12.3 物质的比热容（分层作业）物理新教材沪粤版九年级上册

**基本信息** 本练习通过A、B、C三层设计，实现从基础概念到综合应用再到拓展探究的梯度巩固，适配新授课分层教学需求，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|探究吸热能力、比热容概念、热量计算|以实验题（如不同燃料热值比较）和基础选择填空，夯实物理观念| |B组能力进阶|比热容应用、热量计算变式|结合生活情境（汽车散热器、调节气温），通过公式推导（如质量与温度变化比）提升科学推理| |C组思维拔高|实验分析、图像处理|通过温度-时间图像（如A、B液体加热曲线）、综合实验设计（暖手袋材料选择），培养科学探究与质疑创新能力|

12.3 物质的比热容 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究不同物质的吸热能力 知识点2：比热容 知识点3：热量的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究不同物质的吸热能力知识点1 1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验，“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验中，正确选择实验器材，燃料燃烧放出热量的多少是通过比较_______（选填“温度计升高的示数”或“加热时间的长短”）来反映的； (2)图丁比较不同物质吸热升温的特点∶将质量相等的沙子和水分别放在两个相同的瓷盘中，用红外灯照4min后用红外热成像仪拍摄出红外照片，仪器显示，此时沙子的温度为55.4℃，水的温度为30.7℃，沙子和水吸收的热量Q沙____（选填“>”“<”或“= ”）Q水。 【答案】(1) 甲、乙 温度计升高的示数 (2)= 【详解】（1）要比较不同燃料热值，需要燃料不同，被加热的液体种类、质量相同。 所以选甲、乙两图；燃料燃烧放出的热量不能直接测量，液体质量相同，燃料燃烧放出热量越多，液体吸热升温越高，所以通过温度计升高的示数来反映燃料放热多少。 （2）同一个红外灯照射相同时间（4min），沙子和水吸收的热量相等，即 2．“探究水和食用油吸热能力”的实验装置如下两图所示，两个烧杯中使用的电加热器规格相同。 (1)实验中使用的电加热器“规格相同”，目的是用_________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收热量的多少； (2)用规格相同的电加热器加热相同质量的水和食用油，加热相同时间后__________（选填“水”或“食用油”）温度升高的较多，说明水的吸热能力比食用油强。 【答案】(1)加热时间 (2)食用油 【详解】（1）规格相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同，因此可以用加热时间来间接反映水和食用油吸收热量的多少（转换法思想）。 （2）根据公式，质量相同的水和食用油吸收相同热量（加热相同时间）时，食用油的比热容更小，因此食用油温度升高得更多，由此说明水的吸热能力（比热容）更强。 比热容知识点2 3．下列情况中水的比热容会发生变化的是（　　） A．水凝固成冰 B．将水倒掉一半 C．将水从20℃加热至40℃ D．将水洒在地上 【答案】A 【详解】比热容是物质的固有特性，仅与物质种类、状态有关，与质量、温度、位置、形状等无关。故选A。 4．分别用两个完全相同的电加热器，同时给质量和初温相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示。由图像可以看出，________液体的温度升高得快，________液体的比热容较大。 【答案】 A B 【详解】从图像可以看出，加热相同时间时，A的温度上升幅度比B大，因此A液体的温度升高得更快； 实验中使用两个完全相同的电加热器，因此相同时间内A、B两种液体吸收的热量相等，又已知二者质量、初温均相同，根据，在和相同时，温度变化量越小，比热容越大，B的升温慢、更小，因此B液体的比热容较大。 热量的计算知识点3 5．1kg水升高1℃，需要吸收的热量；而1kg砂石升高1℃，需要吸收的热量。这说明升高相同的温度，水的吸热能力比砂石强。因此水的比热容是_________J/（kg·℃），砂石的比热容是_________J/（kg·℃）。 【答案】 /4200 /920 【详解】由得 水的比热容为 砂石的比热容为 6．甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是2∶3，那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于（　　） A．9∶4 B．9∶8 C．8∶9 D．4∶9 【答案】B 【详解】根据吸热公式 ，变形得 。 已知条件：，吸收热量，升高温度之比，则比热容之比 即 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．水能调节气温主要是因为水具有较大的（     ） A．温度 B．内能 C．比热容 D．热量 【答案】C 【详解】由热量公式可知，质量相同的水与其他物质相比，吸收或放出相等热量时，因为水的比热容较大，水的温度变化量更小，因此可调节气温。 故选C。 8．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。 9．根据，得知下列说法正确的是（     ） A．物体吸收热量越多，它的比热容越大 B．物体的比热容与温度变化大小有关 C．物体的质量越小，它的比热容越大 D．物体的比热容由物质的种类决定，公式只是一种求比热容的方法 【答案】D 【详解】根据公式可计算物质比热容的大小，但比热容是物质的一种特性。物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，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。 故选D。 10．一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。 11．有甲、乙两个金属球，它们的比热容之比为，吸收的热量之比为，那么甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比可能分别是（     ） A．； B．； C．； D．； 【答案】D 【详解】由吸热公式，可得 代入已知比值 仅当选项中质量比与升高温度比的乘积为时符合要求。 A．，故A错误； B．，故B错误； C．，故C错误； D．，故D正确。 故选D。 12．水的比热容是，其单位读作______。它表示的物理含义是：1千克的水，温度升高或降低1℃，__________。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容____（选填“变大”、“变小”、“不变”）。 【答案】 焦耳每千克摄氏度 吸收或放出的热量为4.2×103J 不变 【详解】水的比热容为，单位读作焦耳每千克摄氏度；根据比热容的定义可知，它表示的物理意义是：1kg的水温度每升高或降低1℃，吸收或放出的热量为4.2×103J；一杯水当喝掉半杯后，质量改变，但比热容与质量无关，所以水的比热容不变，仍然为。 13．水是生命之源，在生活中的应用很广泛，汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作物质，是利用水的______大的特点；夏天在地上洒水可以降低温度是利用水______（填物态变化）吸热的特点。 【答案】 比热容 汽化 【详解】由于水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，能有效带走发动机工作产生的大量热量，因此适合作为汽车发动机的冷却介质。 夏天在地面洒水后，液态的水会汽化为气态的水蒸气，这个物态变化过程需要从周围环境中吸收热量，因此可以降低环境温度。 14．汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的___________较大的性质；如果散热器中装有10 kg的水，在温度升高20 ℃的过程中，水吸收的热量是___________J；这些热量相当于完全燃烧___________kg的天然气放出的热量。[天然气的热值，] 【答案】 比热容 【详解】汽车散热器用水作冷却剂，是因为水的 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，冷却效果更好。 水吸收的热量为 因天然气完全燃烧放出的热量等于水吸收的热量，故所需天然气的质量为 15．为研究水和食用油的吸热能力，小明同学用如图甲所示两套完全相同的装置且取质量相等的水和食用油进行实验探究。 (1)实验中，可以通过______来比较两种液体吸收热量的多少；当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较______来判断吸热能力的强弱。（均选填“加热时间”或“温度变化量”） (2)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度，绘制出了如图乙温度随时间变化的图像。分析图像可知，当水和食用油升高相同温度时，______需要的时间短，______吸收的热量更多。（均选填“水”或“食用油”） (3)根据图乙，可求出食用油的比热容是______。 【答案】(1) 加热时间 温度变化量 (2) 食用油 水 (3) 【详解】（1）实验使用完全相同的加热装置，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此可以通过加热时间比较吸收热量的多少； 当吸收相同热量时，吸热能力越弱的物质温度升高越明显，因此可以通过比较温度变化量判断吸热能力强弱。 （2）从图乙可知，升高相同温度时（如都从5℃升高至25℃），食用油加热4min，水加热8min，因此食用油需要的加热时间更短；而水的加热时间更长，说明水吸收的热量更多。 （3）根据图像，加热10min（即水和食用油吸收的热量相同），水的温度变化量 食用油温度的变化量 由可知， 食用油的比热容为 16．晚饭后小明和奶奶在客厅看电视，奶奶口渴了，小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝，他发现整箱牛奶的参数如图所示，已知，。。求： 产品信息 产品名称：伊利纯牛奶 产品种类：超高温灭菌乳 保质期：常温密闭保存6个月 规格：200ml×12盒 配料：生牛乳 (1)这盒牛奶的质量是多少kg？ (2)已知牛奶的初温是20℃，小明想用热水将其烫热，要达到40℃，则这个过程中牛奶吸收的热量是多少？ 【答案】(1) 0.204kg (2) 【详解】（1）由题可得，这盒牛奶的体积 根据可得，牛奶的质量 （2）牛奶升高的温度 牛奶吸收的热量 17．（多选）如图所示，甲、乙两相同容器中装了质量都为1kg的初温相同的蒸馏水，用a、b两个不同的电加热棒加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图像，下列说法正确的是（     ） A．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 B．a容器中水的比热容要小于b容器中水的比热容，且 C．a容器中的水加热2min与b容器中水加热3min吸收的热量相同 D．加热1min时，a容器中的水吸收热量比b容器中的水多 【答案】CD 【详解】ABD．两容器均为蒸馏水，比热容相同，即；由图丙可知，升高相同温度 a用时，b用时。根据可知，水吸收热量 忽略散热损失，两个电热棒放出相同的热量，a所用的时间小于b所用的时间，则当a、b两个电加热棒工作相同的时间，例如均加热1min，a放出的热量大于b放出的热量，即a容器中的水吸收热量比b容器中的水多，故AB错误，D正确； C．由上述分析，a加热2min与b加热3min，水温均升高20℃，根据可知，吸收热量相同，故C正确。 故选CD。 18．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。 (1)本实验中盛放液体的容器选择________（选填“烧杯”或“易拉罐”）效果较好； (2)两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）比较； (3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：若想自制一个暖手袋，则应选择________（选填“A”或“B”）作为供热物质。 (4)某实验小组测得某物质温度随时间变化的图像如丙图所示，已知该物质在液态时的比热容为。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题： ①该物质在内的内能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） ②该物质在固态时的比热容______。 ③在整个熔化过程中，物质吸收的热量为________J。 【答案】(1)易拉罐 (2)加热时间 (3)A (4) 变大 /2000 /80000 【详解】（1）易拉罐是金属材质，导热性比玻璃烧杯更好，能减少容器自身吸热对实验的影响，让容器内液体受热更均匀，实验效果更好。 （2）实验使用完全相同的加热装置，相同时间内两种液体吸收的热量相等，因此用转换法，通过加热时间长短来比较吸收热量的多少。 （3）由图乙可知，质量相等的A、B液体升高相同温度时，A的加热时间更长，说明A吸收的热量更多，A的比热容更大。比热容大的物质相同条件下能放出更多热量，降温更慢，更适合做暖手袋的供热物质。 （4）第4min到第8min是该物质的熔化过程，熔化时持续吸热，温度不变，但内能随吸热不断变大。 由题知，这种物质从热源吸热的功率恒定不变，即该物质在固态或者液态，加热时间相同，吸收热量相同，由得 解得 该物质在0～2min内吸收的热量为 根据图知，熔化的时间为8分钟，故在整个熔化过程中，物质吸收的热量为 19．吴伟利用假期对园博苑周边的水温和气温进行实地测量，他从早上8时开始在同一地点每隔半小时分别对湖里的水温和湖畔的气温同时测量一次，然后根据记录的数据绘成温度t随时间T变化的曲线如图。两条曲线图分别是气温和水温。请判断图中实线是________的温度变化曲线图，判断的理由是________。 【答案】 气温 水的比热容大，相同条件下水的温度变化比空气小 【详解】因水的比热容大于空气的比热容，所以相同质量的水和空气吸收或放出相同热量时，水的温度变化更小，图像中实线温度变化幅度更大，可知实线是气温的温度变化曲线。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 12.3 物质的比热容 A组 巩固过关 ☒ 题型1 探究不同物质的吸热能力 1.【答案】(1) 甲、乙 温度计升高的示数 (2)= 2.【答案】【答案】(1)加热时间 (2)食用油 题型2 比热容 3. 【答案】A 4. 【答案】A 题型3 热量的计算 5.【答案】4.2×103/4200 0.92×103/920 6.B B组 能力进阶 7.【答案】C 8.【答案】D 9.【答案】D 10.【答案】c 11.【答案】D 12.【答案】焦耳每千克摄氏度 吸收或放出的热量为4.2×103J 不变 112 西学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 13.【答案】比热容 汽化 14.【答案】比热容 8.4×10 0.01 15.【答案】(1) 加热时间 温度变化量 (2) 食用油 水 (3)2.1×10 16.【答案】(1) 0.204kg (2) 1.02×104J C组 思维拔高 17.【答案】cD 18.【答案】(1)易拉罐 (2)加热时间 (3)A (4) 变大 2×103/2000 ·8×10/80000 19.【答案】气温 水的比热容大，相同条件下水的温度变化比空气小 2/2 12.3 物质的比热容 目 录 A组 巩固过关 知识点1：探究不同物质的吸热能力 知识点2：比热容 知识点3：热量的计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 探究不同物质的吸热能力知识点1 1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。 (1)比较不同燃料的热值，应选择_______两图进行实验，“比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量”的实验中，正确选择实验器材，燃料燃烧放出热量的多少是通过比较_______（选填“温度计升高的示数”或“加热时间的长短”）来反映的； (2)图丁比较不同物质吸热升温的特点∶将质量相等的沙子和水分别放在两个相同的瓷盘中，用红外灯照4min后用红外热成像仪拍摄出红外照片，仪器显示，此时沙子的温度为55.4℃，水的温度为30.7℃，沙子和水吸收的热量Q沙____（选填“>”“<”或“= ”）Q水。 2．“探究水和食用油吸热能力”的实验装置如下两图所示，两个烧杯中使用的电加热器规格相同。 (1)实验中使用的电加热器“规格相同”，目的是用_________（选填“加热时间”或“升高的温度”）来间接反映水和食用油吸收热量的多少； (2)用规格相同的电加热器加热相同质量的水和食用油，加热相同时间后__________（选填“水”或“食用油”）温度升高的较多，说明水的吸热能力比食用油强。 比热容知识点2 3．下列情况中水的比热容会发生变化的是（　　） A．水凝固成冰 B．将水倒掉一半 C．将水从20℃加热至40℃ D．将水洒在地上 4．分别用两个完全相同的电加热器，同时给质量和初温相同的A、B两种液体加热，它们的温度随时间变化的图像如图所示。由图像可以看出，________液体的温度升高得快，________液体的比热容较大。 热量的计算知识点3 5．1kg水升高1℃，需要吸收的热量；而1kg砂石升高1℃，需要吸收的热量。这说明升高相同的温度，水的吸热能力比砂石强。因此水的比热容是_________J/（kg·℃），砂石的比热容是_________J/（kg·℃）。 6．甲、乙两个金属球的质量之比为4∶3，吸收相同的热量后，它们升高的温度之比是2∶3，那么它们的比热容之比c甲∶c乙等于（　　） A．9∶4 B．9∶8 C．8∶9 D．4∶9 7．水能调节气温主要是因为水具有较大的（     ） A．温度 B．内能 C．比热容 D．热量 8．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 9．根据，得知下列说法正确的是（     ） A．物体吸收热量越多，它的比热容越大 B．物体的比热容与温度变化大小有关 C．物体的质量越小，它的比热容越大 D．物体的比热容由物质的种类决定，公式只是一种求比热容的方法 10．一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℃ 11．有甲、乙两个金属球，它们的比热容之比为，吸收的热量之比为，那么甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比可能分别是（     ） A．； B．； C．； D．； 12．水的比热容是，其单位读作______。它表示的物理含义是：1千克的水，温度升高或降低1℃，__________。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容____（选填“变大”、“变小”、“不变”）。 13．水是生命之源，在生活中的应用很广泛，汽车发动机的冷却循环系统用水作为工作物质，是利用水的______大的特点；夏天在地上洒水可以降低温度是利用水______（填物态变化）吸热的特点。 14．汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的___________较大的性质；如果散热器中装有10 kg的水，在温度升高20 ℃的过程中，水吸收的热量是___________J；这些热量相当于完全燃烧___________kg的天然气放出的热量。[天然气的热值，] 15．为研究水和食用油的吸热能力，小明同学用如图甲所示两套完全相同的装置且取质量相等的水和食用油进行实验探究。 (1)实验中，可以通过______来比较两种液体吸收热量的多少；当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较______来判断吸热能力的强弱。（均选填“加热时间”或“温度变化量”） (2)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度，绘制出了如图乙温度随时间变化的图像。分析图像可知，当水和食用油升高相同温度时，______需要的时间短，______吸收的热量更多。（均选填“水”或“食用油”） (3)根据图乙，可求出食用油的比热容是______。 16．晚饭后小明和奶奶在客厅看电视，奶奶口渴了，小明就拿出一盒牛奶准备烫热后给奶奶喝，他发现整箱牛奶的参数如图所示，已知，。。求： 产品信息 产品名称：伊利纯牛奶 产品种类：超高温灭菌乳 保质期：常温密闭保存6个月 规格：200ml×12盒 配料：生牛乳 (1)这盒牛奶的质量是多少kg？ (2)已知牛奶的初温是20℃，小明想用热水将其烫热，要达到40℃，则这个过程中牛奶吸收的热量是多少？ 17．（多选）如图所示，甲、乙两相同容器中装了质量都为1kg的初温相同的蒸馏水，用a、b两个不同的电加热棒加热，忽略散热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的图像，下列说法正确的是（     ） A．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同 B．a容器中水的比热容要小于b容器中水的比热容，且 C．a容器中的水加热2min与b容器中水加热3min吸收的热量相同 D．加热1min时，a容器中的水吸收热量比b容器中的水多 18．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器（图中用虚线框表示）分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热。 (1)本实验中盛放液体的容器选择________（选填“烧杯”或“易拉罐”）效果较好； (2)两种液体吸收热量的多少可通过________（选填“温度计示数变化”或“加热时间”）比较； (3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：若想自制一个暖手袋，则应选择________（选填“A”或“B”）作为供热物质。 (4)某实验小组测得某物质温度随时间变化的图像如丙图所示，已知该物质在液态时的比热容为。假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题： ①该物质在内的内能______。（选填“变大”、“变小”或“不变”） ②该物质在固态时的比热容______。 ③在整个熔化过程中，物质吸收的热量为________J。 19．吴伟利用假期对园博苑周边的水温和气温进行实地测量，他从早上8时开始在同一地点每隔半小时分别对湖里的水温和湖畔的气温同时测量一次，然后根据记录的数据绘成温度t随时间T变化的曲线如图。两条曲线图分别是气温和水温。请判断图中实线是________的温度变化曲线图，判断的理由是________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $