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第1节　热量　比热容
第1课时　认识热量及比热容
　　　　　　　　　　　
热量
1.在热传递过程中,传递的热的多少叫作　　　　,其单位是　　　　。
2.物质吸收热量的多少与哪些因素有关 生活经验能帮助我们回答这个问题。
(1)初温相同、质量不等的水,升高相同的温度,质量　　　　(选填“大”或“小”)的吸收的热量多。
(2)质量和初温相同的水,升高温度 　　　(选填“多”或“少”)的吸收的热量多。
(3)质量和初温相同的水和食用油,升高相同的温度,它们吸收的热量不同,可见物质吸收热量的多少还与物质的　　　　有关。
比较不同物质吸收热量的情况
3.小明同学利用如图所示的装置进行“比较不同物质吸收热量的情况”实验。
　　　　
甲 乙
他的方法是使质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少,看看两种物质的吸热情况是否存在差异。
实验时给水和食用油同时加热,小明记录的数据如表所示。
液体的温度/℃ 20 30 40 50 60
食用油的加热时间/min 0 1 2 3 4
水的加热时间/min 0 2 4 6 8
(1)实验中应控制水和食用油的　　　　相同,用到的科学研究方法有转换法和　 　　　　(写出一种即可)。
(2)实验中通过比较　　　　　　来比较不同物质吸收热量的多少。
(3)比较上表第3列(或第4、5、6列)的数据,可以得出的初步结论是
　。
比热容
4.关于比热容,下列说法正确的是 (　　)
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大
D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
5.根据比热容的概念,判断下列叙述正确的是 (　　)
A.20 ℃的水比80 ℃的水的比热容大
B.一杯水的比热容比半杯水的比热容大
C.一杯食用油用去一半,它的比热容减为原来的二分之一
D.玻璃被打成碎片后比热容不变
6.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。一杯水倒去,剩下的水的比热容将　　　　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1.根据表中的数据,下列判断正确的是 (　　)
一些物质的比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 干泥土 约0.84×103
煤油 约2.1×103 铜 0.39×103
沙子 约0.92×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铅 0.13×103
A.不同种物质的比热容一定不相同
B.水的质量越大,比热容越大
C.同种物质状态改变,比热容不变
D.质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多
2.在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图,由图像可知 (　　)
A.a液体比热容小 B.b液体是水
C.0~3 min内a液体吸收的热量少 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
3.(2025承德月考)将质量相同的三块金属a、b、c浸没在沸水中煮了很长一段时间,取出金属块立即放到表面平整的冰块上,经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图所示。下列说法错误的是 (　　)
第3题图
A.此过程c金属块放热最多
B.三个金属块中c的比热容最大
C.a金属块温度降得最少
D.冰块在熔化过程中吸热但温度不变
4.(物理学与日常生活)如图甲所示的电暖气中充入的是比热容较小的液体,这是为了通电后让液体的升温速度较　　　　(选填“快”或“慢”);而如图乙所示的暖手宝中要充入比热容较大的液体,这是为了让它在一次通电加热后可以放出更　　　　(选填“多”或“少”)的热量。
甲 乙
　　 　　　　　　 　 第4题图
5.(科学探究)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。已知甲、乙两个容器分别装有水和食用油。
甲 乙
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 76
(1)选用相同规格电加热器的目的是　　　　　　　　　　　　。
(2)此实验可以控制质量和吸收热量相同,通过比较　　　　　　来探究水和食用油吸热能力的差异。
(3)分析实验数据可知,　　　　的吸热能力更强。
(4)此实验中,要使水和食用油的最后温度相同,水需要吸收的热量　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
【拓展】完成实验后,小明又设计另一种实验方案:在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的A、B两种液体,并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行如图丙、丁所示的实验。小芳观察后对图丙、丁的装置进行了改装,将分别装有A、B液体的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图戊所示,你认为　　　　(选填“小明”或“小芳”)的方法更好,理由是　
　 。
丙 丁 戊
【详解答案】
基础达标
1.热量　焦耳　2.(1)大　(2)多　(3)种类
3.(1)质量　控制变量法　(2)加热时间　(3)质量相同的不同物质升高相同温度时,吸收的热量不同
4.D　5.D　
6.1 kg的水每升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103 J　不变
能力提升
1.D　解析:不同种物质的比热容一般不相同,但有些相同,如煤油、冰的比热容相同,故A错误;比热容是物质的特性,与质量无关,故B错误;同种物质状态改变,比热容改变,如水和冰,故C错误;由表中数据可知铝的比热容比铜大,质量相同的铝块和铜块升高相同的温度,由Q吸=cmΔt得,铝块吸收的热量多,故D正确。
2.D　解析:由题图可知,将水和另一种液体都从15 ℃加热到35 ℃,b需要加热3 min,a需要加热6 min,说明b液体吸收的热量少、a液体吸收的热量多,则a的吸热能力强、比热容大,故a液体是水,故A、B错误,D正确;使用相同的电加热器,在相同的加热时间内液体吸收的热量相等,则0~3 min内a、b液体吸收的热量相等,故C错误。
3.C　解析:将三块温度高的金属放在冰块上,冰块会吸收热量,冰块在熔化过程中温度不变;金属块c下方的冰块熔化最多,说明金属块c放出的热量最多,故A、D正确;由题意知,a、b、c的初温、末温都相等,温度变化值就是相同的,根据公式Q=cmΔt可知:a、b、c三个金属块的质量、温度的变化值是相等的,金属块c下方的冰块熔化最多,说明金属块c放出的热量最多,则金属块c的比热容最大,故B正确,C错误。
4.快　多　解析:质量相同的不同物质在相同时间内吸收相同的热量时,比热容小的温度升高得快,因此电暖气中应充入比热容较小的液体;在质量相同、降低的温度相同时,比热容大的液体放出的热量多,所以暖手宝中要充入比热容大的液体。
5.(1)使水和食用油在相同时间内吸热相同　(2)升高的温度　(3)水　(4)大于【拓展】小芳　保证在相同的时间内A、B两种液体吸收的热量相同
解析:(1)选用相同规格的电加热器,相同时间内电加热器放出相同热量,其目的是使水和食用油在相同时间内吸热相同;(2)此实验可以控制质量和吸收热量相同,通过比较升高的温度来探究水和食用油吸热能力的差异;(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映水和食用油所吸收的热量;分析实验数据可知,加热相同时间(即吸收的热量相同),水升高的温度较少(即水升温慢),说明水的吸热能力更强;(4)因加热相同时间,水升高的温度较少,据此推理,要使水和食用油的最后温度相同,水需要的加热时间长,则水需要吸收的热量大于食用油吸收的热量。
【拓展】将分别装有A、B液体的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图戊所示,这样做的好处是保证在相同的时间内A、B两种液体吸收的热量相同。第2课时　比热容的应用及热量的计算
　　　　　　　　　　　
水的比热容较大的应用
1.(2024武汉中考)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是 (　　)
A.汽车发动机用水作冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
2.比热容是物质的一种属性,一些物质的比热容见下表。
物质 水 煤油 沙子 干泥土
比热容c/ [J·(kg·℃)-1] 4.2×103 约 2.1×103 约 0.92×103 约 0.84×103
相同质量的水和沙子,若吸收或放出同样多的热量,温度变化较大的是　　　　,据此可解释沙漠地区的昼夜温差较沿海地区的要　　　　(选填“大”或“小”)。
热量的计算
3.质量为2 kg的水,温度从20 ℃升高到30 ℃吸收的热量是　　　　J;质量为0.5 kg的酒精,温度从50 ℃降低到30 ℃放出的热量是　　　　J。[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃),酒精的比热容c酒精=2.4×103 J/(kg·℃)]
4.有一根烧红的铁钉,温度为800 ℃,质量为2 g,铁钉放出717.6 J的热量后,温度将降低到　　　　　℃。[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]　
5.质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时,吸收的热量是1.88×104 J,该物质的比热容是　　　　　　　。
6.在冬天,为了使房间里保持一定的温度,每小时需要供给4.2×106 J的热量,若进入散热器的水的温度是70 ℃,从散热器流出的水的温度是60 ℃,则每小时要供给散热器　　　　kg 70 ℃的水。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
1.家用小型风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风,如图甲所示。海边,仅在海陆风因素的影响下,图乙、图丙所示的情形通常分别发生在 (　　)
甲 乙 丙
A.白天、夜晚 B.夜晚、白天
C.白天、白天 D.夜晚、夜晚
2.(2025北京朝阳区月考)用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是 (　　)
A.A的比热容与B的比热容之比为1∶2
B.若A是水,则B的比热容是2.1×103 J/(kg·℃)　
C.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
3.甲、乙、丙三个物体的质量关系为m甲=m乙>m丙,当其吸收热量情况如图所示时,升高的温度关系为Δt甲<Δt乙=Δt丙,则关于这三个物体,下列说法正确的是 (　　)
A.乙的比热容最小
B.甲、乙的比热容相等
C.甲、乙的末温一定相等
D.若三个物体的温度都降低1 ℃,丙放出的热量最少
4.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。隐含的物理知识是,水的　　　　较大。气温降低时,水能放出较多的　　　　(选填“温度”或“热量”)。
5.甲、乙两物质的质量之比为2∶1,吸收的热量之比是4∶3,它们升高的温度之比是1∶3,则甲、乙两种物质的比热容之比是　　　　。若将甲物质使用一半,则剩下的部分比热容　　　　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
6.淬火是金属热处理工艺之一,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1.5 kg的金属块加热到420 ℃,然后放在室温为20 ℃的空气中自然冷却。求:[已知该金属的比热容为0.49×103 J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)金属块在冷却过程中放出多少热量
(2)若把这些热量全部用于给35 ℃、1 kg的水加热,在标准大气压下水温升高多少摄氏度
7.在一个标准大气压下,某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10 kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水的温度随时间变化的图线,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。求:
(1)经过6 min时间加热,水所吸收的热量是多少
(2)若再让水吸收1.26×106 J的热量,它将升高到多少摄氏度
8.(科学思维)质量均为0.5 kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们的温度随时间变化的关系如图所示。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),c水>c液。下列说法中 (　　)
①甲液体是水
②0~15 min乙温度降低了20 ℃
③0~15 min甲放出了8.4×104 J的热量
④乙液体的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
A.只有①②正确 B.只有②④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【详解答案】
基础达标
1.B　2.沙子　大
3.8.4×104　2.4×104　4.20
5.0.47×103 J/(kg·℃)　6.100
能力提升
1.A　解析:水的比热容比泥土、沙子的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,所以白天风力发电机旋翼朝向大海,如图乙所示;晚上,气温下降,水面温度下降得慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,所以夜晚风力发电机旋翼朝向陆地,如图丙所示,故A正确。
2.B　解析:从图中可知,加热t min,A的温度升高20 ℃,B的温度升高40 ℃,在质量相等、吸收的热量也相同时,由公式c=知,A与B的比热容之比为2∶1,故A错误;如果A是水,由于水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),可知B的比热容是2.1×103 J/(kg·℃),故B正确;用两只完全相同的电加热器加热,液体在相同的时间内吸收的热量相等,故C错误;当升高的温度相同时,A的加热时间更长,说明A吸收的热量更多,故D错误。
3.A　解析:由题图可知Q吸丙>Q吸乙=Q吸甲,甲、乙的质量和吸收的热量都相同,Δt甲<Δt乙,根据c=可知,c甲>c乙;又Δt乙=Δt丙,由题图可知Q吸丙>Q吸乙,根据Q=cmΔt可知,c丙m丙>c乙m乙,又因为m丙c乙,故A正确,B错误;不知道甲和乙的初温,因此无法比较甲和乙的末温,故C错误;因为m甲=m乙,c甲>c乙,根据Q=cmΔt知,温度都降低1 ℃,甲、乙放出的热量关系为Q放甲>Q放乙;由题图可知,乙、丙升高相同的温度,丙吸收的热量多,所以乙、丙温度都降低1 ℃,丙放出的热量比乙多,故D错误。
4.比热容　热量　解析:水的比热容是常见物质中最大的;根据Q放=cm(t0-t),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。
5.2∶1　不变　解析:甲、乙两种物质的比热容之比==××=××=;甲物质使用一半,甲物质的种类和状态没有改变,故其比热容不变。
6.解:(1)金属块放出的热量:
Q放=c金属m金属Δt金属=0.49×103 J/(kg·℃)×1.5 kg×(420 ℃-20 ℃)=2.94×105 J;
(2)由题知,水吸收的热量Q吸=Q放=2.94×105 J,
由Q吸=cmΔt得:Δt===70 ℃,
则水温升高到:t水=Δt+t0=70 ℃+35 ℃=105 ℃;
由于标准大气压下水的沸点为100 ℃,所以在标准大气压下水升高的温度为Δt'=100 ℃-35 ℃=65 ℃。
7.解:(1)由题图知,经过6 min时间加热,水温由20 ℃升高到80 ℃,则水所吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(80 ℃-20 ℃)=2.52×106 J;
(2)由Q吸=cmΔt得,
水升高的温度:Δt'===30 ℃,
此时水的末温为
t'=t+Δt'=80 ℃+30 ℃=110 ℃,
因为在一个标准大气压下,水的沸点为100 ℃,所以水实际末温为100 ℃,即温度升高到100 ℃。
8.D　解析:①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图像可以看出,乙液体的温度降低得快,甲液体温度降低得慢,根据热量的计算公式Q放=cmΔt可知,在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,谁的比热容就小,所以,甲液体的比热容大,甲、乙两种液体中,一种液体是水,则甲液体是水,故①正确;②由图像可知,乙液体的初温是60 ℃,放热15 min后乙液体的末温是20 ℃,乙温度降低了40 ℃,故②错误;③由图像可知,甲在15 min内由60 ℃降低到40 ℃,降低的温度是60 ℃-40 ℃=20 ℃,已判断出甲液体是水,所以甲放出的热量Q放=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=4.2×104 J,故③错误;④由图像可知,0~15 min水放出的热量Q放=4.2×104 J,0~15 min乙液体放出的热量Q放'=c乙×0.5 kg×(60 ℃-20 ℃),由题知,相同时间内水和乙液体放热相同,即Q放=Q放',解得c乙=2.1×103 J/(kg·℃),故④正确,故D正确。

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