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第12章 机械能和内能
12.3 物质的比热容
【学习目标】
1.
理解比热容的概念、物理意义；
2.
会设计实验来比较不同物质的吸放热能力的实验；
3.
理解不同物质比热容在实际生活中的应用。
4.
掌握物质吸放热的相关计算。
【知识梳理】
一、比较沙子和水的吸热能力
（1）实验器材：
等质量、等初温的沙子和水、两盏相同的酒精度、铁架台、温度计、秒表等。
（2）实验操作：
①将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中。
②将易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热并不断搅拌。
③每隔1min测量一次温度并记录数据。
（3）实验结论：
①质量相等的沙子和水，加热相同时间后，沙子升温快。
②要使质量相等的沙子和水升高相同的温度，水比沙子加热时间长，吸收热量多，水的吸热本领
强。
【注意】
①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)。
②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。
二、比热容的概念
（1）定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫比热容。
（2）单位：焦/（千克·摄氏度），符号J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
（3）公式：。
（4）性质：
①比热容是物质的一种物理属性；
②与物质的质量、吸放热量的多少以及温度的变化无关；
③只与物质的种类和物态有关系；
（5）物理意义：它反映了不同物质吸、放热本领的强弱；
（6）应用：
水的比热容大，可以做为散热剂，冷却剂；对机械或生物体有保护作用；调剂气候。
【注意】
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。
三、吸放热的计算
（1）计算公式：
①吸热公式：Q吸=
②放热公式：Q放=
③一般公式：Q=cm△t
【注意】
①同一公式中，各个物理量单位要统一。
②公式适用于物态
不发生变化时的情况。
③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。
【教材链接】[课后练习]教材P48
质量为10kg、温度为20℃的水，吸收1.26×106J热量后，温度将升高到多少摄氏度？
解：根据Q吸=cm△t，得△t=Q吸/cm=
1.26×106J/[4.2×10?J/(kg·℃)×10kg]=30℃。
而△t=T末-T初，得T末=20℃+30℃=50℃。
答：温度将升高到50℃。
【难点突破】
1、比较不同物质吸放热能力的实验
设计方法：控制变量法。
比较方法：相同的时间内比较温度升高的温度或者升高相同的温度比较需要的时间。
注意：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。
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)?
【例1】（2020·镇江）在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶
(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向____端调节；调节天平平衡后，为称取质量相等的沙子和水，小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上，称取完成后，天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是____?
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是__
__?
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，其读数为__
__℃?
(4)实验结東后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t内比较温度变化；②在相同的温度变化内比较时间t；③若和t均不同，则可用___
_来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中，比较物体__
__的快慢时也用到了上述方法。
【例2】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像,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)分析图像可知,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。
【典型例题】
【热点1】比热容的理解
【例1】两个质量不同的金属块，放出相同热量，降低相同温度，则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量大的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
【例2】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
【热点2】比热容的相关计算
【例3】（2019·德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45℃．如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为
℃，则水吸收的热量为
J。（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃））
【例4】（2019
·重庆）利用水的比热容较
（选填“大”或“小”）的特性，汽车发动机冷却通常选用水作冷却液，1kg的水从20℃加热到90℃吸收的热量为
J[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。
【热点3】比热容的应用
【例5】（2020·荆门）在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（
）
A.
沿海地区的气温比内陆变化小
B.
夜间，在秧田里灌水保温
C.
发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温
D.
汽车发动机用水作冷却液
【基础过关】
1.
（2019·上海）两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，下列说法中正确的是（
）
A.比热容大的物质升高温度较小
B.比热容小的物质升高温度较小
C.比热容大的物质升高温度较大
D.升高温度相同，与比热容大小无关
2.（2019·福建）下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（
）
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(
J˙kg-1˙℃-1)
4.2×103
2.1×103
2.
l×l03
0.88×103
0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化，比热容不变
C.质屋相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
3.
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽；傍晚，沙子很快凉了，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（?
?）
A.沙子的密度比海水的密度大
B.沙子的比热容比海水的比热容大
C.沙子的比热容比海水的比热容小
D.沙子的质量比海水小
4.
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
5.(2019·临沂)如图是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线。由图可知该物质（
）
A.
是晶体，熔化持续了8min
B.
在A点是液态，B点是固态
C.
在A点的内能比B点的小
D.
在OA段的比热容比BC段的大
6.
如图所示是某沿海城市和内陆城市同一天气温变化曲线.请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是________(选填“A”或“B”),这是由于沙石的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容，吸收相同热量后温度变化________(选填“大”或“小”)。
7.（2020·扬州扬子中学一模）将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过
方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是
。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的
大。
8.（2019威海）小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了
J的热量，这是通过
方式来改变汤的内能。[汤的比热容为4×103J/kg?℃）
9.为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了如下实验步骤：
A.在两个相同的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温
C.在烧杯中,分别放入两个相同的电热器,加热相同时间
D.用温度计分别测出水和煤油的末温
小聪认为：
(1)步骤A存在的错误是______________________________；
应改为________________________。
(2)步骤C，加热相同时间是为了使水和煤油____________________。
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油____________________。
(4)小明的实验采用的方法是
。
10.（2019·南充）如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置：
（1）两个相同的烧杯中装有_________相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热。
（2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）。
由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量_________（填“相同”或“不相同”），计算出煤油的比热容是_________J/（kg?℃）。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
11.（2019·绥化）图甲是小峰在标准大气压下“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）实验前按__________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中，某时刻温度计的示数如图乙所示，该物质此时的温度是________℃。
（3）图丙是小峰根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图象，由图象可知该物质在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能_________（选填“增加”“减少”或“不变”）。
（4）由丙图可知，该物质在固态时的比热容是___________J/（kg?℃）。
（5）试管中的固体完全熔化后，若持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的液体________（选填“会”或“不会”）沸腾。
【综合提优】
1.
（2019·杭州）对于同一物态的某种物质，根据得知（
）
A．比热跟热量成正比
B．比热跟质量成反比
C．比热跟温度变化成反比
D．吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
2.
根据表中数据,下列判断正确的是(
)
一些物质的比热容/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100
g水的比热容是50
g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬时节,放在室外盛有水的水缸会破裂主要是因为水的比热容较大
3.
（2020·无锡惠山区一模）为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图像。关于这个实验，下面说法正确的是（
）
A．小明的实验中是用升高的温度△t
来表示吸收热量的多少的
B．小明实验中还需酒精灯内酒精的质量相同
C．液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等
4.
（2020·仪征一模）将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过_____方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是_____。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的_____大。
5.
（2020·南京）如图甲所示，用100g初温为90℃的水做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)加热一段时间后，温度计示数如图乙所示，为______℃，这段时间内水吸收的热量为______J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(2)继续实验，观察到水刚开始沸腾，接下来的操作是：______（选填“继续”或“停止”，下同）加热，______记录温度计示数。分析数据，完成实验。
6.
（2020·黄冈）汽车发动机工作时的温度高，最高温度超过2000℃?如果得不到有效冷却，将影响其正常工作?为此，常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温?水冷的原理是通过流动的冷却液（由水、防冻剂、添加剂组成）包裹缸套和缸头，通过____（选填“做功”或“热传递”）使发动机内能减少，温度降低?冷却液的特点是比热容____、凝固点低?
7.
（2020·常州模拟）质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则
（填甲或乙）的比热容大，所以
（填甲或乙）是水。冬天用暖手宝暖手，是利用
的方式改变手的内能。
8.美丽的柳叶湖是常德市的一颗明珠,她不仅以其旖旎的风光令人们流连忘返,更是盛夏避暑的好去处。柳叶湖的水面宽广,蓄水量丰富,而水的 比沙石的大,在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要 (选填“高于”“等于”或“低于”)沙石升高的温度,因而夏天人们在柳叶湖边会感到很舒服。?
9.
把质量为200g的铅块加热到98℃，然后投进温度为12℃质量为80g的水里，最后铅和水的温度相同，都是18℃。求：
(1)在此过程中铅块放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)对计算结果进行对比分析,并说出原因?.[c铅=0.13×103J/(kg?℃),c水=4.2×103J/(kg?℃)].
10.
某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热,得到的实验数据如下表：
物质
次数
质量m/kg
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.1
10
2
(1)实验中记录加热时间的目的是____________________________.
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的__________有关.
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量__________(选填“相同”或“不同”).
(4)分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同,单位质量的不同物质升高的温度________(选填“相同”或“不同”).
(5)由上述分析可以得出________(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
(6)该实验采用的物理学研究方法是__________和____________。
11.
（2020·淮安清江浦区一模）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤：
a．在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体；
b．用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同；
c．用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同；
d．用温度计分别测出A、B两液体的末温。
请完成下列问题：
（1）在上述实验步骤中，存在错误的步骤是
（选填步骤前的字母），该步骤中错误的操作应该改为
，然后继续实验；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体
；
（3）如图所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图象，则两种液体的比热容关系是cA
cB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
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精品试卷·第
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第12章 机械能和内能
12.3 物质的比热容
【学习目标】
1.
理解比热容的概念、物理意义；
2.
会设计实验来比较不同物质的吸放热能力的实验；
3.
理解不同物质比热容在实际生活中的应用。
4.
掌握物质吸放热的相关计算。
【知识梳理】
一、比较沙子和水的吸热能力
（1）实验器材：
等质量、等初温的沙子和水、两盏相同的酒精度、铁架台、温度计、秒表等。
（2）实验操作：
①将相等质量的沙子和水分别装入易拉罐中。
②将易拉罐放在石棉网上，用酒精灯加热并不断搅拌。
③每隔1min测量一次温度并记录数据。
（3）实验结论：
①质量相等的沙子和水，加热相同时间后，沙子升温快。
②要使质量相等的沙子和水升高相同的温度，水比沙子加热时间长，吸收热量多，水的吸热本领
强。
【注意】
①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)。
②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。
二、比热容的概念
（1）定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫比热容。
（2）单位：焦/（千克·摄氏度），符号J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
（3）公式：。
（4）性质：
①比热容是物质的一种物理属性；
②与物质的质量、吸放热量的多少以及温度的变化无关；
③只与物质的种类和物态有关系；
（5）物理意义：它反映了不同物质吸、放热本领的强弱；
（6）应用：
水的比热容大，可以做为散热剂，冷却剂；对机械或生物体有保护作用；调剂气候。
【注意】
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。
三、吸放热的计算
（1）计算公式：
①吸热公式：Q吸=
②放热公式：Q放=
③一般公式：Q=cm△t
【注意】
①同一公式中，各个物理量单位要统一。
②公式适用于物态
不发生变化时的情况。
③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。
【教材链接】[课后练习]教材P48
质量为10kg、温度为20℃的水，吸收1.26×106J热量后，温度将升高到多少摄氏度？
解：根据Q吸=cm△t，得△t=Q吸/cm=
1.26×106J/[4.2×10?J/(kg·℃)×10kg]=30℃。
而△t=T末-T初，得T末=20℃+30℃=50℃。
答：温度将升高到50℃。
【难点突破】
1、比较不同物质吸放热能力的实验
设计方法：控制变量法。
比较方法：相同的时间内比较温度升高的温度或者升高相同的温度比较需要的时间。
注意：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。
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)?
【例1】（2020·镇江）在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶
(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，则他应将平衡螺母向____端调节；调节天平平衡后，为称取质量相等的沙子和水，小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上，称取完成后，天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是____?
(2)小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是__
__?
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示，其读数为__
__℃?
(4)实验结東后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t内比较温度变化；②在相同的温度变化内比较时间t；③若和t均不同，则可用___
_来比较沙子和水吸热升温的快慢。在初中物理中，比较物体__
__的快慢时也用到了上述方法。
【答案】(1).
右
(2).
游码未在左端零刻度线处
(3).
温度计安装位置偏高（或温度计玻璃泡未能与水充分接触）
(4).
35
(5).
（或）
(6).
运动（或做功）
【解析】
(1)[1]小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1所示向左偏，则他应将平衡螺母向右端调节。
[2]天平平衡时的场景如图2所示，则小强在称取中存在的问题是移动游码未在左端零刻度线处，造成沙子和水的质量不同?
(2)[3]小强组装的实验装置如图3所示，他在器材安装中的一处错误是温度计安装位置偏高，或温度计玻璃泡未能与水充分接触?
(3)[4]实验中某时刻温度计的示数如图4所示，刻度值越往上越大，则说明是在零刻度线以上，分度值为1℃，指针位于30℃以上第5个小格处，故其读数为35℃?
(4)[5]实验结東后，小强根据图5所示的温度随时间变化图像，用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢，从而建立比热容的概念，△t和t成正比关系，则可用或来比较沙子和水吸热升温的快慢。
[6]在初中物理中，根据速度公式v=s/t或功率公式P=W/t，可知比较物体运动或做功的快慢时也用到了上述方法。
【例2】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像,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)分析图像可知,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。
【答案】(1)质量； (2)39； (3)加热时间； (4)沙子；水；水。
【解析】
(1)采用控制变量法,保持沙子和水的初温相同、质量相等,加热相同的时间,观察沙子和水温度的变化；(2)温度计内液面在“0”以上,分度值是1
℃,读数为39
℃；
(3)实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水所吸收的热量；
(4)由图像丙可知,加热相同的时间,升温较快的是沙子；由图像丙可知,升高相同的温度,加热时间较长的是水,即水吸收的热量较多；根据公式Q吸＝cmΔt可知,质量相等,升高的温度相同时,吸收热量较多的比热容较大,所以水的比热容较大。
【典型例题】
【热点1】比热容的理解
【例1】两个质量不同的金属块，放出相同热量，降低相同温度，则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量大的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
【答案】B
【解析】由公式Q＝cmΔt可得c＝,金属块的质量不同,放出的热量相同,其降低的温度相同,则质量大的金属块的比热容一定小,故B正确。
【例2】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
【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。
【热点2】比热容的相关计算
【例3】（2019·德州）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入200g的水，测得初始温度为45℃．如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为
℃，则水吸收的热量为
J。（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg?℃））
【答案】95；4.2×104；
【解析】
（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为95℃；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×（95℃﹣45℃）＝4.2×104J。
【例4】（2019
·重庆）利用水的比热容较
（选填“大”或“小”）的特性，汽车发动机冷却通常选用水作冷却液，1kg的水从20℃加热到90℃吸收的热量为
J[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。
【答案】大；2.94×105；
【解析】
（1）因为水的比热容较大，在质量相同、升高的温度相同时，水吸收的热量多，所以汽车发动机冷却通常选用水作冷却液；
（2）温度从20℃升高到90℃，此过程中水吸收的热量是
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×1kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×105J；
【热点3】比热容的应用
【例5】（2020·荆门）在生产和生活中，常见到“水的比热容大”这一特性的应用情景，以下事例中与这一特性无关的是（
）
A.
沿海地区的气温比内陆变化小
B.
夜间，在秧田里灌水保温
C.
发现人中暑时，常在额头上擦冷水降温
D.
汽车发动机用水作冷却液
【答案】C
【解析】
A．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，水温度变化较小，所以沿海地区的气温变化小，不符合题意；
B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，不符合题意；
C．发现人中暑时，在病人的额头上擦冷水降温，是利用水蒸发吸热的原理，符合题意；
D．因为水的比热容大，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，所以汽车发动机用水作冷却液，不符合题意。
故选C。
【基础过关】
1.
（2019·上海）两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，下列说法中正确的是（
）
A.比热容大的物质升高温度较小
B.比热容小的物质升高温度较小
C.比热容大的物质升高温度较大
D.升高温度相同，与比热容大小无关
【答案】A
【解析】
本题考查热量公式的应用。Q=cmΔt，当Q、m相等时，c和Δt成反比，所以两个质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的，升高温度较小，本题选A。
2.（2019·福建）下表列出一些物质的比热容，根据表中数据,下列判断止确的是（
）
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容/(
J˙kg-1˙℃-1)
4.2×103
2.1×103
2.
l×l03
0.88×103
0.39×103
A.不同物质的比热容一定不同
B.物质的物态发生变化，比热容不变
C.质屋相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
【答案】C
【解析】
根据公式Q=cm△t可知，当
m和△t一定时，铝的比热容比铜大，所以铝吸收的热量更多，所以选
C。
3.
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽；傍晚，沙子很快凉了，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（?
?）
A.沙子的密度比海水的密度大
B.沙子的比热容比海水的比热容大
C.沙子的比热容比海水的比热容小
D.沙子的质量比海水小
【答案】C
【解析】
烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽，意味着吸收相同的热量，沙子温度升高程度大，傍晚，沙子很快凉了，但海水却仍然暖暖的，意味着它们对外界放出相同的热量，沙子温度降低的多，这是由于沙子比海水的比热容小，比热容小的物体吸收或释放相同热量，温度改变的多，故C正确。
4.
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
【答案】A
【解析】
A.夏天在地面上洒水会感到凉快是利用水蒸发吸热,符合题意；
B.C.D.北方楼房内的“暖气”用水作为介质、海边昼夜温差小、生物体内水的比例高,都是利用了水的比热容较大的特性,均不符合题意,故选A。
5.(2019·临沂)如图是某种固态物质加热变成液态时温度随时间变化的曲线。由图可知该物质（
）
A.
是晶体，熔化持续了8min
B.
在A点是液态，B点是固态
C.
在A点的内能比B点的小
D.
在OA段的比热容比BC段的大
【答案】C
【解析】
由图像可知物体有固定的熔化温度，则为晶体，从第四分钟开始熔化，第八分钟结束熔化，持续时间为4min，且在第四至第八分钟处于固液共存态，在熔化的过程中吸热但温度不升高，故A点内能小于B点内能，斜率表示比热容的大小，斜率越小比热容越大，则OA段比热容小于BC段比热容。
6.
如图所示是某沿海城市和内陆城市同一天气温变化曲线.请你判断内陆城市一天气温变化所对应的曲线是________(选填“A”或“B”),这是由于沙石的比热容________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容，吸收相同热量后温度变化________(选填“大”或“小”)。
【答案】A 小于 大
【解析】
根据公式Q＝cmΔt可知,质量相同的沙石和水,在太阳光照下,吸收相同的热量后,升高的温度Δt和比热容c成反比,沙石的比热容小于水的比热容,因此吸收相同的热量后沙石的温度变化大,水的温度变化小,从图像可以看出曲线A的温度变化大,因此曲线A是内陆城市一天气温变化所对应的曲线,B是沿海城市一天气温变化所对应的曲线。
7.（2020·扬州扬子中学一模）将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过
方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是
。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的
大。
【答案】热传递；质量；比热容。
【解析】将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体吸收热量，是通过热传递的方式增加内能的，使内部气压增大，所以瘪下去的部分很快恢复了原状；
当乒乓球被踩瘪时，虽然球内的气体体积减小，但由于球没有破裂，球内气体的分子数量没有变化，所以球内气体的质量没有发生变化；
因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却；
故答案为：热传递；质量；比热容。
8.（2019威海）小明在燃气灶上煲汤，将质量为2kg、初始温度为20℃的汤，升高了80℃，汤吸收了
J的热量，这是通过
方式来改变汤的内能。[汤的比热容为4×103J/kg?℃）
【答案】6.4×105；热传递。
【解析】
（1）汤吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4×103J/（kg?℃）×2kg×80℃＝6.4×105J；
（2）在燃气灶上煲汤时，汤吸收热量，内能增加、温度升高，是利用热传递来改变汤的内能。
故答案为：6.4×105；热传递。
9.为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了如下实验步骤：
A.在两个相同的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温
C.在烧杯中,分别放入两个相同的电热器,加热相同时间
D.用温度计分别测出水和煤油的末温
小聪认为：
(1)步骤A存在的错误是______________________________；
应改为________________________。
(2)步骤C，加热相同时间是为了使水和煤油____________________。
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油____________________。
(4)小明的实验采用的方法是
。
【答案】
(1)装入等体积的水和煤油 装入等质量的水和煤油
(2)吸收的热量相同
(3)升高的温度
(4)控制变量法。
【解析】
（1)
依题意，为了比较水和煤油吸热升温的特点，根据吸收热量的公式Q-Cm八t可知，实验需要采用控制变量法，控制水和煤油的质量。
（2)
步骤C加热时间相同是为了使水和煤油，吸收相等的热量，
（3)
步骤B和D是为了得出水和煤油的升高温度。
（4)
物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，
从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控
制变量法。
10.（2019·南充）如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置：
（1）两个相同的烧杯中装有_________相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热。
（2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）。
由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量_________（填“相同”或“不相同”），计算出煤油的比热容是_________J/（kg?℃）。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]
【答案】（1）质量；（2）不相同；2.1×103；
【解析】
（1）要探究“不同物质吸热规律”，需要控制物质的质量和热源相同，所以要使水和煤油质量和初温相同，用相同的酒精灯对它们加热；
（2）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，
根据c可知，在质量、升温相同的情况下，比热容与Q成正比，
故煤油的比热容：c煤油c水4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）。
11.（2019·绥化）图甲是小峰在标准大气压下“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
（1）实验前按__________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序组装器材。
（2）实验中，某时刻温度计的示数如图乙所示，该物质此时的温度是________℃。
（3）图丙是小峰根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图象，由图象可知该物质在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能_________（选填“增加”“减少”或“不变”）。
（4）由丙图可知，该物质在固态时的比热容是___________J/（kg?℃）。
（5）试管中的固体完全熔化后，若持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的液体________（选填“会”或“不会”）沸腾。
【答案】（1）自下而上；（2）﹣2；（3）增加；（4）2.1×103；（4）不会。
【解析】
（1）酒精灯需用外焰加热，所以要先放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，且不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行。
（2）由图乙可知，温度在0℃以下，分度值为1℃，故物质此时的温度是为﹣2℃；
（3）由图丙可知，该物质在熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故该物质是晶体，熔化过程中处于固液共存态；
（4）从图象可知，该物质在0﹣2min时间内处于固态，温度从﹣3℃升高到0℃，温度升高了3℃，物质在固态时所吸收的热量Q固＝c固m×3℃；在第6﹣10min时间物质处于液态，温度从0℃升高到3℃，温度升高了3℃．则物质在液态时所吸收的热量Q液＝c液m×3℃；由于物质的质量不变，在相同时间内吸收的热量相等，即2Q固＝Q液，2c固m×3℃＝c液m×3℃，
则c固＝c液＝×4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）。
固态时比热容为2.1×103J/（kg?℃）。
（5）当大烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；小试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能吸收热量，所以不会沸腾。
【综合提优】
1.
（2019·杭州）对于同一物态的某种物质，根据得知（
）
A．比热跟热量成正比
B．比热跟质量成反比
C．比热跟温度变化成反比
D．吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
【答案】D
【解析】
比热容是物质的一种特性，是物质本身的固有属性。与物质的种类有关、有物质的状态有关。对于同一物态的某种物质而言，吸收或放出的热量跟质量与温度的变化的乘积之比是一个定值，即比热容，故答案选D。
2.
根据表中数据,下列判断正确的是(
)
一些物质的比热容/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
铝
0.88×103
煤油、冰
2.1×103
干泥土
0.84×103
沙石
0.92×103
铜
0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100
g水的比热容是50
g水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬时节,放在室外盛有水的水缸会破裂主要是因为水的比热容较大
【答案】C
【解析】
A.由表可知,水和冰是同一种物质的不同状态,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关,故A错误.
B.比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态一定时,比热容一定,与质量大小无关,故B错误.
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由于铜的比热容较小,由公式Δt＝知,铜块的温度变化较大,故C正确.
D.水结冰时,体积膨胀,所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂,这与水的比热容大小无关,故D错误。
3.
（2020·无锡惠山区一模）为了比较甲、乙两种物质的比热容，小明取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的甲、乙两种液体，他用同一个“热得快”电加热器分别给它们加热，并据实验数据画出了右图所示的图像。关于这个实验，下面说法正确的是（
）
A．小明的实验中是用升高的温度△t
来表示吸收热量的多少的
B．小明实验中还需酒精灯内酒精的质量相同
C．液体甲的比热容大于液体乙的比热容
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量相等
【答案】C。
【解析】
A．物体吸收热量多少无法直接看出，但用升高的温度△t
来表示吸收热量的多少是错误的；
B．小明实验中无需使用酒精灯，也就无需要求酒精灯内酒精质量；
C．从图像中可以看出，加热相同时间，甲液体温度升高比乙液体少，故液体甲的比热容大于液体乙的比热容；
D．升高相同的温度，甲、乙两种液体吸收热量不可能相等。故选C。
4.
（2020·仪征一模）将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过_____方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是_____。汽车发动机采用水冷方式降温是因为水的_____大。
【答案】（1）热传递；（2）质量；（3）比热容。
【解析】将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，热水放出热量，球内气体吸收热量，球内气体通过热传递的方式增加了内能，使内部气压增大，所以瘪下去的部分很快恢复了原状。
当乒乓球被踩瘪时，虽然球内的气体体积减小，但由于球没有破裂，球内气体含有物质的多少没有变化，故球内气体的质量没有发生变化。
因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以汽车发动机用水来冷却。
5.
（2020·南京）如图甲所示，用100g初温为90℃的水做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。
(1)加热一段时间后，温度计示数如图乙所示，为______℃，这段时间内水吸收的热量为______J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]
(2)继续实验，观察到水刚开始沸腾，接下来的操作是：______（选填“继续”或“停止”，下同）加热，______记录温度计示数。分析数据，完成实验。
【答案】
(1).
95
(2).
2.1×103
(3).
继续
(4).
继续
【解析】
(1)[1]由图乙可知，温度计的分度值是1℃，温度计的示数是95℃。
[2]这段时间内水吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(95℃-90℃)=2.1×103J
(2)[3][4]要探究水沸腾时温度变化的特点，在观察到水刚开始沸腾时，需要继续对水加热，并继续记录温度计示数，分析数据。
6.
（2020·黄冈）汽车发动机工作时的温度高，最高温度超过2000℃?如果得不到有效冷却，将影响其正常工作?为此，常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温?水冷的原理是通过流动的冷却液（由水、防冻剂、添加剂组成）包裹缸套和缸头，通过____（选填“做功”或“热传递”）使发动机内能减少，温度降低?冷却液的特点是比热容____、凝固点低?
【答案】
(1).
热传递
(2).
大
【解析】
[1]改变内能的两种方法分别是做功和热传递，由题意知，水冷的原理是通过热传递使发动机内能减少的。
[2]比热容反应的是物质的吸放热性能，由题意知，冷却液的选择是比热容大的物质，变化相同的温度能吸收更多的热量。
7.
（2020·常州模拟）质量相等、初温相同的水和煤油，分别用两个相同的电加热器加热（不计热损失），加热过程中温度变化如图所示，则
（填甲或乙）的比热容大，所以
（填甲或乙）是水。冬天用暖手宝暖手，是利用
的方式改变手的内能。
【答案】乙；乙；热传递。
【解析】（1）如图所示，质量相等、初温相同的水和煤油，在相同时间内，吸收相同的热量，甲的温度的变化量比乙的温度变化量大；根据公式Q＝cm△t
知，甲的比热容小；乙的比热容大。由于水的比热容大于煤油的比热容，故甲是煤油，乙是水。
（2）冬天用暖手宝暖手，是利用热传递的方式改变手的内能。
故答案为：乙；乙；热传递。
8.美丽的柳叶湖是常德市的一颗明珠,她不仅以其旖旎的风光令人们流连忘返,更是盛夏避暑的好去处。柳叶湖的水面宽广,蓄水量丰富,而水的 比沙石的大,在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要 (选填“高于”“等于”或“低于”)沙石升高的温度,因而夏天人们在柳叶湖边会感到很舒服。?
【答案】比热容 低于。
【解析】
水的比热容比沙石的大,在质量相同的情况下吸收相同的热量后水升高的温度要低于沙石升高的温度,因而夏天人们在柳叶湖边会感到很舒服。
答案
比热容 低于。
9.
把质量为200g的铅块加热到98℃，然后投进温度为12℃质量为80g的水里，最后铅和水的温度相同，都是18℃。求：
(1)在此过程中铅块放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)对计算结果进行对比分析,并说出原因?.[c铅=0.13×103J/(kg?℃),c水=4.2×103J/(kg?℃)].
【答案】
(1)铅块放出的热量为?2.08×103J；
(2)水吸收的热量为?2.016×103J；
(3)Q放>Q吸?，水吸收的热量小于铅块放出的热量，说明有热量散失，例如：容器吸热、周围空气吸热等
【解析】
(1)铅块放出的热量：
Q放=c铅m铅(t0铅?t)=0.13×103J/(kg.℃)×0.2kg×(98℃?18℃)=2.08×103J?；
(2)水吸收的热量：
Q吸=c水m水(t?t0水)=4.2×103J/(kg?℃)×0.08kg×(18℃?12℃)=2.016×103J，
(3)Q放>Q吸?，水吸收的热量小于铅块放出的热量，说明有热量散失，例如：容器吸热、周围空气吸热等。
10.
某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热,得到的实验数据如下表：
物质
次数
质量m/kg
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
乙
3
0.1
10
1
4
0.1
10
2
(1)实验中记录加热时间的目的是____________________________.
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的__________有关.
(3)分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量__________(选填“相同”或“不同”).
(4)分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同,单位质量的不同物质升高的温度________(选填“相同”或“不同”).
(5)由上述分析可以得出________(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强。
(6)该实验采用的物理学研究方法是__________和____________。
【答案】(1)反映物质吸收热量的多少 (2)质量 (3)不同 (4)不同 (5)甲 (6)转换法 控制变量法
【解析】
(1)实验中用同样的加热器,相同时间内放出的热量相同,使液体吸收的热量相同,所以记录加热时间可以反映物质吸收热量的多少.
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出初步结论：同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的质量有关.
(3)由表中第1、3次或第2、4次实验数据可知,质量相同的甲和乙升高相同的温度,吸收的热量不相等.
(4)分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同,单位质量的不同物质升高的温度不同.
(5)由表中第1、3次实验数据可知,液体质量和升高的温度相同而液体种类不同,甲液体的加热时间比乙液体的加热时间长,甲液体比乙液体吸收的热量多,由此可得：甲的吸热能力更强.
(6)吸收热量的多少用加热时间来表示,用到了转换法,此实验还用到了控制变量法.
11.
（2020·淮安清江浦区一模）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤：
a．在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体；
b．用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同；
c．用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同；
d．用温度计分别测出A、B两液体的末温。
请完成下列问题：
（1）在上述实验步骤中，存在错误的步骤是
（选填步骤前的字母），该步骤中错误的操作应该改为
，然后继续实验；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体
；
（3）如图所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图象，则两种液体的比热容关系是cA
cB（选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】（1）a；两个同样的烧杯中分别装入等质量的A、B两种液体；（2）吸热相同；（3）＜。
【解析】（1）a．根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体，因密度不同，根据m＝ρV，故质量不同，不正确；正确的步骤是：两个同样的烧杯中分别装入等质量的A、B两种液体；
bd．用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同，用温度计分别测出A、B两液体的末温，是为了比较温度的变化；正确；
c．用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同，目的是控制吸热相同，正确。
（2）根据转换法，c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体吸热相同；
（3）由A、B两种液体温度随时间变化关系的图象知，升高相同的温度，B加热时间长，则B的吸热能力强，则两液体的比热容关系是cA＜cB。
故答案为：（1）a；两个同样的烧杯中分别装入等质量的A、B两种液体；（2）吸热相同；（3）＜。
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精品试卷·第
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