资源简介

1.知道比热容的概念，能说出比热容是表示物质吸热或放热能力的物理量，并了解其单位（J/(kg·℃)）。
2.理解比热容的物理意义，能利用比热容知识解释常见现象（如沿海地区昼夜温差小、用水冷却发动机等），认识水的比热容较大的实际应用价值。
3.掌握热量的计算公式（Q = cmΔt），理解公式中各个物理量的含义，并能进行简单的计算。
4.知理解比热容是物质的一种特性，能说出影响物体吸收或放出热量多少的因素（物质种类、质量、温度变化量）。
5.能通过对比热容的学习，进一步理解热量、温度和内能的概念区别与联系，并能用比热容知识分析和解决生活中的实际问题，体会物理知识与自然现象、生产生活的密切联系。
夏日海边，烈日下沙滩灼热烫脚，海水却清凉宜人。沙子与海水同时吸收太阳热量，升温差异却如此悬殊，这背后藏着物质吸热本领的奥秘。不同物质容纳热量的能力各不相同，今天我们就通过实验探究，学习描述物质吸热特性的物理量 —— 比热容，解开沙滩与海水温差的谜题。
知识点一：物质的吸热性能
1. 物体由于吸收或放出热量而使其 的过程，实质是 转移的过程。大量的生活经验和实验说明，对于同种物质的物体，吸收或放出的热量多少，与物体 的大小及 的多少有关。
2. 在探究不同物质吸热能力的实验中，我们应用 来表示物体吸收的热量。
①使用相同的加热装置， 更长的吸收热量更多；
②不同的装置加热同样的物体， 更多的吸收热量更多。
知识点二：比热容
1.比热容是用来描述不同物质 的物理量。定义：一定质量的物体，温度升高时吸收的热量和它的质量与升高温度乘积之比，叫作这种物质的 。用符号 表示，单位是 ，读作 。
2.比热容同样可以描述物体的 。比热容是物质的一种重要 ，一般不同的物质具有 的比热容。
3.比热容的计算公式： 。
Q表示物体所吸收的 ，单位是焦耳，符号为J；m表示物体的 ，单位是千克，符号为kg；
表示物体 ，即物体升高（或降低）的温度，单位是摄氏度，符号℃。
吸热时=t末温-t初温；放热时=t初温-t末温。
4.比热容的物理意义：以水为例，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃）。它的物理意义是： 。
知识点三：热量的计算
1.物体吸收热量的计算公式： ；
2.物体放出热量的计算公式： 。
【例题1】糖炒栗子是很多人喜爱的零食。制作糖炒栗子时为了让温度上升得较快，一般会在锅中加入砂石，这是因为砂石的（　　）
A.熔点高 B.内能高 C.热量大 D.比热容小
【变式1-1】夏日晴朗的白天，在太阳光照射下，某海边城市陆地与海面之间空气流动示意图（如图中箭头表示空气流动方向）合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【变式1-2】我国大力发展水力发电。水电站水库里大量的水能减小周边气温差，这是因为水的 较大；夏天清晨，水库周边弥漫的雾在阳光照耀下消失是 （填物态变化名称）现象。
【例题2】小明设计了如图甲所示的实验，比较煤油和水这两种物质吸热能力的差异。实验使用相同规格的酒精灯加热，所使用其他仪器规格也完全相同，请你来帮他完成实验：
(1)在图甲实验中，应保持水和煤油的 相同。
(2)在保持上述条件相同时，实验中只需控制相同 就可以确定水、煤油吸收了相同的热量；加热完成后通过比较它们的 多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异。（均选填“加热时间”或“温度变化”）
(3)小明根据实验数据，做出如图乙所示图像，由图可知 （选填“水”或“煤油”）的温度升高得较快，说明水的比热容 （选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油的比热容。
【变式2-1】为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图甲所示的实验，在两个相同的烧杯中分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。实验数据如下表所示。
物质 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 20 45 6
煤油 20 70 6
(1)实验中应保证水和煤油的 （选填“质量”或“体积”）相同；
(2)实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
(3)对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 （选填“高于”“等于”或“低于”）煤油升高的温度；
(4)在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，这样水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
(5)实验表明， （选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用 这一物理量来描述物质的这种特性；
(6)小明用相同的电热器给质量相等的水和煤油加热，根据测量数据描绘出的温度—时间图像如图乙所示，由图可知，甲物质是 （选填“水”或“煤油”）。
【变式2-2】小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及_______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油；
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较__________来比较物质吸收热量的多少；
（3）实验中选取初温不同、________相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较____________来比较不同物质吸热能力的强弱；
（4）如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中_______（选填“A”、“B”或“C”）方法读数是正确的；实验中某时刻温度计示数如图3所示为________℃；
（5）部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90
【例题3】楼房中的“暖气”一般采用热水循环的方式将热带到房屋中通过热传递供暖，这是因为水的_________大，若暖气中50kg的水，温度降低2℃，放出的热量是_________J。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
【变式3-1】在标准大气压下，将一壶质量为2kg、温度为20℃的水，加热到70℃，[]。求：
(1)水升高的温度。
(2)水吸收的热量。
(3)继续加热，若水又吸收了的热量，水的末温。
【变式3-2】吃早餐的时候，妈妈用热水给小明加热盒装牛奶，热水温度从60℃降低至40℃时，使0.3kg的牛奶温度由12℃升高到40℃求：[水的比热容为，牛奶的比热容为]
(1)牛奶吸收的热量是多少？
(2)若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，加热牛奶至少要用60℃的热水多少kg？
一、单选题
1.关于热量下列说法正确的是（　　）
A.一桶水比一杯水含有的热量多 B.物体温度越高，它的热量就越多
C.物体内能越多，它具有的热量就越多 D.热量等于热传递过程中物体内能的改变量
2.在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中，需要控制一些变量，下列各控制内容，有必要的是（　　）
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B.盛放液体的容器要相同，两种液体的质量要相等
C.两种液体的体积要完全相等
D.两种液体的初温一定要相同
3.沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小。这是因为（　　）
A.水的密度比沙石的密度小 B.水的比热容大于沙石的比热容
C.水的热量大于沙石的热量 D.水的传热本领比沙石的传热本领差
4.下列与比热容有关的生活现象，描述正确的是（　　）
A.“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
B.工厂中的冷却塔大多用水作为冷却介质
C.城市建设人工湖用来缓解热岛效应，是因为水的比热容小
D.在相同的太阳光照射下，沙子比海水升温慢
5.小明用电水壶烧水给爷爷奶奶泡茶。该壶保温性能较好，烧水时壶会吸收一些热量。在壶中装入500mL的水，加热至沸腾，用时2min。水用完后，他又在壶中装入1000mL的水，加热至沸腾，所需时间最有可能的是（　　）
A.2min B.4min C.大于2min且小于4min D.大于4min
6.湿地被称为“地球之肾”，能调节空气的湿度和温度，其中能调节温度主要是因为水的（　　）
A.密度大 B.比热容大 C.热值大 D.质量大
7.小明用两个酒精灯分别加热0.5kg的水和1kg的液体A，得到温度随时间的变化图像如图所示。若两个酒精灯单位时间内消耗的酒精质量相等，加热效率相同，c水＝4.2×103J/（kg ℃），下列说法中正确的是（　　）
A.液体A的比热容较大
B.0～12min，水吸收的热量大于液体A吸收的热量
C.液体A的比热容为1.05×103J/（kg ℃）
D.当酒精消耗掉一半时，热值变为原来的二分之一
8.两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B.如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同
C.加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D.加热相同的时间，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多
9.对质量为200g、初温为20℃的水进行加热，一段时间后水温升高到60℃，该过程水吸收热量为（　　）
A.5.04×107J B.5.04×104J C.3.36×107J D.3.36×104J
10.如图甲，网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，随州某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300g水，室温20℃；现向杯中倒入200g、100℃开水，摇一摇，杯内水温迅速降至t1，饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯，摇一摇，矿泉水的温度可升至t2，若忽略内胆及空间的热能消耗，则t1、t2分别大约为（　　）
A.50℃，50℃ B.52℃，39.2℃ C.40℃，60℃ D.55℃，55℃
二、填空题
11.水的比热容是，如果将一杯水倒掉一半后，剩余水的比热容为______；水结成冰后，质量______，比热容______（后两个空选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12.传统手工制糖工艺中，熬糖用的铜锅比热容较________，加热时能迅速升温，让糖浆中的水分快速汽化，提升制糖效率。假如加热过程中质量为4kg的铜锅吸收了3.J的热量，则铜锅的温度升高________℃。［铜的比热容为0.］
13.小红暑假到海边去游玩，发现海边比市内凉爽很多，这是因为水的______较大，可以调节气温。若初温为、质量为100kg的海水在阳光的照射下温度升高了2℃，海水吸收的热量为______ J。
14.两个铝块的质量之比是4:1，升高的温度之比1:2，则两铝块的比热容之比为________，吸收的热量之比为________。
15.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________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________（选填“大”或“小”）。
16.热爱物理实验的小明在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100 g的水和液体M，使它们冷却凝固，绘制出温度随时间变化图像如图所示。若单位时间内它们放出的热量相等，c水=4.2×103 J/（kg·℃），实验在1个标准大气压下进行。则从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量_________（选填“大于”“小于”或“等于”）液体M放出的热量；液体M的比热容为_________J/（kg·℃）。
三、实验题
17.小北在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。
(1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是______（填字母）。
A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上
C．相同条件下，加热时食用油比水热得快 D．食用油比水难蒸发
(2)小北为了验证自己的猜想，进行如下探究：将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2min记录一次温度。
①图甲是小北的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：______。
②纠正错误后继续实验，实验中通过______比较物质吸收热量的多少。
(3)小北根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知______的吸热能力较强；水的比热容为，根据图乙，食用油的比热容为______。
(4)同桌小静却有不同的意见，她用两个相同的电加热器把质量和初温都相同的水和食用油都加热至沸腾如丙图所示。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论______（选填“正确”或“错误”）。原因是__________________。
(5)在加热的方式上，小北和小静分别用酒精灯和电加热器加热，选用______加热可以使实验误差更小。
18.某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。下表是实验记录的数据。
液体种类 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min
水 25 40 13.5
煤油 25 40 6.5
（1）实验中，取两只相同的100毫升烧杯，装入 　 　 （填“等质量”或“等体积”）的煤油和水，分别测量加热前的初温和加热后的末温。
（2）要完成该实验，除了图中所示的器材，还需要的测量工具有 　 　 。（写出一种即可）
（3）他们对图甲的装置进行了改进，将装有水和煤油的两支试管放在同一个烧杯中水浴加热，如图乙所示，这样做的目的是 　 　 。
四、计算题
19.如图所示，杨老师家里购买了一款“电加热敷盐包”，通过加热矿物盐并作用于人体局部，达到物理理疗效果。这款产品内含矿物盐5kg，某次在做背部理疗时，室温为5℃，用时20min将加热包加热到稳定温度（45℃），已知矿物盐的比热容为0.88×103J/（kg ℃）。求：矿物盐吸收的热量是多少？
20.如图所示，小明在户外用简易炉灶煮茶。在1个标准大气压下，他使用木炭将壶中质量为2kg，初温为20℃的水加热至沸腾。计算：
（1）水升高的温度Δt；
（2）水吸收的热量Q吸；[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
温度、内能、热量
温度：是用来表示物体冷热程度的物理量：从分子动理论观点看，温度是物体分子平均动能的标志，温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计学意义，对于个别分子来说，温度是没有意义的。
内能：广义来说，内能指物体内部所包含的总能量，包括分子无规则热运动的动能、分子间的相互作用能、分子和原子内的能量及原子核内的能量等.在热学中，由于在热运动中后项不发生变化，所以内能一般指前两项.由于分子的动能跟温度有关，分子间的相互作用能跟分子间的距离有关，所以，物体的内能跟温度、体积都有关系。
热量：指热传递过程中内能的改变量.因此，热量是一个过程量，与内能是一个状态量不同.在热传递过程中。物体内能的变化不能用功来量度，只能用热量来量度.
功也是一个过程量，做功也可以改变内能；因此，也是内能变化的量度.做功和热传递对于改变物体的内能是等效的，但两者是有区别的：做功（机械功）改变内能是物体有规则运动的能量转化为分子无规则运动的能量；热传递则是分子无规则运动的能量在物体间的转移.
参考答案
知识点一
1. 温度变化；内能；质量；温度变化 2. 加热时间；①加热时间；②加热时间
知识点二
1. 吸热能力；比热容；c；J/(kg ℃)；焦耳每千克摄氏度 2. 放热能力；特性；不同 3.c=Q/(mΔt)；热量；质量；温度变化量 4.1kg 的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为 4.2×10 J
知识点三
1.Q 吸 = cm (t-t ) 2.Q 放 = cm (t -t)
例题与变式
例题 1：D 变式 1-1：D 变式 1-2：比热容；汽化 例题 2 (1) 质量 (2) 加热时间；温度变化 (3) 煤油；大于 变式 2-1 (1) 质量 (2) 等于 (3) 低于 (4) 水；大于 (5) 水；比热容 (6) 煤油 变式 2-2 (1) 秒表 (2) 加热时间 (3) 质量；升高的温度 (4) B；66 (5) 水 例题 3：比热容；4.2×10 变式 3-1 (1) 50℃ (2) 4.2×10 J (3) 100℃ 变式 3-2 (1) 2.1×10 J (2) 0.25kg
一、单选题
1.D 2.B 3.B 4.B 5.D 6.B 7.C 8.D 9.B 10.B
二、填空题
11.4.2×10 J/(kg ℃)；不变；变小 12. 小；缺失数据无法计算 13. 比热容；缺失海水比热容无法计算 14.1:1；2:1 15. 比热容；小 16. 等于；2.1×10
三、实验题
17 (1) C (2)①水和食用油质量不相等；②加热时间 (3) 水；2.1×10 J/(kg ℃) (4) 错误；水和食用油沸点不同 (5) 电加热器 18 (1) 等质量 (2) 秒表、天平（任写一个） (3) 保证相同时间吸收热量相等
四、计算题
19 Δt=40℃ Q 吸 = 0.88×10 ×5×40=1.76×10 J 20 (1)Δt=80℃ (2) Q 吸 = 4.2×10 ×2×80=6.72×10 J

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