《三、物质的比热容》习题
一、选择题
1．小明根据所学的物理知识并结合下列表格中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（ ）。
A．寒冬季节盛有水的水缸放在室外不可能破裂
B．标准大气压下，铝在660℃时一定处于固液共存状态
C．体积相等的铁球和铝球，如果它们的质量相等，铁球可能是实心的
D．质量相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多
2．用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为（ ）。
A．2.1×103J／(kg·℃)
B．4.2×103J／(kg·℃)
C．1.2×103J／(kg·℃)
D．条件不足，不能确定
二、填空题
3．国家“西气东输”工程正源源不断地向我市输送清洁能源——天然气，天然气燃烧时，可以将__________能转化为内能，已知天然气的热值为4×107J/m3，则每输送100m3的天然气，完全燃烧后就相当于向我市输送了_____________J的能量。
4．鄄城温泉度假村利用地热水供房间洗浴用水，请计算质量为100kg的地热水，温度从70℃降低到20℃，放出的热量是 J(c水=4.2×103J／(kg·℃)。
5．潍坊白浪河湿地公园建成后，水域面积大大增加，不仅起到了美化绿化作用，提升了城市形象，而且改善了周边生态环境，附近居民明显感觉到昼夜温度差变小了，请你运用所学物理知识，做出简要的解释 。
6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择 两图进行实验；
(2)水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，它的物理含义是 ；
(3)酒精的热值为3.0×107J／kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为 J。
7．汽车发动机用水冷却是因为水的 大；划玻璃的刀头镶嵌有金刚石是因为金刚石的 大。
8．如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中 图是做过冲程， 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。
9．从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高，这是因为 （选填“”做功或“热传递”）使铝件的内能增加了。已知某铝件加工之前的温度是25℃，加工之后的温度是100℃，如果要让加工后的质量为2kg的铝件【C铝=0.88×103J／（kg·℃）】温度冷却到加工前的温度，则该铝件需要放出 J的热量。
10．单缸四冲程柴油机，做功冲程将 能转化为 能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。
11．汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的比热容较 ；若发动机水箱贮有10kg水，当水温升高10℃时，水吸收的热量是 J（水的比热容为4.2×103J/kg℃）。
12．如图（甲）所示，炒菜时，燃料燃烧，将化学能转化为_______能；如图（乙）所示，在海边海滩，我们经常发现，沙子滚烫，而海水依旧冰爽，这主要是因为海水的__________比沙子大。
三、计算题
13．人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克。已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，弓长为s=0.25米，人拉弓的力为16牛顿，木头比热c=2×103 焦/（千克·℃），室温为20℃，问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？
14．福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路，这种公交车比普通公交车节能30%以上，百公里仅消耗柴油26kg，这些柴油完全燃烧放出的热量是多少？（柴油的热值q＝3.3×107J/kg）
参考答案
1、D
2、A
3、化学，4×109
4、2．1×104
5、水域面积增大，蓄水量增多，又因为水的比热容较大，所以在吸收或放出同样热量的情况下，温度变化小。
6、(1)甲、乙，甲、丙
(2)lkg水温度升高(降低)1℃所吸收(放出)的热量为4.2×103J
(3)3.0×105
7、比热容，硬度
8、乙，甲
9、做功，1.32×105
10、内，机械，惯性
11、大， 4.2×105
12、内，比热容
13、（1）W=2Fs=2×16N×0.25m=8J
（2）∵Q=cm△t，即25%W= cm△t
∴
（3）
14、解：Q放=mq=26kg×3.3×107J/kg=8.85×108J。
《三、物质的比热容》习题
一、选择题
1．株洲沿江风光带有一段人造沙滩，在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚，而站在湘江边得浅水滩处却感觉到凉爽。形成这种现象的原因，下面解释正确的是（ ）。
A．沙子的密度小，水的密度大 B．沙子的密度大，水的密度小
C．沙子的比热容大，水的比热容小 D．沙子的比热容小，水的比热容大
2．在科学探究中，常把直接测量有困难的量转换成便于测量的量来研究．这种方法称之为转换法，例如在探究物质吸热升温的属性时，沙子和水吸收热量的多少不便直接测量，可以通过测量加热时间的长短来比较吸热的多少，下述实验中采用了转换法的是（ ）。
A．在探究影响动能大小的因素时，动能大小的比较方法
B．在探究阻力对物体运动的影响时，推理出物体不受阻力时的运动状态
C．在探究串联电路电流特点时，换用不同灯泡及改变电源电压，多次实验
D．在探究压力对滑动摩擦力的影响时，保持接触面粗糙程度不变，改变压力
二、填空题
3．城市中修建人工湖，不但可以美化生活环境，而且能有效调节其周围环境的气温，这是由于水的 大，．在同样受热或冷却时，温度变化 (选填“大”或“小”)的缘故。
4．水的比热容较大，生活中，我们常用水来加热或散热，例如：冬天常用热水袋取暖，把质量为2Kg，温度为90oC的热水装入热水袋中，到温度降为30oC的时候，这些水放出了 J的热量；如果用相同质量，相同温度的沙来取暖，沙会冷得 （填“快些”或“慢些”）。【C水=4.2×103J/（kg·oC）】
5．王磊家最近开通了天然气，细心的他发现同样条件下烧开同一壶水比过去用液化气所用时间短了，这主要是由于两种燃料的 不同；若现将1.5kg初温为20℃的水烧开（标准大气压下），需要吸收的热量为 J。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
6．今年3月11日，日本大地震引发核岛核泄漏，为了给泄露的核反应堆降温，向其内部注入大量的水，这是利用水的 较大的性质。目前，核能在许多经济发达国家已经成为常规能源，它属于 （填“可再生”或“不可再生）能源。
7．在观察水沸腾的实验中，烧杯中装入100mL水，其质量是 Kg。已知水的比容是4.2×103 J/（kg?℃），在标准大气压下，将这些水从20℃加热到沸腾，需要吸收 J的热量。水沸腾后，继续加热，开水的温度 （升高/不变）。
8．汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质；如果散热器中装有10kg的水，在温度升高20℃的过程中，水吸收的热量是 J；这些热量相当于完全燃烧 kg的天然气放出的热量。（天然气的热值q=8.4×107J/kg，水的比热容C水=4.2×103J/(Kg·℃)）
9．一个塑料瓶装有500ml水，则所装水的质量为＿＿＿＿g，把它放置在太阳底下1小时后，水温由10℃升至30℃，水吸收的热量为＿＿＿＿J。
10．某电热水壶的铭牌如表所示，当此电热水壶正常工作时，用时8分钟将额定容量的水在一个标准大气压下从20℃加热到沸腾，水吸收的热量为 J，消耗的电能为 J。此电热水壶的效率为 。（c水= 4.2×103J/(kg·℃)）
型号
WS-1217
额定电压
220V
额定功率
1200W
额定容量
1.2L
11．如图所示为冬天人们常用的一种电热暖手宝，其内部液体通常采用水，这是利用水的 的属性，使保暖时间更长。当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃，需要吸收的热量为 J，该电热暖手宝正常工作时功率为600W，不计热量损失，产生这些热量需要的时间为 秒。为了使用时更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是 （选填“串联”或“并联”）起来使用的。[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
三、计算题
12．一瀑布高70m，水从瀑布顶上流下，假设水的重力做的功全部转化为内能，其中60％被水吸收，水温能升高多少摄氏度？（C水=4.2×103J/(kg·℃) g=10N/kg）
13．质量为0.5千克的铝块温度升高了40oC，求铝块吸收的热量Q吸【C铝= 0.9 ×l03焦／（千克·℃）】。
14．某太阳能热水器中装有质量为50kg的水，在阳光照射下，该热水器中水的温度从25℃升高到45℃.求这些水吸收的热量。（水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
参考答案
1、D
2、A
3、比热容 ，小
4、5.04×103 ，快些
5、热值 ，5.04×105
6、比热容，不可再生
7、0.1，3.36×104，不变
8、比热容 ，8.4×105 ，0.01
9、500 ，4.2×104
10、4.032×105， 5.76×105 ,70％
11、比较容较大，1.68×105，280，并联
12、mghη=cm?t
?t===0.1℃
13、Q=cm?t=0.9 ×l03J/（kg·℃）×0.5kg×40oC=1.8 ×l04J
14、Q吸=cm?t=4.2×103J/(kg·℃×0.05kg×20℃=4.2×103J
《三、物质的比热容》教案
一、教学目标
（一）知识与技能
1、了解比热容是反映物质属性的物理量。
2、尝试用比热容解释简单的物理现象。
（二）过程与方法
1、学会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。
2、学会用控制变量法进行科学探究。
（三）情感态度与价值观
1、学会交流与讨论，培养学生的团队精神。
2、有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
二、教学重难点
（一）教学重点
理解比热容的含义、单位，知道比热容是物质的物理属性。
（二）教学难点
理解实验的设计原理，会自己设计实验方案。
三、教具
铁架台、铁圈、易拉罐、温度计、烧杯、酒精灯、沙子、水、石棉网、搅棒、细线 火柴等。
四、教学过程
新课导入：
举例：
1、夏天赤脚在海边的沙滩上，觉得沙子很烫，而跳进海里时，觉得海水很凉。
2、新疆地区“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。
提问：你能提出类似的问题吗？
学生回答。
提问：你知道为什么吗？要想解决这类问题，需要学习比热容的有关知识。
新课讲解：
一、比热容
提出问题：
同学们能根据刚才列举的现象提出问题吗？
学生：为什么不同的物体在同一时刻的温度不一样呢？
为什么沿海地区和内陆地区的气候的变化规律不一样呢？
猜想与假设：
你能根据你已有的知识和经验提出猜想吗？
学生：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。
可能是水蒸发吸热的缘故。
设计实验：
同学们提出了许多猜想，那如何验证你们的猜想呢？只有通过实验来检验。
下面请同学们设计实验来验证你们的猜想。
实验前提：如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相等。
学生方案：
加热相同时间，观察相同质量的沙子和水升高的温度是否相同。
观察相同质量的沙子和水升高相同的温度所需的时间是否相同。
进行实验与收集证据：
实验注意点：
1、一定要在烧杯下垫石棉网，以便受热均匀，不烧坏烧杯。
2、在用搅棒搅拌沙子或水的过程中，不要用力太大，以免损坏烧杯或温度计。
3、沙子受热时温度升高很快，组内同学一定要配合好，及时计下相关数据。
分析与结论：
质量相等的沙子和水升高相同温度时，沙子比水需要的时间短；由此可知，升高相同温度时沙比水吸收的热量少。这说明：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量不同。
通常，我们把单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收或（放出）的热量叫做这种物质的比热容。进一步的研究表明，同种物质比热容相同，而不同的物质的比热容一般不同。所以，比热容是物质的物理属性。
比热容的单位是焦/（千克℃），符号为J/（kg℃），读做：焦耳每千克摄氏度。
水的比热容最大。
交流与讨论：
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？
二、热传递过程中吸收或放出的热量
物体质量m，初始温度t0，末温度t，比热容c。
当温度升高时，物体吸收的热量：Q吸=cm（t-t0）。
当温度降低时，物体放出的热量：Q放=cm（t0-t）。
课件30张PPT。三、物质的比热容思考下列问题：（1）一般来说，物体吸热温度怎样变化？物体放热呢？（2）烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗？
（3）把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗？
（4）某种物质升温时吸收热量的多少可能跟哪些因素有关呢？某种物质在温度升高时所吸收的热量多少，可能跟物质的质量有关，跟升高的温度有关。（5）在吸收和放出的热量相同的条件下，不同的物质，升高或者降低的温度是否相同？热凉快夏天，白天在游泳池中午，沙子很烫而海水很凉。凉烫 傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快的缘故。一、提出问题二、作出猜想三、设计实验1、如何使水和沙子温度升高？
2、如何比较水和沙子哪个升温更快？可以有几种比较方法？信息快递如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同3、你打算用哪种方法验证猜想？方法一： 在加热时间（吸收热量）相同的情况下，观察物体升高的温度是否相同。方法二： 观察物体升高相同的温度所需要的时间（吸收热量）是否相同。两种方法在实验效果上是一致的。
我们选择“观察物体吸收相同热量所升高的温度是否相同”.设计记录表格加热时，使用玻璃棒不断搅拌，目的是：
使沙子和水受热均匀。四、进行实验水的温度加热相同时间后吸收相同热量时，谁升温更快？
如果要升高相同的温度谁需要的时间更长？沙子的温度质量相等的沙和水升高相同温度时，沙比水需要的时间_____（长/短），升高相同温度时沙比水吸收的热量____（多/少），这说明：
质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量____（相同/不同）。短少不同五、分析与论证 我们把单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。符号：c。比热容常用单位： 焦耳/(千克· ℃)单位符号： J/(kg · ℃)读作： 焦耳每千克摄氏度由实验可知，同种物质比热容是 的，不同物质比热容一般 。
比热是物质的一种属性。不同一定分析比热表，可以找出哪些规律 ？ J/(kg · ℃)水的比热是___________
它的物理意义是:___________
__________________________4.2×103J/(kg · ℃)(降低) 1℃,吸收(放出)热量4.2×103J5千克的水要温度升高10 ℃,要吸收多少热量? __________ 一千克的水每升高2.1×105J热量的计算热传递过程中吸收和放出的热量吸收的热量 = 比热容×质量
×升高的温度公式：Q吸=cm（t-t0）1、吸收热量的计算公式放出的热量 = 比热容×质量
×降低的温度公式：Q放=cm（t0-t）2、放出热量的计算公式小结：吸热公式
Q吸=cm（t-t0）
放热公式
Q放=cm（t0-t）为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？ 因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。六、交流与合作七、评估 小华在互联网上看到一段资料：“据有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定影响，夏天气温将比原来下降2℃左右，冬天气温将比原来升高 2℃左右。”
讨论说明专家们为什么会作出这样的预测？生活·物理·社会1、海陆风的成因2、为什么沿海地区比内陆地区温差小？ 水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？3、水稻育秧1、小明从表中提供的信息中，得出以下几个结论，其中错误的是（ ）A.汽车发动机用水来冷却效果好
B.液体的比热容都比固体大
C.同种物质在不同状态下比热容值不同
D.质量相等的铜和铅，升高相同的温度，铜吸收的热量多 B他们在图12中的A杯装入480g水，在B杯中装入480g煤油，两液体的初温均为20℃．用两个相同的电热器分别给水和煤油加热．表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据 2、某校课外物理兴趣小组的同学准备通过实验探究以下两个问题：①质量相同的不同物质，在温度变化相同时，吸收的热量多少与什么因素有关?②质量相同的不同物质。在吸收相同的热量后，它们的温度变化大小与什么因素有关?(1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量__________。
(2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度________。成功来源于你的继续努力！课件21张PPT。三、物质的比热容海风的成因陆风的成因学习目标：1、通过实验探究，建立比热容的概念2、了解比热容是反映物质吸、放热本领的物理量3、会查物质的比热容表，了解一些常见物质的比热容4、尝试用比热容解释简单的自然现象5、会进行物体吸、放热的简单计算 1、用同样的炉火分别烧一大锅水和一小杯水，加热到相同的温度，谁吸热的时间长？谁吸收的热量多？
2、把一壶水烧热和烧开，哪种情况需要吸更多的热？
说明:物体吸收的热量与（ ）和（ ）有关.质量温度变化活动一：讨论物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？活动二：猜想物体吸收热量的多少除了与物体的质量、物体升高的温度有关外,还与不与其它的因素有关?启发:(1)同种物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量______。相等(2)不同种物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量_____?？活动三：实验方案设计 (1)要研究这个问题,必须保持____和_________相同，_______不同。(2)取两个______的烧杯盛放质量相同的两种液体 (水和煤油)， 用_____的两个电热器给它们加热使它们升高相同的温度,看它们所用的时间的长短。 不同物质,当它们质量相同、让它们升高相同的温度时，它们吸收的热量___?质量升高的温度物质相同相同水煤油活动四：实验30℃30℃10℃10℃2min4min结论:(1)吸收相同的热量,煤油升高的温度比水的高(2)升高相同的温度,吸收的热量不等,水吸收的热量多.问题：如何科学地比较不同物质的这种特性呢？小结 一:物体吸收热量的多少还与物质的种类有关. 要在相同条件下比较，即必须让质量相同，温度升高也相同.类比密度的定义方法，用比值定义法给比热容下定义。 表（一）采用“相同体积比较质量”，即用相同体积比质量，从而引入密度这一反映物质特性的物理量。表（二）质量都取单位质量（1kg），温度都取升高1℃，比较起来最为方便。一、比热容(1)比热容的定义:
单位质量(1Kg)的某种物质在温度升高(或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容.
(2)比热容｛单位符号：J/(Kg·℃)
｛表示符号:c
｛读法：焦耳每千克摄氏度
小结二: （1） 物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
（2）对某种确定的物质来讲,比热容是一个确定的数值,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
（3）可以用比热容来鉴别物质的种类。(4) 水的比热容为:_________________其物理意义:
_________________________________________. 4.2X103J/(kg.0c)1千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为4.2X103焦耳查比热容表回答下列问题:1.哪种物质的比热容最大?它为多少?3.每种物质都有它的比热容,水与冰的比热容是否相同?4.同种物质的比热容相同,不同种物质的比热容不同.物质的比热容由____________来决定.2.砂石的比热容是多少?它表示什么意思?物质的种类5.用比热容解释简单的自然现象问题①
新疆有句谚语：
“早穿皮袄午穿纱
怀抱火炉吃西瓜”
你能说出它的道理吗？ 答：这是因为在同样受热和冷却，即吸热或放热相同时，水的比热容大，温度变化小；砂石的比热容小，温度变化大。 问题②:沿海地区及我国东南部白天和晚上的气温变化____,而在沙漠地区及我国西北部昼夜气温变化____.为什么？
不大较大练习一下1、烧杯中装有酒精，现用去一半，则剩余酒精的下列物理量中，发生改变的是（ ）
A.质量 B.密度
C.比热容 D.沸点 A2、新疆民谣“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。” 反映了当地昼夜的温差较 （大/小），从比热容角度来看，这是由 。大砂石的比热容较小二、热传递过程中吸收或放出的热量1千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为_____焦。
10千克的水在温度升高1摄氏度时所吸收的热量为_____焦。
1千克的水在温度升高10摄氏度时所吸收的热量为_____焦。
10千克的水在温度升高10摄氏度时所吸收的热量为____焦。说明:物体吸收的热量与质量成正比,与升高的温度成正比,还与物质的种类有关。得出：Q吸=cm(t-t0)1千克的水在温度降低1摄氏度时所放出的热量为_____焦.
10千克的水在温度降低1摄氏度时所放出的热量为_____焦.
1千克的水在温度降低10摄氏度时所放出的热量为_____焦
10千克的水在温度降低10摄氏度时所放出的热量为____焦得出:Q放=cm(t0-t)Q吸：物质吸收的热量 Q放：物质放出的热量
C: 物质的比热容 m：物体的质量
t0：物体原来的温度（初温） t：物体后来的温度（末温）
Δt：变化的温度 Δt=t-to
例1、质量为10kg的水温度从25℃升高到65℃，水吸收了多少热量？ 例2、质量为2kg的沸水（100℃），温度降低了60℃，水放出了多少热量？解：Q吸=cm(t-t0)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ╳10kg ╳（65℃-25℃）
＝1.68╳106J
答：水吸收了1.68╳106J热量解：Q放=cm(t0-t)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ╳2kg ╳60℃
＝5.04╳105J
答：水放出了5.04╳105J热量例题鉴赏：例3、质量是1kg的铝壶内装有25℃的3kg水在一个标准大气压下将水烧开。壶和水共吸收了多少热量？解：铝壶吸热
Q吸1=c1m1(t-t0)
＝0.88╳103J/(kg.℃) ╳1kg ╳(100℃－25℃）
＝6.6╳104J
Q吸2=c2m2(t-t0)
＝4.2╳103J/(kg.℃) ╳3kg ╳(100℃－25℃）
＝9.45╳105J
Q吸＝ Q吸1＋ Q吸2＝ 6.6╳104J＋9.45╳105J
＝1.011╳106J
答：壶和水共吸收了1.011╳106J的热量。再见！
