第 8 讲 研究物质的比热容
目标导航
课程标准 课标解读
1.能了解设计探究物质的吸热能力与哪些 1.比热容在数值上等于单位质量的某种物质升高（或降
因素有关的实验； 低）1℃时吸收（放出）的热量；
2.理解比热容的概念，理解比热容是物质的 2.比热容是物质的固有属性只跟物质种类、状态有关；
特性之一，会查物质的比热容表； 3.（1）物质吸收热量：Q 吸=cm（t2-t1）；
3.能利用水的比热容最大这一特性，解释生 （2）物质放出热量：Q 放=cm（t1-t2）；
活中一些现象； c：表示比热容；m：表示物质的质量：t:表示温度
4.能理解并运用比热容公式进行简单计算。 t1：表示物质的初温；t2：表示物质的末温。
知识精讲
知识点 01 探究物质的吸、放热性能
生活举例 水的质量越大，水温升高越多，加热时间就越长
结论 物体温度升高时，吸收的热量跟物体的质量和升高的温度有关
实验：比较不同物质吸热的情况
实验装置
探究方法 控制变量法和转换法
用同一酒精灯给质量和初温相同的砂子和水加热相同的时间，结
实验设计
果砂子升高的温度高
不同物质在质量相等，吸收相同的热量时，升高的温度不同，即
探究结论
不同物质的吸热本领不同
【即学即练 1】在“比较水和食用油的吸热能力”的实验中，下列操作或评价正确的是( )
A．在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定温度计的位置，再调整固定石棉网的位置
B．实验中食用油和水吸热的多少是通过温度计升高的温度来反映的
C．实验表明，食用油吸热的能力更强
D．在此实验中，如果要使初温相同的水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间
【答案】D。
【解析】A．实验装置安装顺序由下向上，先安装酒精灯，故 A 错误；
B．温度计在本实验中是用来反应吸热能力强弱的，吸热多少由加热时间控制，故 B 错误；
C．质量相同的不同种物质，加热相同时间，升高温度是不同的；升高温度低的吸热性能好，故 C 错误；
D．水的吸热性能比油的性能好，因此要想升高相同的温度，水就要吸收更多的热量，加热更长的时间故 D
正确。
故选 D。
知识点 02 比热容
定义 用单位质量的某种物质温度升高 1℃所吸收的热量来描述物质吸收热量的能力
Q
定义式[ ] c＝ [ ]
mΔt
单位 J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度
水的比热容是 4.2×103__J/(kg·℃)，表示：1 kg 的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热
数值意义
量为 4.2×103__J
物理意义 反映了不同物质吸、放热能力的强弱
【即学即练 2】关于比热容，下列说法中正确的是( )
A．物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关
B．物质的比热容跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的比热容越大
D．物质的比热容与温度、质量都没有关系
【答案】D
【解析】比热容是物体固有的一种属性，只跟物质种类和状态有关，与其他因素无关，故选 D。
能力拓展
考法 01 有关比热容的图像问题
【典例 1】用两个相同的电热器给质量同为 2 kg 的物质 A 和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图 8
所示，则物质 A 的比热容________(选填“小于”“大于”或“等于”)水的比热容；加热 3 min 水吸收的热量约为
__________J。[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】大于；5.04×105J。
【解析】根据图像可以知道相同时间 A 的升温要比水快，所以水的比热容要大于 A 的比热容；3min 后水升
温为 80℃，初温为 20℃，根据 Q 吸=cm（t -t ）=4.2×1032 1 J/(kg·℃)×2 kg×60℃=5.04×105J。
考法 02 热量综合计算
【典例 2】天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为 3 kg、温度为 20 ℃
的水加热至 90 ℃，用时约 10 min。已知：天然气的热值为 3.5×107J/m3，水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)。问：
(1)这一过程中水吸收了多少热量？
(2)若这一过程天然气完全燃烧放出的热量的 60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气？
【答案】8.82×105J；0.042m3。
【解析】Q 吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/(kg·℃)×3 kg×(90℃-20 ℃）=8.82×105 J；Q 吸=60%Q 放,8.82×105 J=60%Q 放,Q
放=1.47×106J,根据 Q 6 7 3 3放=qv，1.47×10 J=3.5×10 J/m ×v，得 v=0.042m 。
分层提分
题组 A 基础过关练
1．下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是（ ）
A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
D．以上说法都可以
2．关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．物体的比热容与温度有关
B．物体的比热容与它的吸热多少有关
C．物体的比热容与它的质量有关
D．物体的比热容是物体本身的一种特性
3.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第 6min 时的内能 __
第 8min 时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在 CD 段的比热容是 AB 段比热容的 __倍（被加
热物质的质量和吸、放热功率不变）。
题组 B 能力提升练
1.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（ ）
A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
2. 2.1 103煤油的比热容为 J / kg ×℃ ，它的单位读作____________，它表示质量为 1 千克的煤油，温度每升
高 1℃时，__________为 2.1×103焦。煤油的温度升高时，它的比热容将__________（选填“变大”、“变小”
或“不变”）。
3.请根据如表中提供的信息，回答下列问题：
物质 比热容 J/（kg·℃） 物质 比热容 J/（kg·℃）
银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙
石______，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区______；（两空均选填“大”或“小”）
（2）一杯质量为 0.2kg 的水，温度从 70℃降到 20℃，在此过程中，水放出的热量为______J，水的比热容
______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）冷却食品时，0℃的水与 0℃的冰相比，用______冷却效果更好，你判断的依据是______。
题组 C 培优拔尖练
1.某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如表：
液体 次数 质量 m/kg 升高的温度Dt /℃ 加热的时间 t/min
1 0.1 5 1
甲 2 0.1 10 2
3 0.2 10 4
乙 4 0.1 10 1
5 0.1 20 2
6 0.2 20 4
（1）分析第 1、4 次，第 2、5 次或第 3、6 次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温
度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确______？请说明理由：______。此实验
是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为______法。
（2）分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据。可以得出的初步结论是：________；
（3）通过比较第 2、4 次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的________有关（选填：“种类”或“质
量”），______物质的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。
（4）进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6 可得________；
（5）进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得______。
2.如图所示，A、B 是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量 90%可以被容器中的液体
吸收，已知加热器每秒钟放出热量为 1000J。现将甲、乙（蓖麻油）两种液体分别倒入 A、B 杯中，其中甲
液体的质量为 200g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题：
（1）加热 60s 时，乙吸收的热量；
（2）甲液体的比热容：
（3）蓖麻油的质量。[c 蓖麻油＝1.8×103J/（kg ×℃）]第 8 讲 研究物质的比热容
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课程标准 课标解读
1.能了解设计探究物质的吸热能力与哪些 1.比热容在数值上等于单位质量的某种物质升高（或降
因素有关的实验； 低）1℃时吸收（放出）的热量；
2.理解比热容的概念，理解比热容是物质的 2.比热容是物质的固有属性只跟物质种类、状态有关；
特性之一，会查物质的比热容表； 3.（1）物质吸收热量：Q 吸=cm（t2-t1）；
3.能利用水的比热容最大这一特性，解释生 （2）物质放出热量：Q 放=cm（t1-t2）；
活中一些现象； c：表示比热容；m：表示物质的质量：t:表示温度
4.能理解并运用比热容公式进行简单计算。 t1：表示物质的初温；t2：表示物质的末温。
知识精讲
知识点 01 探究物质的吸、放热性能
生活举例 水的质量越大，水温升高越多，加热时间就越长
结论 物体温度升高时，吸收的热量跟物体的质量和升高的温度有关
实验：比较不同物质吸热的情况
实验装置
探究方法 控制变量法和转换法
用同一酒精灯给质量和初温相同的砂子和水加热相同的时间，结
实验设计
果砂子升高的温度高
不同物质在质量相等，吸收相同的热量时，升高的温度不同，即
探究结论
不同物质的吸热本领不同
【即学即练 1】在“比较水和食用油的吸热能力”的实验中，下列操作或评价正确的是( )
A．在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是先调整固定温度计的位置，再调整固定石棉网的位置
B．实验中食用油和水吸热的多少是通过温度计升高的温度来反映的
C．实验表明，食用油吸热的能力更强
D．在此实验中，如果要使初温相同的水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间
【答案】D。
【解析】A．实验装置安装顺序由下向上，先安装酒精灯，故 A 错误；
B．温度计在本实验中是用来反应吸热能力强弱的，吸热多少由加热时间控制，故 B 错误；
C．质量相同的不同种物质，加热相同时间，升高温度是不同的；升高温度低的吸热性能好，故 C 错误；
D．水的吸热性能比油的性能好，因此要想升高相同的温度，水就要吸收更多的热量，加热更长的时间故 D
正确。
故选 D。
知识点 02 比热容
定义 用单位质量的某种物质温度升高 1℃所吸收的热量来描述物质吸收热量的能力
Q
定义式[ ] c＝ [ ]
mΔt
单位 J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度
水的比热容是 4.2×103__J/(kg·℃)，表示：1 kg 的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热
数值意义
量为 4.2×103__J
物理意义 反映了不同物质吸、放热能力的强弱
【即学即练 2】关于比热容，下列说法中正确的是( )
A．物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关
B．物质的比热容跟物质的温度有关
C．物质的质量越大，它的比热容越大
D．物质的比热容与温度、质量都没有关系
【答案】D
【解析】比热容是物体固有的一种属性，只跟物质种类和状态有关，与其他因素无关，故选 D。
能力拓展
考法 01 有关比热容的图像问题
【典例 1】用两个相同的电热器给质量同为 2 kg 的物质 A 和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图 8
所示，则物质 A 的比热容________(选填“小于”“大于”或“等于”)水的比热容；加热 3 min 水吸收的热量约为
__________J。[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】大于；5.04×105J。
【解析】根据图像可以知道相同时间 A 的升温要比水快，所以水的比热容要大于 A 的比热容；3min 后水升
温为 80℃，初温为 20℃，根据 Q 吸=cm（t -t ）=4.2×1032 1 J/(kg·℃)×2 kg×60℃=5.04×105J。
考法 02 热量综合计算
【典例 2】天然气灶使用方便、经济环保，备受人们青睐。小明用天然气灶将一壶质量为 3 kg、温度为 20 ℃
的水加热至 90 ℃，用时约 10 min。已知：天然气的热值为 3.5×107J/m3，水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)。问：
(1)这一过程中水吸收了多少热量？
(2)若这一过程天然气完全燃烧放出的热量的 60%被水吸收，则需要多少立方米的天然气？
【答案】8.82×105J；0.042m3。
【解析】Q 吸=cm（t2-t1）=4.2×103J/(kg·℃)×3 kg×(90℃-20 ℃）=8.82×105 J；Q 吸=60%Q 放,8.82×105 J=60%Q 放,Q
放=1.47×106J,根据 Q 放=qv，1.47×106J=3.5×107J/m3×v，得 v=0.042m3。
分层提分
题组 A 基础过关练
1．下列说法中能反映物体放出热量多少跟降低的温度有关的是（ ）
A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同
D．以上说法都可以
【答案】A
【解析】A．同种物质比热容相同，由于质量也相同，当降低不同的温度时，由 Q=cmΔt 可知，由于温度的
变化不同，物体放出的热量不同，则物体放出的热量多少跟降低的温度有关，故 A 符合题意；
B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量的多少与物质的种类的关系，故 B 不符
合题意；
C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，这是研究物体放出热量多少跟物体质量的关系，故 C 不符合题
意；
D．BC 说法错误，故 D 不符合题意。
故选 A。
2．关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．物体的比热容与温度有关
B．物体的比热容与它的吸热多少有关
C．物体的比热容与它的质量有关
D．物体的比热容是物体本身的一种特性
【答案】D
【解析】比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与物体的质量、物体的温度变化和
物体吸收热量的多少均无关，故 D 符合题意，ABC 不符合题意。
故选 D。
3.如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第 6min 时的内能 __
第 8min 时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在 CD 段的比热容是 AB 段比热容的 __倍（被加
热物质的质量和吸、放热功率不变）。
【答案】 小于 2
【解析】[1]晶体熔化过程要吸收热量，内能增加。所以第 6min 时的内能小于第 8min 时的内能。
[2]根据图中坐标信息可知，该物质在 AB 段温度升高 10℃，被加热 4min；在 CD 段温度升高 5℃，被加热
4min；则该物质在 AB 段吸热与 CD 段吸热之比为1:1，根据Q = cmDt可得
Q1
c1 mDt1 Dt= 2 5℃ 1
c Q
= = =
2 2 Dt1 10℃ 2
mDt2
所以该物质在 CD 段的比热容是 AB 段比热容的 2 倍。
题组 B 能力提升练
1.如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是：与海洋相比，陆地的土地（ ）
A．比热容较小，在相同日照条件下升温较快，气温较高
B．比热容较小，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
C．比热容较大，在相同日照条件下升温较快，气温较高
D．比热容较大，在相同日照条件下升温较慢，气温较低
【答案】A
【解析】因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水
温度上升慢；海岸吸热后，温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和
海水放出相同的热量，但水的比热容大，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向
海上，形成陆风，故 A 符合题意。
故选 A。
2. 3煤油的比热容为 2.1 10 J / kg ×℃ ，它的单位读作____________，它表示质量为 1 千克的煤油，温度每升
高 1℃时，__________为 2.1×103焦。煤油的温度升高时，它的比热容将__________（选填“变大”、“变小”
或“不变”）。
【答案】 焦每千克摄氏度 吸收的热量 不变
【解析】[1]物质的比热容是物体吸收的热量与物体质量和温度变化量的乘积的比值，其单位为 J / kg ×℃ ，
读作焦每千克摄氏度。
[2]在热传递改变物体内能时，当物体温度升高，表明吸收了热量，温度降低则放出了热量，煤油的比热容
2.1 103为 J / kg ×℃ ，它表示质量为 1 千克的煤油，温度每升高 1℃时，吸收的热量为 2.1×103焦。
[3]物质的比热容是物质的一种性质，只与物质的种类、状态等因素有关，与温度的变化无关，故煤油的温
度升高时，它的比热容将不变。
3.请根据如表中提供的信息，回答下列问题：
物质 比热容 J/（kg·℃） 物质 比热容 J/（kg·℃）
银 0.14×103 沙石 0.92×103
水 4.2×103 冰 2.1×103
（1）由于水比沙石的比热容大，相同质量的水和沙石，吸收或放出相等的热量，水升高或降低的温度比沙
石______，所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区______；（两空均选填“大”或“小”）
（2）一杯质量为 0.2kg 的水，温度从 70℃降到 20℃，在此过程中，水放出的热量为______J，水的比热容
______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）冷却食品时，0℃的水与 0℃的冰相比，用______冷却效果更好，你判断的依据是______。
【答案】 小 小 4.2×104 不变 0℃的冰 见解析
【解析】（1）[1][2]水的比热容比沙石的比热容大，由 Q=cmΔt 可知，相同质量的水和沙石，吸收或放出相
等的热量时，水升高或降低的温度比沙石小，沿海地区的昼夜温差比内陆地区小。
（2）[3]水放出的热量
Q 放=cm(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃-20℃)=4.2×104J
[4]比热容是物质的一种特性，水温度降低、状态不变，则水的比热容大小不变。
（3）[5][6]质量相同的 0℃的冰和 0℃的水，虽然温度相同，但是 0℃的冰变成 0℃的水多一个熔化吸热过程，
直到冰全部熔化后温度才可能继续上升。所以质量相同的 0℃的冰和 0℃的水，升高到相同温度，0℃的冰
吸热更多一些，故质量相同的 0℃的冰冷却效果更好。
题组 C 培优拔尖练
1.某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。如表：
液体 次数 质量 m/kg 升高的温度Dt /℃ 加热的时间 t/min
1 0.1 5 1
甲 2 0.1 10 2
3 0.2 10 4
4 0.1 10 1
乙 5 0.1 20 2
6 0.2 20 4
（1）分析第 1、4 次，第 2、5 次或第 3、6 次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温
度高一些，这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确______？请说明理由：______。此实验
是用加热时间的多少来反映吸热的多少，这种称为______法。
（2）分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据。可以得出的初步结论是：________；
（3）通过比较第 2、4 次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的________有关（选填：“种类”或“质
量”），______物质的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。
（4）进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6 可得________；
（5）进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得______。
【答案】 错误 加热相同的时间时，加热器放出的热量相同，两种液体吸收的热量相同 转换法
同种物质的质量不同，升高相同的温度，吸收热量不同 种类 甲 吸收热量的多少与升高的温度和质
量有关 吸收的热量多少与物质的种类有关
【解析】（1）[1][2][3]由于加热的装置是相同，相同的时间内放出的热量相同，故加热相同的时间时， 吸
收的热量相同，用不易测量吸收的热量，通过加热时间长短来判断，称为转换法，所以该同学的判断错误。
（2）[4]分析第 2、3 次或第 5、6 次实验数据发现加热时间不同。可得到结论：同一种物质，质量不同，
吸收的热量不同。
（3）[5][6]通过比较第 2、4 次实验数据可知，物质的种类相同，升高相同的温度，但是加热时间不同，吸
收的热量不同，故吸收的热量与物质的种类有关；相同质量的不同的物质，升高相同的温度，甲加热时间
长，故甲的吸热能力强，比热容大。
（4）[7]进一步综合分析 1、2、3 或 4、5、6，是同一种物质，分析 1、2，升高的温度不同，吸收的热量
不同，分析 2、3，质量不同，吸收的热量相同，故发现吸收热量的多少与升高的温度和质量有关。
（5）[8]进一步综合分析 1、2、3 和 4、5、6 可得，吸收的热量多少还与物质的种类有关，不同物质吸收
热量的能力是不同。
2.如图所示，A、B 是两个底部装有完全相同的加热器的容器，加热器产生的热量 90%可以被容器中的液体
吸收，已知加热器每秒钟放出热量为 1000J。现将甲、乙（蓖麻油）两种液体分别倒入 A、B 杯中，其中甲
液体的质量为 200g，加热过程中甲、乙两种液体温度随加热时间的变化曲线如图所示。分析回答下列问题：
（1）加热 60s 时，乙吸收的热量；
（2）甲液体的比热容：
（3）蓖麻油的质量。[c 3蓖麻油＝1.8×10 J/（kg ×℃）]
【答案】（1）5.4×104J；（2）3×103J/(kg ×℃)；（3）0.6kg
【解析】解：（1）加热 60s，乙吸收的热量为
Q 乙=1000J×60s×90%=5.4×104J
（2）由图像可知，甲液体加热 20s 温度从 10℃升高到 40℃，升高了 30℃，在这 20s 内甲液体吸收的热量
为
Q 甲=1000s×20s×90%=1.8×104J
甲液体的质量
m 甲=200g=0.2kg
则甲液体的比热容为
Q 4
c = 甲 1.8 10 J甲 = =m t 0.2kg 30 3×10
3J/( kg ×℃)
甲D 甲 ℃
（3）由图可知，蓖麻油 60s 内升高的温度为 50℃，蓖麻油的质量为
m Q乙 5.4 10
4 J
乙 = = = 0.6kgc乙Dt乙 1.8 10
3 J/ kg ×℃ 50℃
答：（1）加热 60s 时，乙吸收的热量是 5.4×104J；
（2）甲液体的比热容为 3×103J/( kg ×℃)；
