第二节
物质的比热容（1）
编审人：刘仁坤
【学习目标】
1、知道水的比热容最大的特点及应用；
2、会利用比热容解释简单的自然现象；
3、熟练利用热量公式进行简单计算．
【重点难点】
重点：热量的计算；
难点：根据水的比热容大这一特性解释有关的简单现象．
【自主学习、夯基寻困】
1．水的比热容的特点及应用
【知识点的认识】
水的比热容较大，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用．这个应用主要考虑两个方面，第一是一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节气候；第二是一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖．作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量，用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面，由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候．夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的人们又不觉得特别冷．
【命题方向】
第一类常考题：
沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小．这是因为（ ）
A．水的密度比沙石的密度小
B．水的比热容大于沙石的比热容
C．水的热量大于沙石的热量
D．水的传热本领比沙石的传热本领差
第二类常考题：
夏天，海边的昼夜温差小，这是因为水的比热容较大．下列现象中不能反映水的这一特性的是（ ）
A．汽车发动机的冷却循环系统用水做工作物质
B．春天的夜晚，农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
C．炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D．城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
2．比热容解释简单的自然现象
【知识点的认识】
如为什么海水与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升温慢；没有日照时，海水降温比沙子降温慢．
【命题方向】
例1：下列能用比热容解释的事实是（ ）
A．用力搓手后双手发热B．吐鲁番地区昼夜温差较大
C．堆积的种子受潮升温D．生石灰加水温度骤然升高
例2：在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的，这是为什么？
【合作探究、互助解惑】
3．热量的计算
【知识点的认识】
物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=
；
物体的温度降低时放出的热量为：Q放=
；
式中的c为物体的比热容，m为物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度．
若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），那么，物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=
．
【命题方向】
第一类常考题：
铜的比热容是铅的比热容的3倍．质量相同的铜块和铅块，若它们升高的温度之比为1：2，则它们吸热之比为（ ）
A．2：3
B．3：2
C．6：1
D．1：6
第二类常考题：
为了利用太阳能资源，节约经营成本，崇左市某大型宾馆在楼顶安装了10台相同的太阳能热水器，每台热水器的水箱容积为200L．在夏季光照条件下，一满箱15℃的水经白天太阳能加热，温度可达到65℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为8.4×107J/kg．求：
（1）10台热水器装满水时，温度从15℃升高到65℃吸收了多少热量？
（2）若这些热量由完全燃烧的天然气提供，需要多少千克天然气？
（3）第三类常考题：
上海世博会的主题是“城市，让生活更美好”．为了倡导低碳生活，太阳能热水器被广泛应用于现代生活．
下表提供的是一装满水的太阳能热水器在太阳照射下的相关信息：
太阳照射时间/h
太阳能转换为水的内能的效率
热水器最大水容量/L
10
50%
100
水升高的温度/℃
水的比热容[J （kg ℃）﹣1]
水的密度/（kg m﹣3）
60
4.2×103
1.0×103
注：1L=10﹣3m3
请根据上表信息，通过计算回答问题．
（1）热水器中水的质量为
kg；
（2）热水器中的水需吸收的热量为
J；
（3）热水器平均1h所接收的太阳能约为
J．
【同步演练、拓展提升】
1．下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（ ）
A．夏天．在地上洒水会感到凉快
B．北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C．海边昼夜温差变化比沙漠中小
D．生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
2．汽车发动机用水做冷却剂，这是利用了水的比热容
的性质，一杯水倒出一半后，剩下水的比热容
（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
3．我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧产生的热量带到房屋中供人们取暖，这是利用了水的
的性质；现有2kg的煤油吸收了4.2×104J的热量后，它的温度将变化
℃．[c煤油=2.1×103J/（kg．℃）]
4．水稻是喜温植物，春季育秧时，农民通常在傍晚向秧田灌水，早晨再将水放出，以防霜冻，这是因为水的
较大，当气温降低时，水能放出较多的热量，如果某秧田中水的温度降低了2℃，放出了3.36×107J的热量，则该秧田内的水的质量为
kg．[已知c水=4.2×103J/（kg．℃）]
5．把一质量为50g温度为108℃的某金属球，投入到100g的初温为30℃水中，金属的比热为0.42×103J/（kg ℃）求：
（1）不计热量的损失，它们达到热平衡后共同的温度是多少？
（2）从开始投入水中到热平衡的过程中，金属球放出的热量是多少？第二节
物质的比热容（1）
编审人：刘仁坤
【学习目标】
1、理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性；
2、通过实验探究不同物质的吸热能力建立比热容的概念；
3、理解比热容的物理意义及水比热容大的应用．
【重点难点】
重点：探究比热容的实验；
难点：正确理解比热容的概念．
【自主学习、夯基寻困】
1．比热容的概念
【知识点的认识】
（1）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的
．
比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质．
（2）比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是
，读作焦每千克摄氏度．
水的比热容是
．它的物理意义是质量为1kg的水，温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是4.2×103J．
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量和它温度降低1℃放出的热量相等，也是它的比热容．
（3）比热容表
比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热容．物理学中，常把由实验测定的物质的比热容，列成表格，便于查找．
物质
水
冰
酒精
煤油
蓖麻油
汞
比热容/×103J/（kg ℃）
4.2
2.1
2.4
2.1
1.8
0.14
物质
铝
砂石
干泥土
铁、钢
铜
铅
比热容/×103J/（kg ℃）
0.88
0.92
0.84
0.46
0.39
0.13
从表中还可以看出，各物质中，
的比热容最大．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升慢，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．
（4）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．
【命题方向】
第一类常考题：
关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的比热容跟物体的温度有关
C．物体的质量越大，它的比热容越大
D．物体的比热容与温度、质量都没有关系
第二类常考题：
根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是（ ）
物质
比热容[J/（kg ℃）]
物质
比热容[J/（kg ℃）]
水银
0.14×103
沙石
0.92×103
水
4.2×103
冰
2.1×103
A．制作体温计常用水银做介质，原因之一是水银的比热容小
B．北方楼房中的暖气用水做介质，利用了水的比热容大的特性
C．由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好
【合作探究、互助解惑】
2．探究比热容的实验
【知识点的认识】
为了比较水和煤油的吸热能力，小王做了如图所示的实验，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热，并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化，实验数据如下：
液体
质量（g）
初温（℃）
末温（℃）
加热时间（min）
水
300
20
30
12
煤油
300
20
30
6
（1）在此实验中，为比较水和煤油吸热能力的大小，我们可以加热相同的时间，观察
的不同；也可以
．
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和煤油，升高相同的温度时，
吸收的热量多，表明
的吸热能力大．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，
升高的温度更高．
（4）由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短，这种科学方法叫
法．
【同步演练、拓展提升】
1．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B．同种物质质量越大比热容就越大
C．因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂
D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变
2．两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知（ ）
A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同
C．加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D．加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
3．如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油．关于实验，下列说法正确的是（ ）
A．物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B．食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强
C．加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强
D．将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
4．铝的比热是0.88×103J/（kg ℃），它表示的物理意义是
，
若把一铝块切掉一半，则它的比热将
（填“变大”、“变小”或“不变”）
用如图所示的两个相同装置，同时给质量相同的水和铁砂加热，升温较慢的物质是
，因为它的
较大．
6．图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油．
（1）选用两个相同规格的电加热器加热，目的是使水和食用油在相等时间内
．
（2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和
．
（3）图2中能合理反映该实验结果的图象是
（选填“甲”“乙”或“丙”）．
7．利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”．操作如下：
（1）在两烧杯中分别装入初温度相同且
相等的沙子和水．
（2）用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为
℃．根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示；
（3）实验中，是通过比较
来间接反映沙子和水吸收的热量；
（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是
；若使两者升高相同的温度，则
吸收的热量较多，由此可见，
的比热容较大．
