14.2 物质的比热容(举一反三·讲义)物理新教材沪科版九年级全一册
2026-08-20
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精品
摘要:
本讲义聚焦“物质的比热容”核心知识点,从探究物质吸热或放热规律(含实验器材、控制变量法与转换法、结论)入手,构建比热容的定义(公式、单位)和理解(特性及与物质种类状态的关系),进而延伸至比热容的应用(如水的比热容大在取暖、冷却等场景)及热量计算(吸放热公式、热平衡),形成从实验到概念、应用再到计算的完整学习支架。
资料以“盛夏沙滩与河水温度差异”情景导入,通过水和食用油吸热实验培养科学探究能力,结合海陆风模拟、汽车冷却等实例强化物理观念。例题与变式练习注重科学推理,课后作业覆盖选择、计算等题型,课中辅助教师实验教学,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
14.2 物质的比热容
【新教材沪科版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+4个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
盛夏时节,烈日暴晒下的河水和沙子的温度都会升高。当你赤足漫步在沙滩时,一定会感觉到沙子比河水的温度更高。为什么我们会有这种感受呢?
本节课我们就一起来探究这个问题。
知识归纳
【知识点1 探究物质的吸热或放热规律】
1.实验器材:
电加热器、两只相同的烧杯,质量相同的水和食用油,两支温度计, , 。
2.实验方法:
实验中用到的方法有 和 。
(1)控制变量法:探究物质吸收的热量可能与物质的种类有关时,应该控制物质的质量不变,升高的温度相同,物质的种类不同。
(2)转换法:因为热量无法直接测量,所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。
3.进行实验与收集证据:
(1)取质量相等的水与食用油。
(2)按照如图所示安装器材。观察温度计的示数,记下加热前水和食用油的温度。
(3)接通电源,同时对烧杯中的水和食用油加热相同的时间(大约3~5min),观察并读出两只温度计的示数。
(4)实验记录数据表
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
食用油
4.实验现象:
(1)质量相等的水和食用油加热相同的时间,升高的温度不相同,食用油升高的温度比水的多。
(2)质量相等的水与食用油升高的温度相同,吸收的热量不相同,水吸收的热量比食用油多。
5.实验结论:
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量 ;相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量通常 。
也就是说,不同物质的吸热本领一般 。
【例1】(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)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)在涉及多个物理量的变化时,我们常常需要控制变量,因此将不同种类的液体、放容器中时需要保证它们的_____相同,除了以上测量工具还需要_____;
(2)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”);
(3)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;
(4)实验后他们画出了液体温度随时间变化的图像如图乙,根据图乙数据可计算出A、B两种液体的比热容之比是_____;
(5)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.用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热
【变式1-1】(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:_________。
【变式1-2】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2 物质的比热容】
1.比热容的意义:
物理学中常用比热容来描述不同物质的 。
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,叫做这种物质的比热容,用c表示。
3. 公式: c=
Q表示物质吸收的热量,单位是 (J);m表示物体的质量,单位是 (kg);
Δt表示升高(或降低)的温度,单位是 ;
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 ,符号为J/(kg·℃)。
4. 比热容的理解:
物质
比热容c/J·kg-1·℃-1
物质
比热容c/J·kg-1·℃-1
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
蓖麻油
1.8×103
汞
0.14×103
砂石
约0.92×103
铅
0.13×103
(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。物质的比热容与质量、变化的温度、吸收的热量 ,它仅与物质的 和状态 。
(2)比热容反映了物质的吸热能力,在质量和温度的变化量相同时,物质的比热容越大,吸收或放出的热量越多。
【例2】由比热容公式,判断下列说法正确的是( )
A.物质的比热容与它的质量成反比,质量越大,比热容越小
B.物质的比热容跟它吸收(或放出)的热量成正比,吸收热量越多,比热容越大
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比,温度升高越少,比热容越大
D.比热容是物质的特性之一,跟热量、质量、温度变化的多少都无关
【变式2-1】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图所示的是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和B升高相同的温度,B吸收热量较多
B.分钟内,A与B吸收的热量之比为
C.A与B的比热容之比为
D.若做实验时适量减少B的质量,可以使A、B的图像重合
【变式2-2】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
煤油
砂石
约
A.水的温度升高1℃需吸收的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
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
【变式2-3】相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,已知,下列说法中合理的是( )
A.铜和铝吸收的热量相同,铜和铝吸热时间一定相同
B.铝上升的温度较高
C.铜上升的温度较高
D.铜的末温高
【知识点3 比热容的应用】
1.特点:水的比热容比较大,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要 些。
2. 水比热容大的特点在生产、生活中的应用:
(1)用水取暖。冬天,房间里暖气片里为什么用水循环放热?
因为水的比热容大,在质量一定时,降低相同温度,水放出的热量 ,所以用热水取暖效果好。
(2)用水冷却。汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处?
因为水的比热容大,在质量一定的条件下,升高相同温度时,水 热量多,用水作冷却剂效果好。
(3)调节气温。为解决城市的热岛效应,不少城市修建人工湖来调节气温,为什么?
因为水的比热容比较大,和其他液体相比,如果它们吸收相等的热量,水温升高比较小;如果它们放出相等的热量,水温降低较小。在相同情况下,水能使周围物体的温度变化减少,所以说水对气温的调节起较大作用。
(4)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。
(5)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。
水比热容大的特点在生产、生活中的利用
(6)为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小?
水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子,要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,所以沙漠的昼夜温差很大。
【例3】(2026年四川省甘孜州、阿坝州中考物理试卷)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
【变式3-1】(25-26九年级上·山东济宁·期末)下列现象中,不能用比热容解释的是( )
A.在发烧病人的额头上擦酒精降温 B.汽车发动机冷却液的主要成分是水
C.我国西北沙漠地区昼夜温差较大 D.傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
【变式3-2】(2026·湖北·二模)阳光明媚的假日,小红随爸妈到长江边游玩时,小红感觉江水温度明显比岸上砂石温度要低,最有助于解释该现象的物理知识是( )
A.水是液体,砂石是固体 B.水会汽化,砂石不会汽化
C.水的密度比砂石的密度大 D.水的比热容比砂石的比热容大
【变式3-3】“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”)
【知识点4 热量的计算】
1. 热量的计算公式
(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
Q吸表示 ,Q放表示放出的热量,单位是 (J)。
c表示比热容,单位是 (J/(kg·℃)。
m表示质量,单位是 (kg)。
t0表示物体原来的初温度,t表示物体的末温度,△t表示温度的变化量(升高或降低的温度)。
(3)公式变形:
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 。
2. 热平衡
(1)概念:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。
(2)热平衡方程:Q吸= Q放
【例4】(25-26九年级上·吉林延边·期中)现有2kg的水,现将从 加热到 ,,求:(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量被5kg的某金属吸收后,该金属升高了 ,求该金属的比热容。
【变式4-1】(2026·四川泸州·二模)电动车的电池散热是通过冷却液循环带走热量,这种方式主要是通过__________(选填“做功”或“热传递”)改变内能;冷却液通过电池后,其分子热运动的速率将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);某汽车冷却液在吸收的热量后,冷却液的温度升高了40℃,则冷却液的质量为__________kg。【已知冷却液的比热容约为】
【变式4-2】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·℃)]
【变式4-3】(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)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)在标准大气压下,在CE段,水吸收了4.2×105J的热量,水温升高到多少?
模块三 课后作业
1.炎热的夏天,小明在南湖边乘凉。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.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”)。
3.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。
4. 质量相同的铜和铅吸收相同的热量时,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,。
5.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”)。
6.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
7.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
8.(2026·新疆昌吉·三模)一个足够大的容器中装有40℃的水,将一杯100℃沸水倒入容器中,混合后温度达到60℃,此时再向容器中倒入一杯沸水,(整个过程不计热量损失)水温为多少摄氏度( )
A.65℃ B.67℃ C.70℃ D.72.5℃
9.(24-25九年级上·山西朔州·阶段检测)下表是一些物质的比热容【单位:】,根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
铝
煤油、冰
铁、钢
砂石
约
铜
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更高
10.(25-26九年级上·山东济南·期中)物理学中用比热容这个物理量表示物体的吸放热能力。下列说法正确的是( )
A.它揭示出物质的一种特性,只与物质本身有关
B.沙漠地区比沿海地区温差大,是因为水的比热容比砂石的大
C.夏天教室内洒水后会降温,是因为水的比热容较大
D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容较小
11.(25-26九年级上·广东茂名·阶段检测)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知( )
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容大
B.升高相同温度,a物质吸收的热量少,比热容大
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
12.(2026·江苏无锡·二模)将质量相等、初温相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,如图所示,用红外灯照射两个瓷盘后,沙子的温度为,水的温度为,它们的温度随时间变化图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.红外灯释放的热量全部被沙子和水吸收
B.升高相同温度物质吸收的热量更多
C.沙子与水的比热容之比
D.该实验可解释沿海地区白天产生的陆风现象
13.(2026·江苏常州·一模)小聪用两个电加热器分别对水和食用油进行了加热(如图1),正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图像(如图2)已知水的沸点低于食用油且比热容大于食用油,则下列说法正确的是( )
A.a物质是食用油
B.水和食用油的初温不同
C.若两电加热器的实际功率相同,则水的质量小于食用油的质量
D.若水和食用油的质量相同,则加热水的电加热器的实际功率小
14.(25-26九年级下·福建福州·期中)质量均为100g的四种物质,当温度升高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
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
15.(25-26九年级上·山西大同·期末)小明利用如图甲所示的装置比较不同物质吸热能力的强弱。
(1)实验中选取初温相同、___________(选填“质量”或“体积”)相同的A、B两种液体,分别倒入两个相同的烧杯中,用电加热器加热;当A、B两种液体吸收相同的热量时,通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。
(2)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如乙所示,由图可知,___________(选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强。
16.(2025九年级上·江西抚州·学业考试)如图甲所示小斌为了探究水和煤油吸热能力的强弱,设计了图甲所示的实验装置。
(1)此装置的正确安装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中应量取初温、______相等的水和煤油,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(3)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是___________,水和煤油吸收热量的多少是通过__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(4)小斌分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),根据图像可知,水和煤油吸收相同的热量后,______(选填“水”或“煤油”)升温更快,说明______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力强。
17.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知,,。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量。
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14.2 物质的比热容
【新教材沪科版】
【知识框架+知识精讲(4个知识归纳+4个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
盛夏时节,烈日暴晒下的河水和沙子的温度都会升高。当你赤足漫步在沙滩时,一定会感觉到沙子比河水的温度更高。为什么我们会有这种感受呢?
本节课我们就一起来探究这个问题。
知识归纳
【知识点1 探究物质的吸热或放热规律】
1.实验器材:
电加热器、两只相同的烧杯,质量相同的水和食用油,两支温度计,钟表,天平。
2.实验方法:
实验中用到的方法有控制变量法和转换法。
(1)控制变量法:探究物质吸收的热量可能与物质的种类有关时,应该控制物质的质量不变,升高的温度相同,物质的种类不同。
(2)转换法:因为热量无法直接测量,所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。
3.进行实验与收集证据:
(1)取质量相等的水与食用油。
(2)按照如图所示安装器材。观察温度计的示数,记下加热前水和食用油的温度。
(3)接通电源,同时对烧杯中的水和食用油加热相同的时间(大约3~5min),观察并读出两只温度计的示数。
(4)实验记录数据表
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
食用油
4.实验现象:
(1)质量相等的水和食用油加热相同的时间,升高的温度不相同,食用油升高的温度比水的多。
(2)质量相等的水与食用油升高的温度相同,吸收的热量不相同,水吸收的热量比食用油多。
5.实验结论:
相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同;相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量通常不同。
也就是说,不同物质的吸热本领一般不一样。
【例1】(25-26九年级上·山东德州·阶段检测)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)在涉及多个物理量的变化时,我们常常需要控制变量,因此将不同种类的液体、放容器中时需要保证它们的_____相同,除了以上测量工具还需要_____;
(2)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”);
(3)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;
(4)实验后他们画出了液体温度随时间变化的图像如图乙,根据图乙数据可计算出A、B两种液体的比热容之比是_____;
(5)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.用两只功率相同的电加热器分别浸没在不同液体中加热
【答案】(1) 质量 天平和秒表
(2) 加热时间 强
(3)A
(4)2:1
(5)B
【详解】(1)要探究“不同物质的吸热能力”,只需要改变物质的种类,故要保证不同种物质的质量不变。
实验中需要用天平测量质量,用秒表测量加热时间,因此还需要天平和秒表。
(2)当两种液体升高相同的温度时,可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少,加热时间越长的液体,说明吸收的热量越多,说明其吸热能力强。
(3)相同加热时间,两种液体吸收热量相同,质量相同,升高温度越小,比热容越大,吸热能力越强;A升高温度更少,因此A吸热能力更强。
(4)根据,加热相同时间,吸收相同热量、质量相同时,比热容与升高的温度成反比。由图乙可知:初温均为,加热时,液体A温度的变化量
液体B温度的变化量
因此
(5)相同功率的电加热器浸没加热,比酒精灯更易保证相同时间提供相同热量,热量损失更小,实验误差更小,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-1】(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。
【变式1-2】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2 物质的比热容】
1.比热容的意义:
物理学中常用比热容来描述不同物质的吸热能力。
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,叫做这种物质的比热容,用c表示。
3. 公式: 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·℃),符号为J/(kg·℃)。
4. 比热容的理解:
物质
比热容c/J·kg-1·℃-1
物质
比热容c/J·kg-1·℃-1
水
4.2×103
铝
0.88×103
酒精
2.4×103
干泥土
约0.84×103
煤油
2.1×103
铁、钢
0.46×103
冰
2.1×103
铜
0.39×103
蓖麻油
1.8×103
汞
0.14×103
砂石
约0.92×103
铅
0.13×103
(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。物质的比热容与质量、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。
(2)比热容反映了物质的吸热能力,在质量和温度的变化量相同时,物质的比热容越大,吸收或放出的热量越多。
【例2】由比热容公式,判断下列说法正确的是( )
A.物质的比热容与它的质量成反比,质量越大,比热容越小
B.物质的比热容跟它吸收(或放出)的热量成正比,吸收热量越多,比热容越大
C.物质的比热容跟它的温度变化成反比,温度升高越少,比热容越大
D.比热容是物质的特性之一,跟热量、质量、温度变化的多少都无关
【答案】D
【详解】比热容是物质的一种特性,它只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、吸收(或放出)的热量、温度变化量等均无关。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
【变式2-1】用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体进行加热(不计热量损失),如图所示的是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和B升高相同的温度,B吸收热量较多
B.分钟内,A与B吸收的热量之比为
C.A与B的比热容之比为
D.若做实验时适量减少B的质量,可以使A、B的图像重合
【答案】C
【详解】A. 由图像可知,A 和 B 升高相同的温度,A 的加热时间更长。因为用相同的电加热器加热,加热时间长意味着吸收的热量多,所以 A 吸收热量较多,故A 错误;
B. 因为是相同的电加热器,在 t分钟内,加热时间相同,A 与 B 吸收的热量是相等的,比值为1︰1 ,故B 错误;
C. 根据,质量m相等,吸收的热量Q相等(相同电加热器加热相同时间),升高的温度与比热容成反比。从图像看,
t 时间内ΔtB =60℃−20℃=40℃
ΔtA=40℃−20℃=20 ℃
则
故C正确;
D. 若适量减少 B 的质量,根据 ,在吸收相同热量时,B 的温度变化会更大,A、B 的图像更不会重合,故D 错误;
故选C。
【变式2-2】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
煤油
砂石
约
A.水的温度升高1℃需吸收的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
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】B
【详解】A.水的比热容为,表示质量1kg的水温度升高1℃吸收的热量是,故A错误;
B.比热容只与物质种类、状态有关,一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变,故B正确;
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,而题干中质量关系未知,因此无法比较二者温度降低的多少,故C错误;
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,可知水吸收的热量较多,故D错误。
故选B。
【变式2-3】相同质量的铝和铜,吸收了相同的热量,已知,下列说法中合理的是( )
A.铜和铝吸收的热量相同,铜和铝吸热时间一定相同
B.铝上升的温度较高
C.铜上升的温度较高
D.铜的末温高
【答案】C
【详解】A.吸收热量相同,但吸热时间取决于加热功率,加热功率未知,时间不一定相同,故A不符合题意;
BC.已知c铝>c铜,质量m相同,吸收热量Q相同。根据Q=cmΔt可知,铝的比热容大,升温慢,上升的温度较低;铜的比热容小,升温快,上升的温度较高,故B不符合题意,C符合题意;
D.初温未知,无法比较两者的末温,故D不符合题意。
故选C。
【知识点3 比热容的应用】
1.特点:水的比热容比较大,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
2. 水比热容大的特点在生产、生活中的应用:
(1)用水取暖。冬天,房间里暖气片里为什么用水循环放热?
因为水的比热容大,在质量一定时,降低相同温度,水放出的热量多,所以用热水取暖效果好。
(2)用水冷却。汽车发动机为什么用水来冷却? 有什么好处?
因为水的比热容大,在质量一定的条件下,升高相同温度时,水吸收热量多,用水作冷却剂效果好。
(3)调节气温。为解决城市的热岛效应,不少城市修建人工湖来调节气温,为什么?
因为水的比热容比较大,和其他液体相比,如果它们吸收相等的热量,水温升高比较小;如果它们放出相等的热量,水温降低较小。在相同情况下,水能使周围物体的温度变化减少,所以说水对气温的调节起较大作用。
(4)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。
(5)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。
水比热容大的特点在生产、生活中的利用
(6)为什么沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小?
水的比热容是沙子的4倍多。质量相同的水和沙子,要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,所以沙漠的昼夜温差很大。
【例3】(2026年四川省甘孜州、阿坝州中考物理试卷)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】A. 由 ,代入相同质量 和吸放热 及 ,得 ,即海洋昼夜温差小于陆地,故A正确;
BC. 由 ,代入相同质量 和吸放热 及 ,得 。白天海洋升温比陆地慢,晚上海洋降温比陆地慢,晚上海洋温度高于陆地,故BC错误;
D. 晚上陆地温度低于海洋,陆地空气冷却下沉近地面气压高,海洋空气受热上升近地面气压低,风从陆地吹向海洋,故D错误。
故选A。
【变式3-1】(25-26九年级上·山东济宁·期末)下列现象中,不能用比热容解释的是( )
A.在发烧病人的额头上擦酒精降温 B.汽车发动机冷却液的主要成分是水
C.我国西北沙漠地区昼夜温差较大 D.傍晚,往春播的秧苗田里灌水保温
【答案】A
【解析】A.发烧病人额头擦酒精降温,原理是酒精蒸发(汽化)吸热,和比热容无关,故A符合题意;
B.水的比热容大,相同质量的水升高相同温度时,比其他物质吸收更多热量,冷却效果好,因此用水做发动机冷却液,可以用比热容解释。故B不符合题意;
C.沙漠地区多砂石,砂石比热容小,相同吸热/放热条件下温度变化更大,因此昼夜温差大,可以用比热容解释。故C不符合题意。
D.水的比热容大,夜晚降温时,相同放热条件下水的温度降低更小,能保护秧苗不被冻坏,傍晚灌水保温可以用比热容解释。故D不符合题意。
故选A。
【变式3-2】(2026·湖北·二模)阳光明媚的假日,小红随爸妈到长江边游玩时,小红感觉江水温度明显比岸上砂石温度要低,最有助于解释该现象的物理知识是( )
A.水是液体,砂石是固体 B.水会汽化,砂石不会汽化
C.水的密度比砂石的密度大 D.水的比热容比砂石的比热容大
【答案】D
【详解】相同质量的江水和砂石,吸收相同的太阳辐射热量后,根据热量公式变形得,因为水的比热容远大于砂石的比热容,所以水升高的温度远小于砂石升高的温度,因此会感觉江水温度明显比岸上砂石低,该现象最核心的解释就是水的比热容更大,故选D。
【变式3-3】“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。
【知识点4 热量的计算】
1. 热量的计算公式
(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
Q吸表示吸收的热量,Q放表示放出的热量,单位是焦(J)。
c表示比热容,单位是焦/(千克·℃)(J/(kg·℃)。
m表示质量,单位是千克(kg)。
t0表示物体原来的初温度,t表示物体的末温度,△t表示温度的变化量(升高或降低的温度)。
(3)公式变形:
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 。
2. 热平衡
(1)概念:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。
(2)热平衡方程:Q吸= Q放
【例4】(25-26九年级上·吉林延边·期中)现有2kg的水,现将从 加热到 ,,求:(1)水吸收的热量是多少?
(2)如果这些热量被5kg的某金属吸收后,该金属升高了 ,求该金属的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水升高的温度为
水吸收的热量为。
(2)金属吸收的热量
由可得该金属的比热容为
【变式4-1】(2026·四川泸州·二模)电动车的电池散热是通过冷却液循环带走热量,这种方式主要是通过__________(选填“做功”或“热传递”)改变内能;冷却液通过电池后,其分子热运动的速率将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);某汽车冷却液在吸收的热量后,冷却液的温度升高了40℃,则冷却液的质量为__________kg。【已知冷却液的比热容约为】
【答案】 热传递 变大 10
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递,冷却液循环带走热量是通过温度差传递热量,属于热传递改变内能;冷却液吸收热量后温度升高,分子热运动的速率会变大;冷却液的质量为
【变式4-2】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·℃)
【变式4-3】(25-26九年级上·山西临汾·阶段检测)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)在标准大气压下,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℃
【解析】(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。
模块三 课后作业
1.炎热的夏天,小明在南湖边乘凉。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_________。
【答案】比热容
【详解】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.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。
3.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。
4. 质量相同的铜和铅吸收相同的热量时,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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.(2026·新疆昌吉·三模)一个足够大的容器中装有40℃的水,将一杯100℃沸水倒入容器中,混合后温度达到60℃,此时再向容器中倒入一杯沸水,(整个过程不计热量损失)水温为多少摄氏度( )
A.65℃ B.67℃ C.70℃ D.72.5℃
【答案】C
【详解】设容器中原水质量为,每杯沸水质量为,第二次混合后末温为。
不计热损失,第一次热平衡,即,由热量公式,则有
解得
第二次热平衡,容器内总质量为的水吸热,新倒入的沸水放热,则
解得
故选C。
9.(24-25九年级上·山西朔州·阶段检测)下表是一些物质的比热容【单位:】,根据表中数据和生活现象,下列判断中正确的是( )
水
铝
煤油、冰
铁、钢
砂石
约
铜
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的状态无关
C.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
D.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更高
【答案】D
【详解】A.煤油和冰是不同物质,但比热容相同,故A错误;
B.冰和水是同种物质,不同状态,比热容不同,说明比热容与物质的状态有关,故B错误;
C.沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容大,,在质量相同、吸收或放出相同的热量时温度变化小,故C错误;
D.质量和初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量后,由于铜的比热容小,铜升高的温度多,末温高,故D正确。
故选D。
10.(25-26九年级上·山东济南·期中)物理学中用比热容这个物理量表示物体的吸放热能力。下列说法正确的是( )
A.它揭示出物质的一种特性,只与物质本身有关
B.沙漠地区比沿海地区温差大,是因为水的比热容比砂石的大
C.夏天教室内洒水后会降温,是因为水的比热容较大
D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容较小
【答案】B
【详解】A.比热容是物质的一种特性,除与物质种类有关外,还与物态等因素有关,故A错误;
B.由可知,等质量的水和砂石吸收或放出相同热量时,因,则砂石的温度变化量更大。沙漠地区砂石多,因此温差比沿海地区大,故B正确;
C.夏天教室内洒水降温主要是利用水蒸发吸热,故C错误;
D.北方冬季用热水供暖,是因为水的比热容大,等质量的水降低相同温度时放出的热量更多,故D错误。
故选B。
11.(25-26九年级上·广东茂名·阶段检测)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知( )
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容大
B.升高相同温度,a物质吸收的热量少,比热容大
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
【答案】D
【详解】ACD.由于用相同的加热器加热,加热相同的时间,物质吸收热量是相同的;由图可知,加热相同的时间,a物质的末温高,b物质的末温低,即,由可知,a的比热容小,b的比热容大,故AC不符合题意,D符合题意;
B.由图可知,升高相同温度,a物质的加热时间少,则a物质吸收的热量少,由可知,a物质的比热容小,故B不符合题意。
故选D。
12.(2026·江苏无锡·二模)将质量相等、初温相同的沙子和水分别放在两个瓷盘中,如图所示,用红外灯照射两个瓷盘后,沙子的温度为,水的温度为,它们的温度随时间变化图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.红外灯释放的热量全部被沙子和水吸收
B.升高相同温度物质吸收的热量更多
C.沙子与水的比热容之比
D.该实验可解释沿海地区白天产生的陆风现象
【答案】C
【详解】A.实验过程中,红外灯释放的热量会有部分散失到空气中、被容器吸收,不可能全部被沙子和水吸收,故A错误;
B.a升温更快,对应比热容更小的沙子,b是水,根据,质量相同时,升高相同温度,比热容越大吸收热量更多,即b吸收的热量更多,故B错误;
C.吸收热量相同、质量相同,由得,比热容与温度变化量成反比;4分钟后, 温度变化量,
则
即,故C正确;
D.白天沿海地区陆地比热容更小,升温比海洋快,陆地气压更低,风从海洋吹向陆地,是海风,陆风是夜晚的现象,因此该实验不能解释白天陆风,故D错误。
故选C。
13.(2026·江苏常州·一模)小聪用两个电加热器分别对水和食用油进行了加热(如图1),正确记录数据并绘出了两种物质温度随时间变化图像(如图2)已知水的沸点低于食用油且比热容大于食用油,则下列说法正确的是( )
A.a物质是食用油
B.水和食用油的初温不同
C.若两电加热器的实际功率相同,则水的质量小于食用油的质量
D.若水和食用油的质量相同,则加热水的电加热器的实际功率小
【答案】C
【详解】A.由题意知,水的沸点低于食用油,由图2可知,a的沸点低于b,因此a是水,b是食用油,故A错误;
B.由图2可知,加热时间时,两种物质的温度相同,即初温相同,故B错误;
C.若两电加热器的实际功率相同,相同加热时间内,加热器放出的热量相同,即物质吸收热量相同。根据,在0~2min内,两者的相等,因为所以,故C正确;
D.若水和食用油质量相同,在0~2min内,两者的相等,根据可知,水吸收的热量更多,说明加热水的电加热器实际功率更大,故D错误。
故选C。
14.(25-26九年级下·福建福州·期中)质量均为100g的四种物质,当温度升高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
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
【详解】A.质量和升高温度都相同时,水吸收的热量大于煤油,由可知,水的比热容比煤油大,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,则铜的比热容为
故B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,铝的比热容比铜大;由可知,质量相等的铝块、铜块吸收相同的热量,铜块升高的温度的多;由可知,等质量实心的铝块、铜块降低相同的温度,铝块放出的热量多,故C正确,D错误。
故选C。
15.(25-26九年级上·山西大同·期末)小明利用如图甲所示的装置比较不同物质吸热能力的强弱。
(1)实验中选取初温相同、___________(选填“质量”或“体积”)相同的A、B两种液体,分别倒入两个相同的烧杯中,用电加热器加热;当A、B两种液体吸收相同的热量时,通过比较___________来比较不同物质吸热能力的强弱。
(2)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像,如乙所示,由图可知,___________(选填“A”或“B”)液体的吸热能力更强。
【答案】(1)质量 温度变化量 (2)B
【解析】(1)根据吸热公式,探究物质吸热能力和物质种类的关系时,需要控制两种液体的初温、质量相同;实验中用相同电加热器加热,保证两种液体吸收相同热量时,通过比较温度变化量判断吸热能力:温度变化量越小,吸热能力越强。
(2)由图乙可知:加热相同时间(即吸收相同热量),相同质量的A、B两种液体,B升高的温度更小,说明B的比热容更大,因此B液体的吸热能力更强。
16.(2025九年级上·江西抚州·学业考试)如图甲所示小斌为了探究水和煤油吸热能力的强弱,设计了图甲所示的实验装置。
(1)此装置的正确安装顺序是________(选填“自上而下”或“自下而上”);
(2)实验中应量取初温、______相等的水和煤油,为了完成该实验,除了图甲中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和______;
(3)加热过程中:用玻璃棒搅动的目的是___________,水和煤油吸收热量的多少是通过__________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的;
(4)小斌分别记录水和煤油的加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙所示),根据图像可知,水和煤油吸收相同的热量后,______(选填“水”或“煤油”)升温更快,说明______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力强。
【答案】(1)自下而上 (2)质量 秒表 (3)使液体受热均匀 加热时间 (4)煤油 水
【解析】(1)此装置正确的安装顺序是自下而上:先放置酒精灯,根据酒精灯的高度确定铁圈和石棉网的位置,然后放上烧杯和液体,最后固定温度计并确保温度计的玻璃泡完全浸没在液体中,且不接触烧杯底和烧杯壁。
(2)要“比较水和煤油吸热能力的强弱”需要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小,与烧杯底的距离)、装液体的容器相同、液体初始温度相同以及液体质量一样。
实验中应用秒表测量吸热的时间,用天平测量两种液体的质量,所以除了图中的器材外,还需要准备天平和秒表。
(3)加热过程中,用玻璃棒搅动的目的是使液体受热均匀,确保所测温度的准确性。
液体吸热的多少没有办法直接知道,但是可以通过观察加热时间的长短来得知,这种方法叫转换法。
(4)根据图像可知,水和煤油经过相同的加热时间后,煤油的温度上升的多,水的温度上升的少,即水和煤油吸收相同的热量后,煤油升温更快。
由图像可知,升高相同的温度,水需要的加热时间更长,水吸收的热量更多,这说明水的吸热能力强。
17.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知,,。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量。
【答案】(1)2kg (2)4.2×10⁵J
【解析】(1)已知 ,
水的质量
(2)已知 ,由(1)得,
水吸收的热量
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