物理：二、科学探究：物质的比热容同步练习（沪科版九年级）

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沪科版《12.2科学探究：物质的比热容》知能训练及答案
知识*能力练 夯实基础 培养能力
知识点一 研究物质的比热容
1、在探究物质比热容的实验中，我们得到了两个实验论：
不同质量的同种物质，吸收相同的热量，它们升高的温度 。
同质量的不同种物质，吸收相同的热量，它们升高的温度 。
实验中我们采用的方法是：在探究有多个变化因素的问题时，只让其中一个因素发生变化，保持其他因素不变，这种方法叫 。这种研究方法在物理学习中经常用到，例如 。
知识点二 比热容的概念
2、比热是物质的一种 ，比热的单位是 ，读作 。
3、水的比热是 ，它的物理意义是 。
4、下面说法中，错误的是（ ）
A、单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热
B、单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量跟温度升高1℃所吸收的热量相等
C、吸收热量越多的物体，这种物质的比热越大
D、每种物质都有自己的比热，比热是物质的一种特性
5、状态一定的某种物质的比热容（ ）
A、跟它吸收的热量成正比
B、跟它的质量成正比
C、跟它的温度变化成正比
D、是物质的一种属性，大小与上述因素无关
知识点三 会查比热容表
6、下表列出由实验测定的几种物质的比热[×103J/(kg·K)]
物质 比热 物质 比热
水 4.2 干泥土 0.84
酒精 2.4 铜 0.39
冰 2.1 铝 0.88
煤油 2.1 铅 0.13
水银 0.14 砂石 0.92
认真阅读上表，你一定能有所发现。请填出其中的任意三条。
⑴： ；
⑵： ；
⑶： 。
7、小明阅读了下表后，得出了一些结论，其中错误的是（ ）
几种物质的比热容c/[J·(㎏·℃)-1]
水 4.2×103 干泥土 0.84×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
煤油 2.1×103 铅 0.13×103
水银 0.14×103 砂石 0.92×103
A、沿海地区昼夜温差比内陆地区小
B、同种物质在不同状态下，其比热容不同
C、质量相等的铜块和铅块，升高相同的温度，铜块吸热多
D、液体的比热容都比固体大
知识点四 比热容公式的应用
8、将温度是20℃、质量是100g的铜球放到100℃的沸水中继续加热足够长时间，下列说法正确的是（ ）
A、水向铜球传递的温度是80℃
B、水放出的热量小于3.12×103J
C、铜球放出的热量是3.12×103J
D、铜球的温度一定升高了80℃
9、太阳能热水器具有安全、节能、经济和环保等优点，当它吸收太阳能后，水的温度将会________。某太阳能热水器盛有l00kg的水，若水温由20℃升高到70℃，则水箱里的水吸收了________J的热量〔C水＝4.2×103J/(Kg ℃)〕
10、某些液体吸收了2.1×104J 的热量后，其温度由25℃升高到35℃。请你再添加一个适当的条件，使之变成一道求解液体质量的计算题，并解答。
方法*技巧练 巧练方法 事半功倍
方法技巧一 应用比热容公式解题时首先应该通过分析明确谁吸、放热，明确初、末状态。
11、甲、乙两种物质的质量之比是5∶4，降低相同的温度时，放出的热量之比是25∶4，则甲、乙两种物质的比热之比是（ ）
A、1∶5 B、5∶1 C、125∶16 D、16∶125
12、质量为5kg的水温度升高20℃，吸收的热量为 J。若这些热量被子质量为5kg的铜块吸收，则铜块升高的温度 20℃。（填“大于”“小于”或“等于”）
方法技巧二 应用比热容解释实际问题时要明确物体的温度变化和吸、放热。
13、在相同的日光照射下，沙地比水田的温度升高得快，主要是由于（ ）
A、沙地吸收的热量多
B、水田不容易吸收热量
C、水的比热大，在吸收相等的热量后，升高的温度比沙地少，所以水田温度升高得慢
D、沙地和水田的质量不一样
14、“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就已深究到城市暖于郊区。分析城市“热岛效应”的主要原因，一是工厂、交通工具排放出大量的 ；二是建筑群、马路中的砂石、水泥的 小，在相同日照条件下温度上升更明显；三是城市水面小，水的 吸热少；四是楼群林立，难以形成空气 。
方法技巧三 在应用比热容设计实验时，必须明确比热容的相关不变量,有控制变量的意识。
15．为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：
烧杯号 液体 质量／克 初温／℃ 末温／℃ 加热时间／分
1 水 300 20 30 12
2 水 150 20 30 6
3 煤油 300 20 30 6
4 煤油 300 20 25 3
　　（1）分析比较_________（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同．
　?（2）分别分析比较1，2和3，4两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与_________有关系．
综合*创新练 拓展思维 提升素质
能力点一 能计算有关物质的比热容、温度变化或吸放热等简单问题。
16、质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为　　　　　J。这是通过　　　　　　　的方法改变了水的内能。（C水＝4.2×103J/kg K）
17、我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节 能大大减弱周围地区的“热岛效应”．若某一人工湖湖水的质量为1．0× 107kg，水温升高2'C，则湖水吸收的热量为 J·若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石＜c水＝，则砂石升高的温度 2℃(选填“大于”“等于”或“小于”)．
能力点二 会根据设计的实验方案选择、装配实验器材，完成探究实验。
18、根据生活经验，我们猜想：物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关，为了验证猜想，我们制定了两个计划：
A.让研究对象都吸收相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少
B.让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低
⑴实验室准备了两个规格相同的电加热器、两个相同的酒精灯、两个相同的烧杯、两支温度计、手表、铁架台、适量的水和煤油。为了完成实验，还需要 仪器。
⑵能够准确地控制物体吸收热量的多少，是本次实验成败的关键。在提供的热源中，你认为选用 比较合理，理由是 。
⑶从两个计划中，任选一个设计实验记录表格。
能力点三 有对实验数据进行初步评价的能力。
19、为了研究物质的某种特性，某小组的同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时，让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相同）
表一 m1=100g
时间（min） 0 2 4 6 8 10 12 14 16
温度（℃） 36 35 34 33 32 31 30 30 30
降低温度（℃） 0 1 2 3 4 5 6 6 6
表二 m2=200g
时间（min） 0 4 8 12 16 20 24 28 32
温度（℃） 36 35 34 33 32 31 30 29 28
降低温度（℃） 0 1 2 3 4 5 6 7 8
（1）分析比较表一和表二中的数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是 的（填“相同”或“不同”）。
（2）分析比较表一（或表二）中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是： 。
（3）分析比较表一和表二中的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是： 。
（4）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是： 。
20、小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下表所示。
照射时间/min 0 2 4 6 8 10 12
温度/℃ 海水 31.0 31.6 32.1 32.5 32.5 33.0 33.1
沙子 31.0 32.5 33.8 34.8 35.8 36.0 36.3
⑴小明探究的物理问题是什么？
⑵小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图象。如图10—3—1所示，请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图象。
图10—3—1
⑶分析小明探究中惧到的数据或根据数据画出的两个图象，你能得出什么探究结论？
⑷小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”。请你用简略的语言从日常生活或自然中举出一个类似的现象。
21．湛江是一个美丽的海滨城市，气候宜人，昼夜温差小，这是由于海水的比热容比沙石的比热容____________的缘故(填“大”或“小”)．但由于工业和交通每天消耗大量燃料，大部分成为环境热源，城市人口过多、高楼林立等原因，从而使市区温度比乡村温度高，这就是人们常说的_____________效应．近几年来，湛江市区增加了大量绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，某人工湖的湖水质量约为2×107kg，当水温升高20C时，则湖水吸收的热量为__________J，盛夏时节能大大减弱周围地区的上述效应．[水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)]
能力点四 综合应用学科内知识解决实际问题
22、我市在抓好经济发展的同时，还注意抓好生态环境工作，发动群众大量植树造林，森林覆盖率较高，居全国先进行列．植树造林既可提高农民经济收入，又可以优化生态环境，调节气温．据某新闻媒体报道，一万平方米的森林每秒钟吸收的太阳能约为1．2×l05J，如果这些太阳能全部被初温为25℃，质量为50kg的干泥土所吸收，那么可使这些干泥土的温度升高到多少℃ [干泥土的比热容c=0．8×103J／(kg·℃)]
23、牛奶最好在低温环境中存放，否则和容易变质，一只纸盒内装有0.25千克的牛奶，放入电冰箱前的温度为25℃；放入电冰箱的冷藏室后，牛奶的温度降低到5℃，已知牛奶的比热为4.0×10焦/（千克·℃）。在这过程中，牛奶放出的热量为 焦耳。
24、用温度计测温度时，通常测温泡中的测温物质与待测物体间会有热传递发生，以使测温泡和测温物体达到相同的温度。请你说明，测温物质应选择比热容大一些的物质，还是选择比热容小一些的物质呢？为什么？
25、太阳能热水器是通过吸热板，完成把太阳辐射能转化为水的内能的装置．某学校兴趣小组对投射到地面上的太阳辐射功率进行了一次估测(太阳的辐射功率是指单位时间内投射到地面上的太阳辐射能)．他们测得小明家太阳能热水器的吸热板面积是2．5m2，水箱里水的质量是200 kg，并测得太阳光正对吸热板照射875 s，水箱里的水温升高了1℃．若太阳辐射能转化为水的内能的效率是60％，请你计算：
(1)在此时间内，水箱里的水吸收的热量．[c水=4．2×l03J／(kg·℃)]
(2)投射到每平方米吸热板上的太阳辐射功率．
26、太阳能热水器深受广大用户的青睐，图12—2—5是雅典牌太阳能热水器。问：
图12—2—5
（1）与其它形式的能量相比，太阳能具有哪些优点？（写出两点即可）
(2)该热水器注满水时，水的总质量是140kg，如果这些水吸收了2.94 xl07J的太阳能，它的温度会升高多少摄氏度？(C水= 4．2xl03 J／（kg·℃）
答案
1、不同、不同、控制变量法、影响压力的作用效果 2、特性、J/(kg·k)、焦每千克开 4、4.2×103J/(kg·K)、质量为1kg的水温度升高1K所吸收的热量为4.2×103J。4、C 5、D
6、⑴比热是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热；⑵水的比热最大；⑶有个别同种物质，在不同状态下，比热不同；⑷液态物质的比热一般比固体物质的比热大。7、D 8、D 9、升高 2.1×106 10、可补充任一种液体的比热容。
11、B 12、4.2×105、小于。13、C 14、热量、比热容、蒸发、对流。
15、1、3、物质的质量和温度的变化量
16、 4.2×104J 热传递 17、、8.4×1010 大于
18、⑴天平⑵电热器加热、能够准确控制放出热量的多少
⑶
19、⑴不同⑵相同质量的同种物质，温度降低的越多，所放出的热量越多。⑶质量不同的同种物质，降低相同的温度时，质量大的放出的热量多。⑷相同质量的同种物质，降低相同温度时，放出的热量相同。
20、⑴质量相等的海水和沙子吸收相同热量谁温度升高快。（或海水和沙子吸热升温快慢相同吗？）⑵略⑶相同质量的水和沙子，吸收相同的热量，沙子升温快。水和沙子吸热温度变化随时间延长而减小⑷沿海地区昼夜温差变化小，而内陆地区昼夜温差变大。
21、大；热岛；1.68×1011
22、解：设太阳能为Q1，干泥土吸收的热量为Q2，按题意则有：
Q2=1．2 ×105 J Q2=cm(t-t0)
则干泥土的温度升高到： t=28℃
23、2.0×103。
24、比热容小一些的物质好。因为质量一定的物质在吸收相同热量时，比热的物质温度升高快，测温物质受热膨胀明显，便于观察读数。
25、8.4×105J 约700W
26、解：（1）清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制。取之不尽，用之不竭、节省地球资源等
（2）由Q＝C水mΔ 得Δt=Q/C水m=2.94 xl07J/4.2 xl03J/(kg·0C) x140kg=500C
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