12.3 物质的比热容（举一反三·讲义）物理新教材苏科版九年级上册

12.3 物质的比热容 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 1 【知识点1 热量】 2 【知识点2 比较不同物质的吸热能力】 4 【知识点3 比热容的认识】 8 【知识点4 水的比热容及其应用】 9 【知识点5 热量的计算】 11 【知识点6 比热容的综合应用】 14 模块三 课后作业 17 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 如图（a）、（b），同一天盐城的日温差比新疆库尔勒小，你能解释这一现象吗？ 知识归纳 【知识点1 热量】 热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 特别提醒：对热量认识的三个误区 （1）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。 （2）热量只能有“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。 注： 内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）； （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  热量与温度的关系  （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变； （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 （3）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的 【例1】下列说法中，正确的是（　　） A．物体温度高时比温度低时含的热量多 B．温度从温度高的物体向温度低的物体传递 C．热量从温度高的物体向温度低的物体传递 D．热量从热量多的物体向热量少的物体传递 【答案】C 【详解】A．热量是过程量，不能用含有来描述，故A错误； B．热传递过程中传递的是热量，不是温度，故B错误； CD．热传递发生的条件是物体间有温度差，热量从高温物体向低温物体传递，故C正确，D错误。 故选C。 【变式1-1】关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量就越多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．一个物体温度升高，一定是吸收了热量 D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递 【答案】D 【详解】A．热量是热传递过程中发生转移的那部分内能，不能说“含有”，只能说“吸收”或“放出”热量，故A错误； B．物体的内能增加，温度可能升高，也可能不变，如晶体熔化时吸热，内能增加，温度却不变，故B错误； C．一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是别的物体对它做了功，故C错误； D．两个内能相同的物体，也有可能温度不同，故它们相互接触时，也可能发生热传递，故D正确。 故选D。 【变式1-2】下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（　　） A．质量相同的0℃冰和0℃水，它们的内能不同 B．物体的温度升高时，其内部每个分子的动能都增大 C．发生热传递时，含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体 D．不发生热传递，对物体做功，物体的温度一定增加 【答案】A 【详解】A．物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关，质量相同的冰和水的物质的量相同，但冰熔化时吸收热量，所以水的内能大，冰的内能小，即质量相同的冰和水，它们的内能不同，故A正确； B．温度升高，分子平均动能增大，不一定每个分子的动能都增大，故B错误； C．热量总是从高温物体传递到低温物体，热量是过程量，描述的是热传递过程中内能的转移量，不能用含有来描述，故C错误； D．对物体做功，物体的内能变大，物体的温度不一定升高，例如摩擦的冰，冰的内能变大，冰化成水，温度保持不变，故D错误。 故选A。 【知识点2 比较不同物质的吸热能力】 1.探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】一、按图组装器材。 二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。 四、实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … 五、整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 2.考查内容 考查方向 解答思路 两套装置相同目的 在相同时间内，液体吸收热量相同 控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温 实验方法 控制变量法 两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值 实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀 如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热 温升相同那种液体吸收热量多 水 哪种液体的吸热能力强 水 表示不同物质吸热能力的物理量 比热容 吸收热量计算 利用比热容公式进行计算 安装顺序 自下而上 【例2】如图所示是小明探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。他在两支相同的试管中分别加入水和沙子。分别用相同的酒精灯加热，测得的实验数据记录如下表。 材料 加热时间/s 初始温度/℃ 加热后温度/℃ 水 50 28 40 沙 50 28 60 (1)实验时，通过 （选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较沙子和水吸收热量的多少； (2)为了顺利达到实验的目的，试管中加入水和沙子的 （选填“质量”、“体积”或“初温”）必须要保持相同； (3)分析表中的实验数据可知，水的吸热能力 沙子的吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】(1)加热时间 (2)质量 (3)大于 【详解】（1）使用相同的酒精灯，在相同时间内放出的热量相同，水和沙子在相同的时间内吸收的热量相同，所以实验时可用加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少。 （2）由可知，比较水和沙子的吸热能力时，应控制水和沙子的质量相同。实验可通过吸收相同的热量后，比较水和沙子的温度变化量来判断吸热能力强弱，所以不是必须控制水和沙子的初温相同。 （3）由表中数据可知，等质量的水和沙子，吸收相同的热量，水的末温更低，说明水的温度变化量更小，可知水的吸热能力更强，即水的吸热能力大于沙子的吸热能力。 【变式2-1】在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 甲、乙两套装置你选择________装置，原因是__________________________________． 在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油 水和煤油的温度随时间变化的图像如图丙所示． 加热时，b液体比a液体的温度高，那么b液体吸收的热量________填“大于”“小于”或“等于”液体吸收的热量． 根据图丙可判断出________填“a”或“b”液体的吸热能力强，该液体是________填“水”或“煤油”． 本实验除了采用控制变量法外，还采用相同的热源，通过比较________来比较水和煤油吸收热量的多少，这种解决物理问题的方法叫________法． 【答案】乙  确保在相同时间内产生相同的热量  质量  等于    水  加热时间长短  转换 【详解】解：甲装置用酒精灯做热源，乙装置用电加热器做热源，电加热器的规格相同，可确保相同时间内产生相同的热量． 加热时间相同，两种液体吸收的热量也相同； 质量和初温相同时，加热相同时间，a的温度变化慢，吸热能力强，可知该液体是水． 实验中通过比较加热时间的长短来比较吸收热量的多少，这种方法叫转换法． 【变式2-2】为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表： 质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 （1）在此实验中用　 　表示水和沙子吸热的多少； （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量　 　（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量； （3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，　 　（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高。 【答案】（1）加热时间；（2）大于；（3）沙子。 【详解】解：（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少。 （2）因为质量相同的水和沙子，升高相同温度，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q＝cm△t知，水吸收的热量大于沙子吸收的热量； （3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q＝cm△t可知，沙子的温度变化的大。 故答案为：（1）加热时间；（2）大于；（3）沙子。 【知识点3 比热容的认识】 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做这种物质的比热容，用符号c表示。 2.定义式： 3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。 4.物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 5.一些常见物质的比热容 6.对比热容的理解 比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 【例3】关于c＝，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】A、比热容是物质本身的一种特性，与物体吸收的热量无关，故A错误； B、比热容是物质本身的一种特性，与物体的质量无关，故B错误； C、比热容是物质本身的一种特性，与物体关温度变化量无关，故C错误； D、物质的比热容与热量、质量及温度的变化量无关，故D正确。 故选：D。 【变式3-1】关于物质的比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容与物质吸热多少有关 B．同种物质质量越大比热容就越大 C．水适合做冷却剂是因为比热容大 D．物质的状态发生变化时比热容不变 【答案】C 【详解】ABD．比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类、状态有关，同种物质状态发生变化时，比热容会改变，比热容的大小与质量、吸收的热量无关，故ABD错误； C．水的比热容最大，和其它物质比较，降低相同温度放出热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂，故C正确。 故选C。 【变式3-2】一定质量的冰熔化成水过程中，下列判断正确的是（　　） A．比热容变大、温度不变 B．内能不变，比热容变大 C．比热容不变、温度不变 D．内能不变，比热容不变 【答案】A 【详解】解：A、冰吸热熔化成水过程中，吸热温度保持不变；故A正确。 B、冰吸热熔化成水过程中，吸热内能增加、比热容增大；故B错误。 C、冰吸热熔化成水过程中，温度不变，但是水的比热容比冰的比热容大。故C错误。 D、冰吸热熔化成水过程中，吸热内能增加、比热容增大；故D错误。 故选：A。 【知识点4 水的比热容及其应用】 水的比热容的特点及应用 （1）水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，这个应用主要考虑两个 方面： ①由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变 化不多，有利于调节气候；夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量 的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量 的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷。 ②一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖； 作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另 一方面。 【例4】如图所示的是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出，在一年中，曲线B所表示的城市气温变化较 （选填“大”或“小”），根据水的比热容比砂石的比热容 （选填“大”或“小”）的特点可知，曲线B表示的是 （选填“内陆”或“沿海”）城市的年气温变化曲线。 【答案】 大 大 内陆 【详解】[1][2][3]由题图可知，B所表示的城市最高、最低气温差比A所表示的城市的大；由于沿海城市水较多，水的比热容比砂石大，在相同条件下，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化值比较小，所以曲线A表示的是沿海城市的年气温变化曲线，曲线B表示的是内陆城市的年气温变化曲线。 【变式4-1】暑假，小明到海边游玩，发现烈日炎炎的中午海滩上的沙子热得烫脚，海水却非常凉爽，这是因为（　　） A．水比沙石的温度变化大 B．水比沙石的比热容大 C．水吸收的热量大于沙石吸收的热量 D．水的密度比沙石的密度小 【答案】B 【详解】解： 暑假烈日炎炎的中午，水和沙石同时接受阳光的照射，加热条件相同，在相同时间内吸收到的热量是相同的，因为水的比热容大，水的温度升高的慢，所以人站在水中时感觉凉爽，而海滩上的沙石热得烫脚；故B正确，ACD错误。 故选：B。 【变式4-2】在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（   ）。 A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 【答案】A 【详解】海风的形成是因为白天陆地吸热比海洋快，温度比海洋高，陆地近地面形成低压，海洋上空形成高压，故风向从海洋吹向陆地；而陆风为夜晚时分，陆地冷却比海洋要快，气温比海水要低，所以陆地近地面形成高压，海洋上空为低压，空气从陆地吹向海洋。图中近地面风向从海洋吹向陆地，是海风，且陆地近地面为上升气流，说明图中风向为白天形成的海风，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【知识点5 热量的计算】 热量的计算 （1）物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）； 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）； m——物体的质量——单位kg； t0——物体原来的温度℃； t——物体后来的温度℃。 若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t； 公式可以变形为、、。 （2）应用热量公式解题应注意的几个问题： ①质量的单位要用千克；  ②注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词，一定要分清初温、末温，升高了、升高到（或降低了、降低到）的温度含义，要根据题意作出正确的判断；  ③应用热量公式的条件是物质的状态不能改变，若不考虑这个因素，计算结果就会出现错误 （3）这两个公式解题的一般步骤是：①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式；②明确要求的物理量；③根据所给已知条件求解．  （4）在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 【例5】标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为25℃的水，加热到80℃。［c水=4.2×103J/（kg•℃）］求： （1）水升高的温度∆t； （2）水吸收的热量Q吸； （3）接着再继续加热，若水又吸收了2.52×105J的热量，求水的末温t末。 【答案】（1）55℃；（2）4.62×105J；（3）100℃ 【详解】解：（1）水升高的温度 ∆t=t2-t1=80℃-25℃=55℃ （2）水吸收的热量 Q吸=cm∆t==4.2×103J/（kg•℃）×2kg×55℃=4.62×105J （3）水又吸收了2.52×105J的热量，水升高的温度 水的末温为 t末=t2+∆t1=80℃+30℃=110℃＞100℃ 标准大气压下，水的末温为100℃。 答：（1）水升高的温度为55℃； （2）水吸收的热量为4.62×105J； （3）水的末温为100℃。 【变式5-1】传统的冰块是由水制作而成的，在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块，表面是由304不锈钢制成的，里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固，可循环使用，也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后，迅速放入另一个装有水的杯中，放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为，每块不锈钢冰块质量为125g，杯中水的质量为400g，不计热量损失，。求： （1）四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量？ （2）杯中水的初温为多少？ 【答案】（1）；（2）。 【详解】（1）四块不锈钢冰块的质量为 则四块不锈钢冰块总共吸收的热量为 （2）不计热量损失，则水放出的热量为 则水的温度变化量为 所以水的初温为 答：（1）四块不锈钢冰块总共吸收了热量；（2）杯中水的初温为。 【变式5-2】把质量为的铅块加热到，然后投进温度为、质量为的水里，最后铅块和水的温度相同，都是求： 此过程中，铅块放出的热量是多少？ 水吸收的热量是多少？ 对计算结果进行对比分析，并说明原因． 【答案】； ； ，水吸收的热量小于铅块放出的热量，说明有热量散失，例如：容器吸热、周围空气吸热等。 【详解】解： 铅块放出的热量：， 水吸收的热量：， ，水吸收的热量小于铅块放出的热量，说明有热量散失，例如：容器吸热、周围空气吸热等。 答：铅块放出的热量为； 水吸收的热量为； ，水吸收的热量小于铅块放出的热量，说明有热量散失，例如：容器吸热、周围空气吸热等。 【知识点6 比热容的综合应用】 比热容图像的分析技巧 （1）等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短； （2）等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。 （3）比例法快速解题 第一步，以比值的形式写出要求的比值； 第二步，用公式展开要求的比值； 第三步，代入各物理量的数值； 第四步，计算求解。 【例6】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）。 A．A的比热容与B的比热容之比为2:1 B．A的比热容与B的比热容之比为2:3 C．都加热t时间，A和B吸收热量之比为1:2 D．A和B升高相同的温度，吸收热量之比为3:2 【答案】A 【详解】ABC．用相同的电加热器给质量相等的A、B液体加热，在相同时间内，两加热器放出的热量相同，那么两液体吸收的热量相同。由图示知，在相同时间内，A的温度升高了20摄氏度，B的温度升高了40摄氏度，据Q吸=cm∆t知cAm×20℃=cBm×40℃ 所以cA:cB=2:1 故A正确，BC错误； D．A、B的温度都升高20摄氏度时，据Q吸=cm∆t知， Q吸A:Q吸B=cAm×20℃:cBm×20℃=cA:cB=2:1 故D错误。故选A。 【变式6-1】（多选）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。下列说法正确的是（　　）。 A．甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。 B．甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J C．加热相同的时间，甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2 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】CD 【详解】AB．由图丙的甲图线可知，加热 2min 时，甲容器中水升高的温度 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 此时甲容器中的水吸收热量 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 乙容器中的水每分钟吸收热量为 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，故AB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，根据可得两杯水升高的温度之比为 故C正确； D．根据 可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比 所用时间之比为 故D正确。故选CD。 【变式6-2】某同学用一种发热均匀的加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度-时间图像如图所示，根据图像可以看出C点时物质的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）B点时物质的内能，原因是 。根据图像还可以看出AB段物质的比热容 CD段物质的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），BC段物质所吸收的热量为 J（水的比热容为4.2×103J/（kg・℃））。 【答案】 大于 熔化过程要吸收热量 小于 1.58×105 【详解】[1] [2]由图知道，该物质的熔化图象有一段呈水平，说明有一定的熔点，属于晶体；虽然在熔化过程中在B点时和在C点时的温度并没有升高，但它一直在吸收热量，所以，该物质C点时的内能大于在B点时的内能。 [3]在整个过程中冰与水的质量相等，用相同的加热器加热，在相等时间内吸收的热量相等，设在1min内吸收的热量为Q，由图知道，AB段的加热时间为2min，则吸收的热量 解得； 在CD段的加热时间为 16min-8min=8min 吸收的热量 解得 所以，AB段的比热容小于CD段的比热容。 [4]在CD段吸收的热量 在BC段吸收的热量 模块三 课后作业 一、单选题 1．沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（　　） A．质量大 B．温度高 C．密度大 D．比热容大 【答案】D 【详解】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。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由于砂石与水相比，砂石（　　） A．热值小 B．比热容小 C．吸热能力强 D．含有的热量多 【答案】B 【详解】解：沿海地区，水多，内陆地区水少、砂石多，因为水的比热容较大，砂石的比热容较小，白天，相同质量的水和砂石比较，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。 故选：B。 3．甲、乙两个物体的比热容之比为2：1．若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3：1，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．4：1 【答案】C 【详解】解： 由题知，甲、乙两物体的比热容之比是2：1，升高的温度之比是1：1，吸收的热量Q甲：Q乙＝3：1， 由Q吸＝cm△t，可得m＝， 则m甲：m乙＝：＝××＝××＝3：2。 故选：C。 4．下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B．沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C．天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 【答案】B 【详解】A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B．内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C．天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 5．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）。 A．物体温度越高，含有的热量越多 B．一块冰块的内能一定小于一杯水的内能 C．只要物体放出热量，温度就一定降低 D．热传递时，内能总是从高温处转移到低温处 【答案】D 【详解】A．热量是过程量，不能讲含有的热量的多少，故A错误； B．内能与质量、温度、状态等有关，一块冰块的内能不一定小于一杯水的内能，故B错误； C．只要物体放出热量，温度不一定降低，如晶体凝固过程，放出热量，温度不变，故C错误； D．热传递的条件是存在温差，内能总是从高温处转移到低温处，故D正确。故选D。 6．以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　）。 A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C. 甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 【答案】B 【详解】依题意初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，说明吸收相同的热量，甲温度变化比乙温度变化慢，由此可知，初温相同的甲、乙放出相同热量，甲乙温度都降低，由于甲温度变化比乙温度变化慢，所以甲的末温比乙的末温高，但由于不知道甲乙两块金属的质量关系，所以无法判断甲、乙比热容哪一个大，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 7．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（　　）。 A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 B．加热1min，水吸收热量 C．乙液体的比热容为 D．图线A是水的温度随加热时间变化图像 【答案】A 【详解】A．水的比热容表示1kg的水温度升高1℃吸收的热量是，故A错误； BD．依题意得，则相同条件下，水温度升高较慢，乙液体温度升高较快，则A为水的温度随加热时间变化图像，B为乙的温度随加热时间变化图像。水加热4min，温度从30℃升高到40℃，则加热1min，水吸收热量 故BD正确； C．加热5min，乙液体温度由10℃升高到40℃，水与乙液体用相同加热器加热，加热相同时间，吸收热量相同，则加热5min，乙吸收热量为 由得，乙液体的比热容为 故C正确。故选A。 二、填空题 8．在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义，请写出下面几种情形中“热”字的含义： （1）这盆水很热： ． （2）物体吸热升温： ． （3）摩擦生热： ． 【答案】温度 热量 内能 【详解】（1）水很热表示的是水的温度较高；（2）物体吸热指的是热量；（3）摩擦生热指的是通过做功的方式改变内能的，热指内能． 9．楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖，这是因为水的 大，若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是 J。 【答案】比热容 【详解】[1]因为水的比热容较大，所以相同质量的水和其他物质相比较，放出同样热量的情况下，水的温度变化小，故采用热水循环的方式取暖。 [2]水放出的热量 10．在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量 ；如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像，其中a是 的图像。 【答案】质量 相同 沙子 【详解】[1][2]在探究不同物质吸热升温的现象时，采用了控制变量的方法，要将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中；用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量的相同。 [3]相同时间吸收的热量相等，如图所示，相同时间图像a的温度变化大，由公式Q吸=cmΔt可知，质量相等的沙子和水，a的比热容较小，沙子的比热容比水的比热容小，因此a是沙子的图像。 11．如图是冰的熔化图象，冰在熔化过程中内能 　 　（增大/减小/不变），假设整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，冰的质量为100g，则冰熔化过程中吸收的热量为 　 　J。 【答案】增大；4.2×103。 【详解】解：（1）冰在熔化时吸收热量、内能增大，但温度不变； （2）冰熔化时间为：t＝15min﹣5min＝10min； 冰化水，状态变化、质量不变，m水＝m冰＝100g＝0.1kg， 从15min到20min，水吸收的热量： Q吸水＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（5℃﹣0℃）＝2.1×103J， 因为整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，冰熔化时间等于水吸热时间的2倍， 所以冰熔化吸热： Q熔化＝2Q吸水＝2×2.1×103J＝4.2×103J。 故答案为：增大；4.2×103。 12．以下过程不发生物态变化，初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量，甲的末温低于乙的末温。 （1）吸收相同热量后，下列说法正确的有 ； ①乙的内能比甲大； ②甲的比热容大于乙的比热容； ③甲与乙接触，热量从乙传递到甲。 （2）若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1，乙的末温为t2，根据题目所给的信息，则t1与t2的关系是 （选填“”、“”、“”或“无法判断” 【答案】③；。 【详解】（1）[1]①内能的大小与物质的种类、质量、状态、温度等有关。因甲、乙两种物质的质量和种类未知，因此不能确定内能的大小关系。故①错误； ②甲乙的初温相同，甲的末温低于乙的末温，则，吸收的热量相同，因，而甲、乙的质量不确定，因此甲、乙的比热容无法确定，故②错误； ③热量由高温物体传递给低温物体，或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分，因甲的末温低于乙的末温，因此热量从乙传递到甲，故③正确。 故选③。 （2）[2]由题意可知，甲和乙吸收相同的热量，甲的温度变化较小，则甲和乙放出相同的热量，甲的变化仍然较小，甲乙的初温相同，则甲的末温较高，即。 三、实验题 13．小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，实验装置如图所示。 实验次数 物重G/N 使用动滑轮时测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.9 3 2.00 1.15    （1）在研究定滑轮特点时，按图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （选填“大于”、“等于”或“小于”）物体的重力，其原因是 （不计绳重及摩擦）； （2）在研究动滑轮特点时，按图乙操作，记录数据如表，分析表中的数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，其原因是 。如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，请提出一条合理的建议 。 【答案】 小于 测力计有重力 动滑轮有重力 增加物重 【详解】（1）[1][2]测力计倒过来使用时，弹簧测力计受力情况是：受到向上绳子的拉力，受到向下的重力和手的向下拉力，这时测力计测量的是手向下的拉力，大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差，所以在匀速拉动时，根据二力平衡条件可知，实验会造成测量值会小于钩码的重力。 （2）[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了，所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因；由于转轴之间有摩擦，绳也有一定重量，导致拉力增大。 [4]如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，可以换用轻质动滑轮或提升重力更大的物体。 14．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图甲、丙进行，并将测得的数据记录在表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 （1）表格中第三次实验的拉力应为 N； （2）分析第1、2次的数据，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）用图丙进行实验时，最好沿 方向匀速拉动绳子自由端；分析第3、4次数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 ； （4）在本实验中进行了多次实验，目的是 。 A．从多次实验中选取最准确的数据　B．从特殊现象中得到普遍规律  C．利用控制变量法 【答案】 0.7 不能 不变 竖直 动滑轮自身受到重力 B 【详解】（1）[1]忽略绳重和摩擦，分析第4次实验数据：因为拉力 所以 则第3次的拉力为 （2）[2][3]比较1、2两次实验数据，拉力大小都等于钩码的重力，说明使用定滑轮不能省力，但能改变力的方向，所以小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将不变。 （3）[4]用图丙进行实验时，最好沿竖直方向匀速拉动绳子自由端，此时最省力。 [5]使用动滑轮提升物体时，不但要克服物体的重力，还要克服动滑轮自身的重力、滑轮与绳子间的摩擦力等，所以拉力的大小总比钩码重力的一半要大。 （4）[6]本实验中进行了多次实验，目的是通过对实验数据的分析，总结归纳出定滑轮和动滑轮的特点，从特殊现象中得到普遍规律，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 四、计算题 15．小明将一盒200克牛奶放入质量为1千克的热水中加热，过了一会儿热水的温度降低了5℃。求热水所放出的热量Q放。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【答案】2.1×104J。 【解析】解：热水放出的热量： Q放＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×5℃＝2.1×104J。 答：热水所放出的热量为2.1×104J。 16．计算：如图是某一品牌的全自动电热水壶，它的容积为1.5L，质量为0.5kg，底座与水平面板的接触面积为200cm2，装满水后水深16cm。试计算装满水后： （1）水的质量是多少？（1L＝1dm3＝10﹣3m3） （2）水对壶底的压强是多少？ （3）壶底对水平面板的压强是多少？ （4）水由20℃加热至沸腾（标准大气压），需要吸收多少热量？ 已知：水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg。 【答案】（1）水的质量是1.5kg； （2）水对壶底的压强是1600Pa； （3）壶底对水平面板的压强是1000Pa； （4）水由20℃加热至沸腾），需要吸收的热量是5.04×105J。 【详解】解：（1）水的体积：V＝1.5L＝1.5dm3＝1.5×10﹣3m3， 由ρ＝可知，水的质量：m水＝ρV＝1.0×103kg/m3×1.5×10﹣3m3＝1.5kg； （2）水对壶底的压强：p＝ρgh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×16×10﹣2m2＝1600Pa； （3）水和壶的总重力：G总＝m总g＝（m水+m壶）g＝（1.5kg+0.5kg）×10N/kg＝20N， 壶底对水平面板的压力：F＝G总＝20N， 壶底对水平面板的压强：p′＝＝＝1000Pa； （4）一个标准大气压下，水的沸点为100℃， 水由20℃加热至沸腾），需要吸收的热量：Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃﹣20℃）＝5.04×105J。 答：（1）水的质量是1.5kg； （2）水对壶底的压强是1600Pa； （3）壶底对水平面板的压强是1000Pa； （4）水由20℃加热至沸腾），需要吸收的热量是5.04×105J。 第 17 页 共 25 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.3 物质的比热容 目录 模块一 知识框架 1 模块二 知识精讲 1 【知识点1 热量】 2 【知识点2 比较不同物质的吸热能力】 4 【知识点3 比热容的认识】 8 【知识点4 水的比热容及其应用】 9 【知识点5 热量的计算】 11 【知识点6 比热容的综合应用】 14 模块三 课后作业 17 模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 如图（a）、（b），同一天盐城的日温差比新疆库尔勒小，你能解释这一现象吗？ 知识归纳 【知识点1 热量】 热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 特别提醒：对热量认识的三个误区 （1）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。 （2）热量只能有“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。 注： 内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）； （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  热量与温度的关系  （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变； （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 （3）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的 【例1】下列说法中，正确的是（　　） A．物体温度高时比温度低时含的热量多 B．温度从温度高的物体向温度低的物体传递 C．热量从温度高的物体向温度低的物体传递 D．热量从热量多的物体向热量少的物体传递 【变式1-1】关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，含有的热量就越多 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．一个物体温度升高，一定是吸收了热量 D．两个内能相同的物体相互接触时，也可能发生热传递 【变式1-2】下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是（　　） A．质量相同的0℃冰和0℃水，它们的内能不同 B．物体的温度升高时，其内部每个分子的动能都增大 C．发生热传递时，含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体 D．不发生热传递，对物体做功，物体的温度一定增加 【知识点2 比较不同物质的吸热能力】 1.探究不同物质吸热能力 【实验目的】探究不同物体的吸热能力。 【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。 【实验步骤】一、按图组装器材。 二、取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。 三、点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。 四、实验表格（参考数据） 物质种类 质量/g 初温/°C 末温/°C 温升/°C 加热时间（min） 水 60 20 40 20 5 煤油 60 20 56 36 5 … 五、整理器材。 【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。 2.考查内容 考查方向 解答思路 两套装置相同目的 在相同时间内，液体吸收热量相同 控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温 实验方法 控制变量法 两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值 实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀 如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热 温升相同那种液体吸收热量多 水 哪种液体的吸热能力强 水 表示不同物质吸热能力的物理量 比热容 吸收热量计算 利用比热容公式进行计算 安装顺序 自下而上 【例2】如图所示是小明探究“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。他在两支相同的试管中分别加入水和沙子。分别用相同的酒精灯加热，测得的实验数据记录如下表。 材料 加热时间/s 初始温度/℃ 加热后温度/℃ 水 50 28 40 沙 50 28 60 (1)实验时，通过 （选填“加热时间”或“温度计升高的示数”）来比较沙子和水吸收热量的多少； (2)为了顺利达到实验的目的，试管中加入水和沙子的 （选填“质量”、“体积”或“初温”）必须要保持相同； (3)分析表中的实验数据可知，水的吸热能力 沙子的吸热能力（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 【变式2-1】在探究“不同物质吸热能力”的实验中： 甲、乙两套装置你选择________装置，原因是__________________________________． 在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油 水和煤油的温度随时间变化的图像如图丙所示． 加热时，b液体比a液体的温度高，那么b液体吸收的热量________填“大于”“小于”或“等于”液体吸收的热量． 根据图丙可判断出________填“a”或“b”液体的吸热能力强，该液体是________填“水”或“煤油”． 本实验除了采用控制变量法外，还采用相同的热源，通过比较________来比较水和煤油吸收热量的多少，这种解决物理问题的方法叫________法． 【变式2-2】为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表： 质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 （1）在此实验中用　 　表示水和沙子吸热的多少； （2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量　 　（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量； （3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，　 　（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高。 【知识点3 比热容的认识】 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做这种物质的比热容，用符号c表示。 2.定义式： 3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。 4.物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 5.一些常见物质的比热容 6.对比热容的理解 比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。 【例3】关于c＝，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 【变式3-1】关于物质的比热容，下列说法中正确的是（　　） A．比热容与物质吸热多少有关 B．同种物质质量越大比热容就越大 C．水适合做冷却剂是因为比热容大 D．物质的状态发生变化时比热容不变 【变式3-2】一定质量的冰熔化成水过程中，下列判断正确的是（　　） A．比热容变大、温度不变 B．内能不变，比热容变大 C．比热容不变、温度不变 D．内能不变，比热容不变 【知识点4 水的比热容及其应用】 水的比热容的特点及应用 （1）水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用，这个应用主要考虑两个 方面： ①由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变 化不多，有利于调节气候；夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量 的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量 的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷。 ②一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖； 作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量；用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另 一方面。 【例4】如图所示的是某一内陆城市与某一沿海城市年气温变化曲线。从图像可以看出，在一年中，曲线B所表示的城市气温变化较 （选填“大”或“小”），根据水的比热容比砂石的比热容 （选填“大”或“小”）的特点可知，曲线B表示的是 （选填“内陆”或“沿海”）城市的年气温变化曲线。 【变式4-1】暑假，小明到海边游玩，发现烈日炎炎的中午海滩上的沙子热得烫脚，海水却非常凉爽，这是因为（　　） A．水比沙石的温度变化大 B．水比沙石的比热容大 C．水吸收的热量大于沙石吸收的热量 D．水的密度比沙石的密度小 【变式4-2】在沿海地区，夏日里常常出现“海陆风”，当出现如图所示风向时，通常（   ）。 A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 【知识点5 热量的计算】 热量的计算 （1）物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）； 其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）； m——物体的质量——单位kg； t0——物体原来的温度℃； t——物体后来的温度℃。 若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t； 公式可以变形为、、。 （2）应用热量公式解题应注意的几个问题： ①质量的单位要用千克；  ②注意识别和恰当地使用有关“温度变化”的用词，一定要分清初温、末温，升高了、升高到（或降低了、降低到）的温度含义，要根据题意作出正确的判断；  ③应用热量公式的条件是物质的状态不能改变，若不考虑这个因素，计算结果就会出现错误 （3）这两个公式解题的一般步骤是：①根据题意是吸热还是放热找出相应的公式；②明确要求的物理量；③根据所给已知条件求解．  （4）在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。 【例5】标准大气压下，一壶质量为2千克，温度为25℃的水，加热到80℃。［c水=4.2×103J/（kg•℃）］求： （1）水升高的温度∆t； （2）水吸收的热量Q吸； （3）接着再继续加热，若水又吸收了2.52×105J的热量，求水的末温t末。 【变式5-1】传统的冰块是由水制作而成的，在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块，表面是由304不锈钢制成的，里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固，可循环使用，也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后，迅速放入另一个装有水的杯中，放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为，每块不锈钢冰块质量为125g，杯中水的质量为400g，不计热量损失，。求： （1）四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量？ （2）杯中水的初温为多少？ 【变式5-2】把质量为的铅块加热到，然后投进温度为、质量为的水里，最后铅块和水的温度相同，都是求： 此过程中，铅块放出的热量是多少？ 水吸收的热量是多少？ 对计算结果进行对比分析，并说明原因． 【知识点6 比热容的综合应用】 比热容图像的分析技巧 （1）等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短； （2）等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。 （3）比例法快速解题 第一步，以比值的形式写出要求的比值； 第二步，用公式展开要求的比值； 第三步，代入各物理量的数值； 第四步，计算求解。 【例6】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热（不计热损失），如图是A和B的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（　　）。 A．A的比热容与B的比热容之比为2:1 B．A的比热容与B的比热容之比为2:3 C．都加热t时间，A和B吸收热量之比为1:2 D．A和B升高相同的温度，吸收热量之比为3:2 【变式6-1】（多选）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。下列说法正确的是（　　）。 A．甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。 B．甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J C．加热相同的时间，甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2 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 【变式6-2】某同学用一种发热均匀的加热器将质量为500g的冰持续加热熔化直至沸腾，记录并绘制出温度-时间图像如图所示，根据图像可以看出C点时物质的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）B点时物质的内能，原因是 。根据图像还可以看出AB段物质的比热容 CD段物质的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”），BC段物质所吸收的热量为 J（水的比热容为4.2×103J/（kg・℃））。 模块三 课后作业 一、单选题 1．沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小，这是因为水的（　　） A．质量大 B．温度高 C．密度大 D．比热容大 2．“早穿皮袄午穿纱，守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写，而沿海地区昼夜温差则不大，这是由于砂石与水相比，砂石（　　） A．热值小 B．比热容小 C．吸热能力强 D．含有的热量多 3．甲、乙两个物体的比热容之比为2：1．若使它们升高相同的温度，吸收的热量之比为3：1，则甲、乙两个物体的质量之比为（　　） A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．4：1 4．下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B．沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C．天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 5．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）。 A．物体温度越高，含有的热量越多 B．一块冰块的内能一定小于一杯水的内能 C．只要物体放出热量，温度就一定降低 D．热传递时，内能总是从高温处转移到低温处 6．以下过程不发生物态变化，初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低，那么初温相同的甲、乙放出相同热量（　　）。 A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C. 甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大 7．用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知，，下列说法正确的是（　　）。 A．水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是 B．加热1min，水吸收热量 C．乙液体的比热容为 D．图线A是水的温度随加热时间变化图像 二、填空题 8．在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义，请写出下面几种情形中“热”字的含义： （1）这盆水很热： ． （2）物体吸热升温： ． （3）摩擦生热： ． 9．楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖，这是因为水的 大，若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是 J。 10．在探究不同物质吸热升温的现象时，将相等 的沙子和水分别装入易拉罐中，用相同的热源和方法加热，则单位时间内沙子和水吸收的热量 ；如图所示，实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像，其中a是 的图像。 11．如图是冰的熔化图象，冰在熔化过程中内能 　 　（增大/减小/不变），假设整个过程中单位时间内吸收的热量恒定，冰的质量为100g，则冰熔化过程中吸收的热量为 　 　J。 12．以下过程不发生物态变化，初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量，甲的末温低于乙的末温。 （1）吸收相同热量后，下列说法正确的有 ； ①乙的内能比甲大； ②甲的比热容大于乙的比热容； ③甲与乙接触，热量从乙传递到甲。 （2）若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1，乙的末温为t2，根据题目所给的信息，则t1与t2的关系是 （选填“”、“”、“”或“无法判断” 三、实验题 13．小明同学在“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验中，实验装置如图所示。 实验次数 物重G/N 使用动滑轮时测力计的示数F/N 1 1.00 0.65 2 1.50 0.9 3 2.00 1.15    （1）在研究定滑轮特点时，按图甲操作，觉得读数不方便，于是把测力计倒过来，即测力计吊环系在拉绳上，用手拉挂钩，测力计的示数会 （选填“大于”、“等于”或“小于”）物体的重力，其原因是 （不计绳重及摩擦）； （2）在研究动滑轮特点时，按图乙操作，记录数据如表，分析表中的数据发现，测力计的示数F大于物重G的一半，其原因是 。如果不更换动滑轮，为了使测出的拉力接近物重的一半，请提出一条合理的建议 。 14．在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时，小明用同一个滑轮做了四次实验，前两次按图甲、乙进行，后两次按图甲、丙进行，并将测得的数据记录在表格中。 实验序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 拉力F/N 绳子自由端移动的距离s/cm 1 1.0 20.0 1.0 20.0 2 2.0 20.0 2.0 20.0 3 1.0 20.0 40.0 4 2.0 20.0 1.2 40.0 （1）表格中第三次实验的拉力应为 N； （2）分析第1、2次的数据，可以得出结论：使用定滑轮 （选填“能”或“不能”）省距离；用图乙进行实验时，若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动，拉力的大小将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）； （3）用图丙进行实验时，最好沿 方向匀速拉动绳子自由端；分析第3、4次数据时发现，拉力的大小总比钩码重力的一半要大，这主要是因为 ； （4）在本实验中进行了多次实验，目的是 。 A．从多次实验中选取最准确的数据　B．从特殊现象中得到普遍规律  C．利用控制变量法 四、计算题 15．小明将一盒200克牛奶放入质量为1千克的热水中加热，过了一会儿热水的温度降低了5℃。求热水所放出的热量Q放。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 16．计算：如图是某一品牌的全自动电热水壶，它的容积为1.5L，质量为0.5kg，底座与水平面板的接触面积为200cm2，装满水后水深16cm。试计算装满水后： （1）水的质量是多少？（1L＝1dm3＝10﹣3m3） （2）水对壶底的压强是多少？ （3）壶底对水平面板的压强是多少？ （4）水由20℃加热至沸腾（标准大气压），需要吸收多少热量？ 已知：水的密度是1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg。 第 15 页 共 16 页 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