专题13.3比热容（原卷版）

20232024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第十三章内能专题13.3比热容学新课标对课节知识点要求【课程标准】了解比热容的概念及其计算。【学习目标】1.能了解设计探究物质的吸热能力与哪些因素有关的实验；2.了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。3.知道比值定义法含义。4.尝试用比热容解释简单的自然现象。5.能根据比热容会进行简单的吸放热的计算。【学习重点】比热容的概念和应用，热量有关计算。【学习难点】比热容概念的建立并能利用它解释有关现象。学课节知识点知识点1.比较不同物质的吸热能力生活举例水的质量越大，水温升高越多，加热时间就越长结论物体温度升高时，吸收的热量跟物体的质量和升高的温度有关实验：比较不同物质吸热的情况实验装置探究方法控制变量法和转换法实验设计用同一酒精灯给质量和初温相同的砂子和水加热相同的时间，结果砂子升高的温度高探究结论不同物质在质量相等，吸收相同的热量时，升高的温度不同，即不同物质的吸热本领不同知识点2.比热容 （1）定义：我们把单位质量的某种物质温度升高（或者降低）1℃所吸收（或者放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。符号：c。（2）公式：c＝（3）常用单位：焦耳/(千克·℃)（4）符号：J/(kg·℃)（5）读作焦耳每千克摄氏度（6）同种物质来讲,比热容是一个确定的数值（相等的）,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。对不同物质来讲，比热容一般是不相同的。（7）记住水的比热容：c水＝4．2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4．2×103J。因为水比热容较大，所以水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。知识点3.热量的计算①计算物体吸收热量的公式为：Q吸=cm(tt0)=cm⊿t②计算物体放出热量的公式为：Q放=cm(t0t)=cm⊿t注意：（1）吸热公式：Q吸=cm(tt0)式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（tt0）表示温度的升高量。（2）放热公式：Q放=cm(t0t)式中（t0t）表示物体温度的降低量。讲课节知识点的例题解析考点1.比较不同物质的吸热能力【例题1】（2022江苏无锡）用如图所示的两套相同装置探究不同物质吸热升温的现象，将相等质量的沙子和水分别装入铝桶中，用温度计测出它们的初始_______，点燃酒精灯加热，用玻璃棒______沙子和水，观察到沙子升温比水快，由此，可以推得，质量相等的沙子和水，升高相同的温度，______吸收的热量多。【例题2】小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力。（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是；（2）加热10min，水吸收的热量（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量；（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的沸点是℃，煤油的比热容是J/（kg•℃）【c水=4.2×103J/（kg•℃）】（4）若本实验共消耗酒精20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是J．（q酒=3.0×107J/kg）考点2.比热容【例题3】（2022山东济南）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而每到夜晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，如图所示。形成这一现象的主要原因是（）A.海水的密度小于砂石的密度 B.海水的密度大于砂石的密度C.海水的比热容小于砂石的比热容 D.海水的比热容大于砂石的比热容【例题4】（2022湖南邵阳）湿地被称为“地球之肾”，能调节空气湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（）A.比热容大 B.密度大 C.流动性大 D.热值大【例题5】水是生命之源。下列事例中，不是利用水的比热容大的特性的是（）A．在发烧病人的额头上擦冷水降温B．晚间，在春播秧田里灌水保温C．沿海地区的昼夜温差比内陆地区要小D．汽车发动机用水作为冷却剂考点3.热量的计算【例题6】（2022湖北宜昌）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·℃)]强化知识点的达标问题精练1.对于同一物态的某种物质，根据c＝得知（）A．当Q增大2倍时，比热容增大2倍B．当质量增大2倍时，比热容减小一半C．温度变化量越大，比热容越小D．不管Q、m和温度如何变化，比热容不变2.在“比较水和食用油的吸热能力”的实验中，下列操作或评价正确的是()A．在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定温度计的位置，再调整固定石棉网的位置B．实验中食用油和水吸热的多少是通过温度计升高的温度来反映的C．实验表明，食用油吸热的能力更强D．在此实验中，如果要使初温相同的水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间3.（2022山东潍坊）用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失，以下分析正确的是（）A.时间内，a、c吸收热量相同B.时间内，a的内能不变C.b的比热容可能大于c的比热容D.若a、b是同种物质，则b的质量小于a的质量4.（2022新疆）位于沙漠边缘的罗布泊昼夜温差比沿海地区大，这是因为与水相比，砂石的（）A.比热容较小 B.比热容较大C.密度较小D.密度较大5．民间俗语“霜降有霜，米谷满仓”，霜的形成属于过程（填物态变化名称）。如图所示，用相同的酒精灯分别对质量、初温均相同的煤油和蓖麻油加热相同时间，观察到蓖麻油比煤油的温度变化大，说明的比热容更大。6．比热的单位是：J/(kg·℃)，读作：________。水的比热是：C=4.2×103J/(kg·℃)，它表示的物理意义是每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是_________。7.物体温度升高吸收的热量公式为__________；物体温度降低放出的热量公式为_______。8.小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了J的热量，这是通过方式来改变汤的内能。[汤的比热容为4×103J/kg•℃）9.（2022湖南张家界）为落实《农村义务教育学生营养改善计划》学校实施学生营养餐进校园，如图是某学校免费为学生提供的牛奶，若牛奶的密度为1.02×103kg/m3，则该牛奶的质量为______kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比热容______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）10.质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：5时，升高的温度之比为6：5，则甲、乙的比热容之比为。11.将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图所示），通过方式改变牛奶的内能，图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为J．[c牛奶=4.2×103J/（kg•℃）]12.（2022湖南怀化）如图所示为冬天人们常用的电热水袋，使用十分方便，充电加热后，能够放热较长时间，其内部液体主要成分是水，是因为利用了水的_______较大；若该热水袋装有1kg的水，充电加热后温度为50℃，使用一段时间后温度降低到20℃，则此过程中放出的热量为________J。13.（2022广西河池）已知水的比热容，把2kg的水从加热到需要吸收的热量为_______J；在高山上煮饭，很难煮熟，这是因为高山上______低，水的沸点低。14.（2022广西玉林）把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，一段时间后，可以看到它们互相渗入对方，这种现象属于______现象；若使质量为5kg的水温度从20℃升高到40℃，则水吸收的热量为______J。已知（）。15.（2021安徽）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。16.（2021浙江嘉兴）核能是一种高效清洁的能源。2020年11月，具有完全自主产权的“华龙一号”核电机组并网发电。如图是核电机组示意图，通过三个回路的设计有效提高了安全性。（1）一回路：反应堆中核燃料反应产生大量的热，从而将水加热到约320℃，气压达到150多个标准大气压，此时水不会沸腾的原因是______（2）二回路：蒸汽发生器中的水被加热后______(填物态变化名称)成水蒸气，这些水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。（3）三回路：核电站通常建在海边用海水作冷凝剂，原因是海水量多且______。17.（2022福建）在探究“不同物质吸热的情况”实验中：（1）用相同的酒精灯加热质量相等的沙子和水，使它们升高相同的温度，通过比较______来判断吸收热量的多少；（2）加热10min后，测得水的温度如图，该示数为______oC；（3）多次实验后得到的数据如下表，分析可得：质量相等的水和沙子，升高相同的温度，水比沙子吸收更______的热量；（4）根据实验结论推理：沿海地区昼夜温差比内陆地区更______。升高的温度/oC5101520加热水的时间/min2.557.510加热沙子的时间/min123418.为了研究物质的某种特性，某小组的同学做了如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时，让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表1、表2所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等）表1（m1＝100g）时间/min0246810121416温度/℃363534333231303030降低温度/℃012345666表2（m2＝200g）时间/min04812162024283236温度/℃36353433323130292828降低温度/℃0123456788（1）分析比较表1中的数据可知，实验时，甲杯水所处的环境温度是℃。（2）表1和表2中时间长短表示的物理意义是。（3）分析比较表1（或表2）中的第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：质量一定时，。（4）综合分析比较表1和表2中的2、3、4列的数据和相关条件可得出的初步结论是：降低相同温度时，。19.为了比较甲乙两种不同液体吸热情况，某同学做了如图所示的探究实验，并在实验过程中记录了下表中的数据。质量/g温度升高10℃所需时间/s温度升高20℃所需时间/s温度升高30℃所需时间/s液体甲3096202323液体乙3064133212（1）该实验中，在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的液体甲和液体乙，并用两个相同的酒精灯对其加热，这其中运用了常用的物理科学方法，即。（2）在该实验中利用了“转化思想”，即用加热时间的长短来表示液体甲和液体乙。（3）对表中数据进行分析，液体乙的比热容小于液体甲的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于”）。20.（2021青海）“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验：（1）取两个相同的试管，分别装入______相等、初温相同的水和食用油；（2）将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是______℃；（3）小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内______的温度变化大，可得出______的吸热本领大。21.（2022广西河池）小红想探究水和砂石的吸热性能，取初温相同的水和砂石，分别盛放在规格相同的烧杯中，用同一盏酒精灯对它们分别加热，同时搅拌水和砂石，使之受热均匀。在相同加热时间内，比较它们温度升高的情况。（1）除以上条件外，还要求水和砂石的质量________（选填“相等”或“不相等”）；（2）某一时刻，温度计的示数如图所示，此时温度为________；（3）通过实验发现，在相同加热时间内，水升高的温度比砂石的小，说明________的吸热性能更好；（4）由此可以解释沿海地区比沙漠地区昼夜温差________的现象。22.（2022湖北随州）在“探究水的沸腾”实验中，李明和张红选用规格完全相同的实验器材，用如图甲所示的装置进行实验。图乙是两名同学根据实验数据绘制出的水温随时间变化图像。（1）组装器材时，应按照____________（选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序进行；（2）张红所用水的质量为200g，结合图像推算，他实验时0～4分钟水吸收的热量为_____J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]（3）分析图像可知，李明和张红实验所用水的质量_____（选填“相同”或“不同”）。23．某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高温度△t/℃加热的时间t/min甲10.110220.2104乙30.110140.2202（1）实验中记录加热时间的目的是（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的有关．（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量（选填“相同”或“不同”）（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度（选填“相同”或“不同”）．（5）由上述分析可以得出（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强．（6）该实验采用的物理学研究方法是和．24.小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度