沪科版物理九年级全一册同步提优训练：13.2 第1课时 探究物质的比热容（有答案）

第二节　科学探究:物质的比热容
第1课时　探究物质的比热容　　　　
1.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,实验数据记录如图下表。
物质 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 20 6 45
食用油 20 6 68
(1)为保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯的火焰大小,水和食用油的　　　　　 和初始温度。(ρ水>ρ食用油)
(2)实验中选用相同酒精灯的目的是:使水和食用油在相同时间内　 。
(3)加热过程中,水和食用油吸热的多少是通过　　　　　　来反映的。
(4)在实验中,应不停地搅拌水和食用油,其目的是　 。
(5)在此实验中,如图果要使水和食用油的末温相同,就要给水加热更长的时间,此时水吸收的热量　　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。
(6)实验表明,　　　　　　(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。物质的吸热本领可以用　　　　　　 来描述。
(7)在实验过程中如图果控制加热时间相同,可以通过比较 　　　　　　　来研究水和食用油吸热能力的差异。
(8)如图果加热相同的时间,质量相同的水和食用油,　　　　　 升高的温度更高。
　　　　　　　　
2.下列情况下比热容会发生变化的是 (　　)
A.水凝固成冰 B.一杯水倒掉一半
C.0 ℃的水变成4 ℃的水 D.铁块加工成铁板
3.对于同一物态的某种物质,根据c=可知(　　)
A.比热容跟热量成正比
B.比热容跟质量成反比
C.比热容跟温度变化成反比
D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
4.下表列出了一些物质的比热容,根据表中数据,下列判断正确的是 (　　)
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/[J· (kg·℃)-1] 4.2×103 2.1×103 2.1×103 0.88×103 0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化,比热容不变
C.质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多
　　　　　　
5.用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化的关系图像如图所示,下列说法中正确的是(　　)
A.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
B.加热相同的时间,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度
C.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
D.升高相同的温度,两液体吸收的热量相同
6.质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35 min,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.甲物质的比热容随温度的升高而变小
B.在固态时,甲的比热容大于乙的比热容
C.乙物质在固态时和液态时的比热容相同
D.甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等
7.(2021自贡)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1 kg的水和某种液体进行对比实验(水的比热容较大),并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,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:　　　　(选填“甲”或“乙”)物质是某种液体,某种液体的比热容为　　　　J/(kg·℃)。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
题后反思
　　　根据温度-时间图像比较物质比热容大小的方法(物质的质量相同):
方法一:控制升高的温度相同,比较吸收的热量(加热时间),加热时间长的物质比热容大。
方法二:控制吸收的热量(加热时间)相同,比较升高的温度,升高温度小的物质比热容大。
8.小明猜想“液体的密度越大,其比热容c也越大”。他查到了一些液体的密度值,如图下表所示。
物质 密度ρ/ (kg·m-3) 物质 密度ρ/ (kg·m-3)
水 1.0×103 柴油 0.8×103
煤油 0.8×103 汽油 0.71×103
植物油 0.9×103 酒精 0.8×103
由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系,需要用实验方法得到。
实验器材:铁架台(带铁圈)、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、停表、天平和砝码(以上每种器材数量足够、规格相同),相同的酒精灯若干,相同的电加热器若干,密度表中所给出的各种液体足量。实验中,小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水。
(1)请完成以下实验要求:
①比较比热容大小的实验原理是　 。
②实验中要控制的变量是:保持液体的质量和升高的温度相同,观察　　　　　　的长短来显示液体吸收热量的多少。
③实验中通过比较　　　　　　　　来间接判断液体比热容的大小。
④加热的设备有两种,分别是酒精灯和电加热器,你认为选　　　　　　好,理由是这种热源产生的热量稳定。
(2)如图果测量的结果与小明的猜想相矛盾,则测出的三个物理量大小关系会有很多种,请写出其中一种:　 。
(3)如图果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验,存在的问题是　 。
答案解析
第二节　科学探究:物质的比热容
第1课时　探究物质的比热容
1.(1)质量　(2)吸收相同的热量　(3)加热时间
(4)使食用油和水受热均匀　(5)大于　(6)水　比热容
(7)升高的温度　(8)食用油
2.A　3.D　4.C
5.B　解： 由题知,用两个相同的电加热器加热,在相同时间内两液体吸收的热量相等,故A错误;由图像可以看出,当加热时间相同时,即吸收的热量相同时,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度,故B正确;根据Q吸=cmΔt可知,在质量相等、吸热相同的情况下,温度升高多的物质比热容小,所以甲液体的比热容小于乙液体的比热容,故C错误;由图像可以看出,升高相同的温度,乙的加热时间长,乙吸收的热量多,故D错误。
6.B　解： 随着温度的升高,相同时间内甲的温度变化值越来越小,根据Q吸=cmΔt可知,甲物质的比热容随温度的升高而变大,故A错误;甲、乙两种物质的质量相等,在固态时,加热相同的时间,即吸收相同的热量,甲升高的温度小,所以甲的比热容大,故B正确;乙物质在固态时和液态时,加热相同的时间,即吸收相同的热量,升高的温度不同,所以乙物质在固态时和液态时的比热容不相同,故C错误;两物质的质量相同,比热容不同,根据公式Q吸=cmΔt可知,升高相同的温度,吸收的热量不相等,故D错误。
7.乙　2.1×103　解： (1)时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图示可以看出,乙液体的温度降低得多,甲液体的温度降低得少,则甲的放热能力强,甲是水,乙是某种液体。
(2)由图可知:液体的初温是60 ℃,放热15 min后水的末温是40 ℃,乙的末温是20 ℃,水放出的热量:
Q放=c水m水(t水-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(60 ℃-40 ℃)=8.4×104 J;
由于两者在相同时间内放出的热量相同,根据Q=cmΔt可知,液体的比热容为c乙===2.1×103 J/(kg·℃)。
8.(1)①c=　②加热时间　③加热时间的长短 ④电加热器
(2)t煤油=t植物油=t水(t为加热时间)
(3)酒精和煤油的密度相等,无法比较比热容和密度的关系(其他答案合理即可)
解： (1)①比较比热容大小的实验原理是c=。②测量物质的比热容需要测出液体吸收的热量、液体的质量和液体升高的温度,则实验中要控制的变量是:保持液体的质量和升高的温度相同,通过观察加热时间的长短来显示液体吸收热量的多少。③因为液体的质量和升高的温度相同,所以通过比较加热时间的长短可间接判断液体比热容的大小。④要控制物质在相同时间内吸收的热量相等,热源最好使用电加热器,因为这种热源产生的热量稳定。
(2)本实验中比热容的大小是通过加热时间的长短来体现的,只要举出加热的时间与密度无关即可,如图t煤油=t植物油=t水(t为加热时间)。
(3)要探究比热容和密度的关系,就要选用密度不同的物质,但酒精和煤油的密度是相等的,所以小明的选择存在问题。