專題13.3比熱容（原卷版）

20232024學(xué)年度物理九年級(jí)全一冊(cè)同步（拓展）學(xué)講練測(cè)大講義（人教版通用）第十三章內(nèi)能專題13.3比熱容學(xué)新課標(biāo)對(duì)課節(jié)知識(shí)點(diǎn)要求【課程標(biāo)準(zhǔn)】了解比熱容的概念及其計(jì)算?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.能了解設(shè)計(jì)探究物質(zhì)的吸熱能力與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)；2.了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。3.知道比值定義法含義。4.嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。5.能根據(jù)比熱容會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的吸放熱的計(jì)算。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】比熱容的概念和應(yīng)用，熱量有關(guān)計(jì)算?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】比熱容概念的建立并能利用它解釋有關(guān)現(xiàn)象。學(xué)課節(jié)知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)1.比較不同物質(zhì)的吸熱能力生活舉例水的質(zhì)量越大，水溫升高越多，加熱時(shí)間就越長(zhǎng)結(jié)論物體溫度升高時(shí)，吸收的熱量跟物體的質(zhì)量和升高的溫度有關(guān)實(shí)驗(yàn)：比較不同物質(zhì)吸熱的情況實(shí)驗(yàn)裝置探究方法控制變量法和轉(zhuǎn)換法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用同一酒精燈給質(zhì)量和初溫相同的砂子和水加熱相同的時(shí)間，結(jié)果砂子升高的溫度高探究結(jié)論不同物質(zhì)在質(zhì)量相等，吸收相同的熱量時(shí)，升高的溫度不同，即不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)不同知識(shí)點(diǎn)2.比熱容 （1）定義：我們把單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（或者降低）1℃所吸收（或者放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)稱比熱。符號(hào)：c。（2）公式：c＝（3）常用單位：焦耳/(千克·℃)（4）符號(hào)：J/(kg·℃)（5）讀作焦耳每千克攝氏度（6）同種物質(zhì)來講,比熱容是一個(gè)確定的數(shù)值（相等的）,跟物體質(zhì)量的大小,溫度改變的多少，物體的形狀、體積、位置等無關(guān)，它僅與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān)。對(duì)不同物質(zhì)來講，比熱容一般是不相同的。（7）記住水的比熱容：c水＝4．2×103J/(kg·℃)，物理意義為：1kg的水溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量為4．2×103J。因?yàn)樗葻崛葺^大，所以水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱等。知識(shí)點(diǎn)3.熱量的計(jì)算①計(jì)算物體吸收熱量的公式為：Q吸=cm(tt0)=cm⊿t②計(jì)算物體放出熱量的公式為：Q放=cm(t0t)=cm⊿t注意：（1）吸熱公式：Q吸=cm(tt0)式中Q吸表示物體吸收的熱量，c表示物質(zhì)的比熱容，m表示物體的質(zhì)量，t0表示物體原來的溫度，t表示物體后來的溫度。（tt0）表示溫度的升高量。（2）放熱公式：Q放=cm(t0t)式中（t0t）表示物體溫度的降低量。講課節(jié)知識(shí)點(diǎn)的例題解析考點(diǎn)1.比較不同物質(zhì)的吸熱能力【例題1】（2022江蘇無錫）用如圖所示的兩套相同裝置探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象，將相等質(zhì)量的沙子和水分別裝入鋁桶中，用溫度計(jì)測(cè)出它們的初始_______，點(diǎn)燃酒精燈加熱，用玻璃棒______沙子和水，觀察到沙子升溫比水快，由此，可以推得，質(zhì)量相等的沙子和水，升高相同的溫度，______吸收的熱量多?！纠}2】小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱（如圖甲），以探究水和煤油的吸熱能力。（1）本實(shí)驗(yàn)需要用到天平這一測(cè)量工具，目的是；（2）加熱10min，水吸收的熱量（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的熱量；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象（如圖乙），由圖象可知，水的沸點(diǎn)是℃，煤油的比熱容是J/（kg?℃）【c水=4.2×103J/（kg?℃）】（4）若本實(shí)驗(yàn)共消耗酒精20g，則這些酒精完全燃燒放出的熱量是J．（q酒=3.0×107J/kg）考點(diǎn)2.比熱容【例題3】（2022山東濟(jì)南）炎炎夏日，小梅來到美麗的海濱城市青島。她發(fā)現(xiàn)，在這里白天的風(fēng)常常從海面吹向陸地，而每到夜晚風(fēng)卻從陸地吹向海面。她利用學(xué)過的物理知識(shí)進(jìn)行分析，并畫出陸地和海面之間空氣流動(dòng)情況的示意圖，如圖所示。形成這一現(xiàn)象的主要原因是（）A.海水的密度小于砂石的密度 B.海水的密度大于砂石的密度C.海水的比熱容小于砂石的比熱容 D.海水的比熱容大于砂石的比熱容【例題4】（2022湖南邵陽(yáng)）濕地被稱為“地球之腎”，能調(diào)節(jié)空氣濕度和溫度，其中能調(diào)節(jié)溫度主要是因?yàn)樗模ǎ〢.比熱容大 B.密度大 C.流動(dòng)性大 D.熱值大【例題5】水是生命之源。下列事例中，不是利用水的比熱容大的特性的是（）A．在發(fā)燒病人的額頭上擦冷水降溫B．晚間，在春播秧田里灌水保溫C．沿海地區(qū)的晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)要小D．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水作為冷卻劑考點(diǎn)3.熱量的計(jì)算【例題6】（2022湖北宜昌）小麗用相同的電加熱器分別對(duì)質(zhì)量為0.2kg的水和0.3kg的另一種液體進(jìn)行加熱，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示，則水在16min內(nèi)吸收的熱量為______J，另一種液體的比熱容為______J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的達(dá)標(biāo)問題精練1.對(duì)于同一物態(tài)的某種物質(zhì)，根據(jù)c＝得知（）A．當(dāng)Q增大2倍時(shí)，比熱容增大2倍B．當(dāng)質(zhì)量增大2倍時(shí)，比熱容減小一半C．溫度變化量越大，比熱容越小D．不管Q、m和溫度如何變化，比熱容不變2.在“比較水和食用油的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作或評(píng)價(jià)正確的是()A．在安裝、調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，科學(xué)合理的順序是先調(diào)整固定溫度計(jì)的位置，再調(diào)整固定石棉網(wǎng)的位置B．實(shí)驗(yàn)中食用油和水吸熱的多少是通過溫度計(jì)升高的溫度來反映的C．實(shí)驗(yàn)表明，食用油吸熱的能力更強(qiáng)D．在此實(shí)驗(yàn)中，如果要使初溫相同的水和食用油的最后溫度相同，就要給水加熱更長(zhǎng)的時(shí)間3.（2022山東濰坊）用相同的加熱裝置分別對(duì)固態(tài)物質(zhì)a、b、c加熱，它們的溫度隨加熱時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。不計(jì)熱量損失，以下分析正確的是（）A.時(shí)間內(nèi)，a、c吸收熱量相同B.時(shí)間內(nèi)，a的內(nèi)能不變C.b的比熱容可能大于c的比熱容D.若a、b是同種物質(zhì)，則b的質(zhì)量小于a的質(zhì)量4.（2022新疆）位于沙漠邊緣的羅布泊晝夜溫差比沿海地區(qū)大，這是因?yàn)榕c水相比，砂石的（）A.比熱容較小 B.比熱容較大C.密度較小D.密度較大5．民間俗語“霜降有霜，米谷滿倉(cāng)”，霜的形成屬于過程（填物態(tài)變化名稱）。如圖所示，用相同的酒精燈分別對(duì)質(zhì)量、初溫均相同的煤油和蓖麻油加熱相同時(shí)間，觀察到蓖麻油比煤油的溫度變化大，說明的比熱容更大。6．比熱的單位是：J/(kg·℃)，讀作：________。水的比熱是：C=4.2×103J/(kg·℃)，它表示的物理意義是每千克的水當(dāng)溫度升高（或降低）1℃時(shí)，吸收（或放出）的熱量是_________。7.物體溫度升高吸收的熱量公式為__________；物體溫度降低放出的熱量公式為_______。8.小明在燃?xì)庠钌响覝?，將質(zhì)量為2kg、初始溫度為20℃的湯，升高了80℃，湯吸收了J的熱量，這是通過方式來改變湯的內(nèi)能。[湯的比熱容為4×103J/kg?℃）9.（2022湖南張家界）為落實(shí)《農(nóng)村義務(wù)教育學(xué)生營(yíng)養(yǎng)改善計(jì)劃》學(xué)校實(shí)施學(xué)生營(yíng)養(yǎng)餐進(jìn)校園，如圖是某學(xué)校免費(fèi)為學(xué)生提供的牛奶，若牛奶的密度為1.02×103kg/m3，則該牛奶的質(zhì)量為______kg；牛奶喝掉一半，剩余牛奶的比熱容______。（選填“變大”、“變小”或“不變”）10.質(zhì)量之比為2：3的甲、乙兩種液體，當(dāng)它們吸收的熱量之比為7：5時(shí)，升高的溫度之比為6：5，則甲、乙的比熱容之比為。11.將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中（如圖所示），通過方式改變牛奶的內(nèi)能，圖中乙是250g牛奶與熱水的溫度隨時(shí)間變化的圖象，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為J．[c牛奶=4.2×103J/（kg?℃）]12.（2022湖南懷化）如圖所示為冬天人們常用的電熱水袋，使用十分方便，充電加熱后，能夠放熱較長(zhǎng)時(shí)間，其內(nèi)部液體主要成分是水，是因?yàn)槔昧怂腳______較大；若該熱水袋裝有1kg的水，充電加熱后溫度為50℃，使用一段時(shí)間后溫度降低到20℃，則此過程中放出的熱量為________J。13.（2022廣西河池）已知水的比熱容，把2kg的水從加熱到需要吸收的熱量為_______J；在高山上煮飯，很難煮熟，這是因?yàn)楦呱缴蟔_____低，水的沸點(diǎn)低。14.（2022廣西玉林）把磨得很光滑的鉛片和金片緊壓在一起，一段時(shí)間后，可以看到它們互相滲入對(duì)方，這種現(xiàn)象屬于______現(xiàn)象；若使質(zhì)量為5kg的水溫度從20℃升高到40℃，則水吸收的熱量為______J。已知（）。15.（2021安徽）沙漠地區(qū)晝夜溫差大，主要原因是砂石的比熱容較小。初溫為20℃，質(zhì)量為50kg的砂石吸收3.6×106J的熱量后，溫度升高到______℃。[砂石的比熱容為0.9×103J(kg·℃)]。16.（2021浙江嘉興）核能是一種高效清潔的能源。2020年11月，具有完全自主產(chǎn)權(quán)的“華龍一號(hào)”核電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電。如圖是核電機(jī)組示意圖，通過三個(gè)回路的設(shè)計(jì)有效提高了安全性。（1）一回路：反應(yīng)堆中核燃料反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，從而將水加熱到約320℃，氣壓達(dá)到150多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，此時(shí)水不會(huì)沸騰的原因是______（2）二回路：蒸汽發(fā)生器中的水被加熱后______(填物態(tài)變化名稱)成水蒸氣，這些水蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。（3）三回路：核電站通常建在海邊用海水作冷凝劑，原因是海水量多且______。17.（2022福建）在探究“不同物質(zhì)吸熱的情況”實(shí)驗(yàn)中：（1）用相同的酒精燈加熱質(zhì)量相等的沙子和水，使它們升高相同的溫度，通過比較______來判斷吸收熱量的多少；（2）加熱10min后，測(cè)得水的溫度如圖，該示數(shù)為______oC；（3）多次實(shí)驗(yàn)后得到的數(shù)據(jù)如下表，分析可得：質(zhì)量相等的水和沙子，升高相同的溫度，水比沙子吸收更______的熱量；（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論推理：沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)更______。升高的溫度/oC5101520加熱水的時(shí)間/min2.557.510加熱沙子的時(shí)間/min123418.為了研究物質(zhì)的某種特性，某小組的同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：他們?cè)诩住⒁覂芍煌耆嗤臒蟹謩e放入100g和200g的溫水，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓它們自然冷卻，并利用溫度計(jì)和計(jì)時(shí)器測(cè)量水的溫度隨時(shí)間的變化情況。記錄數(shù)據(jù)分別如表1、表2所示。（設(shè)甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等）表1（m1＝100g）時(shí)間/min0246810121416溫度/℃363534333231303030降低溫度/℃012345666表2（m2＝200g）時(shí)間/min04812162024283236溫度/℃36353433323130292828降低溫度/℃0123456788（1）分析比較表1中的數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲杯水所處的環(huán)境溫度是℃。（2）表1和表2中時(shí)間長(zhǎng)短表示的物理意義是。（3）分析比較表1（或表2）中的第一行和第三行的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：質(zhì)量一定時(shí)，。（4）綜合分析比較表1和表2中的2、3、4列的數(shù)據(jù)和相關(guān)條件可得出的初步結(jié)論是：降低相同溫度時(shí)，。19.為了比較甲乙兩種不同液體吸熱情況，某同學(xué)做了如圖所示的探究實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過程中記錄了下表中的數(shù)據(jù)。質(zhì)量/g溫度升高10℃所需時(shí)間/s溫度升高20℃所需時(shí)間/s溫度升高30℃所需時(shí)間/s液體甲3096202323液體乙3064133212（1）該實(shí)驗(yàn)中，在兩個(gè)相同的燒杯中分別裝上質(zhì)量、初溫都相同的液體甲和液體乙，并用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱，這其中運(yùn)用了常用的物理科學(xué)方法，即。（2）在該實(shí)驗(yàn)中利用了“轉(zhuǎn)化思想”，即用加熱時(shí)間的長(zhǎng)短來表示液體甲和液體乙。（3）對(duì)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，液體乙的比熱容小于液體甲的比熱容（選填“大于”、“小于”或“等于”）。20.（2021青海）“水與食用油”是生活中不可缺少的食品。小紅在學(xué)習(xí)了比熱容的知識(shí)后，猜想水的吸熱本領(lǐng)比食用油的吸熱本領(lǐng)大，為了驗(yàn)證這一結(jié)論，他設(shè)計(jì)了如下探究實(shí)驗(yàn)：（1）取兩個(gè)相同的試管，分別裝入______相等、初溫相同的水和食用油；（2）將兩支相同的溫度計(jì)分別正確地插入盛有水和食用油的兩個(gè)試管內(nèi)，并將實(shí)驗(yàn)裝置固定在鐵架臺(tái)上，如圖甲所示。打開加熱開關(guān)，對(duì)盛有水和食用油的試管進(jìn)行加熱，實(shí)驗(yàn)過程中，其中一支溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是______℃；（3）小紅根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖丙所示，通過分析可知，在相同時(shí)間內(nèi)______的溫度變化大，可得出______的吸熱本領(lǐng)大。21.（2022廣西河池）小紅想探究水和砂石的吸熱性能，取初溫相同的水和砂石，分別盛放在規(guī)格相同的燒杯中，用同一盞酒精燈對(duì)它們分別加熱，同時(shí)攪拌水和砂石，使之受熱均勻。在相同加熱時(shí)間內(nèi)，比較它們溫度升高的情況。（1）除以上條件外，還要求水和砂石的質(zhì)量________（選填“相等”或“不相等”）；（2）某一時(shí)刻，溫度計(jì)的示數(shù)如圖所示，此時(shí)溫度為________；（3）通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同加熱時(shí)間內(nèi)，水升高的溫度比砂石的小，說明________的吸熱性能更好；（4）由此可以解釋沿海地區(qū)比沙漠地區(qū)晝夜溫差________的現(xiàn)象。22.（2022湖北隨州）在“探究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中，李明和張紅選用規(guī)格完全相同的實(shí)驗(yàn)器材，用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖乙是兩名同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出的水溫隨時(shí)間變化圖像。（1）組裝器材時(shí)，應(yīng)按照____________（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序進(jìn)行；（2）張紅所用水的質(zhì)量為200g，結(jié)合圖像推算，他實(shí)驗(yàn)時(shí)0～4分鐘水吸收的熱量為_____J；[c水=4.2×103J/（kg·℃）]（3）分析圖像可知，李明和張紅實(shí)驗(yàn)所用水的質(zhì)量_____（選填“相同”或“不同”）。23．某同學(xué)在做“探究不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用相同的電加熱器給甲、乙兩種液體加熱，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：物質(zhì)次數(shù)質(zhì)量m/kg升高溫度△t/℃加熱的時(shí)間t/min甲10.110220.2104乙30.110140.2202（1）實(shí)驗(yàn)中記錄加熱時(shí)間的目的是（2）分析第1、2次或第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出同種物質(zhì)升高相同的溫度時(shí)，吸收的熱量的多少物質(zhì)的有關(guān)．（3）分析第1、3次或第2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度時(shí)，吸收的熱量（選填“相同”或“不同”）（4）分析第1、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)加熱時(shí)間相同，單位質(zhì)量的不同物質(zhì)升高的溫度（選填“相同”或“不同”）．（5）由上述分析可以得出（選填“甲”或“乙”）物質(zhì)的吸熱能力強(qiáng)．（6）該實(shí)驗(yàn)采用的物理學(xué)研究方法是和．24.小明為比較“不同物質(zhì)的吸熱能力”設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：將質(zhì)量相同的水和煤油分別裝入燒杯中，固定在鐵架臺(tái)上，用兩個(gè)相同的酒精燈同時(shí)加熱水和煤油，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)每隔一段時(shí)間同時(shí)測(cè)量水和煤油的溫度