第3课 比热容
课程标准 课标解读
1.认识物质的比热容；2.会通过实验探究比较不同物质的比热容；3.能利用比热容的概念进行相关热量的计算；4.会利用比热容的概念解释生活中常见的现象；5.知道比热容是物质的基本属性。 1.正确认识比热容的概念；2.会利用比热容的概念进行热量的计算；3.认识比热容在生活中的应用；4.了解比较不同物质吸热能力的实验过程。
知识点01 比热容
1.比热容
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。
（2）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。
（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2.热量的简单计算
热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）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。
【重点点拨】比热容概念与应用
1.一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。
比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。
在国际单位制中，比热容的单位是：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。
2.比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。
3.水的比热容较大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
水比热容大的特点，在生产生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
4.比热容的应用
（1）与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中70%左右是水，例如黄牛。与质量相同的其他物质相比，水吸收(或放出)相同的热量，升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。
（2）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。
（3）炒栗子时里面加沙子有何作用 炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间。也可以节能。
（4）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。
（5）夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。
【知识拓展】不同物体吸热能力实验
比较不同物质的吸热能力
【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】一、按图组装器材。
二、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。
三、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。
四、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 60 20 40 20 5
煤油 60 20 56 36 5
…
五、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.考查内容
考查方向 解答思路
两套装置相同目的 在相同时间内，液体吸收热量相同
控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温
实验方法 控制变量法
两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值
实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀
如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热
温升相同那种液体吸收热量多 水
哪种液体的吸热能力强 水
表示不同物质吸热能力的物理量 比热容
吸收热量计算 利用比热容公式进行计算
安装顺序 自下而上
【对点练习1】依据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）。
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)-1】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小；
B. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多；
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J；
D. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
【答案】D。
【解析】A．比热容是物质特有的一种物理属性，只跟物质的种类、状态有关，所以一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A错误；
B．根据可知，相同质量的水和沙石放出相等热量，由于沙石的比热容比水小，则沙石的温度降低得较多，故B错误；
C．水的比热容表示的是1kg的水温度升高（或降低）1°C时吸收（或放出）的热量是4.2×103J，故C错误；
D．根据可知，相同质量的水和煤油吸收相等热量，由于煤油的比热容比水小，则沙石的温度升高得较多，故D正确。故选D。
【对点练习2】在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶
(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向____端调节；调节天平平衡后，为称取质量相等的沙子和水，小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上，称取完成后，天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是____
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是____
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，其读数为____℃
(4)实验结東后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t内比较温度变化；②在相同的温度变化内比较时间t；③若和t均不同，则可用____来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中，比较物体____的快慢时也用到了上述方法。
【答案】(1)右；(2)码未在左端零刻度线处；(3)温度计安装位置偏高（或温度计玻璃泡未能与水充分接触）；(4)35；(5)（或）；(6)运动（或做功）。
【解析】(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示向左偏，则他应将平衡螺母向右端调节。
天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是移动游码未在左端零刻度线处，造成沙子和水的质量不同
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是温度计安装位置偏高，或温度计玻璃泡未能与水充分接触
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，刻度值越往上越大，则说明是在零刻度线以上，分度值为1℃，指针位于30℃以上第5个小格处，故其读数为35℃
(4)实验结東后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念，和t成正比关系，则可用或来比较沙子和水吸热升温的快慢。
在初中物理中，根据速度公式或功率公式，可知比较物体运动或做功的快慢时也用到了上述方法。
题组A 基础过关练
1．由同种物质组成的甲、乙两个物体，质量之比为2：1，它们降低的温度之比为1：4，则它们的比热之比是（ ）。
A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．1：4
【答案】C。
【解析】比热容都是物质的一种特性，与物体的质量、温度无关，
由题知，甲、乙两物体由同种物质组成，比热容相同，故比热容之比为1：1。故选：C。
2．汽车发动机用水作冷却剂是因为水（ ）。
A．是冰凉的 B．密度较小 C．比热容较大 D．经济便宜
【答案】C。
【解析】汽车发动机工作时产生大量的热，这些热如果不迅速转移，就可能损害发动机，因此利用水的比热容大的特点（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）把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致升得太高，故C正确。故选：C。
3.目前石油、煤炭消耗量的迅速增长，易导致能源危机。因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一。小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃。则水吸收的热量及至少可以节约煤的质量分别是（ ）。[水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），煤的热值是3.0×107J/kg]
A．1.05×107J，0.35kg B．2.1×107J，0.35kg
C．1.5×107J，0.7kg D．2.1×107J，0.7kg
【答案】D。
【解析】（1）水吸收的热量：；
（2）由题知，这些热量由完全燃烧煤提供，即：，∵，
∴至少需要煤的质量（节约煤的质量）：。
4．依据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）。
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)-1】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小；
B. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多；
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J；
D. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
【答案】D。
【解析】A．比热容是物质特有的一种物理属性，只跟物质的种类、状态有关，所以一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容不变，故A错误；
B．根据可知，相同质量的水和沙石放出相等热量，由于沙石的比热容比水小，则沙石的温度降低得较多，故B错误；
C．水的比热容表示的是1kg的水温度升高（或降低）1°C时吸收（或放出）的热量是4.2×103J，故C错误；
D．根据可知，相同质量的水和煤油吸收相等热量，由于煤油的比热容比水小，则沙石的温度升高得较多，故D正确。故选D。
5.己知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ）。
A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J
【答案】B。
【解析】这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度升高了80℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。
选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。故选B。
6．煮茶蛋时，蛋壳很快染上了茶色，把蛋放入凉茶中却不会那么快染上茶色。这一现象是因为 。食物放进冰箱后温度降低，是用 的方法减少了食物的内能。许多城市都修建了人工湖，这主要是利用 的性质来调节气候。
【答案】温度越高热运动越剧烈；热传递；水的比热容大。
【解析】（1）不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散现象。扩散现象是分子运动的结果。煮茶蛋时，蛋壳很快染上了茶色，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
（2）食物放进冰箱后温度降低，内能减少。属于热传递改变物体内能；
（3）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，能有效调节气候。
故答案为：温度越高热运动越剧烈；热传递；水的比热容大。
7.夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，请用所学物理知识解释这个现象。
【解析】质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低．所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。
8.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。
（2）小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的。
（3）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×l03J/（kg ℃），则500g水温度升高20℃吸收的热量是 J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗 g酒精。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区 ，这是因为干泥土和水相比， 较小。
【答案】（1）秒表；（2）加热时间；升高的温度；（3）4.2×104；1.4；（4）大；比热容。
【解析】（1）研究物体吸热本领的与物质的种类的关系时，要保证两者的升高相同的温度所需要的时间，因此还需要秒表这个测量工具。
（2）由于是相同的酒精灯加热，即沙子和水在相同的时间内吸收的热量相等，所以可以利用加热时间的长短来反映物体吸收热量的多少。
（3）已知m=500g=0.5kg，△t=20℃，
由 Q=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×20℃=4.2×104J；
由Q=q×m得：m===1.4×10﹣3kg=1.4g；
（4）沿海地区水多；内陆地区水少、干泥土多．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和干泥土比较，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。
故答案为：（1）秒表；（2）加热时间；升高的温度；（3）4.2×104；1.4；（4）大；比热容。
题组B 能力提升练
1.下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（ ）。
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2×103 2.1×103 2.l×lO3 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.质屋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
【答案】C。
【解析】考查比热容的特点，属于中等题。
根据公式可知，当m和△t一定时，铝的比热容比铜大，所以铝吸收的热量更多，所以选C。
2.经常下厨的小关发现，同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（ ）。
A.水的比热容小，吸热后温度升高得快；B.油的比热容小，吸热后温度升高得快；
C.在相同的时间内，水吸收的热量较多；D.在相同的时间内，油吸收的热量较多
【答案】B。
【解析】同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，因为油的比热容小，故加热后温度升高的快；故A错误，B正确。
因为灶具相同，在相同时间内和热转换效率相同时，水和油吸收的热量应相同；故CD错误。正确答案是B。
3.己知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ）。
A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J
【答案】B。
【解析】这样的壶，装满水，水的质量约为2kg。室温温度约为20℃，将水加热至沸腾，水的温度升高了80℃，根据公式可以计算出水吸收的热量为6.72105J。
选项A、C、D数值差距较大，不符合题意；选项B数值接近，符合题意。故选B。
4.下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（ ）。
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2×103 2.1×103 2.l×lO3 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.质屋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
【答案】C。
【解析】根据公式可知，当m和△t一定时，铝的比热容比铜大，所以铝吸收的热量更多，所以选C。
5.沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水______。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为______J（c水=4.2×103J/（kg·℃））。
【答案】（1）比热容大；（2）8.4×105J。
【解析】因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和泥土比较，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。
水吸收热量：Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×20℃=8.4×105J。
6.小明用除颜色不同外，其他都相同的黑白两张纸分别将两个相同的瓶子包起来，再将质量、初温相同的水分别倒入两个瓶中，然后将两个瓶子放在太阳光下，过一段时间后，小明用温度计测量了两瓶中水的温度，发现包有黑纸的瓶中水的温度升高的较多。
请回答下列问题：
（1）黑纸的吸热性能比白纸的要 （选填“好”或“差”）；
（2）两瓶中的水是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式使其内能增加的；
（3）已知包有黑纸的瓶中装有0.5kg水。0.5kg的水温度升高20℃，需吸收 J的热量。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【答案】（1）好；（2）热传递；（3）42000。
【解析】（1）将两个瓶子放在太阳光下，过一段时间后，用温度计测量了两瓶中水的温度，发现包有黑纸的瓶中水的温度升高的较多，说明包有黑纸的瓶中水吸收的热量多，即黑纸的吸热性能比白纸的要好；
（2）两瓶中的水从阳光中吸收热量，是通过热传递的方式使其内能增加的；
（3）水吸收的热量Q＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×0.5kg×20℃＝42000J。
故答案为：（1）好；（2）热传递；（3）42000。
7.为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图11所示。
（1）加热时，某一时刻在水中的温度计示数如图12所示，则此时水的温度是________℃。
（2）实验数据记录如下表：
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min
水 200 20 30 12
煤油 200 20 30 6
分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量________（选填“相同”或“不同”），________的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。
（3）根据以上表格的数据计算，当加热时间为12min时，这些水吸收的热量是________J。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。
【答案】（1）23；（2）不同；水；（3）8.4×103。
【解析】（1）由图12知，温度计的分度值为1℃，温度计中的液面刚好对齐第23条刻度线，则对应的温度为23℃。
（2）由表中数据分析知，水和煤油升高相同的温度时，所用的加热时间不同，因为是同样的热源，所以水和煤油吸收的热量不同；又因为水的加热时间较长，所以在升高相同的温度时，水吸收的热量较多，说明水的吸热本领更强。
（3）当加热时间为12min时，这些水吸收的热量为：
。
答案为：（1）23；（2）不同；水；（3）8.4×103。
题组C 培优拔尖练
1．（2021·湖南常德市）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）。
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小；
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大；
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小；
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
【答案】D。
【解析】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误；
B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误；
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，a的比热容大，故C错误；
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。故选D。
2．（2021·四川广安市）下列关于热现象的说法不正确的是（ ）。
A．海边昼夜温差比沙漠中小，是因为水的比热容比沙子的比热容大；
B．海波在熔化过程中不断吸热，温度不变，内能不变；
C．端午佳节煮熟的粽子散发出诱人的香味，说明分子在不停地做无规则运动；
D．衣柜里防虫用的樟脑片，过一段时间会变小，最后不见了，这是一种升华现象
【答案】B。
【解析】A．因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙比较，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，使得海边昼夜的温差小，故A正确，不符合题意；
B．海波在熔化过程中不断吸热，温度不变，内能增大，故B错误，符合题意；
C．端午佳节煮熟的粽子散发出诱人的香味，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D．樟脑片固态变气态，是升华，故D正确，不符合题意。故选B。
3．（2021·湖南岳阳市）生命离不开水，水是宝贵的资源。以下关于水的说法正确的是（ ）。
A．地面上的水变干了是升华现象；
B．冬天用热水袋取暖是利用水的比热容大；
C．水结冰的过程需要吸热；
D．岳阳水资源丰富，我们不需要节约用水
【答案】B。
【解析】A．地面上的水变干，是水由液态变为气态，此为汽化现象，故A错误；
B．由于水的比热容大，相同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以热水袋用水来取暖，故和水的比热容大有关，故B正确；
C．水结冰是凝固现象，凝固放热，故C错误；
D．水是可再生能源，水资源丰富，但是地球上可以利用的淡水资源是有限的，因此需要节约用水，故D错误。故选B。
4．（2021·四川凉山彝族自治州）用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（ ）。
A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等
C．液体B的比热容大 D．无法比较
【答案】C。
【解析】根据可知，质量相同时，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的较少，比热容小的，温度升高的多。根据题意，两种液体质量相等，使用完全相同的电加热器加热两分钟，两种液体吸收的热量相等，从图像中可以看出，A液体温度升高的较多，液体B的较少，所以液体A的比热容较小，B的比热容较大。故选C。
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知识精讲
分层提分第3课 比热容
课程标准 课标解读
1.认识物质的比热容；2.会通过实验探究比较不同物质的比热容；3.能利用比热容的概念进行相关热量的计算；4.会利用比热容的概念解释生活中常见的现象；5.知道比热容是物质的基本属性。 1.正确认识比热容的概念；2.会利用比热容的概念进行热量的计算；3.认识比热容在生活中的应用；4.了解比较不同物质吸热能力的实验过程。
知识点01 比热容
1.比热容
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做 。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。
（2）比热容是物质的一种 ，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。
（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
2.热量的简单计算
热量的计算：(1)吸热： ；（2）放热： 。
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。
【重点点拨】比热容概念与应用
1.一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。
比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。
在国际单位制中，比热容的单位是：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。
2.比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。
3.水的比热容较大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。
水比热容大的特点，在生产生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。
4.比热容的应用
（1）与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。动物体中70%左右是水，例如黄牛。与质量相同的其他物质相比，水吸收(或放出)相同的热量，升高(或降低)的温度相对较小。体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。
（2）水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。
（3）炒栗子时里面加沙子有何作用 炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间。也可以节能。
（4）城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲，花草树木对声音有一定的吸收作用，起到减弱噪音的作用：人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。
（5）夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。
【知识拓展】不同物体吸热能力实验
比较不同物质的吸热能力
【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】一、按图组装器材。
二、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。
三、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。
四、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 60 20 40 20 5
煤油 60 20 56 36 5
…
五、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.考查内容
考查方向 解答思路
两套装置相同目的 在相同时间内，液体吸收热量相同
控制两种装置相同的量 保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温
实验方法 控制变量法
两种液体吸收热量能力是通过什么反映的 温度升高值
实验中不停搅拌液体的目的 液体上下温度均匀
如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作 给水继续加热
温升相同那种液体吸收热量多 水
哪种液体的吸热能力强 水
表示不同物质吸热能力的物理量 比热容
吸收热量计算 利用比热容公式进行计算
安装顺序 自下而上
【对点练习1】据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）。
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)-1】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小；
B. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多；
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J；
D. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
【对点练习2】在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶
(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向____端调节；调节天平平衡后，为称取质量相等的沙子和水，小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上，称取完成后，天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是____
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是____
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，其读数为____℃
(4)实验结東后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t内比较温度变化；②在相同的温度变化内比较时间t；③若和t均不同，则可用____来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中，比较物体____的快慢时也用到了上述方法。
题组A 基础过关练
1．由同种物质组成的甲、乙两个物体，质量之比为2：1，它们降低的温度之比为1：4，则它们的比热之比是（ ）。
A．2：1 B．1：2 C．1：1 D．1：4
2．汽车发动机用水作冷却剂是因为水（ ）。
A．是冰凉的 B．密度较小 C．比热容较大 D．经济便宜
3.目前石油、煤炭消耗量的迅速增长，易导致能源危机。因此，开发和利用新能源，成为全世界最为关注的问题之一。小明家的太阳能热水器内装有100kg、25℃的水，经过一天照射后，温度升高了50℃。则水吸收的热量及至少可以节约煤的质量分别是（ ）。[水的比热容是4.2×103J/（kg ℃），煤的热值是3.0×107J/kg]
A．1.05×107J，0.35kg B．2.1×107J，0.35kg
C．1.5×107J，0.7kg D．2.1×107J，0.7kg
4．依据表格中的数据，下列说法正确的是（ ）。
物质 比热容c/ 【J/(kg·°C)-1】
水 4.2×103
煤油 2.1×103
砂石 约0.92×103
A. 一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小；
B. 水和砂石放出相等热量，水的温度降低得较多；
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J；
D. 质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多
5.己知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ）。
A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J
6．煮茶蛋时，蛋壳很快染上了茶色，把蛋放入凉茶中却不会那么快染上茶色。这一现象是因为 。食物放进冰箱后温度降低，是用 的方法减少了食物的内能。许多城市都修建了人工湖，这主要是利用 的性质来调节气候。
7.夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，请用所学物理知识解释这个现象。
8.如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
（1）要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。
（2）小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的。
（3）实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×l03J/（kg ℃），则500g水温度升高20℃吸收的热量是 J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗 g酒精。（酒精的热值为3.0×107J/kg）
（4）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区 ，这是因为干泥土和水相比， 较小。
题组B 能力提升练
1.下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（ ）。
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2×103 2.1×103 2.l×lO3 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.质屋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
2.经常下厨的小关发现，同时用相同的锅和燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（ ）。
A.水的比热容小，吸热后温度升高得快；B.油的比热容小，吸热后温度升高得快；
C.在相同的时间内，水吸收的热量较多；D.在相同的时间内，油吸收的热量较多
3.己知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水，水吸收的热量约为（ ）。
A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J
4.下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（ ）。
物质 水 煤油 冰 铝 铜
比热容/( J˙kg-1˙℃-1) 4.2×103 2.1×103 2.l×lO3 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.质屋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.沿海地区昼夜温差比内陆地区昼夜温差小是因为水______。质量为10kg的水温度升高20℃所吸收热量为______J（c水=4.2×103J/（kg·℃））。
6.小明用除颜色不同外，其他都相同的黑白两张纸分别将两个相同的瓶子包起来，再将质量、初温相同的水分别倒入两个瓶中，然后将两个瓶子放在太阳光下，过一段时间后，小明用温度计测量了两瓶中水的温度，发现包有黑纸的瓶中水的温度升高的较多。
请回答下列问题：
（1）黑纸的吸热性能比白纸的要 （选填“好”或“差”）；
（2）两瓶中的水是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式使其内能增加的；
（3）已知包有黑纸的瓶中装有0.5kg水。0.5kg的水温度升高20℃，需吸收 J的热量。[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
7.为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图11所示。
（1）加热时，某一时刻在水中的温度计示数如图12所示，则此时水的温度是________℃。
（2）实验数据记录如下表：
液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/℃ 液体末温t2/℃ 加热时间t/min
水 200 20 30 12
煤油 200 20 30 6
分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量________（选填“相同”或“不同”），________的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。
（3）根据以上表格的数据计算，当加热时间为12min时，这些水吸收的热量是________J。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。
题组C 培优拔尖练
1．（2021·湖南常德市）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）。
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小；
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大；
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小；
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
2．（2021·四川广安市）下列关于热现象的说法不正确的是（ ）。
A．海边昼夜温差比沙漠中小，是因为水的比热容比沙子的比热容大；
B．海波在熔化过程中不断吸热，温度不变，内能不变；
C．端午佳节煮熟的粽子散发出诱人的香味，说明分子在不停地做无规则运动；
D．衣柜里防虫用的樟脑片，过一段时间会变小，最后不见了，这是一种升华现象
3．（2021·湖南岳阳市）生命离不开水，水是宝贵的资源。以下关于水的说法正确的是（ ）。
A．地面上的水变干了是升华现象；
B．冬天用热水袋取暖是利用水的比热容大；
C．水结冰的过程需要吸热；
D．岳阳水资源丰富，我们不需要节约用水
4．（2021·四川凉山彝族自治州）用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热，加热过程中，温度随时间变化的图像如图所示，从图中看出（ ）。
A．液体A的比热容大 B．两种液体的比热容相等
C．液体B的比热容大 D．无法比较
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