摘要:
**基本信息**
本练习通过“过基础-过能力-素养提升”三层设计,以比热容公式应用为起点,逐步过渡到综合计算与实验探究,实现从物理观念建构到科学思维与探究能力的递进培养。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|过基础|比热容公式应用、比值及图像问题|以填空、基础计算为主,直接考查公式Q=cmΔt的理解与简单应用,如砂石吸热计算、温度-时间图像分析|
|过能力|比热容综合计算与实际应用|结合汽车冷却剂、马拉松能量转化等真实情境,提升公式灵活运用能力,如散热器水吸热、能量加热水温计算|
|素养提升|实验探究与科学推理|通过蓄冷剂对比实验,考查热传递分析、数据处理及科学论证,培养科学探究与质疑创新能力|
内容正文:
第十章 机械能、内能及其转化
第三节比热容
课时2 比热容的计算
过基础 核心知识精练
知识点 1 比热容的公式应用
1 [2026清远期中]1 kg水升高1 ℃,需要吸收4.2×10³J的热量;而1 kg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·℃)。2k g 的砂石升高2℃,需要吸收 J的热量。
2 [2025黔东南模拟]如图所示,“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入鱼和调制好的汤,鹅卵石放热使汤沸腾,完成烹饪。若质量为1 kg、温度为300℃的鹅卵石放出了 的热量,则放热后的鹅卵石的温度是 ℃。
3 [2026保定期中]“淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为20g的铁制品加热到820℃,将它投入某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是368g,铁制品和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为 求:
(1)铁制品放出的热量。
(2)该液体的比热容。
知识点 2 比热容的比值及图像问题
4已知铜、铅的比热容之比为3:1。有一块铜和一块铅的质量之比为4:5,若它们升高相同的温度,则铜、铅吸收的热量之比为 。
5用两个相同的电热器给质量都为2k g的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲20 min内吸收的热量为 ( )
D.条件不足,不能计算
6[2026苏州立达中学月考,小军用相同的加热器分别对质量相等的水和甲液体进行加热,分别用秒表和温度计测量相关实验数据绘制出了如图所示的图像。若不计热量损失,水的比热容为 则下列说法正确的是( )
A.升高相同温度时,水和甲液体吸收的热量相等
B.前4m in内甲液体比水吸收更多的热量
C.甲液体升温快,故甲液体的比热容较大
D.甲液体的比热容为
过能力 解题能力提升
1 [2026郑州期中]“涡轮增压”轿车通过给发动机提供更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车更节能,排气更清洁。选择水做冷却剂是因为水的 大,如果散热器中装有10 kg初温为30℃的水,在温度升高到80℃的过程中,水吸收的热量是 J。|
2 [2026蚌埠期中]2025年11 月2 日上午7:30,蚌埠市“奔跑江淮”城市马拉松比赛鸣枪开跑。选手小耿完成比赛共消耗能量1 200 千卡。已知1卡等于1g 水温度升高1℃吸收的热量。若小耿完成比赛共消耗能量全部用于加热10 kg、初温为20℃的水(在1标准大气压下),水温可升高 ℃。[水的比热容为4.2×
3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 ℃,吸收的热量如图所示。以下说法正确的是 ( )
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1℃,需吸收2000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
4 [2026合肥四十五中月考]某物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是 0.4kg 的沙子和水同时开始加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示,已知 10³J/(kg·℃),请完成以下问题:
(1)图 (填“a”或“b”)是沙子吸热升温的图像;
(2)加热2m in时,水吸收的热量是 。
(3)沙子的比热容是 。
素养提升
5 [2026广州期中]蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,小光同学和小爽同学为了探究其蓄冷效果,进行了如下的实验探究:小光首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的塑料袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为相同温度的固体制成冰袋。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中拿出放入水中,并用隔热材料密封。小爽同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是小爽记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线,水的比热容为 以下同学分析正确的是 ( )
A.蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动的动能减小
B.0~t₁,水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为:从蓄冷剂到水
C.0~t₁,蓄冷剂 B吸热更快
D. t₁~t₂,容器①中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,每克蓄冷剂A 吸收的热量为210 J
第十章 机械能、内能及其转化
第三节比热容
课时2 比热容的计算 答案版
过基础 核心知识精练
知识点 1 比热容的公式应用
1 [2026清远期中]1 kg水升高1 ℃,需要吸收 J的热量;而1 kg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 砂石的比热容是 2 kg 的砂石升高2℃,需要吸收 的热量。
2 [2025黔东南模拟]如图所示,“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入鱼和调制好的汤,鹅卵石放热使汤沸腾,完成烹饪。若质量为1 kg、温度 为300 ℃ 的鹅 卵石 放出 了 的热量,则放热后的鹅卵石的温度是 100 ℃。
3 [2026保定期中]“淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为20g 的铁制品加热到820℃,将它投入某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是368g,铁制品和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为 求:
(1)铁制品放出的热量。
(2)该液体的比热容。
解:(1)铁制品放出的热量:
(2)不考虑周围环境的影响和热损失,液体吸收的热量:Q吸=Q放 =7 360 J,由Q吸=cm△t得该 液 体 的 比 热 容:
知识点 2 比热容的比值及图像问题
4已知铜、铅的比热容之比为3:1。有一块铜和一块铅的质量之比为4:5,若它们升高相同的温度,则铜、铅吸收的热量之比为12:5 。
5用两个相同的电热器给质量都为2k g的物质甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲20 min 内吸收的热量为 (A)
D.条件不足,不能计算
6 [2026苏州立达中学月考]小军用相同的加热器分别对质量相等的水和甲液体进行加热,分别用秒表和温度计测量相关实验数据绘制出了如图所示的图像。若不计热量损失,水的比热容为 则下列说法正确的是(D)
A.升高相同温度时,水和甲液体吸收的热量相等
B.前4m in内甲液体比水吸收更多的热量
C.甲液体升温快,故甲液体的比热容较大
D.甲液体的比热容为
过能力 解题能力提升
1 [2026郑州期中]“涡轮增压”轿车通过给发动机提供更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车更节能,排气更清洁。选择水做冷却剂是因为水的 比热容 大,如果散热器中装有10 kg初温为30 ℃的水,在温度升高到80℃的过程中,水吸收的热量是
2 [2026蚌埠期中]2025年11 月2 日上午7:30,蚌埠市“奔跑江淮”城市马拉松比赛鸣枪开跑。选手小耿完成比赛共消耗能量1 200 千卡。已知1卡等于1g水温度升高1℃吸收的热量。若小耿完成比赛共消耗能量全部用于加热10 kg、初温为20℃ 的水(在1标准大气压下),水温可升高 80 ℃。[水的比热容为4.2×
3甲、乙两物体的质量都为1kg,丙物体的质量为2k g,三个物体的温度都升高1 ℃,吸收的热量如图所示。以下说法正确的是 (B)
A.乙的比热容与丙的相等
B.甲的比热容比乙的大
C.甲的温度升高1 ℃,需吸收2000 J的热量
D.甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
4 [2026 合肥四十五中月考]某物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是0.4kg 的沙子和水同时开始加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示,已知 请完成以下问题:
(1)图 a (填“a”或“b”)是沙子吸热升温的图像;
(2)加热2 min时,水吸收的热量是8.4×10⁴J 。
(3)沙子的比热容是 。
素养提升
5 [2026广州期中]蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,小光同学和小爽同学为了探究其蓄冷效果,进行了如下的实验探究:小光首先将质量均为100g的两种蓄冷剂分别装入完全相同的塑料袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为相同温度的固体制成冰袋。在容器1、2中分别加入质量为500g且温度相同的水,将冰袋从冰箱中拿出放入水中,并用隔热材料密封。小爽同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,如图是小爽记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线,水的比热容为 以下同学分析正确的是 (D)
A.蓄冷剂熔化前温度在升高,其分子热运动的动能减小
B.0~t₁,水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为:从蓄冷剂到水
C.0~t₁,蓄冷剂 B 吸热更快
D. t₁~t₂,,容器①中水的温度降低10℃,若热量全部被冰袋吸收,每克蓄冷剂A 吸收的热量为210 J
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