13.3.1 比热容 学案(原卷+解析)-2023-2024学年九年级全一册

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13.3.1 比热容 学案(原卷+解析)-2023-2024学年九年级全一册

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比热容
思维导图:---基础讲解和题型总结---3课时
知识讲解
考点1 比热容的概念及其计算
1.探究不同物质的吸放热能力(实验装置如图所示:相同的加热器、温度计)
(1)方法--------控制变量法
① 和 相同,比较吸收热量的多少
② 和 相同,比较升高的温度
(2)转换法:比较吸收热量的多少:比较 长短,加热时间越长,吸收热量越多。
加热时间相同,表示吸收热量
3.实验发现: 、 相同的水和食用油,食用油的温度升高的较 。
可见,水要升高的温度与食用油升高的温度相同时,水需要吸收的热量比食用油的 .(表现在加热时间更 ),说明水的吸热能力比砂石的
2.比热容:
(1)物理意义:表示不同物质的 能力(本领)的物理量。
(2)定义:一定质量的某种物质,在温度升高时 与它的 和 乘积之 ,叫作这种物质的比热容。用符号 c 表示。比值定义法
(3)定义式:
①c——比热容,Q——吸收或放出的热量,m——物质的质量,△t——升高或降低的温度。
②该公式不能从数学的角度去理解比热容与Q、m、△t有关,比热容只与 和 。
(4)单位: J /( kg ·℃),读作 。
(5)理解:①它是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积、温度等无关。
②水的比热容为 ,其物理意义为 的水升高 时吸收的热量为 。
冰的比热容是
考点2 水的比热容的特点及其应用
1.水的比热容(1)在常见物质中水的比热容是最大的。
(2)应用:汽车发动机用 作冷却剂、暖气片中用水做介质、热水袋中装水取暖
(3)解释现象:①沙漠地区昼夜温差比较大,沿海地区昼夜温差比较小②陆海风,海陆风的形式
公式应用:根据公式: 可知,质量相同水和沙石,水和沙石吸收(或放出)相同的热量,
由于水的比热容大于砂石的比热容 ,水升高(降低)的温度比砂石的 。
考点3 热量的计算
1.利用比热容计算吸、放热:Q=
(1)低温物体吸收热量:Q吸=cmΔt ------Δt =t-t0
(2)高温物体放出热量: Q放=cmΔt -------Δt =t0-t
注意:①t0表示初温
Δt 表示变化的温度---升高、升高了、降低、降低了
t表示末温 -------升高到、降低到
②一般表达式:Q=cmΔt m= Δt =
针对训练
比热容的定义
1.关于比热容,下列说法正确的是(  )
A.沙子的比热容小,所以沙漠地区昼夜温差大
B.将一铁块等分为两块,每一半的比热容变为原来的一半
C.质量相等的水和煤油,吸收相同的热量,水的温度升得更高
D.比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关
2.一杯水的比热容是4.2×103焦/(千克 ℃),单位读作    。若将此杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容    ,若水凝固成冰,则比热容    (以上两空均选填“改变”或“不变”)。我们的生活离不开水,这与水的比热容较大有关,因为它可以使地球昼夜及四季的温度变化    (选填“大”或“小”),从而有效的调节了气温。
由比热容表可知:1kg的煤油温度升高1℃,需吸收的热量为    J;质量相等的水和煤油,升高相同的温度,   吸收的热量多;质量相等的铝块与铜块,放出相等的热量,   降低的温度多。
比热容[J/(kg ℃)]
煤油2.1×103 铝0.90×103
水4.2×103 铜0.39×103
用两个相同的加热器分别给质量和初温都相同的a、b两种液体加热,
它们的温度随加热时间变化的图像如图所示,由图像可知a物质的
比热容    (选填“>”、“<”或“=”)b物质的比热容。
5.一杯水凝固成了冰,其(  )
A.比热容不变 B.密度不变 C.内能不变 D.质量不变
6.如图是燃烧木炭加热烤肠时的一个场景,为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热,店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤。下面分析正确的是(  )
A.闻到烤肠的香味,表明扩散只在气体中发生
B.在加热的过程中,烤肠的内能增大
C.木炭燃烧的过程中,内能转化为化学能
D.烤肠在石子上烤利用了石子比铁锅的比热容小
7.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是(  )
A.将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B.质量相同的铜块和铝块,铜块的内能比铝块的内能小
C.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜块传给铝块
二.比热容解释简单的自然现象
8.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的比热容比沙子    ,因此,相同    的海水和沙子,在吸收    时,沙子升温比水快,沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
9.如图所示,是某气象台列出的沿海城市三亚和内地城市成都的气象情况
请你根据两座城市的气温变化情况判断:城市乙是    (选填“三亚”
或“成都”),理由是    。
10.水具有比热容大的特点,下列生活和生产中的现象与此特点无关的是(  )
A.海边昼夜的温度差较小 B.空调房里放盆水可增加空气温度
C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.用水来冷却汽车发动机
11.如图所示,是A、B两个城市日气温变化曲线,且两城市面积、纬度
等地理情况基本相同,通过对图象分析,下列所得结论正确的是(  )
A.图中A城市日气温变化较小
B.图中B城市的水域面积大于A城市
C.图中A城市人居住比较舒适
D.图中B城市人容易患感冒
12.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,下列事例中与水的比热容
有关的应用是(  )
A.撒盐融雪 B.人工降雨 C.洒水降温 D.热水取暖
13.水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻。这里隐含的物理
知识是:水的   较大。气温降低时,水能   (选填“放出”或“吸收”)较多的热量,这一过程中改变水的内能的方式是   。
14.习总书记提出“绿水青山就是金山银山”这一论断。许多城市为了改善城市环境,大力开发湿地公园,修建人工湖,这样可以调节气温的主要原因是:   ,即等质量的水和其他物质比较,吸收或放出相等的热量,水的温度变化较   (选填“大”或“小”)。
15.如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是    (填A或B),这是由于砂石的比热容    (填大于、等于或小于)水的比热容,吸收相同的热量后温度变化    (填“大”或“小”)。
16.小明家的热水器装有50kg水,将水由20℃加热到60℃,水需要吸收的热量是    J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的    。
17.查如表可知,煤油的比热容读作    。汽车发动机用水作冷却剂,是因为    ,与质量相同的其他物质相比,   (选填序号A“升高相同温度,水吸收热量较多”、B“降低相同温度,水放出热量较多”)。
比热容[单位:焦/(千克 ℃)]
煤油:2.1×103 铝:0.90×103
水:4.2×103 铜:0.39×103
18.水的比热容较大的特点在日常生活中的应用非常广泛,下列现象及应用与此特点无关的是(  )
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 B.汽车发动机冷却循环系统用水作工作物质
C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.炎热的夏天在教室地面上洒水,顿时感觉变凉爽
19.在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图,其中    图反映海风形成的时间是白天,形成海陆风的根本原因是    。
三.实验比较不同物质吸热的情况
20.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将a、b两种不同的液体分别放入如图甲两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图乙所示的图象。
(1)在进行加热前,要求a液体和b液体必须初温和    完全相同;
(2)a液体在第35min的内能    第30min的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)分析乙图数据,要在a和b两种液体中选择一种液体做冷却液,你认为选择    (选填“a”或“b”)液体较为合理;
(4)对初温均为20℃的c、d两种液体加热(mc>md),如图丙为c、d两种液体的温度随加热时间变化的关系图象,c液体的比热容    d液体的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
21.某班同学利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)除了图中给的实验器材外,还需要的测量工具有托盘天平和    ;水和煤油吸热的多少是
通过    来判断的。
(2)本实验需要用到天平,目的是    ;加热7min,水吸收的热量    (选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。
(3)实验中水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示,可知水的沸点是    ;煤油的比热容
是    J/(kg ℃)。
(4)水在沸腾之后温度    ,内能    。(选填“增加”“不变”或“减小”)
22.某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,
得到的实验数据如下表:
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(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,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的    有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:升高相同的温度时,质量相同的    ,吸收的热量不同;
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,   的温度升高的多;
(4)该实验采用了    法和    法,下列探究过程中也采用了这两种方法的是    。
A.探究影响压力作用效果的因素 B.探究平面镜成像的特点
如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,
各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个
相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录
一次数据,如表所示。
物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 35
2 1.0 88 2 1.0 50
3 1.5 122 3 1.5 65
(1)分析实验数据可知,   (选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和    法。
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是    J,所使用的酒精灯的
加热效率为    [q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
24.在探究“比较不同物质的吸热能力”实验中,某小组的同学利用如图所示装置进行实验。所用器材有:两个相同的烧杯、两个规格相同的电加热器、初温不同但质量相同的两种液体。实验过程中,每隔1min读取一次温度计的示数,并记录在表格中,如表所示。已知c甲=4.2×103J/(kg ℃),下列说法正确的是(  )
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
A.通过温度的高低来反映物质吸收热量的多少 B.由实验数据可知,吸热能力较好的是物质乙
C.乙的比热容 c乙=2.1×103J/(kg ℃)
D.若甲的质量为100g,则其在1~4min内吸收的热量为6.72×103J比热容(课时1)
思维导图:---基础讲解和题型总结---3课时
知识讲解
考点1 比热容的概念及其计算
1.探究不同物质的吸放热能力(实验装置如图所示:相同的加热器、温度计)
(1)方法--------控制变量法
①质量和升高的温度相同,比较吸收热量的多少
② 质量和吸收热量相同,比较升高的温度
(2)转换法:比较吸收热量的多少:比较加热长短,加热时间越长,吸收热量越多。
加热时间相同,表示吸收热量相同
3.实验发现:质量和吸收热量相同的水和食用油,食用油的温度升高的较高。
可见,水要升高的温度与食用油升高的温度相同时,水需要吸收的热量比食用油的多.(表现在加热时间更长),说明水的吸热能力比砂石的强
2.比热容:
(1)物理意义:表示不同物质的吸热能力(本领)的物理量。
(2)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 和乘积之升高的温度,叫作这种物质的比热容。用符号 c 表示。比值定义法
(3)定义式:
①c——比热容,Q——吸收或放出的热量,m——物质的质量,△t——升高或降低的温度。
②该公式不能从数学的角度去理解比热容与Q、m、△t有关,比热容只与 种类 和 状态 。
(4)单位: J /( kg ·℃),读作焦每千克摄氏度 。
(5)理解:①它是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物质的质量、体积、温度等无关。
②水的比热容为 4.2×103 J /( kg ·℃) ,其物理意义为1kg的水升高1℃时吸收的热量为4.2×103 J 。
冰的比热容是2.1×103 J /( kg ·℃)
考点2 水的比热容的特点及其应用
1.水的比热容(1)在常见物质中水的比热容是最大的。
(2)应用:汽车发动机用水作冷却剂、暖气片中用水做介质、热水袋中装水取暖
(3)解释现象:①沙漠地区昼夜温差比较大,沿海地区昼夜温差比较小②陆海风,海陆风的形式
公式应用:根据公式: 可知,质量相同水和沙石,水和沙石吸收(或放出)相同的热量,
由于水的比热容大于砂石的比热容大,水升高(降低)的温度比砂石的小。
考点3 热量的计算
1.利用比热容计算吸、放热:Q=cmΔt
(1)低温物体吸收热量:Q吸=cmΔt ------Δt =t-t0
(2)高温物体放出热量: Q放=cmΔt -------Δt =t0-t
注意:①t0表示初温
Δt 表示变化的温度---升高、升高了、降低、降低了
t表示末温 -------升高到、降低到
②一般表达式:Q=cmΔt
针对训练
比热容的定义
1.关于比热容,下列说法正确的是( A )
A.沙子的比热容小,所以沙漠地区昼夜温差大
B.将一铁块等分为两块,每一半的比热容变为原来的一半
C.质量相等的水和煤油,吸收相同的热量,水的温度升得更高
D.比热容与物体的质量、吸热多少、温度变化大小有关
解:A、沙子的比热容小,吸热升温快,放热降温也快,所以沙漠地区昼夜温差大,故A正确;
B、物质的比热容取决于物质的种类,还与物质的状态有关,与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关,所以一铁块等分成两块,每一半的质量为原来的一半,但比热容不变,故B错误;
C、水的比热容比煤油的比热容大,质量相等的水和煤油,吸收相同的热量,水升高的温度比煤油升高的温度小,故C错误;
D、物质的比热容取决于物质的种类,还与物质的状态有关,与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关,故D错误。
故选:A。
2.一杯水的比热容是4.2×103焦/(千克 ℃),单位读作  焦耳每千克摄氏度 。若将此杯水倒掉一半,剩下半杯水的比热容 不变,若水凝固成冰,则比热容改变 (以上两空均选填“改变”或“不变”)。我们的生活离不开水,这与水的比热容较大有关,因为它可以使地球昼夜及四季的温度变化小(选填“大”或“小”),从而有效的调节了气温。
解:将此杯水倒掉一半后,剩下半杯水的种类和状态都没有变,所以水的比热容不变。水凝固成冰以后,其状态改变,比热容发生改变。由于水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比,在相同的受冷和受热的情况下,水的温度变化小,所以可有效调节气温。
故答案为:焦耳每千克摄氏度;不变;改变;小。
由比热容表可知:1kg的煤油温度升高1℃,需吸收的热量为 2.1×103J;质量相等的水和煤油,升高相同的温度,水吸收的热量多;质量相等的铝块与铜块,放出相等的热量,铜块降低的温度多。
比热容[J/(kg ℃)]
煤油2.1×103 铝0.90×103
水4.2×103 铜0.39×103
解:(1)煤油的比热容为2.1×103J/(kg ℃),表示1kg的煤油温度升高1℃,吸收的热量为2.1×103J;
(2)质量相同的煤油和水,水的比热容大于煤油的比热容,升高相同的温度,由Q吸=cmΔt可知,水吸收的热量多。
(3)质量相同的铝块和铜块,铝的比热容大于铜的比热容,放出相同的热量后,由Q放=cmΔt可知,铜块的温度降低的多;
故答案为:2.1×103;水;铜块。
用两个相同的加热器分别给质量和初温都相同的a、b两种液体加热,
它们的温度随加热时间变化的图像如图所示,由图像可知a物质的
比热容 <(选填“>”、“<”或“=”)b物质的比热容。
解:用两个相同的加热器分别给质量和初温都相同的a、b两种液体加热,可知在相同的时间内它们吸收的热量相同,从图示可知,a物体温度上升更快,故a物质的比热容较小。
故答案为:<
5.一杯水凝固成了冰,其( D )
A.比热容不变 B.密度不变 C.内能不变 D.质量不变
解:A.比热容的大小与物质的种类和状态有关,水凝固成冰,物质的状态改变,其比热容大小发生改变,冰的比热容小于水的比热容,故A不正确;
BD.质量是物质本身的一种属性,与状态无关,水凝固成冰,状态发生变化,物质多少没有变化,所以质量不变。水凝固成冰,体积变大,由公式ρ=知,密度变小,故B不正确,D正确;
C.冰熔化成水的过程中,需要吸收热量,则其内能增大,故C不正确。
故选:D。
6.如图是燃烧木炭加热烤肠时的一个场景,为了让烤肠不致被烤焦且均匀受热,店主将烤肠放在石子上烤而不直接放在铁锅内烤。下面分析正确的是( B )
A.闻到烤肠的香味,表明扩散只在气体中发生
B.在加热的过程中,烤肠的内能增大
C.木炭燃烧的过程中,内能转化为化学能
D.烤肠在石子上烤利用了石子比铁锅的比热容小
解:A.闻到烤肠的香味,表明扩散到空气中,而扩散是指不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象,不仅仅在空气中发生,故A错误;
B.加热烤肠时,烤肠吸收热量,温度升高,温度增加,故B正确;
C.燃料燃烧是将化学能转换为内能的过程,故C错误;
D.利用这种石头来制熟烤肠,这主要是利用了石头的比热容比铁的比热容大,在同样吸热的情况下,其温度升高比较慢,且散热比较均匀的特点。
故选:B。
7.已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的是( C )
A.将一块铜的质量减小一半,它的比热容减半
B.质量相同的铜块和铝块,铜块的内能比铝块的内能小
C.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多
D.质量和初温都相等的铜块和铝块,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜块传给铝块
解:A、比热容是物质的一种特性,与质量无关,故将一块铜的质量减小一半,铜的比热容不变,故A错误;
B、影响物体内能的因素有物质的种类、质量、温度和状态,而选项中不确定铜块和铝块的温度,因此不确定二者之间的内能大小,故B错误;
C、根据Δt=可知,质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块升高的温度多,故C正确;
D、根据Δt=可知,质量相同的铜块和铝块,放出相同的热量,铜的比热容较小,因此铜块降低的温度多,铜块和铝块初温相同,则铜块的末温较低,所以热传递的方向是从铝块传给铜块,故D错误。
故选:C。
二.比热容解释简单的自然现象
8.在烈日当空的海边玩耍,你会发现沙子烫脚,而海水却是凉凉的,这是因为海水的比热容比沙子大 ,因此,相同 质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子升温比水快,沙子温度高,海水温度低,故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
解:海水比沙子的比热容大,因此,相同质量的海水和沙子,在吸收相同的热量时,沙子温度升高的快,温度高,而海水温度升高的慢,温度低。故可以感觉到沙子烫脚,而海水却是凉凉的。
故答案为:大;质量;相同的热量。
9.如图所示,是某气象台列出的沿海城市三亚和内地城市成都的气象情况
请你根据两座城市的气温变化情况判断:城市乙是三亚 (选填“三亚”
或“成都”),理由是由于水的比热容较大,使沿海城市昼夜温差小 。
解:沿海地区水多,水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小;由表中数据可知城市乙的温差小,所以乙是沿海城市三亚,甲是内地城市成都。
故答案为:三亚;由于水的比热容较大,使沿海城市昼夜温差小。
10.水具有比热容大的特点,下列生活和生产中的现象与此特点无关的是( B )
A.海边昼夜的温度差较小 B.空调房里放盆水可增加空气温度
C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.用水来冷却汽车发动机
解:A、因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大,同样吸放执的情况下,水的温度变化较小,所以海边昼夜的温度差较小,不合题意;
B、空调房里放盆水可增加空气温度,是利用了水的蒸发来加湿,与比热容无关,符合题意;
C、因为水的比热容较大,降低相同的温度,水放出的热量多,所以冬天供暖系统使用热水循环供暖,不合题意;
D、因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水做内燃机的冷却液,不合题意。
故选:B。
11.如图所示,是A、B两个城市日气温变化曲线,且两城市面积、纬度
等地理情况基本相同,通过对图象分析,下列所得结论正确的是( B )
A.图中A城市日气温变化较小
B.图中B城市的水域面积大于A城市
C.图中A城市人居住比较舒适
D.图中B城市人容易患感冒
解:A、据图象可知,B城市中温差变化比较小,故该选项错误;
B、据水的比热容较大大的特点可知,B城市中温差变化比较小,即水域面积大,故正确;
C、B城市中温差变化比较小,B城市人居住比较舒适,故错误;
D、B城市中温差变化比较小,B城市人不易感冒,故错误;
故选:B。
12.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,下列事例中与水的比热容
有关的应用是( D )
A.撒盐融雪 B.人工降雨 C.洒水降温 D.热水取暖
解:A、其它条件相同时,在积雪上撒盐是在雪中掺入杂质,积雪的熔点会降低,即熔点低于当地气温,使雪熔化,确保交通的畅通,与水的比热容无关,故A不符合题意;
B、人工降雨,是干冰(固体二氧化碳)迅速的吸热升华成二氧化碳,使周围的温度降低,水蒸气凝结成小水滴,形成降雨,与水的比热容无关,故B不符合题意;
C、炎热的夏天,往地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度。与水的比热容无关,故C不符合题意;
D、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以让流动的热水流过散热器来供暖,故D符合题意。故选:D。
13.水稻是喜温植物,春季育秧时,通常傍晚向秧田灌水,早晨将水放出,以防霜冻。这里隐含的物理
知识是:水的比热容较大。气温降低时,水能放出(选填“放出”或“吸收”)较多的热量,这一过程中改变水的内能的方式是热传递。
解:水的比热容是常见物体中最大的,根据Q放=cm(t﹣t0),气温降低时,由于水的比热容比较大,在质量一定时,水可以放出更多的热量;
这一过程中将水的内能转移到秧田上,所以是通过热传递改变水的内能。
故答案为:比热容;放出;热传递。
14.习总书记提出“绿水青山就是金山银山”这一论断。许多城市为了改善城市环境,大力开发湿地公园,修建人工湖,这样可以调节气温的主要原因是:水的比热容大,即等质量的水和其他物质比较,吸收或放出相等的热量,水的温度变化较小(选填“大”或“小”)。
解:因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节周围环境的气温。
故答案为:水的比热容大;小。
15.如图是某沿海城市与某内陆城市同一天的气温变化曲线。请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是A (填A或B),这是由于砂石的比热容小于 (填大于、等于或小于)水的比热容,吸收相同的热量后温度变化 大(填“大”或“小”)。
解;内陆地区砂石多,砂石比热容比水小,在质量相同、吸收或放出相同的热量时,温度变化大,使得内陆城市昼夜温差变化大。
故答案为:A;小于;大。
16.小明家的热水器装有50kg水,将水由20℃加热到60℃,水需要吸收的热量是8.4×10 J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的 比热容大。
解:(1)这些水从20℃加热到60℃需要吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg ℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J;
(2)比热容是物质的一种特性,与温度无关,与物态有关,所以加热水的过程中,水的比热容不变;
(3)由Q=cmΔt可知,相同质量的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的物质温度变化量小,由此可知沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容比砂石的比热容大。
故答案为:8.4×10 ;不变;比热容大。
17.查如表可知,煤油的比热容读作2.1×103焦每千克摄氏度 。汽车发动机用水作冷却剂,是因为水的比热容较大 ,与质量相同的其他物质相比,A(选填序号A“升高相同温度,水吸收热量较多”、B“降低相同温度,水放出热量较多”)。
比热容[单位:焦/(千克 ℃)]
煤油:2.1×103 铝:0.90×103
水:4.2×103 铜:0.39×103
解:由表可知,煤油的比热容为2.1×103焦/(千克 ℃),读作2.1×103焦每千克摄氏度;
汽车发动机用水作冷却剂是利用水的比热容大,与质量相同的其他物质相比,升高相同的温度,水吸收热量较多(注意发动机的温度高,发动机放出热量,水吸收热量),故选A。
故答案为:2.1×103焦每千克摄氏度;水的比热容较大;A。
18.水的比热容较大的特点在日常生活中的应用非常广泛,下列现象及应用与此特点无关的是( D )
A.春天的夜晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏 B.汽车发动机冷却循环系统用水作工作物质
C.冬天的暖气设备用热水供暖 D.炎热的夏天在教室地面上洒水,顿时感觉变凉爽
解:A、水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故A不符合题意;
B、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质,故B不符合题意;
C、因为水的比热容大,同样质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,故冬天室内的暖气用热水循环供热,故C不符合题意;
D、炎热的夏天,往室内地面上洒水,水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度,不是利用水的比热容大的特点,故D符合题意。
故选:D。
19.在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。如图所示是海陆风形成的示意图,其中 乙图反映海风形成的时间是白天,形成海陆风的根本原因是水和陆地的比热容不同 。
解:由于陆地和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,陆地和海洋升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,陆地比海洋升温快,地面上方是热空气,密度小,会上升,海面上方是较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风,故乙图反映海风形成的时间是白天,甲图反映陆风形成的时间是晚上。
故答案为:乙;水和陆地的比热容不同。
三.实验比较不同物质吸热的情况
20.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将a、b两种不同的液体分别放入如图甲两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图乙所示的图象。
(1)在进行加热前,要求a液体和b液体必须初温和质量 完全相同;
(2)a液体在第35min的内能 大于第30min的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(3)分析乙图数据,要在a和b两种液体中选择一种液体做冷却液,你认为选择 b(选填“a”或“b”)液体较为合理;
(4)对初温均为20℃的c、d两种液体加热(mc>md),如图丙为c、d两种液体的温度随加热时间变化的关系图象,c液体的比热容小于 d液体的比热容(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
解:(1)根据控制变量法可知,实验时,需要选用初温和质量相等的a、b两种液体;
(2)物体在加热的过程中一直吸收热量,内能变大,所以a液体第30s的内能要小于第35s的内能;
(3)a和b的质量和初温相同,根据图像可知,加热相同的时间,吸收相同的热量,a的温度升高的多,则a的吸热能力弱,b的吸热能力强,b的比热容大;
根据Q=cmΔt,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的就小,就更适合做冷却液,b的吸热能力强,b的比热容大,故b做冷却液更好;
(4)由图可知,在液体温度不变前的时间段,c、d变化图象是重合的,即c、d吸收相同的热量,升高相同的温度,由于c的质量大于d的质量,根据c=可知,当吸收的热量和升高的温度相同时,质量大的比热容小,所以c的比热容小于d的比热容。
故答案为:(1)质量;(2)大于;(3)b;(4)小于。
21.某班同学利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)除了图中给的实验器材外,还需要的测量工具有托盘天平和秒表 ;水和煤油吸热的多少是
通过 加热时间来判断的。
(2)本实验需要用到天平,目的是控制质量相等 ;加热7min,水吸收的热量等于 (选填“大于”“等于”或“小于”)煤油吸收的热量。
(3)实验中水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示,可知水的沸点是98℃;煤油的比热容
是2.1×103 J/(kg ℃)。
(4)水在沸腾之后温度不变,内能 增加。(选填“增加”“不变”或“减小”)
解:(1)根据转换法,用加热时间长短表示吸热多少,除了图中给的实验器材外,还需要的测量工具有托盘天平和秒表;水和煤油吸热的多少是通过加热时间来判断的。
(2)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,本实验需要用到天平,目的是控制质量相同;加热7min,由转换法,水吸收的热量等于煤油吸收的热量;
(3)实验中水和煤油的温度随时间变化的图像如图所示,可知水的沸点是98℃;
根据右图可知,升高30℃,水和煤油的加热时间分别为20min和10min,由转换法,煤油和水的吸热之比为1:2,根Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,煤油的比热容是c=×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃)。
(4)水在沸腾之后温度不变,水吸热,故水的内能增加。
故答案为:(1)秒表;加热时间;(2)控制质量相等;等于
(3)98℃;2.1×103;(4)不变;增加。
22.某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,
得到的实验数据如下表:
物质 次数 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)实验中,记录加热时间的目的是:比较水和煤油吸收热量的多少。
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的 质量有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:升高相同的温度时,质量相同的不同物质 ,吸收的热量不同;
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,煤油的温度升高的多;
(4)该实验采用了 控制变量法和 转换法,下列探究过程中也采用了这两种方法的是 A   。
A.探究影响压力作用效果的因素 B.探究平面镜成像的特点
解:(1)实验中,记录加热时间的目的是:比较水和煤油吸收热量的多少。
(2)由表中第1、2次或第3、4次实验数据可知,液体种类和升高的温度都相同而液体质量不同,液体吸收的热量不同,质量越大,吸收的热量越多,由此可得:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的质量有关;由表中第1、3次或第2、4次实验数据可知,液体质量和升高的温度都相同而液体种类不同,液体吸收的热量不同,由此可得:升高相同的温度时,质量相同的不同物质吸收的热量不同。
(3)由表中实验数据可知,质量相同的水和煤油升高相同的温度,煤油的加热时间短,这说明煤油的吸热能力弱,如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,煤油温度升高的多。
(4)该实验采用了控制变量法、转换法;
A、探究影响压力作用效果的因素实验应用了控制变量法、转换法;
B、探究平面镜成像的特点实验应用了等效替代法;
C.探究通电螺线管的磁场是什么样的实验,应用了模型法;故与该实验方法相同的是A。
故答案为:(1)比较水和煤油吸收热量的多少;(2)质量;不同物质;(3)煤油;(4)控制变量;转换;A。
如图所示,在“比较不同物质吸热情况”的实验中,
各取质量为50g、初温为20℃的水和食用油分别装在两个
相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔1min记录
一次数据,如表所示。
物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃ 物质 加热时间/min 消耗酒精/g 末温/℃
食用油 1 0.5 54 水 1 0.5 35
2 1.0 88 2 1.0 50
3 1.5 122 3 1.5 65
(1)分析实验数据可知,水(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和 转换法。
(3)根据表中记录的数据,则2min内食用油吸收的热量是6.3×103 J,所使用的酒精灯的
加热效率为21% [q酒精=3.0×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃)]。
解:(1)分析实验数据可知,相同质量的水和食用油加热相同时间,水升高的温度小,故水的吸热能力更强。(2)实验中主要用到的科学探究方法有控制变量法和转换法;
(3)2min内水吸收的热量为:
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg ℃)×0.05kg×(50℃﹣20℃)=6.3×103J,
根据转换法,2min内食用油吸收的热量是6.3×103J;
2min内酒精灯放出的热量为:
Q放=mq=1×10﹣3kg×3.0×107J/kg=3×104J,
使用的酒精灯的加热效率为
故答案为:(1)水;(2)转换;(3)6.3×103;21%。
24.在探究“比较不同物质的吸热能力”实验中,某小组的同学利用如图所示装置进行实验。所用器材有:两个相同的烧杯、两个规格相同的电加热器、初温不同但质量相同的两种液体。实验过程中,每隔1min读取一次温度计的示数,并记录在表格中,如表所示。已知c甲=4.2×103J/(kg ℃),下列说法正确的是(C)
加热时间/min 0 1 2 3 4
甲的温度/℃ 30 34 38 42 46
乙的温度/℃ 10 18 26 34 42
A.通过温度的高低来反映物质吸收热量的多少 B.由实验数据可知,吸热能力较好的是物质乙
C.乙的比热容 c乙=2.1×103J/(kg ℃)
D.若甲的质量为100g,则其在1~4min内吸收的热量为6.72×103J
解:A、根据转换法,通过加热时间来反映物质吸收热量的多少,故A错误;
B、根据表中数据可知,从34℃升高到42℃,甲用时2分钟,乙用时1分钟,根据比较吸热能力的方法,甲的吸热能力强,故B错误;
C、从34℃升高到42℃,甲、乙的加热时间分别为2分钟和1分钟,由转换法,乙、甲的吸热之比为1:2,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同的情况下,吸热与比热容成正比,若c甲=4.2×103J/(kg ℃),则乙液体的比热容为
c乙=×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃)。
D、若甲的质量为100g,根据表中数据可知,则其在1~4min吸收的热量为:
Q=c甲mΔt=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×(46℃﹣34℃)=5.04×103J
故D错误。
故选:C。

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