12.3 第1课时比热容及其应用-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

第十二章内能与热机 12.3物质的比热容 第1课时比热容及其应用 山一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实 验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长。下列关于该实验的操作及分析 正确的是 ) A.水比煤油的比热容小 玻璃棒 B.组装各器材时应该由上向下安装 C.实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间 D.相同质量的水和煤油，吸收相同热量后（未沸腾），煤油比水的温度的变化量大 (第1题图) 2关比热容的定义式(8下列说法正骑的是 ( A.其他条件一定时，某种物质的比热容和吸收（或放出）的热量成正比 B.其他条件一定时，某种物质的比热容和质量成反比 C.其他条件一定时，某种物质的比热容和温度变化量成反比 D.物质的比热容与吸收热量多少、质量及温度变化量均无关 3.[2025滨州无棣期中]我国东部沿海冬暖夏凉气候宜人，水的比热容大是重要原因。下列实例中， 不属于利用水的比热容大这一特点的是 () A.汽车发动机用水循环冷却 B.冬天睡觉时用热水袋取暖 C.北方冬天暖气供热设备用水做工作物质 D.北方冬天的晚上，农民在放菜的地窖里放一桶水 刀二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能。 4.[2025安庆桐城期中]根据表中提供的几种物质的比热容，有如下说法，其中正确的是() 几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)-1门 水 4.2×103 冰 2.1×103 沙石 0.92×103 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 铜 0.39×103 A.不同物质的比热容一定不相同 B.同种物质在不同状态时的比热容是相同的 C.水和沙石吸收相等的热量后，水的温度变化一定比沙石温度变化小 D.质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多 5.养科学思维在相同的加热条件下，对质量为A、比热容为cA的A液体和质 温度，B液体 量为B、比热容为cB的B液体均匀加热，液体A、B的温度随加热时间的变化情 A液体 况如图所示。下列推断正确的是 ( ) 加热时间 A.若mA=mB,则cA<cB B.若mA=mB,则cA=cB (第5题图)》 C.若mA<mB,则cA=cB D.若mA<nB,则cA>cB 2 拔尖特训·物理（沪粤版）九年级 6.在两个上端开口为正方形的容器内，分别装有质量和初温都相同的甲和乙两种液体，如图所示。 一起放在太阳下暴晒10min,测得甲、乙两种液体上升相同的温度，已知单位面积的液体在相同 时间内，吸收的热量是相同的，忽略容器吸、放热的影响，则下列说法正确的是 () A.甲液体的比热容较大 B.乙液体的比热容较大 C.它们的比热容一样大 D.无法比较它们比热容的大小 +温度/℃煤油 时间/s (a) (b) (第6题图) (第7题图) 7.如图()是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 (1)实验时，选取质量 (选填“相同”或“不同”)、初温相同的两种不同液体。 (2)用酒精灯加热时，液体温度升高是通过 的方式来增大内能的。 (3)相同时间内，水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。 (4)根据实验数据画出温度随时间的变化图像如图(b)所示，由图可知， 的吸热能力 更强。 (5)实验中主要用到的科学方法有控制变量法和 三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维◆ 8.如图所示，某项目式学习小组用该装置探究海陆风的成因。取下两箱子的封口盖，在 完全相同的两箱子中装入质量和初温相同的水和沙子，在两个箱子的侧面分别开一小 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，通过白烟的 流向模拟日晒下海边的风向，分析判断：相同条件下，加热一段时间后，白烟将会从AB管的 端管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间风是 (选填“从大海 吹向陆地”或“从陆地吹向大海”)。 水 沙子 (第8题图) 9.[2025宁德期中]暑假，小明在家帮妈妈做饭时发现，刚从超市买回来的冻鸡腿，泡在常温的水中 比放在空气中解冻得更快。请你用所学的物理知识解释这一现象。 22 >“答案与解析”见P11验装置时，应该由下往上组装：在加热时，陶土网起到了使 烧杯底部均匀受热的作用。(2)在比较不同燃料燃烧放热 能力的实验中，应该控制烧杯内水的初温、质量相同，还应 控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计的示数变化来 比较燃料燃烧放出热量的多少：用燃料1加热的水升温快， 这说明在相同时间内燃料1放出的热量多，由图丙可知，燃 料燃烧完时，燃料1燃烧5min使水温升高到80℃，燃料2 燃烧15min使水温升高到60℃，则可知图甲中水升温更 多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量。(3)实 验中忽略热量的散失，且两杯水的质量、比热容均相同，则 由公式Q&=am可得，二者放出的热量之比号 出出韶二别瓷-号由公式Q-m可得然 料2与燃料1的热值之比2-9：Q-Q=2 gi m m=。(热 值是燃料的一种特性，与燃料的种类有关，和燃料是否充 分燃烧无关，因此同样的汽油加在T型轿车内和加在L型 轿车内热值一样大。 11.解：(1)汽油完全燃烧放出的热量Q=mg=1.2kg× 4.5X10Jkg=5.4X10J(2)由P-y可得率引力做 功W=Pt=30000W×10×60s=1.8×10J,s=10m/s× 10×60s=6×10m,由w=F,可得牵引力F-W 1.8X10J=3000N,由于汽车匀速运动，则受到的阻力 6×103m f-F=3000N(3)有用功W有用=W=1.8×10J,7= W 方×100%1.8X10J100%≈33.3☑ 5.4×107J 跨学科实践科学安排饮食与运动 1.解：(1)由热量公式可知，早饭摄人50g淀粉，获得的热 量Q,=m19=50g×1.72×10J/g=8.6×10J,摄入 10g蛋白质，获得的热量Q2=m29玉质=10g×1.76× 10J/g=1.76×10J,早饭获得的热量Q台=Q,+Q2= 8.6×10J+1.76×10J=1.036×10°J(2)通常午餐的 热量要占一天总量的40%，则午餐需要获得的热量Q3= 40%Q=40%×1.0×10J=4×10J,150g的米饭（淀粉） 提供的热量Q4=m19淀粉=150g×1.72×10J/g=2.58× 10°J,则还需要获得的热量Q脂前=Q3一Q,=4×10J 2.58×10°J=1.42×10J=m脂前99脂前=3.91×10J/g, 解得m脂助≈36g(3)多余的热量Q。=m59脂游=5gX 3.91×104J/g=1.955×10J,由表3数据可知，打羽毛球 消耗多余的热量需要的时间3880X】 ,×15min= 1.955X103J×15min≈77min 3.8×10J 2.解：(1)巧克力的营养成分表上标有2000kJ/100g,初 中生每天最多可以通过巧克力摄入的能量E=1.0× 107J×10%=1.0×10J,初中生每天最多可以摄入这种 1.0×10°J 巧克力的质量m万克力-2000K100g-50g（2)吃-块 净含量为75g的上述巧克力获得的能量Q=2000k× 100g 75g=1500k=1.5×10J,爬一层楼做的功W=Gh= mgh=50kg×10N/kg×3m=1500J,如果他从巧克力获 得能量的20%用于克服重力做功，则他爬楼的层数”= 1.5×10J×20%=200 1500J 12.3物质的比热容 第1课时比热容及其应用 1.D相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后，由煤油的 比热容小可知，煤油比水升高的温度大，故D正确。 2.D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D正确，A、BC不正确。 3.D水的比热容大在生活中的应用很多，如：汽车发动机 的冷却循环系统常用水做工作物质，冬天睡觉时用热水袋 取暖，北方冬天暖气供热设备用水做工作物质；而北方冬 天的晚上，农民在放菜的地窖里放一桶水，是利用凝固 放热。 4.D不同种物质比热容可能相同，如煤油和冰的比热容 相同；同种物质，状态不同，比热容不同，如水和冰是同种物 质，比热容不同，故A、B错误；质量相同的不同物质，吸收 相同热量时，根据△=Q可知，比热容大的温度变化小， 由于水和沙石的质量不知道，因此水和沙石温度变化无法 确定，故C错误；由表格数据可知，铝的比热容大于铜的比 热容，由公式Q=cm△t可知，质量相等的铜块和铝块，降 低相同的温度，铝块放出的热量多，故D正确 5.D在相同的加热条件下，加热时间的多少能够反映液 体吸收热量的多少。若mA=m5,加热相同的时间，液体 吸收相同的热量，由图像可知，B升高的温度较多，由c一 可知，B的比热容较小，A的比热容较大，即cA>CB: 故A、B错误；若mA<mg,在加热时间相同时，液体吸收相 同的热量，由图像可知，B升高的温度较多，由c=Q可 m△t 知，B的比热容较小，A的比热容较大，即cA>cB,故C错 误、D正确 6.B由图可知，乙液体的面积大于甲液体的面积，根据单 位面积的液体在相同时间内，吸收的热量是相同的可知， 甲、乙两种液体都暴晒10min,乙液体吸收的热量大于甲液 体吸收的热量；由于甲、乙液体的质量和初温相同，暴晒 10min,甲、乙液体升高的温度相同，根据Qc=cm△t,当 m、△相同时，c越大，Q越大，由此可知，乙液体的比热 容较大。 7.(1)相同(2)热传递(3)等于(4)水(5)转换法 〔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，实验时，选取质量相同、初温相同的两种不同液 体。(2)用酒精灯加热时，液体吸热，液体温度升高是通过 热传递的方式来增大内能的。(3)加热装置相同，相同时 间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。(4)根据实验 数据画出温度随时间的变化图像如图(b)所示，加热相同 时间，水升温慢，水的吸热能力更强。（⑤）实验中主要用到 的科学方法有控制变量法和转换法。 8.B从陆地吹向大海 〔解析)在实验模拟海陆风的形成时，通过点燃一支香放在 连接两个箱于的透明细管中，观察白烟的流向来模拟日晒 下海边的风向。因为水的比热容比沙子大，在相同条件下 加热，沙子升温快，其上方空气受热膨胀，密度减小，热空 气上升，冷空气会从四面八方流过来，所以烟将会从管的B 端管口冒出。由于水的比热容大，放热降温慢，而沙子的 比热容小，放热降温快。因此，夜间海洋的温度会高于陆 地的温度，此时海洋上的空气会受热上升，形成低压区，而 陆地上的空气会流向海洋。 9.解：因为水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比 较，降低相同的温度，水对冻鸡腿放出的热量多，所以冻鸡 腿在常温水中比在空气中解冻快 第2课时热量的计算 1.C小明的质量约为50kg,体内的水分约为50kg× 60%=30kg,小明体内水分吸收的热量约为Q服=cn*· △t=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×1℃=1.26×105J与 1.6×103J相差不大，故C符合实际。 2.D由题意知，m甲=m乙，△t甲=15℃，△tz=30℃， Q甲=2Qz;则m甲：mz=1:1,△t甲：△tz=1:2,Q甲： Q2=2:1;由Qs=cm△t得，比热容之比c甲：c乙= Q甲，Q22 1 m甲△第mz△21X'1X2=4:1,即甲的比热容是 乙的比热容的4倍。 3.4:7:8 〔解析)根据Q=cm△，质量相等的水、酒精、煤油，放出相 等的热量后，水、酒精、煤油的温度变化量之比△： #:△=Q:Q:Q=：11 C水nC西精nC萍注nC水C洒精C#注 4.2×103J/(kg·℃) 2.4×103J/(kg·℃) 2.1X10J/(kg·℃)-4：7：8。 4C变化的温度△=Q 4.2×10J mc1kg×4.2×10J/(kg·℃) 100℃；t未=t物十△t=20℃+100℃=120℃；因为气压可 能低于一个标准气压，故沸，点可能低于100℃，故温度可能 是80℃，或者是100℃，或者是120℃。 5.B由题意可知，m甲=3m乙，c甲=2cz,由Q=cm△t 1 知，放出相同的热量，即cm甲△t年=2c乙X31zX△甲= c2m2山2，解得受年=2，已知甲和乙的初温相同，所 以乙的末温比甲低，放出相同热量后，立即接融，甲的热量 (内能)传递给乙，而不是温度，故A、D错误，B正确；甲放 出热量，乙吸收热量，故C错误。 方法归纳 热传递方向的确定 热量总是自发地从高温物体传向低温物体或者从 物体的高温部分传向低温部分，例如甲、乙的初温相同， 只要根据Y=Q判断出两者各自降低温度的多少，就 cm 可知道末温的高低，就能判断出热量的传递方向。 6.B△t甲：△z=50:40=5：4,根据Q=cm△t可得甲、 Q毛 乙的质量之比0-。-8×：总：-}× n乙 Q无 c乙△tz 2兴是-号故B正商A,CD错误 7.B已知煤油和水的质量相等、初温相同，分别倒入两支 完全一样的试管中，且c水>c速，经过足够长的时间以后， 试管中的煤油和水的末温相同，升高的温度相同，即△，= △t2;由Q=c△t可得，水从热水中吸收的热量更多，即 Q>Q2,故B正确。 8.D时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以 看出，乙液体的温度降低较多，甲液体温度降低较少，根据 热量的计算公式Q敬=cm△t可知，在质量相等、初温相同、 放热也相同的情况下，谁的温度降低较多，谁的比热容小，