【暑期特训】九年级第03讲 比热容

第03讲比热容模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练（7大考向）模块五小试牛刀过关测（18题）掌握探究不同物质的吸热能力；利用比热容的性质去解释生活中的物理现象；理解比热容的概念；并掌握比热容相关的吸、放热的计算。■知识点一：设计实验比较不同物质的吸热能力1.探究不同物质吸热能力【实验目的】探究不同物体的吸热能力。【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套，火柴、秒表、水和另一种液体（如煤油）。【实验步骤】（1）按图组装器材。（2）取质量相同的水和煤油（60g），常温下待温度稳定后（控制两种液体初温相同），测出两种液体的温度，并计入表格。（3）点燃酒精灯，同时给水和煤油加热，加热时间为5分钟，测量此时两种液体温度并计入表格。（4）实验表格（参考数据）物质种类质量/g初温/°C末温/°C温升/°C加热时间（min）水602040205煤油602056365…（5）整理器材。【实验结论】质量相同的水和另一种液体（如煤油），吸收相同的热量，煤油的温度升高较大。2.实验注意事项（1）温度计的使用方法液泡要全部浸入液体中，不能碰容器壁，也不能碰容器底部（2）选择相同的热源、保证相同加热时间相同目的是为了让两种物质吸收的热量相同（本实验是一个理想化实验，不考虑热量散失）（3）安装实验器材的顺序自下而上（4）可选择不同的液体进行实验，目的是什么？这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普遍性。（5）控制变量法的应用①取质量相同的水和食用油分别放入两个烧杯中（注意不是体积相同）②实验中选用相同的酒精灯（酒精量可以不一样，但火焰大小必须一样）给水和煤油加热相同时间，使两种物质吸收的热量相同③让水和煤油升高相同的温度，比较加热的时间。（6）转换法的应用酒精灯燃烧每秒放出的热量是一定的，加热相同时间，放出的热量相同。不考虑热量损失，放出的热量全部被水和煤油吸收，故物质吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。（7）判断物质吸热能力强弱的两种方法①加热相同的时间，通过比较温度变化的快慢来判断物体的吸热能力的强弱，温度变化快的吸热能力弱。②升高相同的温度，通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物体吸热能力强■知识点二、比热容1.比热容（1）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，用符号c表示。（2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃）比热容的理解（1）比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量；（2）影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系；（3）同种物质不同状态下比热容不同；（4）不同物质的比热容一般不同。比热容的大小判断在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。2.一些常见物质的比热容3.水的比热容（1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)（2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。（3）有关水比热容的利用①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。■知识点三、热量的计算1.物质吸热时热量的计算吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；2.物质放热时热量的计算放热：Q放=cm△t=cm(t0-t)。其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）m—质量，单位：千克（kg）△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。教材习题01关于比热容，下列说法中正确的是（）A．比热容跟物体吸收或放出的热量有关B．物体的质量越大，它的比热容越大C．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关解题方法①思考：什么是比热容，影响比热容的因素？【答案】C【详解】比热容是物质自身的性质，与物质种类、状态有关，与物质的温度、质量、吸收或放出的热量均无关，故AB错误，C正确。教材习题02相同质量的铝和铜，吸收了相同的热量，下列说法中正确的是（）A．铝上升的温度较高 B．铜上升的温度较高C．铝和铜上升的温度相同解题方法①思考：铝和铜是不同的材料，有着不同的比热容②分析计算：利用进行判断吸收相同的热量，谁升高的温度更高【答案】B解：铜的比热容为，铝的比热容为，质量相同的铜和铝吸收相同的热量时，根据得，变化的温度为铜的比热容小，升温高，则铝升温少，故B正确，故AC错误。教材习题03在烈日当空的河边玩耍，你会发现河边的沙子烫脚，而河水却是凉的，用学过的知识解释这是为什么？解题方法①思考：沙子烫脚，河水清凉，是一种比较，这与沙子和水的比热容有关。②现象解释【答案】因为水的比热容比沙石的大，相同质量的水和沙子比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，河水是凉的，而沙子石的温度升高的多，热得烫脚。考向1：比热容的概念、单位和物理意义【典例1】（23-24九年级上·河北保定·期末）水的比热容是，若将4kg的水倒掉一半，则剩下的水的比热容是，修建人工湖可以调节气温的主要原因是水的比热容较，即等质量的水和其他物质相比较，吸收或放出相等的热量，水的温度变化较（后两空均选填“大”或“小”）。【变式1-1】（23-24九年级上·山东德州·期末）小何找到了一个容积为3L的水壶，装满一壶初温为的水在标准大气压下加热至沸腾，水需要吸收J的热量，若把水壶里的水倒掉一半，剩下的水比热容是。【变式1-2】（23-24九年级上·云南玉溪·期末）水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，将2kg的水倒掉一半，剩下的水的比热容（填“增大”“减小”或“不变”）；初温为20℃、质量为1kg的水温度升高10℃需吸收J的热量。考向2：生活中的比热容问题【典例2】（23-24九年级上·山西晋城·阶段练习）炎热夏天的中午，小明和弟弟在爸爸的陪伴下去露天游泳池游泳锻炼身体，小明感觉到泳池边缘的水泥台烫脚，而泳池里的水却凉爽。请你用所学的物理知识帮助小明解释其原因。【变式2-1】（23-24九年级上·江苏徐州·阶段练习）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（）A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水【变式2-2】（23-24九年级上·陕西·期末）糖炒栗子一直是秋冬的限定美食。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石（）A．比热容小B．密度大 C．热值大 D．含有的热量多考向3：比较不同物质的吸热能力【典例3】（23-24九年级上·湖南怀化·期末）为了“比较不同物质吸热的情况”，小亮和同学用两套规格相同的电加热器、烧杯、温度计按如图所示给烧杯中的水和食用油加热进行实验，并记录数据如下表所示（忽略热量损失）。加热时间/min00.51.01.52.02.53.0水的温度/℃20222426283032食用油的温度/℃20242832364044（1）实验中，要在两个相同的烧杯中分别加入相同的水和食用油（选填“质量”或“体积”）；（2）实验中加热3min时，水吸收的热量（选填“＞”“＝”或“＜”）食用油吸收的热量；（3）从实验数据分析，（选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。【变式3-1】（23-24九年级上·安徽淮北·期末）小西暑假去了海边，发现中午的时候沙子烫脚，而海水是温的，于是回到家中利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下：（1）在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水；（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图乙所示；（3）实验中，是通过比较来间接反映沙子和水吸收的热量；（4）分析图乙可知，的比热容较大。考向4：生活中水做冷凝机和加热剂的原理【典例4】（23-24九年级上·陕西西安·期末）近年来，各地政府实施“退田还湖”的政策，推进水系治理，修复湖泊生态，已初步形成“七彩之光”的美丽景象。当炎炎烈日下，行走在湖水边时，会感觉凉快，这是因为水的（）A．内能大 B．热值大 C．温度低 D．比热容大【变式4-1】（23-24九年级上·河北保定·期末）在市政建设施工中，我们经常看见工人用切割机切割水泥路面，工人师傅在施工时要不断向锯片上浇水，否则会很快损坏锯片（如图所示），这是由于锯片在切割路面时不断做功，使锯片的内能增加，温度升高。向锯片浇水，这是因为水的大，是通过的方式使其内能减少，温度降低。【变式4-2】（23-24九年级上·安徽阜阳·期末）如图所示，生活中常用水作为冬天供暖的暖气片中的循环物质，这是因为水的，相同条件下放出的热量多的缘故。考向5：用水的比热容解释内陆和沿海温差大的原因【典例5】（23-24九年级上·山东济宁·期末）我国幅员辽阔，跨纬度较广，距海远近差距较大，加之地势高低不同，地形类型及山脉走向多样，因而形成了多种多样的气候，青岛和济宁是处于同纬度的两个城市，如表是2023年12月4日两个城市的气温情况。2023年12月4日城市A晴-5~4℃城市B晴0~6℃

（1）由纬度相同可知，在晴朗的气候条件下，两个城市的光照条件是相同的；依据表中的气温情况，可以判断城市A是（选填“青岛”或“济宁”）；（2）沿海地区炎热晴朗的天气易形成海陆风。海陆风是由于地面和大海升降温快慢不同，从而使空气对流形成的，其中把海面吹向陆地的风称为海风，把陆地吹向海面的风称为陆风。图甲和图乙所示的海陆风形成示意图中，图反映的是白天海风的形成。【变式5-1】（23-24九年级上·山东济南·期末）如图所示，为济南和青岛两市同一天的天气预报。由图可知：济南和青岛这一天都是晴朗天气，但济南的温差明显大于青岛。从物理学的角度看，这主要是因为（）A．海水的密度比砂石的密度小一些 B．海水的内能比砂石的内能大一些C．海水的比热容比砂石的比热容大 D．海水的温度比砂石的温度高一些【变式5-2】（23-24九年级上·江苏连云港·期末）连云港位于沿海地区昼夜温差较小，而内陆地区（尤其是沙漠）的昼夜温差较大，这主要是因为（）A．水的内能少，沙石的内能大 B．水的热值小，沙石的热值大C．水的导热性好，沙石的导热性差 D．水的比热容大，沙石的比热容小考向6：计算物体温度变化时的吸放热【典例6】（23-24九年级上·重庆南川·期末）将一质量为1.5kg的匀质金属块加热到420℃，然后放在室温20℃的空气中自然冷却，该金属块在冷却过程中放出的热量为J；若把这些热量全部用来给初温为21℃、质量为1kg的水加热，在标准大气压下，水温将升高。【变式6-1】（22-23九年级上·福建漳州·阶段练习）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200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，求：（1）加热满2min时，水吸收的热量。（2）沙子的比热容。【变式6-2】（23-24九年级上·四川眉山·期中）用相同电热棒给水和某种液体加热，这两种液体的温度随加热时间的图线如图所示，若这两种液体的质量相同，则某液体的c=；若这两种液体的比热容关系为c水=2c液，则m水∶m液=。[]

考向7：冷热混合时的温度变化和热交换【典例7】（21-22九年级上·江苏常州·期中）A、B两物体质量相等、温度均为20℃，甲、乙两杯水质量相等，温度均为60℃，现将放A入甲杯、B放入乙杯，热平衡后甲杯水温降低了5℃，乙杯水温降低了10℃，不考虑热量的损失，则A、B两物体的比热容之比为（）A．1︰2 B．3︰7 C．2︰3 D．4︰7【变式7-1】（23-24九年级上·安徽阜阳·期末）有甲、乙两个质量和初温都相同的金属球，先将甲球放入一杯热水中，热平衡时水的温度降低了Δt，然后将甲球取出，再将乙球放入该烧杯水中，水的温度又降低了Δt，上述过程中，甲球吸收的热量为Q甲，乙球吸收热量为Q乙，甲球比热容为c甲，乙球比热容为c乙，不考虑热量损失，不计球带走水的质量，则下列判断正确的是（）A．Q甲>Q乙 B．Q甲<Q乙 C．c甲>c乙 D．c甲<c乙【变式7-2】（22-23九年级上·重庆·阶段练习）在一标准大气压下，质量为10kg、初温为20℃的水吸收的热量为4.2×106J，则水的末温为℃；冷水温度是20℃，热水温度是80℃，为了使冷热水混合后的温度为40℃，不计热量损失，冷水和热水的质量比是。一、单选题1．（23-24九年级上·贵州贵阳·期末）炎热夏季，冷饮店售卖的冰镇饮料深受大众喜爱。制作饮料时往往在其中放入冰块，这主要是因为（

）A．冰比热容大于水B．冰的内能为零 C．冰含有的热量少 D．冰熔化时吸热2．（23-24九年级上·重庆九龙坡·开学考试）生活中热现象随处可见，下列说法中不正确的是（）A．物体吸收热量，温度一定升高B．端午米飘香，能闻到米粽的香味是由于分子做无规则运动C．冬天很冷的时候搓手感到暖和，是用做功的方式改变内能D．夏天在河边觉得沙子热得发烫而水却很清凉，是因为水的比热容大3．（23-24九年级上·黑龙江大庆·期末）探究“比较不同物质的吸热能力”时，用酒精灯同时给质量相等的沙子和水均匀加热，装置如图。下列有关说法中正确的是（）

A．沙子的温度升高较快，说明沙子吸收的热量较多B．物体吸收热量多少是由物质的种类决定的C．沙子和水加热相同的时间，它们吸收的热量相同D．温度升高快的物质吸热能力强4．（23-24九年级上·湖南长沙·期末）水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生活、生产服务。下列事例中与它的这一特性无关的是（）A．汽车发动机用循环水冷却 B．让流动的热水通过散热器供暖C．夜晚向稻田里灌水以防冻坏秧苗 D．夏天向教室地面洒水可以降低室温5．（23-24九年级上·山东济南·期末）炎炎夏日，小梅来到美丽的海滨城市日照。她发现，在这里白天的风常常从海面吹向陆地，而在夜晚风却从陆地吹向海面，如图是陆地和海面之间空气流动情况的示意图。形成这一现象的主要原因是（

）A．陆地上的砂石的温度总是高于海水的温度 B．陆地上的砂石的内能总是小于海水的内能C．陆地上的砂石的比热容小于的海水比热容 D．陆地上的砂石吸收的热量少于海水的吸收的热量6．（23-24九年级上·福建莆田·期末）大多数汽车使用水来冷却发动机，依靠冷却液散热，冷却液的主要成分是水、防冻剂、添加剂等，是因为水的（）A．热值大 B．流动性大 C．比热容大 D．密度大7．（23-24八年级上·河南洛阳·期末）如图所示是某物质的熔化图象，热源供热稳定。下列获得信息正确的是（）A．这种物质是非晶体，其熔点是0℃ B．第与第内物体吸收热量相等C．在BC段物质不吸收热量，温度不变 D．该物体CD段温度上升较慢原因是质量变大了8．（23-24九年级上·四川成都·期末）某同学用如图所示的实验装置，比较不同物质的比热容，将分别盛有60g水和60g食用油的两个试管固定在铁架台上（水的比热容大于油的比热容，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）），使用红外加热器可使两种液体单位时间内吸收的热量相等。温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相连，计算机上显示温度随时间变化的图线如图所示。下列说法正确的是（）A．食用油的比热容为1.4×103J/（kg·℃）B．1~3min内，食用油吸收的热量为3360JC．加热2min，水吸收的热量大于食用油吸收的热量D．另一小组用同样的器材进行实验，得到的两种物质温度随时间变化图像均为图中的B所示，若已知该小组所用水的质量为60g，则食用油的质量为120g二、填空题9．（23-24九年级上·山东泰安·期末）质量相等的甲、乙两个物体，其比热容之比是3︰1，升高的温度之比是4︰3，则它们吸收的热量之比Q甲︰Q乙为。10．（22-23九年级上·陕西咸阳·阶段练习）小明早晨起床后，将沸腾后的水入杯子里，一段时间后变成一杯可以饮用的温水，该过程是通过的方式使水的内能（选填“增大”或“减小”）；若这杯水的质量为，小明饮用时水温为40℃，则这杯水在这一段时间里释放的热量为。[当地气压为一个标准大气压，]11．（23-24九年级上·江苏扬州·阶段练习）在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均为1kg的水和某种液体进行对比实验，并对数据进行处理得到如图所示的图像。实验过程中，水和某种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图像可以得出（填“甲”或“乙”）物质是某种液体，此种液体的比热容为J/(kg∙℃)[]。12．（21-22九年级上·广东肇庆·期中）网上曾热销一种“55度杯”，如图为其模型图，假设此模型杯内胆中封存着300g水，室温20℃，现向杯中倒入200g，100℃开水，摇一摇，热平衡后杯内水温迅速降至℃；将杯内水倒掉，再将200g室温的某液体倒入该杯，摇一摇，这种液体温度可升至44℃，则这种液体的比热容为J/(kg•℃)。[不计热损失，c水=4.2×103J/(kg•℃)]三、实验题13．（23-24九年级上·广东中山·期中）小明学习了比热容知识后，想比较A、B两种未知液体的比热容大小，进行如图所示的实验：（1）找来两个带保温层的相同电热杯，不计与外界发生的热传递，如图甲所示；将相等的A、B两种不同液体分别倒入两个电热杯中，然后将两种液体均加热到60℃；（2）将长时间处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在两种液体中，盖好盖子；经过一段时间，温度计示数稳定后，A液体中温度计示数如图乙所示，则A液体温度降为℃，B液体温度降为53.0℃；可以判断出液体放出的热量多；（3）实验中，液体放热的多少是通过（选填“温度计的示数”、“液体降低的温度”或“铜块升高的温度”）来衡量。这种研究问题的方法叫法；（4）为了准确完成此实验，需要的测量工具有温度计和。分析实验可知，液体的比热容较大。14．（23-24九