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）：17【提高】比热容（含答案）

比热容（提高）
【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。
【典型例题】
类型一、比热容
1、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，小刚和几个同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用相同的加热器给它们加热。加热器每分钟放出的热量相等，且放出的热量全部被水和煤油吸收。下表是同学们记录的实验数据，请你根据下表中的实验数据，回答下列问题：（ρ煤油=0.8×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）
液体（杯号）
体积
初温
加热时间
末温
水（1）
480mL
20℃
10min
50℃
煤油（2）
600mL
20℃
10min
80℃
水 （3）
480mL
20℃
10min
50℃
煤油（4）
600mL
20℃
5min
50℃
　
（1）分析比较_________号两个烧杯的实验数据，可以得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，____________________________。（2）分别比较1、2、3、4号烧杯的实验数据，结合（1）中的结论，归纳后可得出结论：物体温度升高时吸收热量的多少与_________这几个因素有关。
【答案与解析】（1）1、4；比热容大的吸热多。（2）比热容、质量、升高的温度。
【总结升华】本题突出考查了实验方法：控制变量法和转化法。⑴在质量和升高的温度都相同时，根据热量的计算，比热容大的吸热多。而热量测不出来，但可以转化为加热时间来进行比较。
2、（2019?莆田中考）炎热的夏天，小玥与家人到湄洲岛度假，她站在沙滩上脚感到烫，而当他站在海水中时脚却感到凉，这主要是因为水和沙子具有不同的（　　）
A．热量 B．热值 C．内能 D．比热容
【答案】D
【解析】热量、内能、比热容都是物理学中三个重要的物理量，三者之间有区别也有联系，学生容易混淆，在沙滩上，水和沙子在同样的日照条件下，吸收相同的热量，水的比热容较大，水的温度变化小，沙子的比热容较小，沙子的温度变化大，所以海水凉，砂子烫。
【总结升华】物理知识在生活中的应用非常广泛，要深刻体会。
举一反三：
【变式】（2019?邵阳中考）生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成损害．主要是因为水的（　　）
A．质量较小 B．凝固点较低 C．沸点较高 D．比热容较大
【答案】D
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·℃)]
【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、用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______________(填“相同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块和铅块，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为______________；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了______________J的热。(c铜=3.9×102J/(kg·℃)，c铅=1.3×102J/(kg·℃ ))
【思路点拨】比热容是物质的一种特性，同种物质比热容相同，不同物质比热容不同．根据公式Q=cm△t可计算铜块与铅块升高的温度之比和块温度升高了100℃吸收的热量。
【答案与解析】
相同；　　；　　Q吸＝c铜m铜Δt＝3.9×102 J/(kg·℃)×1kg×100℃＝3.9×104J
【总结升华】这是一道有关比热容计算的一道很好的综合题。 比热容是物质的特性，因此只要物质的状态不变，质量和体积等因素的改变是不会影响物质的比热容的，抓住“同种物质”可以得出“相同”的答案。后两问因为是热传递现象，所以用公式Q=cmΔt进行解题。
举一反三：
【变式】质量和初温都相等的铜和铝(c铜＜c铝)，放出相等的热量后相互接触，热量( ) 　　A.一定从铜传给铝 　　B.一定从铝传给铜　　C.不会发生热传递 　D.不能确定是否发生热传递
【答案】B
【解析】热量是由温度高的物体向温度低的物体传递，因此通过热量的公式Q=cmΔt，当Q、m一定时，c越大，可以得出Δt越小；又因为初温都相等，放出热量，所以铜的末温低于铝，一定从铝传给铜热量。
5、（多选）（2019?正定县一模）已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法正确的（　　）
A．物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
B．将一块铜的质量减小一半，它的比热容不变
C．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多
D．质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铜传给铝
【思路点拨】（1）比热容是物质本身的一种属性，其大小与物体的质量、物体的温度等因素无关；
（2）要想发生热传递，即必须存在着温度差，即有高温物体和低温物体或同一物体有高温部分和低温部分；（3）热量的计算公式是Q=cm△t，故据比热容的关系分析判断即可得出铜块和铝块的温度关系
【答案】BC
【解析】A、比热容是物质本身的一种属性，即物质确定后，其比热容一般是不变的，故该选项错误；
B、将铜块的质量减小，其质量变了，但其比热容 不变，故该选项正确；C、由于铝的比热容大于铜的比热容，故据公式Q=cm△t知，当质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量，铜块升高的温度多，故该选项正确；D、由于铝的比热容大于铜的比热容，故据公式Q=cm△t知，当质量和初温都相等的铜和铝，放出相等热量后铝块温度下降的慢，铜块温度下降的快，即最终铝块的温度要高，故热传递的方向是从铝块传向铜块，故该选项错误；故选BC。
【总结升华】知道比热容是物质本身的一种熟悉，并能运用公式Q=cm△t进行定性的分析是解决该题的关键。
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
【巩固练习】
一、填空题
1、热传递的过程中，物体吸收或放出能量的多少就是________，热传递发生的条件是____________。在热传递中，高温物体将能量向_______传递，直至各物体_______________。2、1kg的水温度升高1℃，吸收的热量是____；降低1℃，放出的热量是_____。3、（2019?广东一模）水的比热容c=4.2×103 ，水结冰后它的比热容将 （填“改变”或“不变”）；把2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为 J。
4、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。
5、有两种物质的质量之比为3:2，比热容之比为1:3，如果它们升高的温度之比为4:1，则它们吸收的热量之比为________。
6、（2019?马山县一模）人们常用水给汽车发动机降温，这是因为水的____________较大；等质量的沙子和水，吸收相同的热量， ____________（选填“沙子”或“水”）温度升高的多。
7、小明与家人一起测量了某天不同时刻他家附近的气温和水池中的水温，根据记录的数据绘制成温度随时间变化的图象，如图所示。从图象可以看出，水温变化的幅度比气温变化的幅度________，其主要原因是水的________较大。
二、选择题
8、给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图a图所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是 ( ) 　　　　　　　　　　　　A.a　　　　 B.b 　　　　C.c　　　　　D.d
9、（2019?曲靖中考）在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中，需要控制一些变量，下列各控制内容，有必要的是（　　）
　 A．加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
　 B．盛放液体的容器要相同，两种液体的质量要相等
　 C．两种液体的体积要完全相等
　 D．两种液体的初温一定要相同
10、（2019?宜昌模拟）下列关于比热容的说法中，正确的是（　　）
A．物体的质量越小，比热容越大
B．物体升高的温度越低，比热容越大
C．物体吸收的热量越多，比热容越大
D．比热容是物质自身的性质，与质量、吸收的热量或升高的温度均无关
11、在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象。而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为(　 )　　A．水的透明度高，容易吸收太阳能　　B．水的比热容比沙石的比热容大　　C．水在蒸发时有致冷作用　　D．水的对流性能好
12、(多选题)夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大。下列现象反映了水的这一特性的是( )
A．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质
B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水
C．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质
D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏
三、简答题
13、阅读材料
热岛效应
城市的平均气温比周围乡村高一些，就像一个个“热岛”分布于乡村之中，这种现象称为“热岛效应”（如图）。形成“热岛效应”的原因大致有：在城市的生产和生活中，燃烧大量的燃料，排放出大量的热；以水泥、沥青为主的路面和建筑物有较强的吸收太阳辐射能的本领；城市中的水面小、地面的含水量小，致使水的蒸发少，加之空气流动不畅，城市中的热不能及时传递出去等。这种效应给城市和周围乡村的环境带来不利影响。

请回答：
（1）形成“热岛效应”的原因大致有哪几个方面？
（2）要减弱“热岛效应”请提出一些合理的建议。
四、实验与计算
14、（2019?阳山县模拟）为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了如下图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：
质量/g
升高10℃所需要时间/s
升高20℃所需时间/s
升高30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
（1）在此实验中采用了转换法的思想，用加热时间的长短来表示物质　 　，请再列举一个类似思想的实验：　 　（请仿造上面的句式填）。
（2）分析上表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量　 　（填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，　 　 （填“沙子”或“水”）升高的温度更高，所以白天在海边会吹　 　（填“海风”或“陆风”）。
（4）有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路，经过思考，他　 　（填“顺风”或“逆风”） 走了下去，终于走出了森林。
15、给一个体积是10cm3的实心铁块加热，使它的温度升高10℃，求它需吸收的热量；若现有一同样大小的铁球，使它的温度由30℃升高到35℃，吸收的热量是65J，则此铁球是实心的吗？为什么？[已知c铁=0.46×103J/（kg?℃），ρ铁=7.9×103kg/m3）
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】热量　 物体之间存在温度差　 低温物体　 温度相同
2、【答案】4.2×103J　 4.2×103J
3、【答案】J/(kg·℃) 改变 6.72×105J
4、【答案】＞
【解析】由可得，，在、m、t0相同的条件下，c越大，则t就越大。
5、【答案】2:1
【解析】试题中已知两种物体的质量、比热容和升高温度之比，求解它们吸收的热量之比，由公式，可直接得出两者吸收热量的比值：。6、【答案】比热容；沙子
【解析】（1）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以常用水给汽车发动机降温；（2）因为水的比热容大于沙子的比热容，根据Q=cm△t可知，在质量相等、吸收相同的热量时，比热容大的温度变化较小，即沙子温度升高的多，故答案为：比热容；沙子。
7、【答案】小 比热容
【解析】水的比热容较大，吸收(或放出)相同的热量温度变化小，故水温变化幅度小。
二、选择题
8、【答案】C
【解析】抓住题目中的关键字词“其他条件不变”，即加热条件不变。那么在相同时间内，物质所吸收的热量相同，所以加水前后，水在相同时刻Q吸相等，根据公式Q=cmΔt，当Q、c一定时，m越大，Δt越小。因此加水后的曲线斜率应小于原来的曲线a，同时应当考虑水沸腾时温度保持在沸点不变，故选择C。
9、【答案】B
【解析】A、酒精灯里所加的酒精量对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故A不符合题意；
B、实验中，两种液体的质量必须相等，符合控制变量法的要求，盛放两种液体的容器也会影响其吸热与升温的情况，故应使容器保持相同，故B符合题意；
C、液体的体积对升温的快慢不会造成影响，属多余的量，故C不符合题意；
D、实验时需要测量两种液体升高温度的情况进行比较，但不一定要求两种液体的初温相同，故D不符合题意。
10、【答案】D
【解析】ABC、比热容是物质的一种特性，比热容与物体质量大小、温度高低、吸收热量的多少都没有关系。所以A、B、C均错误；D、比热容是物质自身的性质，与质量、吸收的热量或升高的温度均无关，此选项正确，故选D。
11、【答案】B
12、【答案】ACD
【解析】选项B是利用了水蒸发吸热，而不是利用水的比热容较大的特点。
三、简答题
13、【答案与解析】
（1）导致“热岛效应”的原因有：
①燃烧大量燃料，向外排放大量的热；
②水泥、沥青路面吸收大量太阳辐射的热；
③城市中的水面小，地面含水量少，致使水蒸发吸热少；
④城市空气流动不畅，城市中的热不易传递出去；
（2）可以通过增加公园面积，种植树木花草，建造人工湖等减弱“热岛效应”。
四、实验与计算
14、【答案】（1）吸收热量的多少；用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少；（2）大于；（3）沙子；海风；（4）顺风
【解析】（1）此实验中采用了转换法的思想，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少；转换法的例子：用小石块排开水的体积多少来表示小石块的体积的多少。
（2）由表可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
（3）因为沙子的比热小，如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；白天在阳光的照射下，沙子升温快，海滩升温快，气压低，海水升温慢气压高，因此会吹海风。
（4）白天在阳光的照射下，森林升温慢气压高，空气由森林向气压低的外边吹，要走出森林要顺风而行。
15、【答案与解析】