃;乙3min内升高了20℃,每分钟升高的温度是;温度升高之比为10℃:3:2,故C正确;
D.从20℃加热到沸腾,由于相同条件下水的沸点相同,因此水升高的温度相同,所需时间之比等于每分钟升高的温度之比的倒数,为2:3,故D错误。
故选:C。
【变式4-1】(2026春•广东广州月考)用电热棒分别给A、B两种液体加热,两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度﹣加热时间图线如图所示,则( )
物质
比热容J/(kg•℃)
A液体
2.1×103
B液体
4.2×103
A.同时加热4min,B液体吸热较多 B.同时加热4min,A液体吸热较多
C.A、B液体的质量之比为2:3 D.A、B液体的质量之比为1:1
【答案】D
【解析】AB、根据转换法可知,同时加热4min,A液体吸收的热量等于B液体吸收的热量,AB错误;
CD、在0~4min时间内,相同的时间A、B吸收相同的热量Q甲=Q乙,因为cB=2cA,根据Q=cmΔt可得,m,则A液体的质量为mA,
B液体的质量为mB ,
所以m甲:m乙:1:1,故C错误,D正确。
故选:D。
【变式4-2】(2026•北京海淀区期中)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体(水的比热容大于另一种液体)进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 ,这种液体在0~15min内放出的热量为 J。
【答案】甲;2.1×103J/(kg•℃);4.2×104。
【解析】(1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;
根据热量的计算公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小;
所以,甲液体的比热容大于乙液体的比热容,所以甲液体是水,乙液体是另一种液体,
由图可知:液体的初温是60℃,放热15分钟后甲液体的末温是40℃,
则水放出的热量:
Q放=c水m水(t水﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣40℃)。
(2)由题知,而水和乙液体的质量相同,即m水=m乙,
Q水放=Q乙放,即:c水m水Δt=c乙m(60℃﹣20℃)=4.2×103J/(kg•℃)×m×(60℃﹣40℃)。
解得c乙=2.1×103J/(kg•℃)。
(3)读图可得,乙在15min内由60℃降低到20℃,降低的温度是60℃﹣20℃=40℃,
所以乙放出的热量Q放=cmΔt=2.1×103J/(kg•℃)×0.5kg×40℃=4.2×104J。
【知识点5 导热性】
1. 物质的导热性
物质传导热量的性能称为 导热性 。导热性是物质本身 固有的 一种属性。
2. 不同物质的导热性
不同物质的导热性一般不同 。若要用某些包裹物体,达到保温的目的,往往选择导热性 较差的 物质。而需要快速吸热或散热时,就需要使用导热性 较好的 材料。
【例5】在生产生活中,物质的导热性是选择材料的考虑因素之一,下列事例中主要从导热性考虑选材的是( )
A.用胶木做炒锅的把手 B.用铜做家庭电路的导线
C.用橡胶做汽车的轮胎 D.用泡沫做“石头”道具
【答案】A
【解析】A.用胶木做炒锅的把手,利用了胶木的不良导热性,故A符合题意;
B.用铜做家庭电路的导线,是利用了铜的导电性,故B不符合题意;
C.用橡胶做汽车的轮胎,是利用了橡胶的弹性,故C不符合题意;
D.用泡沫做“石头”道具,是利用了泡沫的密度小,故D不符合题意。
故选:A。
【变式5-1】超市用冰块保鲜食材时,下列说法正确的是( )
A.冰块温度很低,没有内能
B.冰块熔化时放出热量
C.冰块熔化过程中温度不变
D.食材吸收热量,说明食材含有的热量比冰块多
【答案】C
【解析】A、冰块温度很低,但冰块还是有内能的,故A错误;
B、冰块熔化时吸收热量,故B错误;
C、冰块是晶体,它在熔化过程中温度不变,故C正确;
D、食材吸收热量,说明食材的温度比冰块低,D错误。
故选:C。
【变式5-2】在生产生活中,物质的导热性是选择材料的考虑因素之一,下列事例中主要从导热性考虑选材的是( )
A.用胶木做炒锅的把手 B.用铜做家庭电路的导线
C.用橡胶做汽车的轮胎 D.用泡沫做“石头”道具
【答案】A
【解析】A.用胶木做炒锅的把手,利用了胶木的不良导热性,故A符合题意;
B.用铜做家庭电路的导线,是利用了铜的导电性,故B不符合题意;
C.用橡胶做汽车的轮胎,是利用了橡胶的弹性,故C不符合题意;
D.用泡沫做“石头”道具,是利用了泡沫的密度小,故D不符合题意。
故选:A。
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•山东中考真题)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
【解析】沿海地区水多;内陆地区水少、沙石多,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,所以沿海城市青岛的昼夜温差较小,而内陆城市泰安的昼夜温差较大,故D正确。
故选:D。
2.(2026•山东威海期末)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
【解析】沙子的比热容小,相同质量的沙子和其他物质相比较,根据Q=cmΔt可知,吸收相同的热量沙子升温快,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。故选:A。
3.如图,两个相同规格的电加热器,玻璃杯中装有相同质量的水和煤油,加热时间相同且液体均未沸腾,则( )
A.煤油比水的末温高 B.物体温度越高,所含热量越多
C.煤油的温度变化量大 D.水吸收的热量多
【答案】C
【解析】A、因为不知道水和煤油的初温,所以无法判断水和煤油的末温高低,故A错误;
B、热量是一个过程量,不能说物体含有或具有多少热量,故B错误;
C、质量相同的水和煤油,因为水的比热容大于煤油的比热容,吸收相同的热量后,由公式Q吸=cmΔt可知,水的温度升高的少,煤油的温度升高的多,故C正确;
D、用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间,水和煤油吸收的热量相同,故D错误。故选:C。
4.(2026•四川中考真题)如图所示,沿海地区的夏季,风有时吹向海洋,有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大,下列说法正确的是( )
A.海洋的昼夜温差小于陆地 B.白天海洋比陆地升温更快
C.晚上海洋的温度低于陆地 D.晚上风向是从海洋到陆地
【答案】A
【解析】由于海水的比热容比陆地上沙石的比热容大,白天接受相同的太阳辐射能后,海水表面升高的温度少,陆地上沙石的比热容相对较小,升高的温度比较多,海洋的昼夜温差小于陆地,
白天,热空气从陆地上升,冷空气从海洋上流过来补充,形成了从海洋吹向陆地的海陆风。
同理可知,在晚上相同受冷的情况下,热空气从海洋上升起,冷空气从陆地上流过来补充,形成了从陆地吹向海洋的陆海风。综上所述,只有A项正确。故选:A。
5.(2026•四川江油市期末)用如图所示的装置“探究不同物质吸热升温的现象”。以下说法中错误的是( )
A.沙子和水的质量相等
B.加热时用玻璃棒不断地搅拌是为了使沙子和水受热均匀
C.水和沙子的初温相同,加热时间相同,记录温度计示数的变化
D.实验中我们通过温度计示数的变化,判断沙子和水吸收热量的多少
【答案】D
【解析】A、根据比较吸热能力的方法可知,实验中要控制水和沙子的质量相同,故A正确;
B、实验过程中,应让物质均匀受热,用玻璃棒不断地搅拌是为了使沙子和水受热均匀,故B正确;
C、水和沙子的初温相同,加热时间相同,吸收的热量相同,记录温度计示数的变化,根据温度计示数的变化判定物质吸热能力的大小,故C正确;
D、根据转换法可知,实验中我们通过加热时间判断沙子和水吸收热量的多少,故D错误。故选:D。
6.(2026春•江西宜春月考)下列现象与水的比热容较大这一特性无关的是( )
A.汽车发动机利用水循环冷却
B.炎热夏天在地面上洒水降低温度
C.海边昼夜温差比沙漠地区小
D.在城市建人工湖有助于调节气温
【答案】B
【解析】A.因为水的比热容较大,在质量和升高温度都相同时,水吸收的热量多,所以用水做汽车的冷却液故A不符合题意;
B.夏天在地上洒水感到凉快是利用了水的蒸发吸热,而不是利用水的比热容大的特点,故B符合题意;
C.海边昼夜温差比沙漠地区小,水的比热容远大于砂石,在吸收或放出相同热量时,水的温度变化小,因此海边昼夜温差小,故C不符合题意;
D.在城市建人工湖有助于调节气温,同样是利用水的比热容大的特点,在温度变化时能吸收或放出大量热量,从而起到调节气温的作用,故D不符合题意。故选:B。
7.(2025•四川中考真题)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从20℃升高到50℃,液体b的温度从10℃升高到70℃,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A.ca>cb B.ca<cb C.ca=cb D.ca=3cb
【答案】A
【解析】ABC、a的温度变化量为Δta=50℃﹣20℃=30℃,b的温度变化量为Δtb=70℃﹣10℃=60℃,ab两种液体的质量相同,吸收相同的热量,根据Q=cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比,Δtb>Δta,所以ab液体的比热容ca>cb,故A正确,BC错误;
D、ab两种液体的质量相同,吸收相同的热量,根据Q=cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比,所以,所以ca=2cb,故D错误。
故选:A。
8.探究不同物质吸热能力的实验中,取质量均为200g,初温相同的甲、乙两种液体,用相同加热器加热,它们温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内甲、乙吸收热量相等。0~8min甲的比热容c甲=4.2×103J/(kg•℃)。下列说法正确的是( )
A.0~6min,甲的比热容大于乙的比热容
B.8~10min,乙吸收的热量为1.68×104J
C.0~6min,乙吸收的热量小于甲吸收的热量
D.根据图像分析,甲、乙两种液体的比热容之比为1:2
【答案】B
【解析】AC、根据甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热6分钟(由转换法,吸热相同),甲升高的温度为80℃﹣20℃=60℃
乙升高的温度为60℃﹣20℃=40℃
根据比较吸热能力的方法,乙的吸热能力强,乙液体的比热容较大,故AC错误;
D、根据Q=cmΔt可知,在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度之积为一定值,升高的温度与比热容成反比,甲、乙两种液体的比热容之比为40℃:60℃=2:3
故D错误;
B、甲液体升高60℃吸收的热量为(加热时间为6min)
Q甲=c甲mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×60℃=5.04×104J
故甲加热2min吸热为1.68×104J
由转换法,8~10min,乙吸收的热量等于甲相同时间吸收的热量,即为1.68×104J,
故B正确。故选:B。
9.(2026•湖南衡阳县期末)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
【解析】比热容是物质的一种特性;物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,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,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.(2026•河北石家庄期末)如图所示,小明用图甲所示装置进行实验,比较不同物质的比热容,两试管分别装有水和煤油,同时用同一红外加热器加热,通过温度传感器得到物质温度随时间变化的图像如图乙所示,不计热量损失。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,a是水,b是煤油
B.因为水的比热容大,所以更适合做汽车发动机冷却剂
C.该实验应该控制水和煤油的体积和初温均相同
D.加热2min时,煤油比水吸收的热量多
【答案】B
【解析】A.同时用同一红外加热器加热两试管,相同时间内吸收的热量相同。根据Q=cmΔt可知,质量相同时,比热容越小,温度变化越大,图乙中a升温更快,因此a是煤油,b是水,故A错误;
B.水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同温度时能吸收更多热量,因此水更适合做汽车发动机的冷却剂,故B正确;
C.比较水和煤油比热容的实验,需要控制水和煤油的质量和初温相同。由于水和煤油密度不同,控制体积相同则质量不同,故C错误;
D.我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,同一红外加热器在相同时间内放出的热量相同,且不计热量损失,因此加热2min时,加热时间相同,煤油和水吸收的热量相等,故D错误。
故选:B。
11.(2025秋•北京西城区月考)小明随爸爸在烈日当空的河边玩耍,他发现脚踩在沙子上很烫,而踩在河水里却凉凉的,这是因为水的比热容较大,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),它表示的意思是( )
A.1kg的水吸收的热量是4.2×103J
B.质量为1kg的水,温度升高到1℃时,吸收4.2×103J的热量
C.水每升高1℃吸收的热量为4.2×103J/(kg•℃)
D.质量为1kg的水温度降低1℃,放出的热量是4.2×103J
【答案】D
【解析】根据比热容的概念,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),它表示的物理含义是:1kg水温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J.故ABC的说法都是错误的,D的说法是正确的。
故选:D。
12.下表是一些物质的比热容。依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/[J/(kg•℃)]
物质
比热容c/[J/(kg•℃)]
水
4.2×103
沙石
约0.92×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A.同种物质的比热容一定相同
B.一瓶酒精倒出一半,瓶内剩余酒精的比热容变为1.2×103J/(kg•℃)
C.水和沙石升高相同的温度,水需要吸收的热量更多
D.质量相等的铝块和铜块,放出相等热量,铜块的温度变化大
【答案】D
【解析】A、同种物质的比热容不一定相同,如水和冰,故A错误;B.比热容与物质的质量无关,一瓶酒精倒出一半后,酒精的种类和状态没有改变,其比热容也不会改变,仍为2.4×103J/(kg•℃),故B错误;
C.根据热量计算公式Q=cmΔt,当物质升高的温度Δt相同时,吸收的热量Q与物质的比热容c和质量m有关,从表格数据可知水的比热容远大于沙石的比热容,在实际情况中,若水和沙石的质量相同,那么水升高相同温度时需要吸收的热量更多,但在没有确定质量相同的情况下,无法判断谁吸收的热量更多,故C错误;
D.根据热量计算公式Q=cmΔt 变形可得,当铝块和铜块的质量m相等,且放出的热量Q相等时,温度变化Δt与比热容c成反比,从表格中可知铜的比热容小于铝的比热容,所以铜块的温度变化更大,故D正确。故选D。
13.小明用相同的电加热器分别对质量为0.4kg的水和0.6kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据作出如图所示图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则另一种液体的比热容为( )
A.1.05×103J/(kg•℃) B.1.4×103J/(kg•℃)
C.2.1×103J/(kg•℃) D.3.15×103J/(kg•℃)
【答案】B
【解析】由图可知,从第2min到第6min,水在4min内升高的温度为Δt水=20℃﹣10℃=10℃,另一种液体的温度变化Δt液=50℃﹣30℃=20℃,
则0.6kg的水吸收的热量:Q水=cmΔt水=4.2×103J/(kg•℃)×0.4kg×10℃=1.68×104J;
用相同的加热器,加热相同时间,表示物质吸收的热量相同,Q水=Q液=1.68×104J,
根据Q吸=cmΔt,另一种液体的比热容:c液1.4×103J/(kg•℃),
故B符合题意,ACD不符合题意。故选:B。
14.(2026•四川成都期末)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为 2.52×105 J
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 3:2
C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比 2:3
D.将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 2:3
【答案】D
【解析】A、由图丙的甲图线可知,加热 2min 时,甲容器中水升高的温度:
Δt=40℃﹣20℃=20℃;
由图象还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,
所以,加热 1min 时,甲容器中水升高的温度:Δt′Δt20℃=10℃;
此时甲容器中的水吸收热量:Q吸1=cm1Δt=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×10℃=1.26×105J,故A错误;
B、由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,乙的加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收热量:
Q乙吸=cm2Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(40℃﹣20℃)=1.68×105J,
乙容器中的水每分钟吸收热量为:Q吸2Q乙吸1.68×105J=5.6×104J;
由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则:
加热器每分钟放出的热量之比为:Q甲放/min:Q放2/min=1.26×105J:5.6×104J=9:4,故B错误。
C、根据B可知相同时间内,加热器放出的热量之比为9:4,则相同时间内,两杯水吸收的热量之比为9:4,根据Δt可得两杯水升高的温度之比为:,故C错误。
D、根据Q吸=cm(t﹣t0)可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比:
;
根据时间t可得所用时间之比为::;故D正确。
故选:D。
二、填空题
15.如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据如图所示的信息,他观察的时间是 (选填“中午”或“夜晚”),产生这一现象的原因是水的 比沙子的大。相同质量的水和沙子,吸收相同的热量,水升高的温度较 (选填“高”或“低”)。
【答案】夜晚;比热容;低。
【解析】水的比热容大,在质量相等且吸收和放出相同热量,温度变化小,中午吸相同热量时,比热容小的沙子升温更快,温度比海水高;夜晚放相同热量时,比热容大的水降温更慢,温度比沙子高。如图海水温度高、海滩沙子温度低,因此观察时间是夜晚。
根据公式Q=cmΔt,相同质量的水和沙子吸收相同热量时,水的比热容更大,因此水升高的温度更低。
16.用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象,将质量 的沙子和水分别装入铝桶中,用温度计测出它们的初始温度,点燃酒精灯加热,用玻璃棒搅拌沙子和水,目的是使沙子和水 ;实验中,可以观察到 升温快,由此,可以推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度, 吸收的热量多。
【答案】相等;受热均匀;沙子;水。
【解析】探究不同物质吸热升温的现象,根据控制变量法,需保持沙子和水的质量相等,用温度计测出它们的初始温度,保持初温相同。
用玻璃棒搅拌的目的是:搅拌可以使沙子和水受热均匀,防止局部过热,同时使温度测量更准确。
沙子的比热容比水小,在相同加热条件下,沙子升温快。
比热容大的物质吸收热量多。水的比热容比沙子大,在质量相同和温度变化量相同的条件下,水吸收的热量多。
17.(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3×104kg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c水=4.2×103J/(kg•℃)]
【答案】大;6.3×108。
【解析】水的比热容大,夜晚降温时,稻田里的水会释放大量热量,减缓秧田整体温度下降速度,使秧苗周围气温不至于过低,避免秧苗被冻伤,因此利用了水比热容大的特性。
此过程中水放出的热量Q放=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×3×104kg×5℃=6.3×108J。
18.为了测定某种金属块的比热容,把质量为600g的金属块加热到90℃,再投入100g、20℃的水中,混合后最终水的温度为40℃。若不计热损失,则水吸收的热量 J,该金属块的比热容为 J/(kg•℃)。
【答案】8.4×103;0.28×103
【解析】水吸收的热量:Q吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg•℃)×100×10﹣3kg×(40℃﹣20℃)=8.4×103J;
不计热损失,金属块放出的热量等于水吸收的热量,即:Q放=Q吸=8.4×103J,
则金属块的比热容:0.28×103J/(kg•℃)。
19.(2026•江苏镇江期末)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性,此过程中通过 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
【答案】导热;热传递;液化
【解析】铜具有良好的导热性,因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用;
水从高温热源(高温烟气)吸收热量,是通过热传递的方式增加了水的内能;
为了节约能源,烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水,放出热量。
20.(2025•江苏连云港中考)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”她将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
温度/℃
80
71
65
60
56
52
49
此过程是通过 的方式改变水的内能,在前6min内,水的内能减少了 J。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
【答案】热传递;8.4×103;先快后慢。
【解析】她将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却,此过程是通过热传递的方式改变水的内能;
100mL的热水质量为
m=ρ水V=1.0×103kg/m3×100×10﹣6m3=0.1kg
在前6min内,水放出的热量为
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.1kg×(80℃﹣60℃)=8.4×103J
水的内能减少了8.4×103J。
分析表中数据可知,热水冷却过程温度变化的特点先快后慢。
三、实验题
21.(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。
(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。
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
…
【答案】(1)质量; (2)加热时间;(3)A;水。
【解析】(1)在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,根据控制变量法,应控制不同物质的质量相同,故在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的水和食用油。
(2)根据转换法,在该实验中,是通过比较加热时间来间接反映水和食用油吸收的热量。
(3)根据表格数据,加热相同时间,水升高的温度低,食用油升高的温度较大,故图像在上方,是A;根据使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强,故水的比热容较大,吸热能力强。
22.(2026•江苏南京期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)除了如图所示的器材外,还需要的测量工具有天平、秒表和 ;
(2)在实验中要控制水和食用油的初温和 相同;
(3)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 (选填“升高的温度”或者“吸收的热量”)来研究水和食用油吸热能力的差异;从表格中的数据可以知道 (选填“水”或者“食用油”)吸热能力强。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的升高相同温度,就要给 (选填“水”或“食用油”)加热更长的时间:此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
【答案】(1)温度计;(2)质量;(3)升高的温度;水;(4)水;大于。
【解析】(1)探究水和食用油的比热容实验需要火柴、温度计、秒表和酒精灯等,除了图中器材外还需要测量温度的温度计;
(2)根据控制变量法,在该实验中要控制水和食用油的初温和质量都相同;
(3)该实验中选用的酒精灯完全相同,在实验过程中控制加热时间相同,根据转换法可知相同时间内两液体吸收的热量相同,则可以通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异;
从表格中的数据可知,等质量的水和食用油吸收的热量相同时(即加热时间相同时),水升高的温度较少,根据比较吸热能力强弱的方法可知,水的吸热能力强;
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间;因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多,即此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
23. 小明探究不同物质吸热升温的属性,他设计如图所示的实验装置。
①实验中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来反映的(填“温度计示数”或“加热时间”)。
②实验中除了水和煤油的质量相同,还有______必须相同。
③他得到如下实验数据,分析表格中数据可以得出的初步结论是: 。
物质
质量m/kg
升高温度Δt/℃
加热时间t/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
④如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油, 升高的温度更高。
⑤实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与④结论不符,你认为可能的原因是:_________。
⑥另一组的小华采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究,你认为他的方案可行吗?______(选填“可行”或“不可行”)。
【答案】①加热时间;②加热方法;③质量相等的不同物质,升高相同温度时,吸收的热量不等;④煤油;⑤水的导热性能好(煤油的导热性能不好)或煤油里温度计玻璃泡插入比较浅;无用搅拌棒搅拌等;⑥可行。
【解析】①探究不同物质吸热升温的属性,由于是相同的酒精灯加热,即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等,所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少;
②要探究物质吸热升温的属性,根据控制变量法,要控制沙子和水的质量相等、吸收的热量相同,即加热方法应该相同。
③分析表格中数据发现,质量相等的水与煤油,升高相同温度时,水加热时间长,水吸收的热量多,故可得出结论:质量相等的不同物质,升高相同温度时,吸收的热量不等.
④根据质量相等的水与煤油升高相同的温度,水吸收的热量多;进行推理可得:质量相等的水与煤油加热相同的时间,煤油升高的温度比水的多。
⑤发现刚开始加热时,情况与④结论不符,即煤油升高的温度没有水的多。可能的原因是:水的导热性能好(煤油的导热性能不好)或煤油里温度计玻璃泡插入比较浅;没有用搅拌棒搅拌等。
⑥采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究,可根据升高的温度判断出吸收热量的多少,方案可行。
第 1 页 共 4 页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第三节 比热容(原卷版)
【新教材北师大版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+5个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
假期到海边旅行的时候我发现一个有趣的现象:白天,我们在沙滩上玩耍时,脚下的沙子热得发烫,可海水却依旧清凉;到了夜晚,沙子很快就凉了下来,海水却还是暖暖的。
【回答】白天海水凉,沙滩烫脚。傍晚沙滩凉,海水却还暖暖的。
【追问】同样的太阳照射下,为什么沙子和水的温度不同?这与物质的吸(放)热能力有关。
知识归纳
【知识点1 影响物体吸收或放出热量多少的因素】
1. 相同质量的水和食用油,当升高相同的温度时,吸收的热量 (选填“相同”、“不相同”)。
2.在探究不同物质的吸热能力实验中,我们用到了转换法:
①升高相同的温度时,通过比较 长短来判断物体的吸热能力;
②加热时间相同时,通过比较 的快慢来判断物体的吸热能力。
3. 比热容:①比热容是用来比较物质吸热能力的物理量。
②定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度 ,叫作这种物质的比热容。
③单位: , 读作焦每千克摄氏度。
④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 。
4.物体吸收或放出的热量与物体的 、升高或降低的 、物质的 有关。
计算物体吸热的公式:Q吸= ,计算物体放热的公式: 。
【例1】如图所示,小佳同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油,比较它们吸热的情况。
(1)为了便于比较,实验中要求两烧杯中放入规格相同的电加热器,目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量 (填“相等”或“不相等”),从而通过 (填“温度计示数”或“加热时间”)来反映吸收热量的多少。
(2)小佳在两只烧杯中应分别装入质量 (填“相等”或“不相等”)的水和食用油。
(3)小佳每隔2min测量一次水和食用油的温度,将实验数据记录在表中。分析数据可知,若要使水和食用油升高到相同的温度,则需要给水加热 (填“更长”或“更短”)的时间,此时水吸收的热量 (填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
加热时间/min
0
2
4
6
8
10
温度/℃
水
0
5
10
15
20
25
食用油
0
10
20
30
40
50
(4)小佳同学由此可以判断出 的比热容较大。(选填“水”或“食用油”)
【变式1-1】如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙,分析可知( )
A.相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多
B.a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度a所用时间比b少,a的吸热能力比b强
D.相同时间内a升高的温度比b多,a的吸热能力比b弱
【变式1-2】(2026•广东深圳期末)为比较实验室中煤油和盐水吸热的情况,小明利用如图甲所示装置进行探究。
(1)在两个相同的烧杯中分别倒入 (选填“质量”或“体积”)和初温均相同的煤油和盐水;为使两烧杯中的液体每秒吸收的热量相同,应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的两个电加热器进行加热;
(2)实验过程中,小明用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度,并将数据记录在表中;
物质
初温
加热时间
末温
煤油
20
5
35
盐水
20
5
30
(3)分析实验数据时,小明发现表格的设计存在不足,即各物理量的记录缺少 ;
(4)分析表中数据,小明只需要比较两液体 (选填“加热时间”或“升高的温度”)便可判断 (选填“煤油”或“盐水”)的吸热能力较强;已知煤油的比热容为2.1×103J/(kg•℃),则该盐水的比热容为 J/(kg•℃);
(5)实验结束后,小明又用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量多少与质量大小的关系。得到了如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化关系图像。由图像可知 (选填“A”或“B”)图像对应水的质量较大。
【知识点2 比热容】
1. 比热容
(1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。
(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(℃)
吸热时Δt =t末温- t0 放热时Δt=t0-t末温
c表示物质的比热容,单位是 /(千克·℃),符号:J/(kg·℃)
(3)比热容的物理意义:如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。表示的物理意义:1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J。
(4)根据比热容公式计算其他物理量
计算物体吸收或放出的热量:Q= ;
计算物体升高或降低的温度:Δt= ;
计算物体的质量:m= 。
(5)比热容的理解
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 。每种物质都有自己的比热容,与质量、温度、吸收的热量 关,它仅与物质的种类和状态 关(选填“有”或“无”)。
②比热容反映了物质的吸(放)热能力,在质量相等、温度的变化量相等时,物质的比热容越大,吸收或放出的热量越 。
【例2】(2026•山东烟台期末)在标准大气压下,某品牌牛奶的沸点是100.7℃。加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾。能解释题干所描述现象的是( )
A.牛奶的比热容大,质量相同,升高温度相同时,牛奶吸收热量比水少
B.牛奶的比热容小,质量相同,吸收热量相同时,牛奶温度升高的少
C.水的比热容大,质量相同,升高温度相同时,水吸收热量比牛奶多
D.水的比热容小,质量相同,吸收热量相同时,水温度升高的多
【变式2-1】【例题2】关于比热容,下列说法中错误的是( )
A.比热容可用来鉴别物质
B.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂
C.一桶水的比热容比一杯水的比热容大
D.沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大
【变式2-2】(2026•江苏南京鼓楼区期末)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.铜的比热容为39J/(kg•℃)
C.等质量的铝块、铜块吸收相同的热量,铜块升温多
D.等质量的铝块、铜块降低相同的温度,铜块放热多
【知识点3 比热容的应用】
运用比热容知识解释有关现象
(1)生物体内水的比例为何很高?
【分析】比热容大的物质对调节温度有较强的作用。水的比热容较大,当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较 。(选填“快”或“慢”)
生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的 ,以免温度变化太快对生物体造成严重损害。
(2)为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小?
【分析】水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子,使它们上升同样的温度,水会吸收更多的 ;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙子小得多。
夏天,阳光照在海上,尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的 变化并不大,海边的气温变化也不会很大。而在沙漠,由于沙子的比热容较小,吸收同样的热量,沙子的温度会上升很 (选填“多”或“少”),所以沙漠的昼夜温差很大。
(3)城市的“热岛效应”
城市内有大量的钢筋水泥建筑,给我们的生活带来方便的同时,也给我们带来诸多不便。比如,炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3℃~5℃,这就是热岛效应,你能够解释其中的道理吗?
【分析】根据Δt=Q /cm进行分析。这些人工构筑物吸热快而比热容小,在相同的太阳辐射条件下,它们比郊外(绿地、水面等)升温快,吸收热量多,因而其表面温度明显高于郊外。
解决方法:种草种树、建造人工湖等。
【例3】(2026•江苏苏州期末)如图所示,是同一纬度海拔相近的沿海城市甲和内陆城市乙的年平均气温的变化曲线。下列说法正确的是( )
A.A是沿海城市的气温变化曲线
B.B是内陆城市的气温变化曲线
C.A气温变化大是因为该地区砂石的比热容大
D.B气温变化小是因为该地区海水的比热容大
【变式3-1】(2026•湖北鄂州期末)生产生活中,我们常利用水的比热容大这一性质。下列事例中与这一性质无关的是( )
A.冬天用热水袋取暖 B.用循环水冷却汽车发动机
C.沿海地区的气温变化小 D.在发烧病人的额头上擦冷水降温
【变式3-2】五象湖的改造中,通过种植树木、修建人工湖来缓解城市热岛效应。对此做法解释错误的是( )
A.利用水的比热容大来增大昼夜温差
B.水体与陆地的温差能促进空气流通
C.水分从树叶蒸发到空气中吸收大量的热量
D.茂密的树冠能遮挡阳光减少路面吸热升温
【知识点4 与比热容有关的计算】
【推导热量公式】 根据比热容公式c=
(1)物体温度升高时,所吸收的热量为 Q吸=
(2)物体温度降低时,所放出的热量为 Q放=
t0表示物体原来的初温度,t表示物体的末温度。
(3)公式Q=cm (t-t0) = cm△t各物理量单位的选择
根据公式Q=cm (t-t0) = cm△t
m表示物质的质量,单位是kg; △t表示改变的温度,单位是℃;
C表示物质比热容,单位是J/(kg·℃); Q表示吸收或放出的热量,单位是J。
【例4】(2026•四川成都期末)如图1所示,规格相同的甲、乙两个烧杯中分别装有3kg和2kg的纯净水,用不同的加热器加热,并测量水的温度。不计热损失,得到如图2所示的温度与时间之间的关系图像。已知c水=4.2×103J/(kg•℃),g取10N/kg。下列说法正确的是( )
A.甲烧杯中的水每分钟吸收的热量为2.52×105 J
B.加热器1和加热器2每分钟放出的热量之比为3:2
C.加热相同的时间,甲、乙两烧杯中的水升高的温度之比为3:2
D.将甲、乙两烧杯中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4:9
【变式4-1】(2026春•广东广州月考)用电热棒分别给A、B两种液体加热,两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度﹣加热时间图线如图所示,则( )
物质
比热容J/(kg•℃)
A液体
2.1×103
B液体
4.2×103
A.同时加热4min,B液体吸热较多 B.同时加热4min,A液体吸热较多
C.A、B液体的质量之比为2:3 D.A、B液体的质量之比为1:1
【变式4-2】(2026•北京海淀区期中)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时,分别用质量均为0.5kg的水和另一种液体(水的比热容大于另一种液体)进行对比实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验过程中,水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图象可以得出: (填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比热容为 ,这种液体在0~15min内放出的热量为 J。
【知识点5 导热性】
1. 物质的导热性
物质传导热量的性能称为 。导热性是物质本身 一种属性。
2. 不同物质的导热性
不同物质的导热性一般 。若要用某些包裹物体,达到保温的目的,往往选择导热性 物质。而需要快速吸热或散热时,就需要使用导热性 材料。
【例5】在生产生活中,物质的导热性是选择材料的考虑因素之一,下列事例中主要从导热性考虑选材的是( )
A.用胶木做炒锅的把手 B.用铜做家庭电路的导线
C.用橡胶做汽车的轮胎 D.用泡沫做“石头”道具
【变式5-1】超市用冰块保鲜食材时,下列说法正确的是( )
A.冰块温度很低,没有内能
B.冰块熔化时放出热量
C.冰块熔化过程中温度不变
D.食材吸收热量,说明食材含有的热量比冰块多
【变式5-2】在生产生活中,物质的导热性是选择材料的考虑因素之一,下列事例中主要从导热性考虑选材的是( )
A.用胶木做炒锅的把手 B.用铜做家庭电路的导线
C.用橡胶做汽车的轮胎 D.用泡沫做“石头”道具
模块三 课后作业
一、单选题(共?题)
1.(2026•山东中考真题)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
2.(2026•山东威海期末)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.如图,两个相同规格的电加热器,玻璃杯中装有相同质量的水和煤油,加热时间相同且液体均未沸腾,则( )
A.煤油比水的末温高 B.物体温度越高,所含热量越多
C.煤油的温度变化量大 D.水吸收的热量多
4.(2026•四川中考真题)如图所示,沿海地区的夏季,风有时吹向海洋,有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大,下列说法正确的是( )
A.海洋的昼夜温差小于陆地 B.白天海洋比陆地升温更快
C.晚上海洋的温度低于陆地 D.晚上风向是从海洋到陆地
5.(2026•四川江油市期末)用如图所示的装置“探究不同物质吸热升温的现象”。以下说法中错误的是( )
A.沙子和水的质量相等
B.加热时用玻璃棒不断地搅拌是为了使沙子和水受热均匀
C.水和沙子的初温相同,加热时间相同,记录温度计示数的变化
D.实验中我们通过温度计示数的变化,判断沙子和水吸收热量的多少
6.(2026春•江西宜春月考)下列现象与水的比热容较大这一特性无关的是( )
A.汽车发动机利用水循环冷却
B.炎热夏天在地面上洒水降低温度
C.海边昼夜温差比沙漠地区小
D.在城市建人工湖有助于调节气温
7.(2025•四川中考真题)某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从20℃升高到50℃,液体b的温度从10℃升高到70℃,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A.ca>cb B.ca<cb C.ca=cb D.ca=3cb
8.探究不同物质吸热能力的实验中,取质量均为200g,初温相同的甲、乙两种液体,用相同加热器加热,它们温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内甲、乙吸收热量相等。0~8min甲的比热容c甲=4.2×103J/(kg•℃)。下列说法正确的是( )
A.0~6min,甲的比热容大于乙的比热容
B.8~10min,乙吸收的热量为1.68×104J
C.0~6min,乙吸收的热量小于甲吸收的热量
D.根据图像分析,甲、乙两种液体的比热容之比为1:2
9.(2026•湖南衡阳县期末)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
10.(2026•河北石家庄期末)如图所示,小明用图甲所示装置进行实验,比较不同物质的比热容,两试管分别装有水和煤油,同时用同一红外加热器加热,通过温度传感器得到物质温度随时间变化的图像如图乙所示,不计热量损失。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,a是水,b是煤油
B.因为水的比热容大,所以更适合做汽车发动机冷却剂
C.该实验应该控制水和煤油的体积和初温均相同
D.加热2min时,煤油比水吸收的热量多
11.(2025秋•北京西城区月考)小明随爸爸在烈日当空的河边玩耍,他发现脚踩在沙子上很烫,而踩在河水里却凉凉的,这是因为水的比热容较大,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),它表示的意思是( )
A.1kg的水吸收的热量是4.2×103J
B.质量为1kg的水,温度升高到1℃时,吸收4.2×103J的热量
C.水每升高1℃吸收的热量为4.2×103J/(kg•℃)
D.质量为1kg的水温度降低1℃,放出的热量是4.2×103J
12.下表是一些物质的比热容。依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质
比热容c/[J/(kg•℃)]
物质
比热容c/[J/(kg•℃)]
水
4.2×103
沙石
约0.92×103
酒精
2.4×103
铝
0.88×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
A.同种物质的比热容一定相同
B.一瓶酒精倒出一半,瓶内剩余酒精的比热容变为1.2×103J/(kg•℃)
C.水和沙石升高相同的温度,水需要吸收的热量更多
D.质量相等的铝块和铜块,放出相等热量,铜块的温度变化大
13.小明用相同的电加热器分别对质量为0.4kg的水和0.6kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据作出如图所示图像。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则另一种液体的比热容为( )
A.1.05×103J/(kg•℃) B.1.4×103J/(kg•℃)
C.2.1×103J/(kg•℃) D.3.15×103J/(kg•℃)
14.(2026•四川成都期末)如图所示,规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.甲杯水中每分钟吸收的热量为 2.52×105 J
B.甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为 3:2
C.加热相同的时间,甲、乙两杯水升高的温度之比 2:3
D.将甲、乙两容器中的液体从 20℃加热至沸腾所需要的时间之比为 2:3
二、填空题
15.如图是小明同学探究“海水和海滩的温度随时间变化的规律”时画的一张示意图。根据如图所示的信息,他观察的时间是 (选填“中午”或“夜晚”),产生这一现象的原因是水的 比沙子的大。相同质量的水和沙子,吸收相同的热量,水升高的温度较 (选填“高”或“低”)。
16.用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象,将质量 的沙子和水分别装入铝桶中,用温度计测出它们的初始温度,点燃酒精灯加热,用玻璃棒搅拌沙子和水,目的是使沙子和水 ;实验中,可以观察到 升温快,由此,可以推得,质量相等的沙子和水,升高相同的温度, 吸收的热量多。
17.(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3×104kg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c水=4.2×103J/(kg•℃)]
18.为了测定某种金属块的比热容,把质量为600g的金属块加热到90℃,再投入100g、20℃的水中,混合后最终水的温度为40℃。若不计热损失,则水吸收的热量 J,该金属块的比热容为 J/(kg•℃)。
19.(2026•江苏镇江期末)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性,此过程中通过 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
20.(2025•江苏连云港中考)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”她将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[c水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3]
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
温度/℃
80
71
65
60
56
52
49
此过程是通过 的方式改变水的内能,在前6min内,水的内能减少了 J。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点 。
三、实验题
21.(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。
(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。
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
…
22.(2026•江苏南京期末)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如表。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)除了如图所示的器材外,还需要的测量工具有天平、秒表和 ;
(2)在实验中要控制水和食用油的初温和 相同;
(3)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较 (选填“升高的温度”或者“吸收的热量”)来研究水和食用油吸热能力的差异;从表格中的数据可以知道 (选填“水”或者“食用油”)吸热能力强。
(4)在此实验中,如果要使水和食用油的升高相同温度,就要给 (选填“水”或“食用油”)加热更长的时间:此时水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
23. 小明探究不同物质吸热升温的属性,他设计如图所示的实验装置。
①实验中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来反映的(填“温度计示数”或“加热时间”)。
②实验中除了水和煤油的质量相同,还有______必须相同。
③他得到如下实验数据,分析表格中数据可以得出的初步结论是: 。
物质
质量m/kg
升高温度Δt/℃
加热时间t/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
④如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油, 升高的温度更高。
⑤实验中有些同学发现:刚开始加热时,情况与④结论不符,你认为可能的原因是:_________。
⑥另一组的小华采用加热相同时间比较升高的温度来进行探究,你认为他的方案可行吗?______(选填“可行”或“不可行”)。
第 1 页 共 4 页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。