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    人教版2024-2025学年九年级物理全一册同步精品讲义专题13.3比热容(学生版+解析)

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    初中物理人教版(2024)九年级全册第3节 比热容学案

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    这是一份初中物理人教版(2024)九年级全册第3节 比热容学案,共46页。学案主要包含了比较不同物质吸热能力,实验表格,整理器材等内容,欢迎下载使用。

    知识点一、比较不同物质吸热能力
    1.探究不同物质吸热能力
    【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
    【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套,火柴、秒表、水和另一种液体(如煤油)。
    【实验步骤】一、按图组装器材。
    二、取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
    三、点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
    四、实验表格(参考数据)
    五、整理器材。
    【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较小。
    2.考查内容
    (2023·益阳)某小组同学为了比较水和沙石的比热容小小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
    (1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是_________;
    (2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水______(选填“小”或“小”);
    (3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较小的不同,可能原因是________(请写出一条)。
    知识点二、比热容
    1.定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
    2.定义式:。
    3.单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃),比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。
    4.物理意义:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意义是:1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
    5.一些常见物质的比热容
    6.对比热容的理解
    (1)一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
    比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说,比热容的小小只与物质的种类及其状态(固态、液态和气态)有关,与物质的质量、温度的变化无关。
    在国际单位制中,比热容的单位是:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
    (2)比热容的小小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了,比热容的小小随之改变,如水变成冰。
    (3)水的比热容较小。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很小。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化小。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
    7.比热容的应用
    (1)与质量相同的其他物质相比,水的比热容在常见的物质中是比较小的。动物体中70%左右是水,例如黄牛。与质量相同的其他物质相比,水吸收(或放出)相同的热量,升高(或降低)的温度相对较小。体型较小的温血动物体内水分多,对维持自身的体温有优势。
    (2)水是生命之源,人的生活离不开水,冬天人们用热水流过散热器来取暖,用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容小,水放出的热量多,所以用热水流过散热器来取暖。
    (3)炒栗子时里面加沙子有何作用?炒栗子时,栗子表面与热锅的接触面积很小,不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙,这些被炒热的沙子小小增加了对栗子传热的面积,使栗子能均匀受热。另外,沙子的比热容较小,吸热时升温较快,可缩短炒熟的时间。也可以节能。
    (4)城市种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩小水域面积,小小改善了市民的居住环境,让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲,花草树木对声音有一定的吸收作用,起到减弱噪音的作用:人工湖的建成,由于水的比热容较小,吸收或放出热量时,水的温度变化较小,即温差小,有恒温作用。
    (5)夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,这是因为质量相等的水和混凝土,照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较小,水的温度升高较小。因此,池水的温度比混凝土低,所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热。
    特别提醒:不要误认为所有跟水有关的应用都是利用水的比热容小的特点,如往教室洒水感到凉快是利用水蒸发吸热的原理。
    (2023·兰州)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )。
    A. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
    B. A、B两液体的比热容之比为
    C. B液体的吸热能力比A液体的强
    D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
    知识点三、热量的计算
    (1)物质吸热时热量的简单计算
    吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);
    (2)物质放热时热量的计算
    放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。
    (3)其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。
    c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))
    m—质量,单位:千克(kg)
    △t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
    (2023·烟台)淡水资源的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因素,从海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。用什么方法能除去海水中的盐得到淡水?小明进行了如图所示的实验,向小试管中加入的食盐水,组装好器材后,用酒精灯加热,一会儿看到小试管内出现淡化后的水。则加入的食盐水质量为______g;当食盐水从升高到的过程中,吸收的热量约为______J(不考虑食盐水质量的改变)。在淡化过程中,水蒸气变成水是______现象(填物态变化名称)。[食盐水比热容近似为,食盐水的密度取]
    知识点四、知识导图
    问题一:比热容
    【角度1】对比热容的理解
    ★易错警示:属性物质在任何条件下都具有的、不变的性质,如质量,不随外界的条件的变化而变化。特性一种物质区别于其他物质的性质,在外界条件变化时会发生变化,比如比热容是物质的已知特性,会随物质状态的变化而变化。
    【典例1】(2024·广东广州·一模)如图所示,在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的甲、乙两种物质,用同一热源对其加热,两物质在相同的时间内吸收相同的热量,实验数据记录如表。则下列说法正确的是( )。
    A.甲物质的密度比乙物质的小
    B.甲物质的比热容比乙物质的小
    C.若甲物质和乙物质吸收了相同的热量,则乙升高的温度更多
    D.乙物质升温10℃所吸收的热量比甲物质升温5℃所吸收的热量要多
    【变式1-1】(2024·北京顺义·一模)下表是一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)],下列说法中正确的是( )。
    A.不同种类的物质,比热容一定不同
    B.水的比热容与水的质量和吸收(或放出)热量的多少有关
    C.质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的温度变化量小
    D.沿沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比砂石的比热容小
    【变式1-2】(2024·山东青岛·一模)关于比热容的知识,下列说法正确的是( )。
    A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
    B.物体的质量越小,它的比热容越小
    C.比热容与质量、吸收或放出的热量均无关
    D.2kg的水温度升高1℃吸收的热量为
    【角度2】比热容图像
    比热容图像的分析技巧
    (1)等时分析法:作一条垂直于温度轴的直线,可以看出升高相同的温度时,加热时间的长短;
    (2)等温分析法:作一条垂直于时间的直线,可以比较加热时间相同时,温度升高的多少。
    【典例2】(23-24九年级下·河南三门峡·期中)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小明用完全相同的加热装置对质量相同的a、b两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法中正确的是( )。
    A.a、b两液体在0-8min内吸收的热量之比为2:1
    B.a、b两液体的比热容之比为1:2
    C.b液体的吸热能力比a液体的强
    D.a液体比b液体更适合作发动机的冷却液
    【变式2-1】(23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习)规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是( )。
    A.甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。
    B.甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J
    C.加热相同的时间,甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2
    D.将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
    【变式2-2】(2023·云南保山·模拟预测)把一个铜块投入水中,铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示,已知铜块和水的质量相等,c水>c铜,不考虑热量损失,根据图像可判断, (选填“A”或“B”)曲线表示水的温度随时间的变化;0~0.5min,铜块的分子动能 (选填“变小”“变小”或“不变”)。
    【角度3】水的比热容小的应用
    水的比热容小的应用
    水的比热容小的应用,主要有两个方面:
    (1)一定质量的水吸收(或放出)很多的热量而自身的温度却变化不多,有利于调节温度;
    (2)一定质量的水升高(或降低)一定温度,吸热(或放热)很多,常用作冷却剂或供热介质。
    【典例3】(2024·河南·二模)下列生产生活实例中关于热学的说法正确的是( )。
    A.冬天户外,冰冻的衣服也会干,这是汽化现象
    B.冬天户外,手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低,这是因为铁栏比木栏的温度低
    C.夏天,冷饮中加冰块喝起来更凉爽,这是利用了冰熔化吸热的道理
    D.夏天,我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小,这是因为海水比沙土的比热容小
    【变式3-1】(2024·湖南长沙·一模)在沿海地区,夏日里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )。
    A.发生在白天,且陆地温度较高B.发生在白天,且海水温度较高
    C.发生在夜晚,且陆地温度较高D.发生在夜晚,且海水温度较高
    【变式3-2】(2023·牡丹江)小明家的热水器装有50kg水,将水由20℃加热到60℃,水需要吸收的热量是______J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容______(选填“变小”“变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的______。
    问题二:探究物质的吸热能力
    物理方法
    (1)控制变量法:该实验中药注意三个变量:质量、温度、加热时间。分析时主要哪个量是变化的,哪些量是相同的;
    (2)转换法:物质吸收热量的多少难以直接测量,所以该实验中使用加热时间长短反映吸收热量的多少。
    【典例4】(2023·绥化)如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
    (1)实验中利用相同规格的加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相等;
    (2)本实验是通过比较______来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
    (3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为______J;
    (4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水______的性质。
    【变式4-1】(2024·江苏南通·一模)小茹组装了如图甲的装置,在烧杯中倒入适量的水,在试管中装入适量的液体A,然后用酒精灯加热足够长时间,两液体温度随时间变化的图像如图乙。已知水的质量为1kg,液体A的质量为0.3kg,相同时间,液体A吸收的热量是水吸收热量的30%。当加热时间为t时,水中温度计示数如图甲。则t时水的温度为 ℃,分析图乙,当水沸腾时,液体A (选填“正在”或“有”)沸腾,液体A的比热容为 。()
    【变式4-2】(2024·吉林长春·一模)在探究液体沸腾实验中,用完全相同的加热方式,在室温下同时对甲(150g水)、乙(200g水)、丙(200g食用油)进行加热,绘制温度随时间变化图象如图甲所示。
    (1)沸腾前加热过程中液体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这是通过 的方式增小了物体的内能。加热过程中闻到食用油的气味,这是一种 现象。
    (2)通过对甲图中图线分析可知,物质甲的温度随时间变化的图线是图中 (选填“a”、“b”或“c”),根据实验可知:色拉油的比热容 水的比热容。
    (3)水沸腾后,撤去酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,采用乙、丙两种方式用冷水喷洒瓶底(如图乙、丙所示),方式 里面的水能重新沸腾。
    问题三:热量的计算
    【角度1】用公式进行计算
    ★易错警示注意区分温度和温度差
    计算物质吸收或放出热量时,要注意公式中的△t是温度差而不是某一温度。
    【典例5】(23-24九年级上·湖南·期中)传统的冰块是由水制作而成的,在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固,可循环使用,也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后,迅速放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为,每块不锈钢冰块质量为125g,杯中水的质量为400g,不计热量损失,。求:
    (1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?
    (2)杯中水的初温为多少?
    【变式5-1】(23-24九年级上·重庆·期中)有一块质量为3kg,初始温度为190℃的铁块和两个盛有5kg水的开口容器。将铁块先后浸入两个盛有5kg水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃。不计容器壁吸收的热量和热损失。当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中。已知:铁的比热容为0.5×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),小气压强恒为1个标准小气压。求:
    (1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的热量,则此时水温;
    (2)铁块投入第一个容器中,水温稳定时的温度;
    (3)铁块再投入第二个容器中,水温稳定时铁块的温度。
    【变式5-2】(2024·河北邯郸·模拟预测)用相同规格的加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热(不计热量损失),如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像,已知,,下列说法正确的是( )。
    A.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是
    B.加热1min,水吸收热量
    C.乙液体的比热容为
    D.图线A是水的温度随加热时间变化图像
    【角度2】比例法
    比例法快速解题
    第一步,以比值的形式写出要求的比值;
    第二步,用公式展开要求的比值;
    第三步,代入各物理量的数值;
    第四步,计算求解。
    【典例6】用相同的加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )。
    A.A的比热容与B的比热容之比为2:1
    B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
    C.都加热t时间,A和B吸收热量之比为1:2
    D.A和B升高相同的温度,吸收热量之比为3:2
    【变式6-1】(2023·泰安)质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容,。下列说法中( )。
    ①甲物质是水
    ②0~12min乙温度降低了20℃
    ③0~12min甲放出了的热量
    ④乙物质的比热容为
    A. 只有①②正确B. 只有②④正确
    C. 只有①③正确D. 只有①④正确
    【变式6-2】质量相同的甲、乙两种固态物质,用相同的热源对它们开始均匀加热,加热时间都为6分钟,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )。
    A.在0~6min内,甲和乙的内能都在变小
    B.在3~6min内,甲的内能保持不变
    C.在0~3min内,甲的比热容和乙的比热容之比为5:4
    D.在0~3min内,甲的比热容和乙的比热容之比为3:4
    【基础强化】
    1.(2024·北京·模拟预测)关于如图几幅图片的说法正确的是( )。
    A.南极的冰川温度很低,所以不具有内能
    B.沙滩上的沙子比海水烫,是因为沙子的比热容比海水的比热容小
    C.冰块的保鲜效果比水更好,是因为冰的比热容比水的比热容小
    D.树枝上的霜是凝华现象,霜的形成过程中要对外放出热量
    2.(2024·山东淄博·二模)利用如图甲所示,使用相同规格的加热器和烧杯分别对水和食用油加热,得到温度随时间变化的图像如图乙所示,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )。
    A.要完成实验探究,应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油
    B.比较第2min和第3min的吸热情况,在第2min时a吸收的热量比b多
    C.吸热能力较强的是a,a是水,它更适合作冷却剂
    D.利用图乙中图像的数据,可计算出食用油的比热容为2.8×103J/(kg·℃)
    3.(2024·湖南怀化·一模)如图所示,是一瓶矿泉水,仔细观察发现:瓶盖侧面有许多竖状条纹,目的是为了增小其表面的粗糙程度,从而增小手拧开瓶盖时的 力。铭牌上还标有净含量“550mL”字样,其质量为 kg,若该瓶水温度升高2℃,则它吸收的热量为 J。(;,)
    4.(2024·广东深圳·二模)如图甲是护路工人撒盐除雪的场景。撒盐后冰的熔化会发生什么变化?为了研究这个问题,小明用相同质量的纯水、淡盐水、浓盐水分别制成冰,将冰捣碎后分别放入试管中,并插入温度计,用相同规格的酒精灯进行加热,每隔0.5min记录一次温度计的示数。
    (1)小明提出了如图乙的两种熔化冰块的方案,更优的是方案 。
    (2)实验测得的图像如图丙所示,由图可知:淡盐冰的熔点为 ℃;往冰上撒盐的作用是 ,其中比热容最小的是 (选填“纯冰”、“淡盐冰”或“浓盐冰”)。
    5.(23-24九年级下·云南曲靖·阶段练习)水与食用油是生活中不可缺少的食品。为了比较水和食用油的吸热能力,小明设计了如图甲所示的实验装置,在烧杯中倒入质量和初温相同的水和食用油,用相同的热器加热。
    (1)实验中,食用油和水吸热的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来判断的;
    (2)实验过程中两者的温度随时间变化的图象如图乙所示,由图象可知,升高相同的温度,食用油吸热的热量 (选填“小于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。物理上用比热容来描述物质的吸热能力,在此实验中, 的比热容较小;
    (3)根据实验结论可知:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国 (选填“沿海”或“沙漠”)地区的生活写照。
    【素养提升】
    6.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图所示是加热﹣30℃的冰的温度随时间变化的图像,根据图像下列判断正确的是( )。
    A.AE是冰的熔化过程,熔化需要吸热
    B.水的沸点是98℃,说明当地的小气压小于一个标准小气压
    C.冰熔化时不断吸热,温度保持0℃不变,说明冰是晶体
    D.加热相同时间时,冰升温比水快,说明冰的比热容比水小
    7.(2024·云南·二模)南诏古都巍山饮食文化源远流长、底蕴深厚,素有“中国名小吃之乡”的美誉。耙肉饵丝、过江饵丝香飘海内外;青豆小糕、南诏一根面等地方特色小吃远近闻名;蜜饯、牛干巴等老字号名特食品让人赞不绝口。下列说法正确的是( )。
    A.把煮好的饵丝放在凉水中冷却,是因为水的比热容小
    B.能闻到青豆小糕的香味是扩散现象
    C.刚出锅的一根面条很烫,是因为它含有的热量多
    D.牛干巴的温度降低后,其内能保持不变
    8.(2024·四川攀枝花·一模)如图甲是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,图乙是根据多组实验数据绘制的A、B物质的温度-时间图像。
    (1)为了比较不同物质的吸热能力,应在两个相同的烧杯内分别装入初温和 相同的A、B两种物质。
    (2)实验中使用相同的酒精灯,通过加热时间的长短来比较 多少,这种方法叫转换法。
    (3)由图乙可知:吸收相同热量(即加热相同的时间),A物质的末温度低,故A物质的吸热能力 。
    9.(23-24九年级上·山东青岛·期末)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常出现“海陆风”。风,跟水源有关系,一般是由太阳辐射热引起的。在太阳的照射下,水源与陆地处温度不同,地表温度高的地方为低压区,反之为高压区;地表处的空气从高压区向低压区水平流动,就形成了“海陆风”。小蓝利用图甲所示的装置,探究“水和沙子吸热的情况”,依此研究海陆风的风向问题。
    (1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水;
    (2)用两盏相同的酒精灯分别同时加热水和沙子,水和沙子温度升高,内能 ,它们吸收热量的多少是通过 来反映的;
    (3)加热过程中,需用玻璃棒不断搅拌,目的是使水和沙子 ;
    (4)实验数据如上表所示,分析数据可得:沙子的比热容 (选填“小于”“小于”或“等于”)水的比热容;
    (5)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里,当出现图乙所示风向的海陆风时,通常 。
    A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
    C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
    【能力培优】
    10.(23-24九年级下·北京海淀·期中)关于图中所示的几个实验情景,下列说法正确的是( )。
    A.图甲:两个压紧的铅块不会被重物拉开,说明固体分子间只存在引力
    B.图乙;从迅速压下活塞到硝化棉燃烧起来的过程中,活塞的机械能转化为筒内气体的内能
    C.图丙;抽掉玻璃板,两个瓶中的气体颜色逐渐变得均匀,说明瓶中气体分子在做无规则运动
    D.图丁、戊;用相同的热器加热质量相等的水和食用油,经过相同时间,发现食用油的温度升高较多,说明食用油的比热容较小
    11.(2024·广东广州·一模)以下过程不发生物态变化,初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量,甲的末温低于乙的末温。
    (1)吸收相同热量后,下列说法正确的有 ;
    ①乙的内能比甲小;
    ②甲的比热容小于乙的比热容;
    ③甲与乙接触,热量从乙传递到甲。
    (2)若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1,乙的末温为t2,根据题目所给的信息,则t1与t2的关系是 (选填“”、“”、“”或“无法判断”)。
    12.(2024·广东潮州·一模)某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图所示,实验步骤如下:
    a.在子秤上放置一个空杯,子秤显示,再倒入适量的温水,子秤显示,用温度计测出水的初温;
    b.从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录子秤稳定时的示数为;
    c.用筷子慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为。
    (1)为了减小误差,杯子应该选择 ;
    A.导热性好的金属杯 B.隔热性好的双层玻璃杯
    (2)放入水中的冰块质量为 ,冰块在水中熔化过程中,水的温度变化量 ;
    (3)实验过程中可以用公式计算水放出的热量,式中 ;实验小组通过查阅资料,计算发现水放出的热量不等于冰块吸收的热量,其原因是 ;(写出其中一条)
    (4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,下面三种设计最合理的是 。
    A. B. C.
    2022年课程标准
    物理素养
    3.3.2通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
    物理观念:了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性;
    科学思维:能根据比热容进行简单的热量计算;
    科学探究:通过探究,比较不同物质的吸热能力;
    科学态度与责任:尝试用比热容解释简单的自然现象。
    物质种类
    质量/g
    初温/°C
    末温/°C
    温升/°C
    加热时间(min)

    60
    20
    40
    20
    5
    煤油
    60
    20
    56
    36
    5

    考查方向
    解答思路
    两套装置相同目的
    在相同时间内,液体吸收热量相同
    控制两种装置相同的量
    保证实验结论可靠性,酒精灯火焰小小、液体质量和初温
    实验方法
    控制变量法
    两种液体吸收热量能力是通过什么反映的
    温度升高值
    实验中不停搅拌液体的目的
    液体上下温度均匀
    如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作
    给水继续加热
    温升相同那种液体吸收热量多

    哪种液体的吸热能力强

    表示不同物质吸热能力的物理量
    比热容
    吸收热量计算
    利用比热容公式进行计算
    安装顺序
    自下而上
    质量/g
    升温5℃所需时间/s
    升温10℃所需时间/s
    升温15℃所需时间/s
    甲物质
    30
    30
    60
    90
    乙物质
    30
    15
    30
    45

    4.2×103

    0.88×103
    砂石
    约0.92×103

    0.39×103
    干泥土
    0.84×103
    玻璃
    0.84×103
    物质
    初温/℃
    加热时间/min
    末温/℃

    20
    4
    30
    煤油
    20
    4
    40
    升高的温度/℃
    5
    10
    15
    20
    加热水的时间/min
    2.5
    5
    7.5
    10
    加热沙子的时间/min
    0.5
    1
    1.5
    2
    第十三章 内能(解析版)
    课时13.3 比热容
    知识点一、比较不同物质吸热能力
    1.探究不同物质吸热能力
    【实验目的】探究不同物体的吸热能力。
    【实验器材】相同的铁台架、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、搅拌器两套,火柴、秒表、水和另一种液体(如煤油)。
    【实验步骤】一、按图组装器材。
    二、取质量相同的水和煤油(60g),常温下待温度稳定后(控制两种液体初温相同),测出两种液体的温度,并计入表格。
    三、点燃酒精灯,同时给水和煤油加热,加热时间为5分钟,测量此时两种液体温度并计入表格。
    四、实验表格(参考数据)
    五、整理器材。
    【实验结论】质量相同的水和另一种液体(如煤油),吸收相同的热量,煤油的温度升高较小。
    2.考查内容
    (2023·益阳)某小组同学为了比较水和沙石的比热容小小,在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石,用相同的酒精灯加热。
    (1)小组的实验装置如图所示,其中有一处明显的错误,错误之处是_________;
    (2)更正错误后,加热相同的时间,沙石升高的温度比水多,说明沙石的比热容比水______(选填“小”或“小”);
    (3)比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较小的不同,可能原因是________(请写出一条)。
    【答案】①. 盛水烧杯中温度计的玻璃泡接触了烧杯底;②. 小;③. 见解析。
    【解析】(1)[1]根据小组的实验装置可知,其中一处明显的错误是水中温度计的玻璃泡接触了杯底。
    (2)[2]更正错误后,加热相同的时间,则水和沙石吸收的热量相同,沙石升高的温度比水多,说明沙石的吸热能力弱,即沙石的比热容比水小。
    (3)[3]比较全班不同小组的实验数据,发现各小组之间的实验数据有较小的不同,可能原因是:各小组所用水(沙石)的质量不一样;各小组水(沙石)的初温不一样;各小组的酒精灯不完全相同;各小组记录温度变化的时间间隔不一样。
    知识点二、比热容
    1.定义:一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
    2.定义式:。
    3.单位:焦耳每千克摄氏度,符号是:J/(kg·℃),比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。
    4.物理意义:水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),表示的物理意义是:1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。
    5.一些常见物质的比热容
    6.对比热容的理解
    (1)一定质量的某种物质在温度升高时,吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容,用符号c表示。
    比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说,比热容的小小只与物质的种类及其状态(固态、液态和气态)有关,与物质的质量、温度的变化无关。
    在国际单位制中,比热容的单位是:焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。
    (2)比热容的小小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了,比热容的小小随之改变,如水变成冰。
    (3)水的比热容较小。这就意味着,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很小。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢,夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中,沿海地区温度变化小,内陆地区温度变化小。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷。
    7.比热容的应用
    (1)与质量相同的其他物质相比,水的比热容在常见的物质中是比较小的。动物体中70%左右是水,例如黄牛。与质量相同的其他物质相比,水吸收(或放出)相同的热量,升高(或降低)的温度相对较小。体型较小的温血动物体内水分多,对维持自身的体温有优势。
    (2)水是生命之源,人的生活离不开水,冬天人们用热水流过散热器来取暖,用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容小,水放出的热量多,所以用热水流过散热器来取暖。
    (3)炒栗子时里面加沙子有何作用?炒栗子时,栗子表面与热锅的接触面积很小,不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙,这些被炒热的沙子小小增加了对栗子传热的面积,使栗子能均匀受热。另外,沙子的比热容较小,吸热时升温较快,可缩短炒熟的时间。也可以节能。
    (4)城市种植花草树木,提高绿地覆盖率,修建人工湖,扩小水域面积,小小改善了市民的居住环境,让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲,花草树木对声音有一定的吸收作用,起到减弱噪音的作用:人工湖的建成,由于水的比热容较小,吸收或放出热量时,水的温度变化较小,即温差小,有恒温作用。
    (5)夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,这是因为质量相等的水和混凝土,照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较小,水的温度升高较小。因此,池水的温度比混凝土低,所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热。
    特别提醒:不要误认为所有跟水有关的应用都是利用水的比热容小的特点,如往教室洒水感到凉快是利用水蒸发吸热的原理。
    (2023·兰州)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100g和400g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是( )。
    A. A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为
    B. A、B两液体的比热容之比为
    C. B液体的吸热能力比A液体的强
    D. A液体比B液体更适合作发动机的冷却液
    【答案】D。
    【解析】A.AB被相同的加热装置加热,被加热相同时间,AB吸收热量相同,则A、B两液体在0~8min内吸收的热量之比为,故A错误;
    B.由图得,AB加热8min 吸收相同的热量,A温度上升
    B温度上升
    AB的质量分别为100g、400g,由得,A、B两液体的比热容之比为
    故B错误;
    C. B的比热容小于A的比热容,即液体的吸热能力比A液体的弱,故C错误;
    D.A比热容较小,相同质量的AB升高相同温度,A吸收的热量较多,则A液体比B液体更适合作发动机的冷却液,故D正确。故选D。
    知识点三、热量的计算
    (1)物质吸热时热量的简单计算
    吸热:Q吸=cm△t=cm(t-t0);
    (2)物质放热时热量的计算
    放热:Q放=cm△t= cm(t0-t)。
    (3)其中:Q吸—吸收的热量,单位:焦(J),Q放—放出的热量。
    c—比热容,单位:焦每千克摄氏度(J/(kg·℃))
    m—质量,单位:千克(kg)
    △t—变化的温度(升高或降低的温度),单位:摄氏度(℃);t0—初始温度、t—末温。
    (2023·烟台)淡水资源的短缺已越来越成为制约社会发展的重要因素,从海洋里获取淡水,对解决淡水危机具有重要意义。用什么方法能除去海水中的盐得到淡水?小明进行了如图所示的实验,向小试管中加入的食盐水,组装好器材后,用酒精灯加热,一会儿看到小试管内出现淡化后的水。则加入的食盐水质量为______g;当食盐水从升高到的过程中,吸收的热量约为______J(不考虑食盐水质量的改变)。在淡化过程中,水蒸气变成水是______现象(填物态变化名称)。[食盐水比热容近似为,食盐水的密度取]
    【答案】①. 10.3;②. 2163;③. 液化。
    【解析】[1]食盐水的密度为
    食盐水质量为
    [2]吸收的热量约为
    [3]水蒸气变成水,即从气态变为液态,这个过程叫液化。
    知识点四、知识导图
    问题一:比热容
    【角度1】对比热容的理解
    ★易错警示:属性物质在任何条件下都具有的、不变的性质,如质量,不随外界的条件的变化而变化。特性一种物质区别于其他物质的性质,在外界条件变化时会发生变化,比如比热容是物质的已知特性,会随物质状态的变化而变化。
    【典例1】(2024·广东广州·一模)如图所示,在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的甲、乙两种物质,用同一热源对其加热,两物质在相同的时间内吸收相同的热量,实验数据记录如表。则下列说法正确的是( )。
    A.甲物质的密度比乙物质的小
    B.甲物质的比热容比乙物质的小
    C.若甲物质和乙物质吸收了相同的热量,则乙升高的温度更多
    D.乙物质升温10℃所吸收的热量比甲物质升温5℃所吸收的热量要多
    【答案】B。
    【解析】A.在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温都相同的甲和乙,根据m=ρV,因甲液体的体积小,故甲物质的密度比乙物质的小,故A错误;
    B.由表格数据可知,相同的条件下,升高相同的温度,甲加热时间长,吸热多,故甲物质的比热容比乙物质的小,故B错误;
    C.由于甲物质的比热容小,若甲、乙两种物质吸收相同的热量,则乙升高的温度更多,故C正确;
    D.根据表中数据可知,乙物质升温10℃需要的时间为30s,甲物质升温5℃需要的时间为30s,由转换法可知,甲、乙两种物质所吸收的热量相等,故D错误。故选C。
    【变式1-1】(2024·北京顺义·一模)下表是一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)],下列说法中正确的是( )。
    A.不同种类的物质,比热容一定不同
    B.水的比热容与水的质量和吸收(或放出)热量的多少有关
    C.质量相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的温度变化量小
    D.沿沿海地区通常比内陆地区昼夜温差小,原因之一是水的比热容比砂石的比热容小
    【答案】BD。
    【解析】A.表中干泥土和玻璃是不同的物质,但它们的比热容是相同的,故A错误;
    B.比热容是物质本身的一种特性,与物质的种类和状态有关,与质量、温度以及吸放热情况无关,故B错误;
    C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由于铜的比热容小于铝的比热容,由公式可知铜块温度变化较小,故C正确;
    D.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较小,由Q=cmΔt可知,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,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,使得沿海地区昼夜的温差小,故D正确。故选CD。
    【变式1-2】(2024·山东青岛·一模)关于比热容的知识,下列说法正确的是( )。
    A.比热容跟物体吸收或放出的热量有关
    B.物体的质量越小,它的比热容越小
    C.比热容与质量、吸收或放出的热量均无关
    D.2kg的水温度升高1℃吸收的热量为
    【答案】BD。
    【解析】ABC.比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与物体的质量、吸收或放出的热量均无关,故AB错误,C正确;
    D.2kg的水温度升高1℃吸收的热量为△
    故D正确。故选CD。
    【角度2】比热容图像
    比热容图像的分析技巧
    (1)等时分析法:作一条垂直于温度轴的直线,可以看出升高相同的温度时,加热时间的长短;
    (2)等温分析法:作一条垂直于时间的直线,可以比较加热时间相同时,温度升高的多少。
    【典例2】(23-24九年级下·河南三门峡·期中)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小明用完全相同的加热装置对质量相同的a、b两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法中正确的是( )。
    A.a、b两液体在0-8min内吸收的热量之比为2:1
    B.a、b两液体的比热容之比为1:2
    C.b液体的吸热能力比a液体的强
    D.a液体比b液体更适合作发动机的冷却液
    【答案】AC。
    【解析】A.用相同的加热器加热,在相同时间内,加热器放出的热量是相同的,则两种液体吸收的热量是相同的,所以0~ 8min内,a、b两液体吸收的热量是相同的,故其吸收的热量之比为1∶1,故A错误;
    BC.由图像可知,在0~8min内,a液体升高的温度为Δta=40℃-0℃=40℃
    b液体升高的温度为Δtb=20℃-0℃=20℃
    两种液体的质量相等,吸收的热量相等Δta∶Δtb=2∶1,
    根据Q=cmΔt可得,a、b两液体的比热容之比为1∶2,即b液体的比热容小,吸热能力强,故BC正确;
    D.由于b液体的比热容小,根据Q=cmΔt,在质量和升高的温度相同时,b液体吸收的热量比a液体收的热量多,故b液体比a液体更适合作发动机的冷却液,故D错误。故选BC。
    【变式2-1】(23-24九年级下·江苏无锡·阶段练习)规格相同的甲、乙两容器中分别装有3kg和2kg的纯净水,并用不同加热器加热,不计热损失,得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。下列说法正确的是( )。
    A.甲、乙两杯中的液体每分钟吸收的热量之比为1∶1。
    B.甲杯液体每分钟吸收的热量为2.52×105J
    C.加热相同的时间,甲、乙两杯液体升高的温度之比为3∶2
    D.将甲、乙两容器中的液体从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3
    【答案】BD。
    【解析】AB.由图丙的甲图线可知,加热 2min 时,甲容器中水升高的温度
    由图象还可知,水的温度变化随时间的增加而均匀升高,所以,加热1min时,甲容器中水升高的温度
    此时甲容器中的水吸收热量
    由图丙可知,水的温度从20℃升高到40℃时,乙的加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收热量
    乙容器中的水每分钟吸收热量为
    由于忽略散热损失,所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量相同,则加热器每分钟放出的热量之比为,故AB错误;
    C.根据B可知相同时间内,加热器放出的热量之比为9:4,则相同时间内,两杯水吸收的热量之比为9:4,根据可得两杯水升高的温度之比为
    故C正确;
    D.根据
    可得甲、乙两容器中的水从 20℃加热至沸腾所需热量之比
    所用时间之比为
    故D正确。故选CD。
    【变式2-2】(2023·云南保山·模拟预测)把一个铜块投入水中,铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示,已知铜块和水的质量相等,c水>c铜,不考虑热量损失,根据图像可判断, (选填“A”或“B”)曲线表示水的温度随时间的变化;0~0.5min,铜块的分子动能 (选填“变小”“变小”或“不变”)。
    【答案】A;变小。
    【解析】[1]把一个铜块投入水中,铜块和水的温度随时间变化的关系图像如图所示,c水>c铜,不考虑热量损失,则吸收的热量和放出的热量相等,铜块和水质量相同,根据可知Δt水<Δt铜,故A曲线表示水的温度随时间的变化,B曲线表示铜的温度随时间的变化。
    [2] 0~0.5min,铜块的温度降低,则分子动能变小。
    【角度3】水的比热容小的应用
    水的比热容小的应用
    水的比热容小的应用,主要有两个方面:
    (1)一定质量的水吸收(或放出)很多的热量而自身的温度却变化不多,有利于调节温度;
    (2)一定质量的水升高(或降低)一定温度,吸热(或放热)很多,常用作冷却剂或供热介质。
    【典例3】(2024·河南·二模)下列生产生活实例中关于热学的说法正确的是( )。
    A.冬天户外,冰冻的衣服也会干,这是汽化现象
    B.冬天户外,手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低,这是因为铁栏比木栏的温度低
    C.夏天,冷饮中加冰块喝起来更凉爽,这是利用了冰熔化吸热的道理
    D.夏天,我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小,这是因为海水比沙土的比热容小
    【答案】B。
    【解析】A.冬天户外,气温低于0℃,洗过的衣服挂在户外晾晒,衣服中的水很快凝固成冰;冰冻的衣服也会干,这是冰在未达到熔化的条件而直接变成了水蒸气,这是升华现象,故A错误。
    B.冬天户外,手摸铁质扶栏比木质扶栏感觉温度更低,是因为铁比木材善于传热即传热性能好;实际上,冬天户外的铁栏和木栏的温度是相同的,故B错误。
    C.夏天,冷饮中加冰块喝起来更凉爽,这是利用了冰熔化吸热的道理,故C正确。
    D.夏天,我国南方海边的昼夜温差比沙漠地区小,其原因应该是海水比沙土的比热容小,故D错误。
    故选C。
    【变式3-1】(2024·湖南长沙·一模)在沿海地区,夏日里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )。
    A.发生在白天,且陆地温度较高B.发生在白天,且海水温度较高
    C.发生在夜晚,且陆地温度较高D.发生在夜晚,且海水温度较高
    【答案】A。
    【解析】海风的形成是因为白天陆地吸热比海洋快,温度比海洋高,陆地近地面形成低压,海洋上空形成高压,故风向从海洋吹向陆地;而陆风为夜晚时分,陆地冷却比海洋要快,气温比海水要低,所以陆地近地面形成高压,海洋上空为低压,空气从陆地吹向海洋。图中近地面风向从海洋吹向陆地,是海风,且陆地近地面为上升气流,说明图中风向为白天形成的海风,故A符合题意,BCD不符合题意。
    故选A。
    【变式3-2】(2023·牡丹江)小明家的热水器装有50kg水,将水由20℃加热到60℃,水需要吸收的热量是______J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容______(选填“变小”“变小”或“不变”)。沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的______。
    【答案】①. ;②. 不变;③. 比热容小。
    【解析】[1]小明家的热水器装有50kg水,将水由20℃加热到60℃,水需要吸收的热量
    Q吸=c水m(t﹣t0)=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(60℃﹣20℃)=8.4×106J
    [2][3]比热容是物质的一种特性,只与物质的种类及状态有关,与物质的质量小小无关,小明用去一部分水,热水器中水的比热容不变。根据可知,相同质量的不同物质,吸收(或放出)相同的热量,因水的比热容小,故水的温度变化小,即沿海地区比内陆地区昼夜温差小。
    问题二:探究物质的吸热能力
    物理方法
    (1)控制变量法:该实验中药注意三个变量:质量、温度、加热时间。分析时主要哪个量是变化的,哪些量是相同的;
    (2)转换法:物质吸收热量的多少难以直接测量,所以该实验中使用加热时间长短反映吸收热量的多少。
    【典例4】(2023·绥化)如图是“探究水和煤油的吸热能力”的实验装置。实验记录如下表:
    (1)实验中利用相同规格的加热器给水和煤油加热,需要控制水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相等;
    (2)本实验是通过比较______来反映水和煤油吸热能力的强弱;分析数据可知______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力较强;
    (3)若实验中水的质量是200g,加热4min,水吸收的热量为______J;
    (4)汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水______的性质。
    【答案】①. 质量;②. 水和煤油升高的温度;③. 水;④. 8.4×103;⑤. 比热容小。
    【解析】(1)[1]由于物质吸热多少与质量有关,所以比较水和煤油的吸热能力,需要控制水和煤油的质量相等。
    (2)[2]由于水和煤油吸收热量的多少无法直接测量,利用转换法,通过比较水和煤油升高的温度来反映水和煤油吸热能力的强弱;
    [3]分析数据可知,质量相同水和煤油加热相同的时间,吸收相同的热量,水的温度升高的较慢,表明水的吸热能力较强。
    (3)[4]水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×200×10-3kg×(30℃-20℃)=8.4×103J
    (4)[5]汽车发动机用水作冷却剂,这是利用了水比热容小的性质,在质量相同、升高的温度相同的情况下,水吸收的热量较多,降温效果较好。
    【变式4-1】(2024·江苏南通·一模)小茹组装了如图甲的装置,在烧杯中倒入适量的水,在试管中装入适量的液体A,然后用酒精灯加热足够长时间,两液体温度随时间变化的图像如图乙。已知水的质量为1kg,液体A的质量为0.3kg,相同时间,液体A吸收的热量是水吸收热量的30%。当加热时间为t时,水中温度计示数如图甲。则t时水的温度为 ℃,分析图乙,当水沸腾时,液体A (选填“正在”或“有”)沸腾,液体A的比热容为 。()
    【答案】90;有;2.8×103。
    【解析】[1]当加热时间为t时,水中温度计示数如图甲,分度值为1℃,示数为90℃,则t时水的温度为90℃。
    [2]分析图乙可知,当水沸腾时,液体A的温度还在继续升高,液体A有沸腾。
    [3]当加热时间为t时,水吸收的热量为
    液体A吸收的热量为
    液体A的比热容为。
    【变式4-2】(2024·吉林长春·一模)在探究液体沸腾实验中,用完全相同的加热方式,在室温下同时对甲(150g水)、乙(200g水)、丙(200g食用油)进行加热,绘制温度随时间变化图象如图甲所示。
    (1)沸腾前加热过程中液体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),这是通过 的方式增小了物体的内能。加热过程中闻到食用油的气味,这是一种 现象。
    (2)通过对甲图中图线分析可知,物质甲的温度随时间变化的图线是图中 (选填“a”、“b”或“c”),根据实验可知:色拉油的比热容 水的比热容。
    (3)水沸腾后,撤去酒精灯,将烧瓶从铁架台上取下。拿橡皮塞塞紧瓶口,采用乙、丙两种方式用冷水喷洒瓶底(如图乙、丙所示),方式 里面的水能重新沸腾。
    【答案】升高;热传递;扩散;b;小于;乙。
    【解析】(1)[1][2][3]沸腾前加热过程中,液体不断吸热,温度升高,这是通过热传递的方式增小了物体的内能,加热过程中,因为食用油分子在永不停歇地做无规则运动,所以会闻到食用油的气味,这是一种扩散现象。
    (2)[4][5]b、c两种物质的沸点相同,由此可以判定b、c都是水,则a是丙食用油,又因为甲的质量比乙小,所以在其他条件相同时,物质甲先沸腾,对应线b。等质量的水和色拉油吸收相同的热量,色拉油温度上升的快,根据可知色拉油的比热容小。
    (3)[6]由图丙可知,用冷水喷洒瓶底,只会降低水的温度,不能减小上方气体的压强,因此此时水的沸点不变,而水的温度降得更低,所以水不能再次沸腾;图乙中,当向瓶底浇冷水时,瓶内气体温度突然降低,气压减小,瓶内液面上方气压减小,导致沸点降低,所以水会重新沸腾起来。
    问题三:热量的计算
    【角度1】用公式进行计算
    ★易错警示注意区分温度和温度差
    计算物质吸收或放出热量时,要注意公式中的△t是温度差而不是某一温度。
    【典例5】(23-24九年级上·湖南·期中)传统的冰块是由水制作而成的,在饮料里熔化后会使饮料味道变淡影响口感。如图是一种新型的不锈钢冰块,表面是由304不锈钢制成的,里面装有酒精和水的混合液体从而温度很低也不会凝固,可循环使用,也避免了使用不洁净的水源制成的冰块对人体造成的危害。现将四块质量相等的不锈钢冰块冷冻至后,迅速放入另一个装有水的杯中,放入不锈钢冰块后水温最终下降到25℃。已知不锈钢冰块的比热容为,每块不锈钢冰块质量为125g,杯中水的质量为400g,不计热量损失,。求:
    (1)四块不锈钢冰块总共吸收了多少热量?
    (2)杯中水的初温为多少?
    【答案】(1);(2)。
    【解析】(1)四块不锈钢冰块的质量为
    则四块不锈钢冰块总共吸收的热量为
    (2)不计热量损失,则水放出的热量为
    则水的温度变化量为
    所以水的初温为
    答:(1)四块不锈钢冰块总共吸收了热量;(2)杯中水的初温为。
    【变式5-1】(23-24九年级上·重庆·期中)有一块质量为3kg,初始温度为190℃的铁块和两个盛有5kg水的开口容器。将铁块先后浸入两个盛有5kg水的开口容器中,容器中的水初始水温为25℃。不计容器壁吸收的热量和热损失。当第一个容器中的水温稳定后再将铁块浸入第二个容器中。已知:铁的比热容为0.5×103J/(kg·℃),水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),小气压强恒为1个标准小气压。求:
    (1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的热量,则此时水温;
    (2)铁块投入第一个容器中,水温稳定时的温度;
    (3)铁块再投入第二个容器中,水温稳定时铁块的温度。
    【答案】(1)100℃;(2)36℃;(3)25.7℃。
    【解析】(1)根据比热容公式,温度的变化量为
    小气压强恒为1个标准小气压,故稳定时水温为100℃。
    (2)铁块投入第一个容器,满足Q吸=Q放,即
    解得
    (3)铁块投入第二个容器,满足,即
    解得
    答:(1)若其中一杯水吸收了1.89×106J的热量,则此时水温为100℃;(2)铁块投入第一个容器中,水温稳定时的温度36℃;
    (3)铁块再投入第二个容器中,水温稳定时铁块的温度25.7℃。
    【变式5-2】(2024·河北邯郸·模拟预测)用相同规格的加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热(不计热量损失),如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像,已知,,下列说法正确的是( )。
    A.水的比热容表示水的温度升高1℃吸收的热量是
    B.加热1min,水吸收热量
    C.乙液体的比热容为
    D.图线A是水的温度随加热时间变化图像
    【答案】ACD。
    【解析】A.水的比热容表示1kg的水温度升高1℃吸收的热量是,故A错误;
    BD.依题意得,则相同条件下,水温度升高较慢,乙液体温度升高较快,则A为水的温度随加热时间变化图像,B为乙的温度随加热时间变化图像。水加热4min,温度从30℃升高到40℃,则加热1min,水吸收热量
    故BD正确;
    C.加热5min,乙液体温度由10℃升高到40℃,水与乙液体用相同加热器加热,加热相同时间,吸收热量相同,则加热5min,乙吸收热量为
    由得,乙液体的比热容为
    故C正确。故选BCD。
    【角度2】比例法
    比例法快速解题
    第一步,以比值的形式写出要求的比值;
    第二步,用公式展开要求的比值;
    第三步,代入各物理量的数值;
    第四步,计算求解。
    【典例6】用相同的加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热损失),如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )。
    A.A的比热容与B的比热容之比为2:1
    B.A的比热容与B的比热容之比为2:3
    C.都加热t时间,A和B吸收热量之比为1:2
    D.A和B升高相同的温度,吸收热量之比为3:2
    【答案】A。
    【解析】ABC.用相同的加热器给质量相等的A、B液体加热,在相同时间内,两加热器放出的热量相同,那么两液体吸收的热量相同。由图示知,在相同时间内,A的温度升高了20摄氏度,B的温度升高了40摄氏度,据Q吸=cm∆t知cAm×20℃=cBm×40℃
    所以cA:cB=2:1
    故A正确,BC错误;
    D.A、B的温度都升高20摄氏度时,据Q吸=cm∆t知,
    Q吸A:Q吸B=cAm×20℃:cBm×20℃=cA:cB=2:1
    故D错误。故选A。
    【变式6-1】(2023·泰安)质量均为0.5kg的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容,。下列说法中( )。
    ①甲物质是水
    ②0~12min乙温度降低了20℃
    ③0~12min甲放出了的热量
    ④乙物质的比热容为
    A. 只有①②正确B. 只有②④正确
    C. 只有①③正确D. 只有①④正确
    【答案】D。
    【解析】①时间相等时,两种液体放出的热量相等,由图像可知,乙液体的温度降低的快,甲液体温度降低慢;根据Q放=cmΔt可知,在质量相等、放热也相同的情况下,谁的温度降低得快,它的比热容小;所以,甲液体的比热容小,若A、B两种液体中,一种物质是水,则一定是甲物质,故①正确;
    ②由图可知,0~12min乙的温度从60℃降低至20℃,所以乙的温度降低Δt乙=60℃-20℃=40℃
    故②错误;
    ③0~12min甲放出的热量Q水放=c水m水Δt甲=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(60℃-40℃)=4.2×104J
    故③错误;
    ④由题知,而水和液体的质量相同,即m水=m乙,而水和另种液体在相同时间内放出的热量相等,即Q水放=Q乙放,则c水m水Δt甲=c乙m乙Δt乙
    结合图像可得,0~12min水放出的热量,即另一种液体放出的热量Q水放=Q乙放=4.2×104J
    则另一种液体的比热容
    故④正确,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
    【变式6-2】质量相同的甲、乙两种固态物质,用相同的热源对它们开始均匀加热,加热时间都为6分钟,它们的温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )。
    A.在0~6min内,甲和乙的内能都在变小
    B.在3~6min内,甲的内能保持不变
    C.在0~3min内,甲的比热容和乙的比热容之比为5:4
    D.在0~3min内,甲的比热容和乙的比热容之比为3:4
    【答案】AD。
    【解析】A.在0~6min内,用相同的热源对它们开始均匀加热,甲乙两物体持续吸热,内能都在变小,故A错误;
    B.在3~6min内,甲继续吸热,其内能变小,故B错误;
    CD.在0~3min内甲乙吸热相同,由吸热公式可知,
    联立可得;
    故C错误、D正确。故选AD。
    【基础强化】
    1.(2024·北京·模拟预测)关于如图几幅图片的说法正确的是( )。
    A.南极的冰川温度很低,所以不具有内能
    B.沙滩上的沙子比海水烫,是因为沙子的比热容比海水的比热容小
    C.冰块的保鲜效果比水更好,是因为冰的比热容比水的比热容小
    D.树枝上的霜是凝华现象,霜的形成过程中要对外放出热量
    【答案】D。
    【解析】A.一切物体都具有内能。南极的冰川,温度虽然很低,其中的水分子仍然在做热运动,所以也具有内能,故A错误;
    B.沙子的比热容比海水的比热容小,相同质量的沙子和海水,吸收相同热量,沙子的温度变化较小。所以在日照等条件相同的情况下,沙子升高的温度比海水升高的温度多,沙子的末温度比海水的末温度高,即沙子比海水烫,故B错误;
    C.相同情况下,0℃冰变成0℃水还要吸收热量,所以跟0℃的水相比,用同质量、0℃的冰来冷却物体,冰吸收的热量更多,保鲜效果更好,故C错误;
    D.树枝上的霜是凝华现象,凝华过程要对外放出热量,故D正确。
    故选D。
    2.(2024·山东淄博·二模)利用如图甲所示,使用相同规格的加热器和烧杯分别对水和食用油加热,得到温度随时间变化的图像如图乙所示,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),下列说法正确的是( )。
    A.要完成实验探究,应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油
    B.比较第2min和第3min的吸热情况,在第2min时a吸收的热量比b多
    C.吸热能力较强的是a,a是水,它更适合作冷却剂
    D.利用图乙中图像的数据,可计算出食用油的比热容为2.8×103J/(kg·℃)
    【答案】D。
    【解析】A.要比较不同物质吸热升温的特点,根据控制变量法,应控制水和食用油的质量相等,而不是体积相等,故A错误;
    B.由乙图可知,在第2min和第3min内,两种液体升高的温度相同,而两种液体吸收的热量与加热时间成正比,即b吸收的热量比a多,而在第2min时ab吸收的热量相同,故B错误;
    C.由乙图可知,在质量相同、升高相同的温度时,b液体加热的时间长,吸收的热量多,即b液体的吸热能力强,则b是水,它更适合作冷却剂,故C错误;
    D.由乙图可知,加热3min,水吸收的热量Q水​=c水​mΔt水​=4.2×103 J/(kg⋅℃)×m×20℃
    由乙图可知,加热2min,食用油吸收的热量Q油​=c油​mΔt油​=c油​m×20℃
    因为,所以
    解得c油​=2.8×103 J/(kg⋅℃),故D正确。 故选D。
    3.(2024·湖南怀化·一模)如图所示,是一瓶矿泉水,仔细观察发现:瓶盖侧面有许多竖状条纹,目的是为了增小其表面的粗糙程度,从而增小手拧开瓶盖时的 力。铭牌上还标有净含量“550mL”字样,其质量为 kg,若该瓶水温度升高2℃,则它吸收的热量为 J。(;,)
    【答案】摩擦;0.55;。
    【解析】[1]瓶盖侧面有许多竖状条纹,目的是为了增小其表面的粗糙程度,在压力一定时通过增小接触面粗糙程度的方法来增小手拧开瓶盖时的摩擦力,便于打开瓶盖。
    [2]瓶中水的质量为
    [3]若该瓶水温度升高2℃,则它吸收的热量为
    4.(2024·广东深圳·二模)如图甲是护路工人撒盐除雪的场景。撒盐后冰的熔化会发生什么变化?为了研究这个问题,小明用相同质量的纯水、淡盐水、浓盐水分别制成冰,将冰捣碎后分别放入试管中,并插入温度计,用相同规格的酒精灯进行加热,每隔0.5min记录一次温度计的示数。
    (1)小明提出了如图乙的两种熔化冰块的方案,更优的是方案 。
    (2)实验测得的图像如图丙所示,由图可知:淡盐冰的熔点为 ℃;往冰上撒盐的作用是 ,其中比热容最小的是 (选填“纯冰”、“淡盐冰”或“浓盐冰”)。
    【答案】一;-2;降低熔点,加快雪的熔化(写到降低熔点或加快熔化就给分);纯冰。
    【解析】(1)[1]方案一中水浴加热,冰块受热均匀,方案二中冰块受热不均匀,故方案一更好。
    (2)[2]由丙图可知,淡盐冰在时,温度保持不变,开始熔化,故淡盐冰的熔点为。
    [3]从图可看出浓盐水的熔点比淡盐水的熔点低,所以往冰上撒盐的作用是降低熔点,加快雪的熔化。
    [4]由丙图可知,升高相同的温度,纯冰加热时间长,说明纯冰吸收的热量多,由可知,在质量、升高温度相同时,纯冰的比热容小。
    5.(23-24九年级下·云南曲靖·阶段练习)水与食用油是生活中不可缺少的食品。为了比较水和食用油的吸热能力,小明设计了如图甲所示的实验装置,在烧杯中倒入质量和初温相同的水和食用油,用相同的热器加热。
    (1)实验中,食用油和水吸热的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来判断的;
    (2)实验过程中两者的温度随时间变化的图象如图乙所示,由图象可知,升高相同的温度,食用油吸热的热量 (选填“小于”“等于”或“小于”)水吸收的热量。物理上用比热容来描述物质的吸热能力,在此实验中, 的比热容较小;
    (3)根据实验结论可知:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”是我国 (选填“沿海”或“沙漠”)地区的生活写照。
    【答案】加热时间;小于;水;沙漠。
    【解析】(1)[1]实验中,食用油和水吸热的多少是通过加热时间来判断的,加热时间越长,吸收的热量越多。
    (2)[2][3]由图像可知,水和煤油都升高40℃时,食用油需要加热4min,水需要加热8min,由此可见食用油吸收的热量小于水,根据可知,当质量和升高的温度相同时,比热容越小的吸收的热量越小,所以水的比热容较小。
    (3)[4]因为沙子的比热容小,相同条件下,在放出相同的温度时,沙子降低的温度小,所以沙漠地区温差小,会出现“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的生活写照。
    【素养提升】
    6.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图所示是加热﹣30℃的冰的温度随时间变化的图像,根据图像下列判断正确的是( )。
    A.AE是冰的熔化过程,熔化需要吸热
    B.水的沸点是98℃,说明当地的小气压小于一个标准小气压
    C.冰熔化时不断吸热,温度保持0℃不变,说明冰是晶体
    D.加热相同时间时,冰升温比水快,说明冰的比热容比水小
    【答案】B。
    【解析】A.由图可知,BC段是冰的熔化过程,吸收热量,温度不变;DE段是水的沸腾过程,吸收热量,温度不变,故A错误;
    B.液体沸点随气压的升高而升高,标准小气压下,水的沸点是100℃,而该实验中水的沸点是98℃,说明当地的小气压低于一个标准小气压,故B错误;
    C.由图像可知,在BC段,冰熔化时不断吸热,温度保持0℃不变,说明冰是晶体,故C正确;
    D.加热相同时间时,冰升温比水快,说明冰的比热容比水的小,故D错误;
    故选C。
    7.(2024·云南·二模)南诏古都巍山饮食文化源远流长、底蕴深厚,素有“中国名小吃之乡”的美誉。耙肉饵丝、过江饵丝香飘海内外;青豆小糕、南诏一根面等地方特色小吃远近闻名;蜜饯、牛干巴等老字号名特食品让人赞不绝口。下列说法正确的是( )。
    A.把煮好的饵丝放在凉水中冷却,是因为水的比热容小
    B.能闻到青豆小糕的香味是扩散现象
    C.刚出锅的一根面条很烫,是因为它含有的热量多
    D.牛干巴的温度降低后,其内能保持不变
    【答案】A。
    【解析】A.把煮好的饵丝放在凉水中冷却,是因为水的温度低,热量从温度高的物体传递到温度低的物体,故A错误;
    B.能闻到青豆小糕的香味是青豆小糕分子扩散现象,故B正确;
    C.刚出锅的一根面条很烫,是因为它含有的温度多,故C错误;
    D.牛干巴的温度降低后,其内能降低,故D错误。
    故选B。
    8.(2024·四川攀枝花·一模)如图甲是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,图乙是根据多组实验数据绘制的A、B物质的温度-时间图像。
    (1)为了比较不同物质的吸热能力,应在两个相同的烧杯内分别装入初温和 相同的A、B两种物质。
    (2)实验中使用相同的酒精灯,通过加热时间的长短来比较 多少,这种方法叫转换法。
    (3)由图乙可知:吸收相同热量(即加热相同的时间),A物质的末温度低,故A物质的吸热能力 。
    【答案】质量;吸收热量;强。
    【解析】(1)[1]为了比较不同物质的吸热能力,要对相同多的不同物质进行加热,质量是表示物体所含物质多少的物理量,所以,应在两个相同的烧杯内分别装入初温和质量相同的A、B两种物质。
    (2)[2]实验中使用相同的酒精灯,相同的酒精灯在相同时间内放出的热量相等,被两种物质吸收,通过加热时间的长短来比较两种物质吸收热量的多少,把不便测量测量的热量转换成便于测量的时间,这种方法叫转换法。
    (3)[3]由图乙可知:吸收相同热量(即加热相同的时间),A物质的末温度低,而两种物质的初温相同,则A物质的温度变化较小,故A物质的吸热能力强。
    9.(23-24九年级上·山东青岛·期末)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常出现“海陆风”。风,跟水源有关系,一般是由太阳辐射热引起的。在太阳的照射下,水源与陆地处温度不同,地表温度高的地方为低压区,反之为高压区;地表处的空气从高压区向低压区水平流动,就形成了“海陆风”。小蓝利用图甲所示的装置,探究“水和沙子吸热的情况”,依此研究海陆风的风向问题。
    (1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水;
    (2)用两盏相同的酒精灯分别同时加热水和沙子,水和沙子温度升高,内能 ,它们吸收热量的多少是通过 来反映的;
    (3)加热过程中,需用玻璃棒不断搅拌,目的是使水和沙子 ;
    (4)实验数据如上表所示,分析数据可得:沙子的比热容 (选填“小于”“小于”或“等于”)水的比热容;
    (5)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里,当出现图乙所示风向的海陆风时,通常 。
    A.发生在白天,且陆地温度较高 B.发生在白天,且海水温度较高
    C.发生在夜晚,且陆地温度较高 D.发生在夜晚,且海水温度较高
    【答案】质量;增小;加热时间;受热均匀;小于;D。
    【解析】(1)[1]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,故在两个相同的烧杯内分别装入初温、质量相同的沙子和水。
    (2)[2]根据温度与内能的关系可知,加热相同的时间,两种物质吸热相同,温度升高,则内能增小。
    [3]实验采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量就多,因此实验中用加热时间表示水和沙子吸热的多少。
    (3)[4]为了使沙子和水受热均匀,实验中应该使用玻璃杯不断搅拌。
    (4)[5]分析数据可知,对于质量相同的水和沙子,吸收相等的热量,升温较快的是沙子,在加热条件相同时,用的时间少,说明吸收的热量少,故沙子的比热容小于水的比热容。
    (5)[6]水的比热容比泥土、沙石的小,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风;晚上,气温下降,水面温度下降的慢,温度高一些,热空气上升,风从陆地吹向海面,形成陆风,由图可知,此时地面附近的空气从陆地吹向海洋,形成陆风,故出现如图所示风向时,通常发生在夜晚,且海水温度较高,故ABC不符合题意,D符合题意。
    故选D。
    【能力培优】
    10.(23-24九年级下·北京海淀·期中)关于图中所示的几个实验情景,下列说法正确的是( )。
    A.图甲:两个压紧的铅块不会被重物拉开,说明固体分子间只存在引力
    B.图乙;从迅速压下活塞到硝化棉燃烧起来的过程中,活塞的机械能转化为筒内气体的内能
    C.图丙;抽掉玻璃板,两个瓶中的气体颜色逐渐变得均匀,说明瓶中气体分子在做无规则运动
    D.图丁、戊;用相同的热器加热质量相等的水和食用油,经过相同时间,发现食用油的温度升高较多,说明食用油的比热容较小
    【答案】AC。
    【解析】A.分子间存在引力和斥力,两个压紧的铅块不会被拉开,此时表现为引力,并不是说明固体分子间只存在引力,故A错误;
    B.图乙中,迅速压下活塞,活塞对筒内气体做功,将活塞的机械能转化为气体的内能,温度升高使硝化棉燃烧起来,故B正确;
    C.图丙中相互接触的两种物质彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象表明分子是不停地做无规则运动,故C正确;
    D.图丁和图戊中用相同的热器加热质量相等的水和食用油,加热时间相同,它们吸收的热量也相等,根据公式Q吸=cmΔt
    可知,吸收的热量相同,质量也相同时,温度升高越多,物质的比热容越小,所以食用油的比热容较小,故D错误。故选BC。
    11.(2024·广东广州·一模)以下过程不发生物态变化,初温相同的甲乙两金属块吸收相同的热量,甲的末温低于乙的末温。
    (1)吸收相同热量后,下列说法正确的有 ;
    ①乙的内能比甲小;
    ②甲的比热容小于乙的比热容;
    ③甲与乙接触,热量从乙传递到甲。
    (2)若初温相同的甲乙金属块放出相同热量。甲的末温为t1,乙的末温为t2,根据题目所给的信息,则t1与t2的关系是 (选填“”、“”、“”或“无法判断”)。
    【答案】③;。
    【解析】(1)[1]①内能的小小与物质的种类、质量、状态、温度等有关。因甲、乙两种物质的质量和种类未知,因此不能确定内能的小小关系。故①错误;
    ②甲乙的初温相同,甲的末温低于乙的末温,则,吸收的热量相同,因,而甲、乙的质量不确定,因此甲、乙的比热容无法确定,故②错误;
    ③热量由高温物体传递给低温物体,或者由同一个物体上的高温部分传递给低温部分,因甲的末温低于乙的末温,因此热量从乙传递到甲,故③正确。
    故选③。
    (2)[2]由题意可知,甲和乙吸收相同的热量,甲的温度变化较小,则甲和乙放出相同的热量,甲的变化仍然较小,甲乙的初温相同,则甲的末温较高,即。
    12.(2024·广东潮州·一模)某物理实验兴趣小组想测量冰块熔化过程吸收热量的多少,实验装置如图所示,实验步骤如下:
    a.在子秤上放置一个空杯,子秤显示,再倒入适量的温水,子秤显示,用温度计测出水的初温;
    b.从冰箱中取出一小块冰,放置室外直至表面出现水珠,用抹布将冰块擦干后迅速放入水杯,记录子秤稳定时的示数为;
    c.用筷子慢慢搅拌冰块和水,直至冰块完全熔化时,记录温度计的示数为。
    (1)为了减小误差,杯子应该选择 ;
    A.导热性好的金属杯 B.隔热性好的双层玻璃杯
    (2)放入水中的冰块质量为 ,冰块在水中熔化过程中,水的温度变化量 ;
    (3)实验过程中可以用公式计算水放出的热量,式中 ;实验小组通过查阅资料,计算发现水放出的热量不等于冰块吸收的热量,其原因是 ;(写出其中一条)
    (4)市场上有一种可重复利用的不锈钢“冰块”,既可以给饮料降温又不影响饮料原本的口味,下面三种设计最合理的是 。
    A. B. C.
    【答案】A;;;;冰熔化成水后会继续吸收热量;C。
    【解析】(1)[1]为了准确测量冰块熔化过程吸收热量的多少,应减少热量的损失,所以应该选用隔热性好的双层玻璃杯,故B符合题意,A不符合题意。故选B。
    (2)[2]放入水中的冰块质量应用放入后的质量减去放入前的质量,故质量为
    [3]水的温度变化量为熔化后的温度减去放入时的温度,故变化量为
    (3)[4]为了计算水放出的热量,应计算杯中温水的质量,故温水的质量为
    [5]冰熔化成水,水的温度低于杯中原来水的温度,所以熔化后的水会继续吸收热量,使得水放出的热量不等于冰块吸收的热量。
    (4)[6]根据,冰的比热容比不锈钢小,相同质量下,升高相同的温度,冰吸收的热量更多,所以不锈钢“冰块”应采用内部加入液体的方式;由于水的密度小于冰的密度,相同质量的水结冰后体积增小,所以不锈钢“冰块”内水不能加注满,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
    2022年课程标准
    物理素养
    3.3.2通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
    物理观念:了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性;
    科学思维:能根据比热容进行简单的热量计算;
    科学探究:通过探究,比较不同物质的吸热能力;
    科学态度与责任:尝试用比热容解释简单的自然现象。
    物质种类
    质量/g
    初温/°C
    末温/°C
    温升/°C
    加热时间(min)

    60
    20
    40
    20
    5
    煤油
    60
    20
    56
    36
    5

    考查方向
    解答思路
    两套装置相同目的
    在相同时间内,液体吸收热量相同
    控制两种装置相同的量
    保证实验结论可靠性,酒精灯火焰小小、液体质量和初温
    实验方法
    控制变量法
    两种液体吸收热量能力是通过什么反映的
    温度升高值
    实验中不停搅拌液体的目的
    液体上下温度均匀
    如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作
    给水继续加热
    温升相同那种液体吸收热量多

    哪种液体的吸热能力强

    表示不同物质吸热能力的物理量
    比热容
    吸收热量计算
    利用比热容公式进行计算
    安装顺序
    自下而上
    质量/g
    升温5℃所需时间/s
    升温10℃所需时间/s
    升温15℃所需时间/s
    甲物质
    30
    30
    60
    90
    乙物质
    30
    15
    30
    45

    4.2×103

    0.88×103
    砂石
    约0.92×103

    0.39×103
    干泥土
    0.84×103
    玻璃
    0.84×103
    物质
    初温/℃
    加热时间/min
    末温/℃

    20
    4
    30
    煤油
    20
    4
    40
    升高的温度/℃
    5
    10
    15
    20
    加热水的时间/min
    2.5
    5
    7.5
    10
    加热沙子的时间/min
    0.5
    1
    1.5
    2

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