实验19 比较不同物质的吸热情况
实验：比较不同物质的吸热情况
【实验目的】比较不同物质的吸热能力
【实验设计】
取水和食用油，质量相同，使它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量。取水和食用油，质量相同，使它们吸收相同的热量（即用电加热器加热相同时间），比较它们的温度大小。
【实验器材】相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计，相同质量的水和食用油等。
【进行实验与收集证据】
（1）取相同质量的水和食用油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。
（2）观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的末温度t2.
（3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。
（4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。
对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。
（5）将用过的食用油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。
实验表格：
加热时间/min
水的温度t1/℃
食用油的温度t2/℃
【分析论证】
加热时间/min 0 2 4 6 8
水的温度t1/℃ 20 24 28 32 36
食用油的温度t2/℃ 20 28 36 44 52
（1）加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高较少，说明水的吸热能力强。
（2）升高相同的温度，吸收不同的热量，水的加热时间较长，说明水的吸热能力强。
【实验结论】
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
【交流评估】
质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；
质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
可见，不同种类的物质的吸热能力不同。
【实验方法】
转换法：实验中给不同物质加热用的是相同规格的电加热器(或相同的酒精灯)，相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。
控制变量法：控制两种物质的质量相同、升高的温度相同，只有物质种类不同，通过比较加热时间来比较物质的吸热能力；控制两种物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸热能力。
《比较不同物质的吸热情况》常考问题：
（1）实验研究方法：控制变量法和转换法。
①控制变量法：控制物质的质量和初温都相同，改变物质种类，比较不同物质吸热能力。
②转换法：物体吸收热量多少通过加热时间长短比较。
（2）测量工具：天平、温度计、秒表。
（3）选取相同的热源加热的目的：保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。（在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定）。使用电加热器代替酒精灯的好处：更易控制相同时间提供热量相同。
（4）玻璃棒的作用：通过搅拌使物质受热均匀。
（5）实验设计中的要点：
①用天平称量质量相等的水和煤油。
②用相同的加热器加热。（相同时间提供热量相同）
③加热相同时间，比较两种物质升高的温度。（加热相同时间，即吸收相同热量，温度升的高的比热容小）
④或升高相同温度，比加热时间。加热时间长的物质比热容大。
（6）实验数据或图像判断比热容大小：①升高温度相同，加热时间长（即吸收热量多）的比热容大；②加热时间相同（即吸收热量相同），温度升的高的，比热容小。
（7）为寻找普遍规律，应换用不同物质多次实验。
（8）实验结论：
①不同物质的吸热能力不同；
②质量相同的不同物质，加热相同的时间，温度变化大的吸热能力弱，即比热容小；
③质量相同的不同物质，升高相同的温度，加热时间长的吸热能力强，即比热容大。
（9）实验相关拓展：
①根据图像计算比热容，如图乙：已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则煤油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。（由和结合计算得出结果）
②因水比热容大的应用：如汽车发动机常用水作为冷却剂；寒冷的冬天水箱要加防冻液，这是为了降低水的凝固点。
③加热过程中沙子和水的温度升高，是通过热传递方式使物体内能增加。
④使两种液体快速升温的方法：（1）加个盖子；（2）减少液体的质量。
⑤实验中，如果被比较物质质量m、加热时间t、物体升高温度△t都不等，可以用的比值大小来判断。（t表示加热时间长短，即吸收热量多少。）
【典例1】
小莹想利用如图甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力。实验中她用相同的电加热器给水和煤油加热相同的时间，比较二者上升的温度。她选择器材有相同规格的电加热器、烧杯、温度计、质量相等的水和食用油。
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 时间/min
水 60 20 45 6
食用油 60 20 68 6
（1）实验中收集的数据如右表所示。由表中数据可知，质量相等水和食用油的加热相同时间，食用油上升的温度比水上升的温度 （选填“高”或“低”）；
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，因此我们还可以用：“使不同物质，变化相同的温度，观察加热时间的长度，来判断不同物质的吸热能力”；
（3）通过所测量的实验数据，我们可以得出， （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强；
（4）某同学在实验时绘制了如图乙所示的图象，该同学认为：“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？ 。原因是 ；
（5）如果在A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，如在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中哪个是水？ 。
【典例2】
如图所示，为比较a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质 量均为10g， 烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时，立即读取相应温度计的读数，分别为t 甲、t乙、t 丙，且有t甲 >t乙>t丙。
(1)在实验中，三个烧杯中a 、b 液 体 的 必须相同；
(2)比 较a、b 两种液体的比热容，应选择 两图进行实验，本次实验中用 衡量两种液 体吸收热量的多少（填“升高的温度”或“加热时间”）；液体 a 的比热容ca与液体b的比热容cb 相比 ，ca cb （选填“>”、“=”、“<”）；
(3)比较1、2两种燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料1的热值q1 与燃料2的热值q2 相比， q1 q2（选填“>”、“=”、“<”）;
(4)在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比 （选填“偏大”、“偏小”）。
【训练1】
如图所示是“探究不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲、乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如表格。[已知水的比热容]
温度/℃ 20 30 40 50
加热 时间/s 甲 0 40 80 120
乙 0 20 40 60
（1）实验中通过比较 （选填“升高的温度”的“加热时间”）比较甲、乙两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时， （选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）小宇同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）若在甲、乙两种中选出一种液体作为冷却剂用，则 （选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
【训练2】
如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置，用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时，在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来间接反映煤油和水吸收的热量；
(2)小华根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量， （选填“煤油”或“水”）的温度升得更高，分析图象可知： （选填“水”或“煤油”）的比热容更大；
(3)由图象可知，煤油的比热容是 。[已知]
【训练3】
如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 （填一种即可）。
(2)实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相同的水、煤油两种液体进行加热，并记录实验数据。
(3)根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙所示）。由图乙可知，煤油的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。
(4)加热过程中，可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾，水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知，冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”），加热到3min时冰处于 状态，物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
【训练4】
某实验小组用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热本领。（食用油的密度为0.8×103kg/m3）
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的食用油；
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，并绘制图象如图乙所示，可以判断a物质是 。停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”或“等于”或“小于”）食用油放出的热量与降低的温度之比。根据图象可知，该食用油的比热容为 ；
（3）另一组同学用相同器材做实验时，得到如图丙的图象。若a物质在OB段吸收的热量为Qa，b物质在AB段吸收的热量为Qb，则Qa Qb（填“＞”或“＜”或“＝”）。
【训练5】
夏天中午海边的沙子热，而海水却很凉。对此，同学们提出猜想：可能是水和沙子的吸热本领不同。为了比较水和沙子的吸热本领大小，小明和小华所在的两个探究小组都做了如图所示的实验。
(1)实验所需的器材有：火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、铁架台、石棉网、温度计、天平和 。其中，石棉网和搅拌棒的作用都是使水和沙子的受热 ；
(2)在本实验中，不需要控制的变量或条件是 ；
A采取相同的加热方式 B．酒精灯里加入等量的酒精
C．水和沙子的质量相等 D．盛放水和沙子的烧杯相同
(3)水和沙子吸热的多少是通过 来反映的；
(4)实验中，两小组观察到：质量相等的水和沙子加热相同的时间，沙子的温度上升得多。这说明质量相等的沙子和水升高相同的温度时，水的加热时间会 （选填“长”或“短”）一些。由此，他们得出的实验结论是 的吸热本领大。
【训练6】
如图所示为“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中，两烧杯盛有内质量相同溶液，放入规格相同的电加热器，“规格相同”指的是两加热器的 相同，电加热器通过 的方式改变内能；
(2)实验中，从开始加热到第分钟时，水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；
(3)由实验数据可知，水的比热容与食用油的比热容之比为 。
【训练7】
某实验小组同学设计了以下实验过程来探究不同物质的吸热能力，采用两个相同的烧杯中分别盛有初温相同的水和食用油，用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热。实验装置如图所示：
(1)实验选用相同规格的电加热器加热的目的是 。
(2)该小组讨论出了两种实验方案，请将方案补充完整：
方案1：使水和食用油升高相同的温度，通过比较加热时间来判断吸热能力；
方案2：使水和食用油加热相同的时间，通过比较 来判断吸热能力。
(3)某同学在学了电学知识后，计算出了电加热器在工作过程中消耗的电能，即电加热器产生的热量Q，利用该数值与本实验所测出的液体质量、温度变化量数值，这位同学计算出了水的比热容，该数值会比水的比热容 （选填“偏大”或“偏小”）。
【训练8】
为了“探究不同物质吸热升温的现象”，小丽利用如图甲、乙所示的两套完全相同的实验装置进行实验。
(1)在组装图甲中的器材时，若发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将图甲中的 （选填“C处向上”或“D处向下”）调整；
(2)实验中，应在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相等的A、B两种液体。小丽用相同的酒精灯分别加热A、B两种液体，其目的是使两种液体在相同的时间内 相同，从而只需通过比较 （选填“加热时间”或“温度计示数”）就能比较液体吸收的热量；
(3)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图丙所示，由图可知质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）液体升温较高，则该液体的吸热能力较 （选填“强”或“弱”）；
(4)冬天，如果要自制一个暖手袋，选择 （选填“A”或“B”）液体装入暖手袋中作为供热物质效果更好。
【训练9】
如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量和初温均相等的A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
(1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A、B两种液体，在吸收相同热量时， 液体升高的温度较高， 液体的比热容较大。（均选填“A”或“B”）
(3)在对实验进行反思时，他们认为原方案有缺点，因此改进方案并设计了图丙所示的装置。与原方案相比，该方案具有的优点是 。（答出一点即可）
【训练10】
如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
(1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。实验时，应该控制两个玻璃杯中装的两种液体 （选填“质量”或“体积”）相同。
(2)实验中可通过 （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反应物质吸收热量的多少。
(3)假设、两种液体中有一种是水，则 （选填或）是水；水的比热容为，则另一种液体的比热容是 。
【训练11】
为研究水和煤油的吸热能力，小明用如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行验探究：
时间/ min 0 2 4 6 8 10
水/℃ 5 7 10 15 25
煤油/℃ 5 9 15 25 35 45
(1)实验前，小明应选取初温和质量 （选填“相等”或“不等”）的水和煤油进行实验；
(2)在安装实验装置时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序。检查装置时发现图乙装置中存在的一处错误是 ；
(3)改正装置后开始实验，加热过程中用玻璃棒不断地搅拌是为了使水和煤油 ；
(4)小明每隔2min读取一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表格中，其中第8min时水的温度如图丙所示，其示数为 ℃；
(5)实验中，用 间接反映水和煤油吸热的多少，通过比较 （前两空均填“加热时间”和“温度变化”） 的多少来判断水和煤油吸热能力的强弱的。分析数据可知， （选填“水”或“煤油”） 的吸热本领更强；
(6)根据表格数据可知，煤油第8min的内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）第10min的内能；
(7)根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）,煤油的比热容是 J/（ kg·℃）；[]
(8)实验结束后撤去酒精灯， 的温度下降得慢，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋作为供热物质，则应该选择 （均选填“水”或“煤油”）。
1．（2024·黑龙江齐齐哈尔）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
2．（2023·辽宁鞍山）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度；
（1）组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；
（2）实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的；
（3）此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少；
（4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃；
（5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
3．（2023·湖南益阳）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。
（1）小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是 ；
（2）更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水 （选填“大”或“小”）；
（3）比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是 （请写出一条）。
4．（2023·黑龙江绥化）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表：
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 20 4 30
煤油 20 4 40
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 （选填“质量”或“体积”）相等；
（2）本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为 J；
（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水 的性质。
5．（2023·四川泸州）小明学习了比热容知识后，想比较A、B两种未知液体的比热容大小，进行如下实验：
（1）找来两个带保温层的相同电热杯，不计与外界发生的热传递，如图甲所示；
（2）将 相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中，然后将两种液体均加热到60℃；
（3）将长时间处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在两种液体中，盖好盖子；
（4）经过一段时间，温度计示数稳定后，A液体中温度计示数如图乙所示，则A液体温度降为 ℃，B液体温度降为53.0℃；
（5）分析可知， 液体放出的热量多， 液体的比热容较大。
6．（2023·云南）夏天，进入被烈日暴晒的车内会感觉闷热，但黑色和白色车内的闷热程度不一样。小明猜想黑色材料的吸热效果比白色材料的好。他利用规格和材质相同的黑色、白色卡纸各1张，相同的空矿泉水瓶2个，相同的温度计2支，橡皮泥若干进行实验。他先用白色和黑色的卡纸以相同的方式分别将两个矿泉水瓶包裹起来；再将2支温度计分别插入2个矿泉水瓶中，让温度计露出瓶口一段长度以方便读数，用橡皮泥密封住瓶口。接下来的操作是： 。通过实验数据分析可得结论：如果 ，则说明黑色材料的吸热效果较好。
7．（2023·四川广元）某实验小组用如图所示的实验装置比较a、b两种液体的吸热情况，甲、乙两装置使用规格相同的电加热器、玻璃杯、温度计，两玻璃杯内的液体质量和初温都相同。实验中记录的数据如下表：
记录次数 1 2 3 4
升高的温度（℃） 5 7.5 10 12.5
加热a的时间（min） 2 3 4 5
加热b的时间（min） 1 1.5 2 2.5
（1）分析表中数据可得：质量相等的液体a和液体b，升高相同的温度，a吸收的热量 b吸收的热量（选填“”“”或“”）；
（2）本实验运用的物理学研究方法主要有 和转换法。
8．（2022·内蒙古包头）利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量 、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知， 液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 （填“变大”“变小”或“不变”）。
9．（2022·湖南岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （选填“相同”或“不同”）；
（2）相同时间内，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)实验19 比较不同物质的吸热情况
实验：比较不同物质的吸热情况
【实验目的】比较不同物质的吸热能力
【实验设计】
取水和食用油，质量相同，使它们升高相同的温度，比较它们吸收的热量。取水和食用油，质量相同，使它们吸收相同的热量（即用电加热器加热相同时间），比较它们的温度大小。
【实验器材】相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计，相同质量的水和食用油等。
【进行实验与收集证据】
（1）取相同质量的水和食用油分别倒入两只烧杯中。按图组装实验器材。
（2）观察并记录加热前两液体的初温度t1，预先设定好液体加热的末温度t2.
（3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。
（4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间t。
对另一液体作同样的观察、操作和记录。当热源相同时，两液体升高温度相同的情况下，加热时间越长的液体从热源吸热越多。
（5）将用过的食用油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。
实验表格：
加热时间/min
水的温度t1/℃
食用油的温度t2/℃
【分析论证】
加热时间/min 0 2 4 6 8
水的温度t1/℃ 20 24 28 32 36
食用油的温度t2/℃ 20 28 36 44 52
（1）加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高较少，说明水的吸热能力强。
（2）升高相同的温度，吸收不同的热量，水的加热时间较长，说明水的吸热能力强。
【实验结论】
不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。
【交流评估】
质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；
质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。
可见，不同种类的物质的吸热能力不同。
【实验方法】
转换法：实验中给不同物质加热用的是相同规格的电加热器(或相同的酒精灯)，相同时间提供的热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的多少，这属于转换法。
控制变量法：控制两种物质的质量相同、升高的温度相同，只有物质种类不同，通过比较加热时间来比较物质的吸热能力；控制两种物质的质量和加热时间相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸热能力。
《比较不同物质的吸热情况》常考问题：
（1）实验研究方法：控制变量法和转换法。
①控制变量法：控制物质的质量和初温都相同，改变物质种类，比较不同物质吸热能力。
②转换法：物体吸收热量多少通过加热时间长短比较。
（2）测量工具：天平、温度计、秒表。
（3）选取相同的热源加热的目的：保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。（在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定）。使用电加热器代替酒精灯的好处：更易控制相同时间提供热量相同。
（4）玻璃棒的作用：通过搅拌使物质受热均匀。
（5）实验设计中的要点：
①用天平称量质量相等的水和煤油。
②用相同的加热器加热。（相同时间提供热量相同）
③加热相同时间，比较两种物质升高的温度。（加热相同时间，即吸收相同热量，温度升的高的比热容小）
④或升高相同温度，比加热时间。加热时间长的物质比热容大。
（6）实验数据或图像判断比热容大小：①升高温度相同，加热时间长（即吸收热量多）的比热容大；②加热时间相同（即吸收热量相同），温度升的高的，比热容小。
（7）为寻找普遍规律，应换用不同物质多次实验。
（8）实验结论：
①不同物质的吸热能力不同；
②质量相同的不同物质，加热相同的时间，温度变化大的吸热能力弱，即比热容小；
③质量相同的不同物质，升高相同的温度，加热时间长的吸热能力强，即比热容大。
（9）实验相关拓展：
①根据图像计算比热容，如图乙：已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，则煤油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。（由和结合计算得出结果）
②因水比热容大的应用：如汽车发动机常用水作为冷却剂；寒冷的冬天水箱要加防冻液，这是为了降低水的凝固点。
③加热过程中沙子和水的温度升高，是通过热传递方式使物体内能增加。
④使两种液体快速升温的方法：（1）加个盖子；（2）减少液体的质量。
⑤实验中，如果被比较物质质量m、加热时间t、物体升高温度△t都不等，可以用的比值大小来判断。（t表示加热时间长短，即吸收热量多少。）
【典例1】
小莹想利用如图甲所示的装置，来探究不同物质的吸热能力。实验中她用相同的电加热器给水和煤油加热相同的时间，比较二者上升的温度。她选择器材有相同规格的电加热器、烧杯、温度计、质量相等的水和食用油。
物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 时间/min
水 60 20 45 6
食用油 60 20 68 6
（1）实验中收集的数据如右表所示。由表中数据可知，质量相等水和食用油的加热相同时间，食用油上升的温度比水上升的温度 （选填“高”或“低”）；
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给 加热更长的时间，因此我们还可以用：“使不同物质，变化相同的温度，观察加热时间的长度，来判断不同物质的吸热能力”；
（3）通过所测量的实验数据，我们可以得出， （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强；
（4）某同学在实验时绘制了如图乙所示的图象，该同学认为：“加热相同的时间时，A升高的温度高一些，这说明A吸收的热量多一些。”这位同学的判断是否正确？ 。原因是 ；
（5）如果在A、B两种物质中，有一种是水，且它们的质量相同，如在相同的热源下加热，请你根据所给信息判断A、B两种物质中哪个是水？ 。
【答案】高 水 水 错误 因为用相同的加热装置对液体加热相同的时间，液体吸收的热量是相同的。A升高的温度高，是因为它的比热容小。 B
【解析】（1）[1]从表中数据中可知，水的温度从20℃升高到45℃，升高了25℃；食用油从20℃升高到68℃，升高了48℃。故食用油的温度比水上升得高。
（2）[2]同时加热6分钟，水的温度从20℃升高到45℃，升高了25℃；食用油从20℃升高到68℃，升高了48℃。若要使二者最后的温度相同，就要给水加热更长的时间。
（3）[3]通过比较数据可以知道，质量相同的水和食用油，吸收相同的热量，水的温度升高得低，故水的吸热能力强。
（4）[4][5]这种说法是错误的。因为用相同的热源加热相同的时间，两种液体吸收的热量是相同的。A升高的温度高，是因为它的吸热能力弱。
（5）[6]因为水的吸热能力强，用相同的热源加热相同的时间，两种液体吸收的热量是相同的，且两种液体的初温与质量均相等，则水升高的温度低，即最后的温度低。故B是水。
【典例2】
如图所示，为比较a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质 量均为10g， 烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时，立即读取相应温度计的读数，分别为t 甲、t乙、t 丙，且有t甲 >t乙>t丙。
(1)在实验中，三个烧杯中a 、b 液 体 的 必须相同；
(2)比 较a、b 两种液体的比热容，应选择 两图进行实验，本次实验中用 衡量两种液 体吸收热量的多少（填“升高的温度”或“加热时间”）；液体 a 的比热容ca与液体b的比热容cb 相比 ，ca cb （选填“>”、“=”、“<”）；
(3)比较1、2两种燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料1的热值q1 与燃料2的热值q2 相比， q1 q2（选填“>”、“=”、“<”）;
(4)在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据，计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与实际相比 （选填“偏大”、“偏小”）。
【答案】(1)质量
(2)甲、丙 加热时间 <
(3)甲、乙 >
(4)偏小
【解析】（1）根据控制变量法的要求，在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量必须相同。
（2）[1]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。
[2]实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，这用到了转换法。
[3]相同的燃料在相同的时间内释放的热量相同，故实验中液体吸热的多少是通过加热时间的长短来反映，这用到了转换法，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等，末温
则
即
由知道
（3）[1]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲、乙两图进行实验。
[2]由题意知道，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温t甲＞t乙，则
由图甲、乙所示实验知道，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由知道
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量
由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq知道
（4）因为燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收或燃料燃烧不完全，存在热散失，所以测得的热值会偏小。
【训练1】
如图所示是“探究不同物质的吸热能力”的实验装置，取质量均为200g、初温均为20℃的甲、乙两种液体，分别倒入两个完全相同的烧杯中，再用相同的电加热器加热，实验数据记录如表格。[已知水的比热容]
温度/℃ 20 30 40 50
加热 时间/s 甲 0 40 80 120
乙 0 20 40 60
（1）实验中通过比较 （选填“升高的温度”的“加热时间”）比较甲、乙两种液体吸收热量的多少。
（2）分析数据可知，当它们升高相同的温度时， （选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多。
（3）小宇同学认为可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾的时间长短来判断哪种液体的吸热能量更强。你认为他的方法 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）若在甲、乙两种中选出一种液体作为冷却剂用，则 （选填“甲”或“乙”）液体的冷却效果更好。
【答案】加热时间 甲 不可行 甲
【解析】（1）[1]实验选用两个相同规格的电加热器加热，在相同时间内放出的热量是相同的，则液体吸收的热量也是相同的。所以我们通过加热时间的长短来比较吸热多少，加热时间越长，物质吸收热量越多。
（2）[2]分析表中数据可知，当它们升高40℃时，甲用时80s，乙用时40s，所以升高相同的温度时，甲液体需要吸收的热量多，乙吸收的热量少，所以甲的吸热本领强，比热容大。
（3）[3]由于甲乙的沸点不同，当两种液体都沸腾时，其温度变化量不同，由Q=cmΔt可知，通过比较“液体甲和液体乙加热至沸腾的时间长短”来判断谁的吸热能力强，该方法不可行。
（5）[4]甲的比热容大，相同条件下，其吸收热量多，降温效果好，所以用甲液体作为冷却剂冷却效果更好。
【训练2】
如图甲是小华“探究不同物质吸热本领”的实验装置，用两个相同的容器和相同的加热装置分别给水和煤油加热。
(1)实验时，在两烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水；通过比较 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来间接反映煤油和水吸收的热量；
(2)小华根据实验数据作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图乙，则加热，水吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）煤油吸收的热量， （选填“煤油”或“水”）的温度升得更高，分析图象可知： （选填“水”或“煤油”）的比热容更大；
(3)由图象可知，煤油的比热容是 。[已知]
【答案】(1)质量 加热时间
(2)等于 煤油 水
(3)2.1×103
【解析】（1）[1][2]要比较水和煤油的吸热能力，根据控制变量法可知，应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水；实验中，是通过比较加热时间来间接反映煤油和水吸收的热量，加热时间越长，煤油和水吸收的热量越多。
（2）[1][2][3]根据转换法，加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量；由图象知，加热相同时间，即吸收相同的热量，煤油升高的温度更高，说明水的吸热能力强，水的比热容较大。
（3）温度都升高30℃，煤油用时10min，水用时20min，即煤油吸热与水吸热之比
根据可知，在质量和升高温度都相同时，不同物质的比热容之比等于吸收热量之比，煤油的比热容
【训练3】
如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 （填一种即可）。
(2)实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相同的水、煤油两种液体进行加热，并记录实验数据。
(3)根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙所示）。由图乙可知，煤油的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）水的比热容。
(4)加热过程中，可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾，水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
(5)为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知，冰属于 （选填“晶体”或“非晶体”），加热到3min时冰处于 状态，物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
【答案】(1)加热时间 转换法
(2)质量
(3)小于
(4)变小
(5)晶体 固液共存 状态
【解析】（1）[1][2]实验中运用转换法，使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少。
（2）根据比较物质的吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同。
（3）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间大于煤油用的时间，即水吸收的热量大于煤油吸收的热量，由比较吸热能力的方法知煤油的比热容小于水的比热容。
（4）水沸腾前，烧杯底部形成的气泡是水蒸气，底部水的温度高，上方水的温度低，上升过程中遇到上方的温度低的水会液化成小水滴，所以气泡体积变小。
（5）[1]由图像可知，冰的熔点是0℃，有固定的熔点，则冰是晶体。
[2]冰3min时处于熔化过程，故处于固液共存态。
[3]1标准大气压下，冰的熔点是0℃，由图像知道，0～2min是冰，2～5min是熔化过程，第5min以后是水；由图像知道，水和冰吸收相同的热量，升高的温度不同，故物质吸热能力还与物质的状态有关。
【训练4】
某实验小组用如图甲所示的装置比较水和食用油的吸热本领。（食用油的密度为0.8×103kg/m3）
（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的食用油；
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，并绘制图象如图乙所示，可以判断a物质是 。停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 （填“大于”或“等于”或“小于”）食用油放出的热量与降低的温度之比。根据图象可知，该食用油的比热容为 ；
（3）另一组同学用相同器材做实验时，得到如图丙的图象。若a物质在OB段吸收的热量为Qa，b物质在AB段吸收的热量为Qb，则Qa Qb（填“＞”或“＜”或“＝”）。
【答案】300 食用油 大于 2.1×103J/（kg ℃） ＝
【解析】（1）[1]加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和食用油的质量相同，根据可知，在质量不变时，体积与密度成反比，水的密度是食用油的密度的
故在另一个相同烧杯中倒入的食用油的体积为
V＝1.25×240mL＝300mL
（2）[2]由图乙可知，加热相同时间，吸收相同热量，a升温快，则a的比热容小，所以可判断a物质是食用油。
[3]停止加热，在相同质量的水和食用油温度降低的过程中，根据可知，因水的比热容大，故水放出的热量与降低的温度之比大于食用油放出的热量与降低的温度之比。
[4]根据图乙可知，升高20℃，a、b的加热时间分别为3min和6min，由转换法，对应的吸热之比为
1∶2＝0.5
根据Q＝cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，则食用油的比热容为
c＝0.5×4.2×103J/（kg ℃）＝2.1×103J/（kg ℃）
（3）[5]由图丙可知，加热时间相同，根据转换法，则a物质在OB段吸收的热量等于b物质在AB段吸收的热量，即Qa＝Qb。
【训练5】
夏天中午海边的沙子热，而海水却很凉。对此，同学们提出猜想：可能是水和沙子的吸热本领不同。为了比较水和沙子的吸热本领大小，小明和小华所在的两个探究小组都做了如图所示的实验。
(1)实验所需的器材有：火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅拌棒、铁架台、石棉网、温度计、天平和 。其中，石棉网和搅拌棒的作用都是使水和沙子的受热 ；
(2)在本实验中，不需要控制的变量或条件是 ；
A采取相同的加热方式 B．酒精灯里加入等量的酒精
C．水和沙子的质量相等 D．盛放水和沙子的烧杯相同
(3)水和沙子吸热的多少是通过 来反映的；
(4)实验中，两小组观察到：质量相等的水和沙子加热相同的时间，沙子的温度上升得多。这说明质量相等的沙子和水升高相同的温度时，水的加热时间会 （选填“长”或“短”）一些。由此，他们得出的实验结论是 的吸热本领大。
【答案】(1)秒表 均匀
(2)B
(3)加热时间
(4)长 水
【解析】（1）[1]根据转换法，用加热时间的长短反映物质吸收热量的多少，因此实验过程中需要测量加热时间，因此需要用到测量时间的工具秒表。
[2]石棉网和搅拌棒的作用都是使水和沙子的受热均匀。
（2）用控制变量法进行探究，因为引起温度变化的因素是吸热的多少、物质的质量、加热时间和方式，与酒精的多少无关，所以B是不需要控制的变量，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（3）根据转换法，水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的。
（4）两小组获得的实验结论是：等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多，据此推理，等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短，水的加热时间会长一些，由此可知水的吸热本领大。
【训练6】
如图所示为“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
(1)实验中，两烧杯盛有内质量相同溶液，放入规格相同的电加热器，“规格相同”指的是两加热器的 相同，电加热器通过 的方式改变内能；
(2)实验中，从开始加热到第分钟时，水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）食用油吸收的热量；
(3)由实验数据可知，水的比热容与食用油的比热容之比为 。
【答案】(1)电功率 热传递
(2)等于
(3)3∶2
【解析】（1）[1][2]实验中，两烧杯内放入规格相同的电加热器，根据Q=W=Pt，“规格相同”指的是两加热器的是电功率相同，这样可以保证相同时间，水和食用油吸收的热量相等。改变内能的方式包括做功和热传递，电加热器通过热传递的方式改变内能。
（2）实验中，从开始加热到第3分钟时，根据转换法，水和食用油吸热相同，故水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
（3）由实验图中数据可知升高20℃，甲、乙的加热时间分别为2min和3min，由转换法，甲、乙的吸热之比为2∶3，根据比较吸热能力的方法，故可知乙的吸热能力强，乙为水，甲为油，根Q=cmΔt可知，在质量和升高的温度相同的情况下，吸热与比热容成正比，水的比热容与食用油的比热容之比为3∶2。
【训练7】
某实验小组同学设计了以下实验过程来探究不同物质的吸热能力，采用两个相同的烧杯中分别盛有初温相同的水和食用油，用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热。实验装置如图所示：
(1)实验选用相同规格的电加热器加热的目的是 。
(2)该小组讨论出了两种实验方案，请将方案补充完整：
方案1：使水和食用油升高相同的温度，通过比较加热时间来判断吸热能力；
方案2：使水和食用油加热相同的时间，通过比较 来判断吸热能力。
(3)某同学在学了电学知识后，计算出了电加热器在工作过程中消耗的电能，即电加热器产生的热量Q，利用该数值与本实验所测出的液体质量、温度变化量数值，这位同学计算出了水的比热容，该数值会比水的比热容 （选填“偏大”或“偏小”）。
【答案】(1)使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同
(2)升高的温度
(3)偏大
【解析】（1）实验选用相同规格的电加热器加热相同时间，加热器放出的热量相同，水与食用油吸收的热量相同，则实验选用相同规格的电加热器的目的是使相同时间内水与食用油吸收的热量相同。
（2）用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热，当水和食用油加热相同的时间时，水和食用油吸收的热量相同，由可知，可以通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力。
（3）实验分析：质量相同的水和食用油，升高相同的温度，水加热的时间长，说明水吸收的热量多；测出电加热器两端电压、通过电加热器的电流以及通电时间，依据电功的公式W=UIt计算出电加热器消耗的电能，即电加热器产生的热量Q，并用Q与本实验所测的某组数据计算出了该液体的比热容。因放出的热量不能被水全部吸收，故用此方法计算出的液体的比热容会偏大。
【训练8】
为了“探究不同物质吸热升温的现象”，小丽利用如图甲、乙所示的两套完全相同的实验装置进行实验。
(1)在组装图甲中的器材时，若发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，应适当将图甲中的 （选填“C处向上”或“D处向下”）调整；
(2)实验中，应在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相等的A、B两种液体。小丽用相同的酒精灯分别加热A、B两种液体，其目的是使两种液体在相同的时间内 相同，从而只需通过比较 （选填“加热时间”或“温度计示数”）就能比较液体吸收的热量；
(3)根据实验测得的数据分别描绘了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图丙所示，由图可知质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时， （选填“A”或“B”）液体升温较高，则该液体的吸热能力较 （选填“强”或“弱”）；
(4)冬天，如果要自制一个暖手袋，选择 （选填“A”或“B”）液体装入暖手袋中作为供热物质效果更好。
【答案】(1)C处向上
(2)质量 吸收的热量 加热时间
(3)A 弱
(4)B
【解析】（1）“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，安装器材时需按自下而上的顺序进行安装，确保使用酒精灯的外焰加热，确定好D的位置后，若温度计的玻璃泡碰到了烧杯底，则只需要调节温度计，即将C处向上调整。
（2）[1]“探究不同物质吸热升温的现象”的实验中，需控制物质的初温、质量相同。
[2][3]用相同的酒精灯分别加热A、B两种液体，则相同时间内，酒精灯放出的热量相同，则两种液体在相同的时间内吸收的热量相同，从而只需通过比较加热时间就能比较液体吸收的热量，采用了转换法。
（3）[1][2]由图丙可知，质量相等的A、B两种液体，吸收相同热量时，即加热相同时间时，A液体升温较高，则该液体的吸热能力较弱。
（4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，B液体吸热较多，则B液体的吸热能力强，所以质量相同的A、B液体降低相同的温度，B液体放出的热量多，故选择B液体装入暖手袋中作为供热物质效果更好。
【训练9】
如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器分别装入质量和初温均相等的A、B两种液体，用相同的酒精灯加热。
(1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 （选填“液体升高的温度”或“加热时间”）比较。
(2)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A、B两种液体，在吸收相同热量时， 液体升高的温度较高， 液体的比热容较大。（均选填“A”或“B”）
(3)在对实验进行反思时，他们认为原方案有缺点，因此改进方案并设计了图丙所示的装置。与原方案相比，该方案具有的优点是 。（答出一点即可）
【答案】(1)加热时间
(2)B A
(3)更好的控制加热时间相同时两种液体吸收的热量相等
【解析】（1）在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中，物体吸收的热量是无法直接观察出来的，是通过加热时间长短来反映两种液体吸收热量的多少。
（2）[1]由乙图可知，加热相同时间5min即吸收相同热量时，A、B液体升高的温度分别为ΔtA=30℃-10℃=20℃，ΔtB=50℃-10℃=40℃
可见，B液体升高的温度较高。
[2]A、B两种液体的质量相等，加热相同时间吸收的热量相等，升高温度分别为ΔtA=20℃，ΔtB=40℃
根据Q=cmΔt可得，cAmAΔtA= cBmBΔtB，代入数据可得cA=2cB，即A液体的比热容较大。
（3）由图丙所示实验可知，实验用同一烧杯用“水浴法”对A、B两种液体同时加热，用同一热源加热，可以更好的控制加热时间相等，确保两种液体在相等时间内吸收的热量相等。
【训练10】
如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。
(1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。实验时，应该控制两个玻璃杯中装的两种液体 （选填“质量”或“体积”）相同。
(2)实验中可通过 （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反应物质吸收热量的多少。
(3)假设、两种液体中有一种是水，则 （选填或）是水；水的比热容为，则另一种液体的比热容是 。
【答案】(1)秒表 质量
(2)加热时间
(3)a
【解析】（1）[1]使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。
[2]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，应该控制两个玻璃杯中装的两种液体质量相同。
（2）实验中可通过加热时间反映物质吸收热量的多少，加热时间长表示吸收热量多，这是科学探究中常见的转换法。
（3）[1]分析图乙可知，升高相同的温度，a加热时间长，a的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和升高的温度相同时，a吸热多，故a液体是水。
[2]由图乙可知，两种液体升高相同的温度时，即从10℃都上升到30℃时，a需要的加热时间为6min，b需要的加热时间为3min，因实验中通过加热时间反映吸收热量的多少，因此
由可知，当质量和升高温度一定时，比热容与吸收的热量成正比，即
所以则另一种液体的比热容是
【训练11】
为研究水和煤油的吸热能力，小明用如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行验探究：
时间/ min 0 2 4 6 8 10
水/℃ 5 7 10 15 25
煤油/℃ 5 9 15 25 35 45
(1)实验前，小明应选取初温和质量 （选填“相等”或“不等”）的水和煤油进行实验；
(2)在安装实验装置时，应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序。检查装置时发现图乙装置中存在的一处错误是 ；
(3)改正装置后开始实验，加热过程中用玻璃棒不断地搅拌是为了使水和煤油 ；
(4)小明每隔2min读取一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表格中，其中第8min时水的温度如图丙所示，其示数为 ℃；
(5)实验中，用 间接反映水和煤油吸热的多少，通过比较 （前两空均填“加热时间”和“温度变化”） 的多少来判断水和煤油吸热能力的强弱的。分析数据可知， （选填“水”或“煤油”） 的吸热本领更强；
(6)根据表格数据可知，煤油第8min的内能 （选填“大于”“小于”或“等于”）第10min的内能；
(7)根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）,煤油的比热容是 J/（ kg·℃）；[]
(8)实验结束后撤去酒精灯， 的温度下降得慢，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋作为供热物质，则应该选择 （均选填“水”或“煤油”）。
【答案】(1)相等
(2)自下而上 温度计玻璃泡与容器底部接触了
(3)受热均匀
(4)20
(5)加热时间 温度变化 水
(6)小于
(7)不相同 2.1×103
(8)水 水
【解析】（1）根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验前，小明应选取初温和质量相等的水和煤油进行实验。
（2）[1]要用酒精灯的外焰加热，在安装实验装置时，应按照自下而上的顺序。
[2]检查装置时发现图乙装置中存在的一处错误是温度计玻璃泡与容器底部接触了。
（3）改正装置后开始实验，加热过程中用玻璃棒不断地搅拌是为了使水和煤油受热均匀。
（4）小明每隔2min读取一次水和煤油的温度，将实验数据记录在表格中，其中第8min时水的温度如图丙所示，其示数为20℃。
（5）[1][2]根据转换法，实验中，用加热时间间接反映水和煤油吸热的多少，通过比较温度变化的多少来判断水和煤油吸热能力的强弱的。
[3]分析数据知道，加热相同时间，水升温慢，水的吸热本领更强。
（6）从8-10分钟，煤油吸热升温，内能变大，故煤油第8min的内能小于第10min的内能。
（7）[1]根据表格数据知道，加热相同时间水升温慢，据此推理，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，水加热时间长，故水吸热多，即吸收的热量不相同。
[2]加热10分钟（吸热相同），水升高的温度为
25℃-5℃=20℃
煤油升高的温度为
45℃-5℃=40℃
由知道，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度之积为一定值，升高的温度与比热容成反比，煤油的比热容是
（8）[1][2]水的比热容大，实验结束后撤去酒精灯，相同时间放热相同，水的温度下降得慢，利用该特性小明选其为暖手袋的供热物质。
1．（2024·黑龙江齐齐哈尔）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
【答案】停表 加热时间 质量 升高的温度 B 66 水
【解析】（1）[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间，因此缺少的实验器材是秒表。
（2）[2]实验中用两个相同的电加热器加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
（3）[3][4]根据比较不同物质吸热能力的两种方法可知，实验中要控制不同物质的质量相等，即实验中应量取质量相等的水和煤油，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
（4）[5]使用温度计测量液体的温度时，视线要与液柱的上表面相平，故B正确。
[6]由图3可知，温度计的分度值为1℃，此时是零上，因此温度计示数为66℃。
（5）[7]由表格中数据可知，水和煤油加热相同的时间，水升高的温度较低，说明水的吸热能力更强。
2．（2023·辽宁鞍山）小明为比较“不同物质吸热的情况”设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度；
（1）组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装；
（2）实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大液体内能的；
（3）此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少；
（4）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃；
（5）根据实验数据小明绘制出的温度—时间图象如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
【答案】自下而上 质量 热传递 加热时间的长短 33 B
【解析】（1）[1]实验时要用酒精灯的外焰加热，故组装器材时，先安装酒精灯，应按照自下而上的顺序依次安装。
（2）[2][3]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过热传递方式来增大液体内能的。
（3）[4]实验中运用转换法，通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。
（4）[5]由乙图可知，温度计分度值为1℃，加热一段时间后，液体B的温度为33℃。
（5）[6]根据绘制出的温度—时间图象可知，升高相同的温度，B加热时间长，B的吸热能力强，比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
3．（2023·湖南益阳）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。
（1）小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是 ；
（2）更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水 （选填“大”或“小”）；
（3）比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是 （请写出一条）。
【答案】盛水烧杯中温度计的玻璃泡接触了烧杯底 小 见解析
【解析】（1）[1]根据小组的实验装置可知，其中一处明显的错误是水中温度计的玻璃泡接触了杯底。
（2）[2]更正错误后，加热相同的时间，则水和沙石吸收的热量相同，沙石升高的温度比水多，说明沙石的吸热能力弱，即沙石的比热容比水小。
（3）[3]比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是：各小组所用水（沙石）的质量不一样；各小组水（沙石）的初温不一样；各小组的酒精灯不完全相同；各小组记录温度变化的时间间隔不一样。
4．（2023·黑龙江绥化）如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表：
物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃
水 20 4 30
煤油 20 4 40
（1）实验中利用相同规格的电加热器给水和煤油加热，需要控制水和煤油的 （选填“质量”或“体积”）相等；
（2）本实验是通过比较 来反映水和煤油吸热能力的强弱；分析数据可知 （选填“水”或“煤油”）的吸热能力较强；
（3）若实验中水的质量是200g，加热4min，水吸收的热量为 J；
（4）汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水 的性质。
【答案】质量 水和煤油升高的温度 水 8.4×103 比热容大
【解析】（1）[1]由于物质吸热多少与质量有关，所以比较水和煤油的吸热能力，需要控制水和煤油的质量相等。
（2）[2]由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量，利用转换法，通过比较水和煤油升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱；
[3]分析数据可知，质量相同的水和煤油加热相同的时间，吸收相同的热量，水的温度升高的较慢，表明水的吸热能力较强。
（3）[4]水吸收的热量为
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg·℃）×200×10-3kg×（30℃-20℃）=8.4×103J
（4）[5]汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水比热容大的性质，在质量相同、升高的温度相同的情况下，水吸收的热量较多，降温效果较好。
5．（2023·四川泸州）小明学习了比热容知识后，想比较A、B两种未知液体的比热容大小，进行如下实验：
（1）找来两个带保温层的相同电热杯，不计与外界发生的热传递，如图甲所示；
（2）将 相等的A、B两种液体分别倒入两个电热杯中，然后将两种液体均加热到60℃；
（3）将长时间处于室温的两个完全相同的铜块，分别浸没在两种液体中，盖好盖子；
（4）经过一段时间，温度计示数稳定后，A液体中温度计示数如图乙所示，则A液体温度降为 ℃，B液体温度降为53.0℃；
（5）分析可知， 液体放出的热量多， 液体的比热容较大。
【答案】质量 56 A A
【解析】（2）[1]比较A、B两种未知液体的比热容大小，根据控制变量法可知需要控制两液体的质量相等。
（4）[2]由乙图可知，A液体温度降为56℃，则A液体则铜块的末温为56℃。
（5）[3][4]B液体温度降为53℃，则B液体中铜块的末温为53℃，铜块的初温相同，根据Q=cmΔt可知，A液体中铜块吸收的热量较多，则A液体放出的热量多；即
cAmΔtA>cBmΔtB
代入数据可得
cAm(60℃-56℃)>cBm(60℃-53℃)
整理可得cA>cB，所以A液体的比热容较大。
6．（2023·云南）夏天，进入被烈日暴晒的车内会感觉闷热，但黑色和白色车内的闷热程度不一样。小明猜想黑色材料的吸热效果比白色材料的好。他利用规格和材质相同的黑色、白色卡纸各1张，相同的空矿泉水瓶2个，相同的温度计2支，橡皮泥若干进行实验。他先用白色和黑色的卡纸以相同的方式分别将两个矿泉水瓶包裹起来；再将2支温度计分别插入2个矿泉水瓶中，让温度计露出瓶口一段长度以方便读数，用橡皮泥密封住瓶口。接下来的操作是： 。通过实验数据分析可得结论：如果 ，则说明黑色材料的吸热效果较好。
【答案】见解析 包裹黑色卡片的矿泉水瓶中的温度计示数较大
【解析】[1][2]为了验证黑色材料的吸热效果比白色材料的好，小明先用规格和材质相同的白色和黑色的卡纸以相同的方式分别将两个相同的矿泉水瓶包裹起来；再将2支相同温度计分别插入2个矿泉水瓶中，让温度计露出瓶口一段长度以方便读数，用橡皮泥密封住瓶口，接下来的操作是：先记录此时两支温度计的示数，然后每隔10min记录两支温度计的示数，一个小时后对数据进行分析整理，若包裹黑色材料的矿泉水瓶的温度计最终的示数较大，即相同时间内温度的变化较大，说明吸收的热量较多，则说明黑色材料的吸热效果较好。
7．（2023·四川广元）某实验小组用如图所示的实验装置比较a、b两种液体的吸热情况，甲、乙两装置使用规格相同的电加热器、玻璃杯、温度计，两玻璃杯内的液体质量和初温都相同。实验中记录的数据如下表：
记录次数 1 2 3 4
升高的温度（℃） 5 7.5 10 12.5
加热a的时间（min） 2 3 4 5
加热b的时间（min） 1 1.5 2 2.5
（1）分析表中数据可得：质量相等的液体a和液体b，升高相同的温度，a吸收的热量 b吸收的热量（选填“”“”或“”）；
（2）本实验运用的物理学研究方法主要有 和转换法。
【答案】 控制变量法
【解析】（1）[1]分析表格可知，质量相等的液体a和b，升高相同温度时，a液体需要的加热时间更长，a液体吸收的热量多，即a吸收的热量大于b吸收的热量
（2）[2]实验中为了比较a、b两种液体的吸热情况，控制了加热器的规格相同、用于加热的液体质量相同、初温也相同，比较两种液体升高相同的温度时所需要的加热时间，所以实验中用到控制变量法。两种液体吸收热量的多少可以通过加热时间的长短来比较，所以还用到了转换法。
8．（2022·内蒙古包头）利用如图（a）所示的实验装置比较不同物质的吸热能力。
（1）实验时，选取质量 、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液体温度升高，这是通过 方式来增大内能的。
（2）根据实验数据绘制的温度随时间变化关系如图（b）所示，分析可知， 液体的吸热能力更强。
（3）实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】相等 热传递 乙 不变
【解析】（1）[1]实验时，根据控制变量法的需要，选取质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热相同的时间，通过比较两种液体的温度变化，来比较两种液体的吸热本领。
[2]加热时烧杯壁吸收酒精灯的热量，再把热量传递给液体，液体温度升高，这是通过热传递的方式来增大内能的。
（2）[3]由乙图可知，加热相同时间，相同质量的两种液体吸收相同的热量时，甲液体的温度变化较大，由此可知甲的吸热能力较差，乙液体的吸热能力更强。
（3）[4]热值是燃料的一种性质，不随质量的变化而变化，因此实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值不变。
9．（2022·湖南岳阳）图甲是“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
（1）两支试管里水和煤油的质量 （选填“相同”或“不同”）；
（2）相同时间内，水吸收的热量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；
（3）由图乙可知， 的吸热能力更强。
【答案】相同 等于 水
【解析】（1）[1]根据控制变量法，比较不同物质的吸热能力试验中,用相同的加热装置，对质量相同、初温相同的水和煤油进行加热。
（2）[2]比较不同物质的吸热能力实验中，用加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少，所以同时间内，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。
（3）[3]由乙图可知，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的温度变化大，根据可知，水的比热容大，即水的吸热能力更强。
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