苏教版九年级物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：16【基础】比热容

比热容（基础）
【学习目标】　　1、知道物质的比热容的概念、物理意义；　　2、记住水的比热容比较大，是4.2×103J/（㎏·℃）；　　3、能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题；　　4、会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验；
5、能够利用吸热、放热公式进行相关计算。
【要点梳理】要点一 、探究比较不同物质的吸热能力
1、提出问题:物体温度升高,吸收热量的多少与哪些因素有关?
2、猜想与假设
以水为例：水吸热的多少，与水的质量，水的温度升高有关，不同物质，质量相同，温度升高相同吸热是否相同呢?
　　总结：物体吸热多少与物质的种类,物体的质量,物体升高的温度有关。
　　3、制定计划与设计实验
　　温馨提示：注意控制变量法的使用，取质量相同,初温相同的水和煤油，升高相同的温度,看吸热是
否相同。(以加热时间的多少来看吸热的多少)?
4、进行实验与收集证据
物质种类
质量m/kg
初温t/℃
末温t/℃
温度变化△t/℃
加热时间T/min
水
水
煤油
煤油
5、分析与论证：
相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸热是相同的；
　　相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸热是不同的。
　　6、评估、交流与合作
　　7、分析误差的原因
要点二、比热容
一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比，叫做物质的比热容。符号c，单位为焦每千克摄氏度，符号为J/(㎏·℃）。
要点诠释： 1、比热容是物质本身的一种性质　　（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。　　（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。　 2、水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：　　（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。　　（2）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，太阳晒到海面上，海水的温度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，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。要点三、热量的计算
1、吸热公式：Q吸=cm(t-t0)　　式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。　　2、放热公式：Q放=cm(t0-t)　　式中（t0-t）表示物体温度的降低量。要点诠释： 物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高（或降低）的乘积决定，跟物体的温度高低无关。
【典型例题】
类型一、比热容
1、（2019?江西模拟）某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置。
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是　　　　　　。
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和另一种液体
D．盛放水和另一种液体的容器相同
（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是　　　　　　℃，这表明实验时的大气压强　　　　　　（选填“大于”“小于”或“等于”）一个标准大气压。
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多。请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力　　　　　　（选填“相同”或“不同”）。
【答案】（1）B；（2）97；小于；（3）不同
【解析】（1）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选项多余。
（2）在图中，水的沸点为97℃；因为沸点低于100℃，所以实验时的大气压小于一个标准大气压。
（3）在质量、吸收的热量相同时，不同液体升高的温度不同，说明不同物质的吸热能力不同。
【总结升华】比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验。此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力。
举一反三：
【变式】 用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图反映的是温度随时间变化的图象， 从图中可以看出（ ）
A．甲的比热容大 B．乙的比热容大 C．它们的比热容一样大 D．无法判断热量的计算
【答案】B
2、（2019?新都区一模）下列各种情况下比热容会发生变化的是（　　）
A．一杯水倒去一半
B．水凝结成冰
C．一块铁加工成铁屑
D．15℃的水变成45℃的水
【思路点拨】物质的比热容是物质本身的一种特性；根据比热容概念，即可判断。
【答案】B
【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关；水凝结成冰，物质状态发生改变，比热容也因此改变，故选B。
【总结升华】本题考查比热容的定义和应用，比热容是中考的一个必考知识点。
举一反三：
【变式】铝的比热容是0.88×103J/（kg?℃），由此可知（　　）
A．单位质量的铝温度升高1℃时吸收的热量是0.88×103J
B．1kg的铝温度升高l℃时吸收的热量是0.88×103J/（kg?℃）
C．1kg的铝温度降低1℃时放出的热量是0.88×103J
D．1kg的铝温度升高到1℃时吸收的热量是0.88×103J
【答案】C
类型二、热量的计算
3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【思路点拨】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量。
【答案与解析】
Q 吸=cm（t－t0）
=4.2×103J/(kg ·℃)×5kg ×（40－20）℃
=4.2×105J
【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
举一反三：
【变式】质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？
【答案】4.2×105J
【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物体升高温度t-t0=50℃，而原来的温度30℃在本题中无实际意义。
4、（2019?安庆模拟）用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，绘制它们的温度随时间变化的图象，如图乙所示。
（1）如果A、B两种液体的质量相同，则 液体的比热容较大；
（2）如果A、B为同种液体，则 液体的质量较大。
　　　　　　　　　　　　A.a　　　　 B.b 　　　　C.c　　　　　D.d
【思路点拨】用如图甲所示的两个完全相同的电加热器分别给A、B两种液体加热，则吸收热量相同，根据吸热公式Q=cm△t进行分析。【答案】（1）B；（2）B
【解析】从图中可以看出，在相同的条件下，A温度升高得快，变化大。所以如果A、B两种液体的质量相同，则B液体的比热容较大；如果A、B为同种液体，则升温快的质量小，升温慢的质量大，即B液体的质量较大。【总结升华】本题考查学生对比热容概念的理解和学生的读图能力。
【巩固练习】
一、填空题
1、（2019?长春一模）阳光同照沙滩和海面．温度高的是________，这是因为沙子比水的 ________小。
2、比热容是物质的一种________，对于某种物质，它的比热容是________的，不同的物质，比热容一般是________的。常见的物质以________的比热容最大。
3、（2019?芗城区校级模拟）水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），其物理意义为： 。一杯水倒去一半，剩下的半杯水比热容为 。夏天，光脚走在海滩上会感觉到沙“烫脚”，走进海水中却感觉到海水很凉，这主要是由于水的比热容 （选填“大于”“小于”或“等于”）沙子比热容的缘故。
4、热量可以用公式________计算，其中吸热公式为________，放热公式为________。
5、质量相等的甲、乙两个小球()在相同的条件下加热到相等的温度后，再分别放出相等的热量，则两个小球的温度相比t甲________t乙 。二、选择题
6、（2019?铁岭模拟）关于比热容，下列说法正确的是（　　）
A．物体的比热容跟温度有关
B．物体的比热容跟它的吸热多少有关
C．物体的比热容跟它的放热多少有关
D．物体的比热容是物体本身的一种特性
7、水具有比热容大的特点，图中现象与此特点无关的是( )
8、将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙，加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上。经过一段时间后，观察到如图所示的现象。由此说明三块金属的比热容 ( )
A．甲最大 B．乙最大 C．丙最大 D．一样大
9、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是 ( )
A．水比较便宜 B．水的密度小 C．水的比热容大 D．水的沸点高
10、将比热容不同的物体同时放入冰箱，下列说法中，正确的是( )
A．比热容大的物体放出的热量多
B．温度高的物体放出的热量多
C．质量大的物体放出的热量多
D．无法确定谁放出的热量多
11、如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时，温度与时间的图象。如果甲、乙两种物质的比热容分别为、则下列判断正确的是 ( )
A． B． C． D．由图象不能判断、的大小
12、（2019?西乡塘区二模）小明阅读了下表，并经过分析得出了如下一些结论，其中错误的是（　　）
A．冰的比热容是2.1×103J/（kg?℃）
B．同种物质在不同状态下，其比热容可能不同
C．通常沿海地区昼夜温差比内陆地区要小一些
D．液体物质的比热容都比固体物质的比热容大
13、（2019?厦门中考）铁的比热容大于铜的比热容．质量相等的铁块和铜块吸收相等的热量，若吸收的热量全部转化为内能，则铁块的（　　）
A．温度升高较少 B．末温较低 C．内能增加较少 D．内能较小
三、简答题
14、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差变小了。请你运用所学物理知识，做出简要的解释______________________________________。
四、实验与计算
15、某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，他得到如下数据
物质
次数
质量m/kg
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
　　
（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的________________有关。（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：________________。
16、一根烧红的铁钉，温度是500℃，质量是1.5g，它的温度降低到20℃，要放出多少热量？已知铁的比热容c铁=0.46×103J/（kg?℃）
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】沙滩；比热容
【解析】阳光同照沙滩和海面，由于沙子比水的比热容小，根据Q=cm△t可知，沙子升高的温度较高，所以温度高的是沙滩，故答案为：沙滩；比热容。
2、【答案】特性； 一定 ； 不同；水
3、【答案】质量为1 kg的水温度升高1℃时吸收的热量为4.2×103J；4.2×103J/（kg?℃）；大于
4、【答案】Q＝cm△t ； ；
5、【答案】＞
【解析】由可得，，在、m、t0相同的条件下，c越大，则t就越大。
二、选择题
6、【答案】D
【解析】物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为该物体的比热容；比热容是物质本身的一种特性，每种物质都有自己的比热容，与物体的质量、物体的温度变化和物体吸收（放出）热量的多少均无关；所以，A、B、C不符合题意，D符合题意；故选D。
7、【答案】B
【解析】水的比热容较大，所以相同质量的水与其他物质，吸收或放出相同的热量，水温度变化较小，故选项A、C、D都与这个方面有关，而空调房间内放水增加湿度是为了让水蒸发，与水的比热容较大无关。
8、【答案】C
【解析】由题意可知甲、乙、丙三块金属的质量、初温、末温均相同，进一步观察图片可知最后丙金属块放出的热量最多，根据公式，可知放出热量多的金属块，比热容大。
9、【答案】C
【解析】该题考查水的比热容较大这一性质的实际应用，因为水的比热容较大，在降低相同温度的条件下，可以释放更多的热量。
10、【答案】D
【解析】由物体放热公式，可知，物体放出热量的多少与物体的比热容、质量和降低的温度有关，现在仅知道三者中一个量的大小关系，故无法确定谁放出的热量多。
11、【答案】B
【解析】利用图象应该能够分析得知、的大小，因为在相同的时间内两物质吸收的热量相同。这是因为两个“热得快”电加热设备，相同的时间内放出的热量相同，都被两种液体吸收。由公式可知Q相同，m相同，所以温度升高越多，比热容c就越小。从图中可看出在相同时间t内，物质甲、乙升高的温度大于，所以。
12、【答案】D
【解析】A、从表中可知冰的比热容是2.1×103J/（kg?℃），故A叙述正确；B、水和冰是同种物质不同状态，从表中可知，其比热容不同，故B叙述正确；C、沿海地区多水，水的比热容较大，白天，在相同的吸热条件下，水的温度升高的少，夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，昼夜温差较小；而内陆地区砂石、土壤等的比热容小，在相同的吸热条件下，沙石的温度升高的多，夜晚，放出相同的热量，沙石的温度降低的多，昼夜温差较大，故C叙述正确；D、冰是固体，水银是液体，从表中可知冰的比热容大于水银的比热容，故D错误。
13、【答案】A
【解析】A、质量相同的铁块和铜块，因为铁的比热容大于铜的比热容，吸收相同的热量后，由Q吸=cm△t可知，铜块的温度升高的多，铁块的温度升高较少，故A正确；B、由于铁和铜的初温不确定，所以铁块和铜的末温也不确定，故B错误；CD、铁块和铜块吸收相等的热量，所以铁块和铜块的增加的内能是相同的，故C、D错误。故选A。
三、简答题
14、【答案与解析】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。(只要答出水的比热容较大，即可)四、实验与计算
15、【答案与解析】
（1）质量　　　　 （2）相同质量、升高相同温度时，水的比热容大，水吸收热量的多。
16、【答案与解析】
铁钉放出的热量：
Q放=cm△t
=0.46×103J/（kg?℃）×1.5×10-3kg×（500℃-20℃）
=331.2J
所以，铁钉要放出的热量为331.2J。