北师版初三物理第3讲：探究-物质的比热容(教师版)

探究--物质的比热容

1、理解比热容的概念；2、掌握热量公式Q=Cm△t的应用；3、理解比热容概念并能利用它解释有关现象。1、比热容：（1）定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。（2）物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。（3）比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。（4）水的比热容为4.2×103J(kg·℃)表示：1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J（5）2、计算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）3、热平衡方程：不计热损失Ｑ吸＝Ｑ放4、易错易混（1）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类有关。（2）注意区别“升高了”和“升高到”多少摄氏度。（3）热量是过程量，只能说吸收或放出”热量，不能说“含有”“具有”增加”、“减少”。5、与物质的比热容有关的知识应用（1）沿海地区和内陆地区比较哪个地区的昼夜温差变化大？答：水域广阔，水的比热容大，在一样的光照和晚上一样的放热条件下，水的温度变化小，从而导致气温的变化也小。内陆地区的泥地、沙地比热容小，在同样的条件下，温度变化就大，所以气温变化也就大（2）水作为北方地区供暖和汽车发动机的冷却系统的工作物质的理由。答：因为水的比热容较大，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，所以暖气供暖中用水；升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机冷却用水作为工作物质。（3）新疆地区有一景“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”其中物理道理是什么呢？答：沙石的比热容相对于其他东西来说要小，吸收或放出相同的热量时，温度变化较大。（4）烈日当空的夏天在水库边上行走时，走在水泥路上和将脚放入水中感觉有什么不同？为什么？答：因为水的比热容比沙石大的多，要使水和沙石上升同样的温度，水吸收的热量更多，因为在同样受热的情况下，水的温度变化比沙石小的多，所以烈日当空的夏天，走在水泥路上很烫脚，而将脚放入水中感觉凉凉的。题型一：热量的概念例1、关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（）A.物体的温度越高，所含的热量越多B.0℃的冰没有内能C.一个物体吸收热量时，温度不一定升高D.对物体做功，物体的温度一定升高解析：A.错误，物体的温度越高，内能越大，内能是状态量，而热量是过程量，不是状态量B.错误，0℃C.正确，物体吸收热量，温度可以不升高，例如晶体熔化时D.错误，两块0°的冰相互摩擦做功，熔化了，但温度却不变答案：C题型二：比热容的概念例1、关于比热容，下列说法中正确的是（）A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B．物体的比热容跟物体的温度有关C．物体的质量越大，它的比热容就越大D．物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都没有关系解析：比热容是物质本身的一种特性，物理学规定，单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃答案：D题型三：比较不同物质的吸热能力的实验探究例1、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。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．取相同质最的水和另一种液体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得多。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”)。为此物理学中引入表示上述性质。(4)本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明其它问题，诰你写出其中的一个问题：。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）液体沸腾时的温度叫沸点．读取温度计示数时，要明确温度计的分度值，视线与液柱最高处的液面相平；液体的沸点与气压有关，气压越大沸点越高，气压越小，沸点越低．在图中，水的沸点为98℃；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）已知液体和水的质量相同，相同时间吸收的热量相同，但温度变化不同，说明它们的吸热能力不同．物理中引入比热容表示物质吸热能力的不同。（4）根据“加热到一定时刻，水开始沸腾”和“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得多”可知两种液体的沸点不同，由此可提出：在气压相同的情况下，液体的沸点与什么有关？答案：（1）B，（2）98，小于，（3）不同，比热容，（4）在气压相同的情况下，液体的沸点与什么有关？题型四：热量的计算例1、由Q=cm（t-t0）得，关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是（）A．若质量增大一倍，则比热容减小一半B．若加热前后的温差增大一倍，则比热容增大一倍C．无论物体质量多大比热容都一样D．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍解析：，是比热容的计算式，不是决定式。比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，而与吸收的热量、物质的质量和温度的变化无关，故选C。答案：C例2、两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知（）A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同C.加热时间相同，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热时间相同，甲液体温度升高比乙液体温度升高得多[解析：A.根据下面的图象可知：质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度，甲的加热时间更长，吸收的热量更多，根据公式Q吸=cm（t﹣t0），质量、升高的温度一定时，吸收的热量和物质的比热容成正比，甲吸收的热量多说明甲的比热容大，所以A是正确的；B.根据下面的图象可知：质量相同的甲乙两种液体升高相同的温度，甲的加热时间更长，吸收的热量更多，所以B是错误的；C.同一热源加热，相同的时间内甲乙两种液体吸收的热量就是相同的，所以C是错误的；D.根据下面的图象可知：质量相同的甲乙两种液体加热相同的时间，乙的温度升高值更大，所以D是错误的．图象如右：答案：A例3、汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的性质；如果汽车散热器中装有5kg的水，在温度升高10℃的过程中，水吸收的热量是．[已知C水=4.2×103解析：（1）水的比热容最大，降低相同温度吸收热量多，所以利用了水的比热容较大的性质。（2）根据吸热公式Q=Cm△t=4.2×103J/（kg•°C）×5kg×10℃=2.1×105J答案：比热容；2.1×105J基础演练1、关于热量、温度、比热容，下列说法正确的是（）A．温度越高的物体具有的热量越多B．物体吸收热量越多，物质的比热容越大C．温度越高的物体，物质的比热容越大D．物体吸收热量，温度不一定升高答案：D2、下列说法中，能反映物体放出热量多少跟物体降低的温度有关的是（）A．相同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量不同B．相同质量的不同物质，降低相同的温度，放出的热量一般不同C．不同质量的同种物质，降低相同的温度，放出的热量不同D．不同质量的同种物质，降低不同的温度，放出的热量一般不同答案：A3、铜的比热容是铅的3倍，铜块温度升高8℃所吸收的热量可以使同质量的铅块温度升高________答案：244、(2015春•启东市月考)表中列举的是几种物质的比热容，单位是［J/（kg·℃）］，下列判断正确的是（

）水4.2×103铝0.88×103冰2.1×103干泥土0.84×103沙石0.92×103铜0.39×103A．物质的比热容与物质的状态无关B．150g水的比热容是50g水的比热容的三倍C．寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水的比热容较大D．质量相等的铝块和铜块降低相同的温度，铜块放出的热量少答案:D5、(2014•泰州)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度，实验记录如下表．加热时间/min01234温度/℃沙子2025293438水2021222324（1）实验中，加热时间实质上反映了

；（2）根据实验数据，在图示坐标中画出沙子和水的温度随时间变化图线；（3）分析图线可知，对于质量相等的沙子和水，吸收相等热量，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．这类实验，揭示了物质的一种物理属性，这种属性是

．答案:（1）沙子、水吸收热量的多少

（2）图略（3）沙子

水

比热容

6、（2014•上海市）关于比热容，下列说法中错误的是（）A．比热容可用来鉴别物质B．水的比热容较大，可用作汽车发动机的冷却剂C．沙的比热容较小，所以沙漠地区昼夜温差较大D．一桶水的比热容比一杯水的比热容大答案：D7、（2014•泰安）在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是（）A．采用完全相同的加热方式B．采用酒精灯加热时，酒精灯里加热的酒精量相同C．取相同质量的水和煤油D．盛放水和煤油的容器相同答案：B8、（2014•滨州）依据你所学的热学知识，下列说法正确的是（）A.炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能B.物体吸收热量，温度不一定升高C.汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容比较小D.天然气燃烧越充分，其热值越大答案：B巩固提高9、（2015•山西中考）为了比冰糖雪梨和奶茶吸热程度的差异，小王做了如图示实验，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同冰糖雪梨和奶茶，用两个相同的酒精灯对其加热，并用相同两支温度计分别同时测量冰糖雪梨和奶茶温度变化，实验数据如下表：（1）在此实验中，为比较冰糖雪梨和奶茶吸热能力的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高

升高温度的不同.（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的冰糖雪梨和奶茶，升高相同的温度时，冰糖雪梨水吸收的热量________(选填“大于”、“小于”或“等于”)奶茶吸收的热量，表明_________水的吸热能力大．物质质量(g)温度升高10℃所需时间/s温度升高20℃所需时间/s温度升高30℃所需时间/s冰糖雪梨350260520650奶茶350220330550（3）如果加热相同的时间，质量相同的冰糖雪梨和奶茶，_________升高的温度高．答案：（1）温度（2）大于

奶茶（3）冰糖雪梨10、（2015•阜阳模拟）如图所示是吃鸳鸯火锅时的情境，有关叙述正确的是（）A、当两边的汤汁量和初温基本相等时，两边同时沸腾B、当汤汁沸腾后可以改为小火加热，汤汁内能减小C、火锅上方的“白气”是水蒸气气化形成的D、红汤与清汤的比热容近似相同答案：D11、1kg的水升高1℃的热量如果被1kg的铅吸收，那么铅的温度会上升_________？如果1kg答案：32.3℃；12、小莉根据下列表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（）A．用来熔化铜的器皿可以用锡制作B．质量相等的纯水和煤油，纯水的体积较小C．体积相等的铜块和铝块，放出相等热量，铝块温度降低得较多D．质量相等的干泥土和水，吸收相等热量，干泥土温度升高得较多物质密度ρ/(kg·m-3)物质熔点/℃物质比热容c/(J/kg·℃)煤油0.8×103铜1083干泥土0.84×103纯水1.0×103铝660水4.2×103铜8.9×103铅328铜0.39×103铝2.7×103锡232铝0.88×103答案：BCD13、平衡后，水温和煤油温度相比较（）A．煤油的温度低些B．水的温度低些C．温度一样D．不能判断答案：A14、铁的比热容大于铜的比热容。当质量、初温都相同的铁块和铜块吸收了相同的热量后，再将它们接触，将有（）A．温度由铜向铁传递B．温度由铁向铜传递C．热量由铁向铜传递D．热量由铜向铁传递答案：D15、水和酒精混合后所得液体的比热为3.16×103J/(kg·℃)。已知酒精的比热为2.43×103J/(kg·℃)，水的比热为4.18×103J/(kg·℃)，求混合液体中水和酒精的质量之比__________。答案：73：10616、（2014•内江）初春育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，正确的做法是（）A．早晨多灌水，傍晚多排水B．早晨多排水，傍晚多灌水C．早晨和傍晚都要多灌水D．早晨和傍晚都不要灌水答案：B1、关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是：A．一块0℃的冰没有内能，它的分子不会运动B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高C．一个物体温度升高了，它的一定内能增加D．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小答案：C2、同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法。(1)实验方法一的设计如图中所示：①在实验中，加热相同的时间目的是 ；②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。(2)请你设计出第二种实验方法：①写出该实验方法所需要的测量仪器 ；②请写出设计思路。答案：（1）①使水和沙子吸收相等的热量②错误是：没有控制水和沙子质量相等、初温相同。不足是：没有控制水和沙子温度的仪器。（2）①天平温度计（秒表）②在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热至相同的末温，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力（在两个相同的金属盒内，加入质量相同的水和沙子，用酒精灯加热，使其升高相同的温度，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力。）3、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，某同学做了如下实验。在4个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是他们的实验记录，请根据实验记录的数据分析概括有关实验结论。烧杯号液体质量/m初温/oC末温/oC加热时间/min1水300203012.32水15020306.23煤油30020306.14煤油30020253.1（1）比较1号烧杯和3号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：_______________________________________________________________________________（2）比较1号烧杯和2号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：_______________________________________________________________________________（3）比较3号烧杯和4号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：_______________________________________________________________________________答案：（1）质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容越大的，吸收的热量越多。（2）同种物质，升高相同的温度，质量越大的，吸收的热量越多。（3）相同质量的同种物质，升高的温度越多，吸收的热量越多。4、用凉水冷却滚烫的鸡蛋，鸡蛋内能是通过的方式改变的．如果水的质量是1kg，初温为20℃，鸡蛋取出时水温为30℃，水吸收的热量为J．[c水=4.2×l03J/（kg•℃答案：热传递；4.2×104；1、某同学在劳技课上，用切割机把一个铜块切成了两半，则其中的一半铜块（）A．密度、比热容均减小一半B．密度、比热容均不变C．密度减小一半，比热容不变D．密度不变，比热容减小一半答案：B2、（2014•河南省）用相同的加热装置给质量相等的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随t时间的变化如下表所示。由数据比较两种液体的比热容（）时间t/min012345甲的温度/℃202224262830乙的温度/℃202530354045A．c甲＞c乙B．c甲＝c乙C．c甲＜c乙D．无法确定答案：A3、以下是小兰对一些物理知识的想象，其中你认为合理的是()A．假如水的比热容变为原来的0.1，可能内陆地区会比沿海地区冬暖夏凉B．假如导体都变成超导体了，通过的电流会很大，电灯会更亮C．假如没有摩擦阻力，使用任何机械既省力又省功D．假如没有大气压了，水在常温下也不会沸腾答案：A4、关于比热的概念，下列说法错误的是()A．单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热B．单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，也叫做这种物质的比热C．某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关D．各种物质都有自己的比热，它是物质的特性之一答案：C5、质量为lkg的水[c水=4.2×103J/（kg·℃）]，温度从20℃升高到30℃吸收的热量是A.4.2×103JB.4.2×104JC.8.4×104JD.l.26×l05J答案：B6、在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是()

A．采用完全相同的加热方式

B．采用酒精灯加热时，酒精灯里所加的酒精量相同

C．取相同质量的水和煤油

D．盛放水和煤油的容器相同答案：B7、生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关，下列说法正确的是（

）A.尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动B.划燃火柴，利用做功来改变物体的内能C.人工湖能调节气温，利用水的比热容小D.夏天吃冰糕，看到冰糕周围冒“白气”是汽化现象答案：B8、如图所示是王浩同学用相同的加热器给质量相等的甲、乙两种物质加热，根据测量结果描绘的图像，由图可知（甲、乙两种物质的比热容分别为c甲、c乙）()A．c甲＞c乙，其中甲是晶体 B．c甲＜c乙，其中甲是晶体C．c甲＞c乙，其中乙是晶体 D．c甲＜c乙，其中乙是晶体答案：C9、关于汽车涉及到的一些物理知识，下列说法中正确的是（）A.发动机用水做冷却剂，是因为水的比热容小B.汽油发动机工作时，主要是将机械能转化成内能C.轮胎表面有凹凸的花纹，是为了增大与路面的摩擦D.载重汽车的轮子比小汽车多，是为了减小对路面的压力答案：C10、在沿海地区，白天的风通常从大海吹来，而晚上的风却从陆地吹去，这种风叫“海陆风”。海风和陆风只在炎热、晴朗的天气产生，由于陆地和大海的

不同，导致陆地和大海升温和降温的快慢不同，从而形成空气对流。白天，有海风吹来时会伴随一阵阵海洋特有的腥味，这是由于

现象形成的。答案比热容

扩散11、（2015•德城区一模）同学们根据下表提供的几种物质的比热容得出以下四个结论，其中正确的是（）A.液体的比热容一定比固体的大B.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大C.同一物质发生物态变化后，比热容不变D.质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铜块吸收的热量多答案：B12、在探究“不同物质的吸热能力”的实验中：（1）实验前应该称量

的初始温度相同的水和食用油，将它们分别装入同样的烧杯中．（2）用电加热器先给水加热，如图所示，10s后测出水的温度是t1．（3）再用同规格的电加热器给食用油加热10s后，读出此时食用油的温度t2，可以看出是：t2>t1，这是因为食用油的

的缘故．（4）加热的时间都是10s，这样做的目的是

。比较水和食用油的吸热能力，从实验可得出的结论是

答案：等质量比热容较小控制吸收相同的热量水的吸热能力大于食用油的吸热能力13、（2014•泰州）如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔lmin记录一次温度.实验记录如下表:（1）实验中，加热时间实质上反映了．（2）根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象．（3）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，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．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做。答案：（1）水和沙子吸收热量的多少（2）沙子水比热容14、如图，在两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。（1）加热相同时间后，分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为________；加热时搅拌沙子，目的是___________。玻璃片玻璃片水玻璃片沙子（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两个玻璃