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文档简介
第4节物质的比热目标导航目标导航课程标准课标解读1.了解热量的初步概念,知道热量的单位。知道物体吸收或放出热量对温度的影响。2.初步了解质量相同的不同物质,升高或降低相同的温度时吸收或放出的热量不同,知道物质的这种性质用比热表示,不同物质的比热不同。3.知道水的比热较大,了解水的这一性质在生活和生产中的应用。解读1:了解热量的初步概念,知道热量的单位,知道物体吸收或放出热量对温度的影响。常见题型为选择题、填空题,难度较小。解读2:了解比热的概念,知道不同物质的比热不同,了解水的比热大在生活和生产中的应用。常见题型为选择题、填空题,难度适中。知识精讲知识精讲知识点01热量(一)热量的定义物体吸收或放出热的多少叫做热量,热量通常用符号Q表示。(1)在热传递的过程中,热量会从的物体传向的物体,高温物体放出了热,温度;低温物体吸收了热,温度。(2)一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟有关。温度升高越多,吸收的热量越多;反之,温度降低越多,放出的热量越多。例如用煤气灶将一锅水加热到50摄氏度和100摄氏度,加热到100摄氏度用的时间长,吸收的热量多。(3)物体升高一定的温度,质量越大,吸收的热量;反之,物体降低一定的温度,质量越大,放出的热量越多。例如用煤气灶将锅水烧开比将半锅同温度的水烧开要用更长的时间,吸收更多的热量。(4)对于同物体,质量越大,升高温度越多,则它吸收的热量。(二)热量的单位热量的单位是,简称,符号是,它是为纪念英国科学家焦耳而命名的。更大的热量单位是千焦,符号为kJ。【能力拓展】热量是在热传递过程中,热转移的数量,所以热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量是没有意义的,所以我们不能说“某物体多少热量”,更不能比较两个物体热量的大小,只能说“物体了多少热量”。热传递①定义:热传递是热从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。②发生热传递的条件:热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,就会有热传递现象发生,并且将一直持续到温度相同为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的状态物体间是否接触无关。③实质:热传递的实质就是热量从高温物体向低温物体转移的过程,这是能量转移的一-种方式。热传递转移的是能量,而不是温度。④结果:高温物体向低温物体传递热量,故高温物体放出热量,温度降低,低温物体吸收热量,温度升高。热传递的最终结果是温度差消失,即发生热传递的物体间或物体的不同部分间达到相同的温度。【即学即练1】关于比热,下列说法中,正确的是(
)A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种特性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体的质量越大,它的比热越大【即学即练2】甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则A.比热容小的吸收热量多
B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多
D.甲、乙吸收的热量一样多知识点02比热(一)实验探究:比较不同物质的吸热能力(1)实验目的:让相同质量的水和砂石吸收相同的热量,比较它们温度升高的多少来研究它们吸热能力的差异。(2)实验器材:两个相同的酒精灯、两只烧杯、两个铁架台(带铁夹)、两块石棉网、质量相同的水和砂石、两支温度计、秒表等。(3)数据记录表时间/分024水的温度/摄氏度212737砂石的温度/摄氏度212448(5)数据分析:温度升高较快的是砂石。要使水和砂石升高相同的温4度,需要加热时间较长的是水,吸收热量较多的是水。(6)实验结论:质量的不同物质,吸收的热量,升高的温度。质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。(二)比热(也称比热容)质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量并不相同,降低相同的温度,放出的热量也不相同。科学上把物质的这种特性叫做比热容,简称比热。(三)对比热的理解(1)比热反映了物质吸热或放热的本领:比热越大,吸热或放热本领越强。即质量相同的不同物质升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)热量较多的,比热较大;吸收(或放出)热量较少的,比热较小。(2)不同物质的比热般不同,同种物质(物态相同)的比热相同,其物理意义可从两个角度去理解。两个角度物质的吸热本领物质温度改变的难易程度具体说明比热大表示吸热本领强比热大表示温度难改变比热小表示吸热本领弱比热小表示温度容易改变解释相同质量不同物质升高相同的温度,比热越大,吸收的热量越多,比热越小,吸收的热量越少相同质量不同物质吸收相等的热量,比热越大,温度升高得越少,比热越小,温度升高得越多(四)水的比热较大的应用(1)由于水的比热较大,所以一定质量的水升高(或降低)一定温度,吸收(或放出)的热量较多,所以可以利用水作为冷却剂或用来取暖。(2)由于水的比热较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而本身的温度却改变不多,这点有利于调节气候。夏天,太阳照射到海面上,海水相对砂石来说升温较慢,所以住在海边的人并不觉得特别热;冬天,气温降低了,水和砂石相比,由于水的比热大,降温慢,所以住在海边的人并不觉得特别冷。【即学即练3】(2021七下·杭州开学考)为了比较不同物质吸热本领的大小,小金做了如图所示的实验:将质量和初始温度相同的甲、乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,并适时记录两者的温度,实验数据记录如下表。加热的时间/min012345甲的温度/℃252729313335乙的温度/℃252831343740(1)在实验中,加热相同时间,甲吸收的热量________(选填“>”、“=”或“<”)乙吸收的热量(不计热量散失)。(2)从表中数据可知,相同质量的甲和乙加热5分钟后,乙升高的温度高,乙的比热容比甲________(选填“大”或“小”)一些。【即学即练4】(2020七上·温州期末)小明利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。实验步骤如下:①取两只规格相同的烧杯,分别加入等质量的水和煤油;②将两只烧杯放在石棉网上并插入温度计,读出水和煤油的初始温度;③用酒精灯加热6分钟,观察并记录每分钟水和煤油中温度计的示数。(1)实验中需要的测量工具有温度计和
。(2)该实验通过
反映水和煤油的吸热能力大小。(3)通过实验小明发现水的吸热能力比煤油强,并绘出水在加热过程中温度随时间变化的曲线图,请在图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的曲线图。能力拓展能力拓展考法01不理解热传递规律。错误地认为热传递过程中传递的是温度,并且是从热量多的物体传递给热量少的物体。由热传递的规律“热量由高温物体(或物体的高温部分)传递给低温物体(或物体的低温部分),直至温度相等时结束”,可以看出在热传递的过程中传递的是热量,并且是由高温物体(或物体的高温部分)传递给低温物体(或物体的低温部分)的。【典例1】质量相等的铁块和水,吸收相等的热量后,把铁块投入水中,则(
)A.热量从铁块传到水
B.铁块与水间不发生热传递
C.热量从水传到铁块
D.无法确定是否发生热传递考法02对比热的理解深度不够。对比热的概念、物理意义以及有关因素的理解容易出错,认为物体质量越大,比热越大每一种物质都有一定的比热,不同物质的比热一般不同,比热是物质的一种特性。比热的大小只取决于物质的种类和状态,而跟物质的质量、形状、温度、吸热多少、放热多少等因素无关。【典例2】关于比热容,下列说法正确的是()A.比热容是物质的特性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小B.只要温度升高相同,比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量少
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大D.比热容跟物体的质量有关,质量大的物体的比热容大分层提分分层提分题组A基础过关练1.在生产和生活中,常用液体作“散热剂”和“冷却剂”,正确的选择是(
)A.散热剂用比热较大的液体,冷却剂用比热较小的液体
B.散热剂用比热较小的液体,冷却剂用比热较大的液体
C.两种都用比热较大的液体
D.两种都用比热较小的液体2.(2020七上·温州期末)水是一种比热容较大的物质,下列生产和生活中与水这种特性没有关系的是(
)A.对秧田晚上灌水,白天放水
B.炎热的夏天,在地面上洒水降温
C.暖气管内装的是流动的热水
D.用水作为汽车发动机的冷却剂3.(2020七上·诸暨期末)小明同学阅读了课本“图4-35比较几种物质的比热大小”得出了四个结论,其中正确的是(
)A.液体的比热容都比固体大
B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.质量相等的钢铁和砂石,升高相同的温度,钢铁比砂石吸收热量多4.(2020七上·缙云期末)如图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置,设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是(
)A.使用相同型号的温度计
B.取相同质量的沙子和水
C.采用完全相同的加热方式
D.盛放沙子和水的容器相同5.(2020七上·滨江月考)下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是(
)A.体积相同的两杯水温度都升高10℃,它们吸收的热量相同
B.体积相等的水和煤油温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同
C.质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃,它们吸收的热量不相同
D.质量相等的水和铜温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同6.(2020七上·兰溪期中)关于比热,下列说法中,正确的是(
)A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种属性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体质量越大,它的比热越大7.(2020七上·余杭月考)关于比热,下列说法中,正确的是(
)A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种属性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体质量越大,它的比热越大8.(2020七上·西湖月考)质量和初温相等的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图线如图所示。根据图象可知(
)A.加热过程中,乙液体的温度升高的快
B.温度升高时,甲液体分子运动变快,乙液体分子运动变慢
C.甲液体的比热容比乙的大
D.升高相同的温度时,乙液体吸收的热量多9.(2019七上·余杭期末)从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是(
)A.
B.
C.
D.题组B能力提升练1.(2018七上·绍兴月考)现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲.乙为质量相等的不同液体,乙.丙为质量不等的同种液体.若对这三种液体分别加热,则可根据它们吸收的热量和升高的温度,在温度一热量图象上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,由此图象得出下列结论:①丙的比热比甲的比热大.②丙的比热比甲的比热小.③丙的质量比甲的质量大.④丙的质量比甲的质量小.这些结论中正确的是(
)A.只有①正确
B.只有②正确
C.只有①.④正确
D.只有②.③正确2.(2018七上·天台月考)炎热的夏天赤脚走在水泥地上,感觉水泥地很烫脚,而进入游泳池又觉得池水很凉。这主要是因为水泥地的比热容________水的比热容;同样的太阳照射下,水升温比水泥地升温________(选填:“快”、“慢”或“一样快”)。3.(2019七上·德清期末)为了比较水和煤油的比热容。小明做了如下实验:在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、初温都是室温的水和煤油,在瓶口扎上气球,将它们同时浸入热水中,如图所示。(1)观察到的现象是:________(选填“甲”或“乙”)瓶口的气球先变得较大些。(2)当塑料瓶中的煤油和水都升高到相同的温度时,两者吸收的热量________。(选填“相同”或“不相同”)4.(2020七上·杭州期末)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中⑴实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;⑵用相同的电加热器加热。当它们加热时间相同时,通过比较________来判断吸热能力的强弱;⑶通过实验,记录数据如表格所示。从开始加热到分别达到42℃,甲、乙液体吸收热量关系为Q甲_____Q乙加热时间/min01234甲的温度/℃3034384246乙的温度/℃1018263442⑷分析实验数据可知________物质的吸热能力强。5.(2019七上·温州期末)为了比较水和食用油吸热能力的大小,小明做了如图甲所示的探究实验。在两个相同的烧杯中分别装质量相同的食用油和水,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:加热5分钟升高温度(℃)加热10分钟升高温度(℃)加热15分钟升高温度(℃)食用油81624水51015(1)实验中,用两个相同的酒精灯对其加热的目的是
。(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和食用油,加热相同时间,水升高的温度
(填“大于”“小于”或“等于”)食用油升高的温度。如果升高相同的温度,质量相同的水和食用油,
(填“水”或“食用油”)吸收的热量更多。6.(2021七上·平阳期中)为了探究不同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:在四只相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。(1)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方案“吸收的热量”转换为“加热的时间”,通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中
的变化便可知温度的变化。(2)下表为他们的实验记录,据此回答下列问题:烧杯编号液体质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min1水3002030122水150203063煤油300203064煤油30020253①分析上表,得出结论:物体温度升高时,吸收热量的多少与
有关。②如果只从降温效果考虑,要让一块100℃的金属降温,质量相同、温度都是10℃的水和煤油,哪个效果更好?
其理由是
。7.(2019七上·长兴期末)小明在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时,将质量和初温相同的沙子和水分别装在两个相同的烧杯中,用两个完全相同的酒精灯对其加热(如图甲、乙),根据实验数据画出沙子和水的温度随加热时间变化的图像(如图丙、丁),请回答:
(1)分析图像可知:丙、丁中表示沙子的图像是________;质量相同的沙子和水,升高相同的温度时,沙子吸收的热量________(填“大于”或“小于”)水吸收的热量;(2)下列能用上述实验结果解释的是________A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小B.用盐水腌蛋,一段时间后重会变咸C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色D.夏天给教室洒水,感觉凉爽题组C培优拔尖练1.(2020七上·仙居期末)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验: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,实验数据记录如下:质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s沙子306489124水3096163220(1)在此实验中,用
来表示水和沙子吸热的多少。(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”)升高的温度更多。(4)下列事实能用上述实验结果解释的是
。A.烈日下,溪边的砂石烫脚,而溪水却是凉凉的
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色2.(2020七上·吴兴期末)小强利用如图1所示的实验装置探究“沙子和水的吸热能力”。操作如下:(1)在两烧杯中分别装入初温相同且________相等的沙子和水。(2)用两个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。实验中,是通过比较________来间接反映沙子和水吸收的热量。(3)实验结束后,小强根据实验数据绘制了温度随时间变化图像,通过分析图像他发现加热相同的时间沙子的温度比水升高得多,请你在图2中画出沙子温度升高的大致图像。(4)小强得到实验结论后与小英交流,他们猜想“暖手宝”中装的储热液和水一样比热容________。(选填“较大”“较小”)3.(2021七下·杭州开学考)在探究水和食用油吸热能力的实验中,小金同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制订了两个方案:方案一:让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。方案二:让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要________;(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过________来反映的;(3)为了验证猜想,小金做了如下实验:在2个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油,用两个规格相同的电加热器进行加热,下表是他的实验记录。根据实验记录可以知道:小金选择________(填方案一或方案二)进行实验。加热时间/min0123456水的温度/℃20222426283032油的温度/℃202428323640444.(2020七上·诸暨期末)在“探究水和食用油吸热能力”的实验中,小明同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制订了两个方案:方案一:让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。方案二:让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要的测量工具是
。(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过
来反映的。(3)为了验证猜想,小明做了如下实验:在2个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油,用两个规格相同的电加热器进行加热,上表是他的实验记录。根据实验记录可以知道:小明选择
(填“方案一”、“方案二”)进行实验。加热时间/min0246水的温度/℃2223油的温度/°C22345.(2020七上·台州期末)为比较不同物质的吸热能力,小柯利用如图所示的装置进行探究实验。(1)此实验中,用________表示物体吸收热量的多少。(2)由实验组
________可知:质量相同的不同种物质,升高相同的温度吸收的热量不同。物质实验组别质量/g升高5℃的加热时间/s升高10℃的加热时间/s砂石15051021001020水35081641001632(3)等质量的水和砂石,加热相同的时间,砂石的温度升高比水快得多,请解释原因________。6.(2021七上·江干期末)如图甲设计一个”比较不同物质的比热容"的探究实验,其部分装置如图所示,除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外其余实验器材都相同,回答下列问题:
(1)要完成该实验还需要
实验器材;(2)实验过程中,怎样保证食用油和水吸收的热量大致相同:
;(3)水和食用油温度随时间变化的图像如图乙所示,根据图像可判断出a物质是
;要使水和煤油升高相同的温度,
需要加热更长的时间。(选填“水”或“煤油”)
7.(2020七上·临安期末)在“探究水和食用油吸热能力”的实验中,小金同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制订了两个方案:方案一:让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。方案二:让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要________。(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过________来反映的。(3)为了验证猜想,小金做了如下实验:在2个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油,用两个规格相同的电加热器进行加热,下表是他的实验记录。根据实验记录可以知道:小金选择________(填“方案一”“方案二”)进行实验。加热时间min0246水的温度℃20242832油的温度°C202836448.(2019七上·越城期末)探究物质的吸热能力,通常有两种方案:方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化。方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量。(1)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”,通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升高或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中________的变化便可知温度的变化。(2)下表是小西探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃加热时间t/min液体吸热情况“多”或“少”甲1030406多乙1030403少①分析表中信息,小西采用的是________(选填“方案一”或“方案二”);②分析表中数据,可得出的结论:________;③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,从物质吸热能力角度考虑,应选________液体作发动机冷却液。9.(2019七上·绍兴期末)为了比较不同物质吸收热量的多少跟物质自身的特性有关,小明选取了水和煤油进行实验,并组装了如图所示的装置,将质量和初始温度相同的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,并适时记录两者的温度(记录结果如下表),试分析。(1)实验时为比较水和煤油吸热本领的大小方法有:方法一:可以在加热时间相同的情况下,比较________;方法二:________。(2)从表中可得出的结论是:相同质量的水和煤油加热5分钟后,煤油升高的温度高,煤油的比热容比水________(选填“大”或“小”)一些;(3)为了缩短实验时间,使效果更加显著,下列改进措施合理的是________。A.将两个烧杯均盖上相同的盖子
B.将装置移到通风良好处进行C.减少水和煤油的质量第4节物质的比热目标导航目标导航课程标准课标解读1.了解热量的初步概念,知道热量的单位。知道物体吸收或放出热量对温度的影响。2.初步了解质量相同的不同物质,升高或降低相同的温度时吸收或放出的热量不同,知道物质的这种性质用比热表示,不同物质的比热不同。3.知道水的比热较大,了解水的这一性质在生活和生产中的应用。解读1:了解热量的初步概念,知道热量的单位,知道物体吸收或放出热量对温度的影响。常见题型为选择题、填空题,难度较小。解读2:了解比热的概念,知道不同物质的比热不同,了解水的比热大在生活和生产中的应用。常见题型为选择题、填空题,难度适中。知识精讲知识精讲知识点01热量(一)热量的定义物体吸收或放出热的多少叫做热量,热量通常用符号Q表示。(1)在热传递的过程中,热量会从温度高的物体传向温度低的物体,高温物体放出了热,温度降低;低温物体吸收了热,温度升高。(2)一定质量的某种物质,吸收热量的多少跟温度升高的多少有关。温度升高越多,吸收的热量越多;反之,温度降低越多,放出的热量越多。例如用煤气灶将一锅水加热到50摄氏度和100摄氏度,加热到100摄氏度用的时间长,吸收的热量多。(3)物体升高一定的温度,质量越大,吸收的热量越多;反之,物体降低一定的温度,质量越大,放出的热量越多。例如用煤气灶将锅水烧开比将半锅同温度的水烧开要用更长的时间,吸收更多的热量。(4)对于同物体,质量越大,升高温度越多,则它吸收的热量越多。(二)热量的单位热量的单位是焦耳,简称焦,符号是J,它是为纪念英国科学家焦耳而命名的。更大的热量单位是千焦,符号为kJ。【能力拓展】热量是在热传递过程中,热转移的数量,所以热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量是没有意义的,所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”,更不能比较两个物体热量的大小,只能说“物体吸收或放出了多少热量”。热传递①定义:热传递是热从温度高的物体传到温度低的物体,或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。②发生热传递的条件:热传递是自然界普遍存在的一种自然现象。只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差,就会有热传递现象发生,并且将一直持续到温度相同为止。发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的状态物体间是否接触无关。③实质:热传递的实质就是热量从高温物体向低温物体转移的过程,这是能量转移的一-种方式。热传递转移的是能量,而不是温度。④结果:高温物体向低温物体传递热量,故高温物体放出热量,温度降低,低温物体吸收热量,温度升高。热传递的最终结果是温度差消失,即发生热传递的物体间或物体的不同部分间达到相同的温度。【即学即练1】关于比热,下列说法中,正确的是(
)A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种特性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体的质量越大,它的比热越大【答案】C【解析】根据公式Q=cm△t可知,物体温度升高时吸收热量的多少与物质的比热容、质量和升高的温度有关;
比热容是物质的一种性质,与质量、热量和温度的变化量无关,只与物质种类有关;
只有质量相同的物体,升高相同的温度,比热容大的吸收的热量才多,没有指明质量的关系,故A错误;
比热容是物质的一种性质,与质量、热量和温度的变化量无关,只与物质种类有关,故B、D错误;
比热是物质的一种特性,它反映物质吸热或放热本领的大小,故C正确。【即学即练2】甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则A.比热容小的吸收热量多
B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多
D.甲、乙吸收的热量一样多【答案】B【解析】因为Q吸=cm△t,m甲=m乙,△t甲=△t乙,所以比热容大的物体,吸收的热量多.由吸热公式Q吸=cm△t可知,相同质量不同物质,升高相同的温度,比热容大的吸收的热量多,据此分析判断.知识点02比热(一)实验探究:比较不同物质的吸热能力(1)实验目的:让相同质量的水和砂石吸收相同的热量,比较它们温度升高的多少来研究它们吸热能力的差异。(2)实验器材:两个相同的酒精灯、两只烧杯、两个铁架台(带铁夹)、两块石棉网、质量相同的水和砂石、两支温度计、秒表等。(3)数据记录表时间/分024水的温度/摄氏度212737砂石的温度/摄氏度212448(5)数据分析:温度升高较快的是砂石。要使水和砂石升高相同的温4度,需要加热时间较长的是水,吸收热量较多的是水。(6)实验结论:质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度不同。质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。(二)比热(也称比热容)质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量并不相同,降低相同的温度,放出的热量也不相同。科学上把物质的这种特性叫做比热容,简称比热。(三)对比热的理解(1)比热反映了物质吸热或放热的本领:比热越大,吸热或放热本领越强。即质量相同的不同物质升高(或降低)相同的温度,吸收(或放出)热量较多的,比热较大;吸收(或放出)热量较少的,比热较小。(2)不同物质的比热般不同,同种物质(物态相同)的比热相同,其物理意义可从两个角度去理解。两个角度物质的吸热本领物质温度改变的难易程度具体说明比热大表示吸热本领强比热大表示温度难改变比热小表示吸热本领弱比热小表示温度容易改变解释相同质量不同物质升高相同的温度,比热越大,吸收的热量越多,比热越小,吸收的热量越少相同质量不同物质吸收相等的热量,比热越大,温度升高得越少,比热越小,温度升高得越多(四)水的比热较大的应用(1)由于水的比热较大,所以一定质量的水升高(或降低)一定温度,吸收(或放出)的热量较多,所以可以利用水作为冷却剂或用来取暖。(2)由于水的比热较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而本身的温度却改变不多,这点有利于调节气候。夏天,太阳照射到海面上,海水相对砂石来说升温较慢,所以住在海边的人并不觉得特别热;冬天,气温降低了,水和砂石相比,由于水的比热大,降温慢,所以住在海边的人并不觉得特别冷。【即学即练3】(2021七下·杭州开学考)为了比较不同物质吸热本领的大小,小金做了如图所示的实验:将质量和初始温度相同的甲、乙两种液体分别装在两个相同的烧杯中,用相同的酒精灯同时开始加热,并适时记录两者的温度,实验数据记录如下表。加热的时间/min012345甲的温度/℃252729313335乙的温度/℃252831343740(1)在实验中,加热相同时间,甲吸收的热量________(选填“>”、“=”或“<”)乙吸收的热量(不计热量散失)。(2)从表中数据可知,相同质量的甲和乙加热5分钟后,乙升高的温度高,乙的比热容比甲________(选填“大”或“小”)一些。【答案】(1)=(2)小【解析】(1)相同的酒精灯,在相同的时间内放出相同的热量,而这些热量被液体吸收,因此可根据加热时间的长短判断吸收热量的多少。
(2)根据公式Q=cm△t可知,当物体的质量和吸收的热量相同时,升高的温度与比热容成反比,据此分析判断。
【解答】(1)在实验中,加热相同时间,甲吸收的热量=乙吸收的热量(不计热量散失)。
(2)相同质量的甲和乙加热5分钟后吸收相同的热量,乙升高的温度高,根据公式Q=cm△t可知,乙的比热容比甲小一些。【即学即练4】(2020七上·温州期末)小明利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。实验步骤如下:①取两只规格相同的烧杯,分别加入等质量的水和煤油;②将两只烧杯放在石棉网上并插入温度计,读出水和煤油的初始温度;③用酒精灯加热6分钟,观察并记录每分钟水和煤油中温度计的示数。(1)实验中需要的测量工具有温度计和
。(2)该实验通过
反映水和煤油的吸热能力大小。(3)通过实验小明发现水的吸热能力比煤油强,并绘出水在加热过程中温度随时间变化的曲线图,请在图上描绘出煤油在加热过程中温度随时间变化的曲线图。【答案】(1)秒表(2)每分钟温度计的示数变化(3)【解析】(1)根据需要测量的物理量选择对应的测量工具;
(2)两个酒精灯完全相同,则每分钟内放出的热量相等,即水和煤油每分钟内吸收的热量相等。根据Q=cm△t可知,当质量相等的煤油和水吸收相同的热量时,温度的变化量越小,则吸热本领越大,据此分析解答;
(3)根据煤油和水的温度变化规律完成作图即可。【解答】(1)在实验装,测量温度需要温度计,测量时间需要秒表。
(2)该实验通过每分钟温度计的示数变化反映水和煤油的吸热能力大小。
(3)煤油和水的初温相同,当加热相同的时间时,煤油升高的温度大于水,则煤油的温度随时间变化的图像如下:
能力拓展能力拓展考法01不理解热传递规律。错误地认为热传递过程中传递的是温度,并且是从热量多的物体传递给热量少的物体。由热传递的规律“热量由高温物体(或物体的高温部分)传递给低温物体(或物体的低温部分),直至温度相等时结束”,可以看出在热传递的过程中传递的是热量,并且是由高温物体(或物体的高温部分)传递给低温物体(或物体的低温部分)的。【典例1】质量相等的铁块和水,吸收相等的热量后,把铁块投入水中,则(
)A.热量从铁块传到水
B.铁块与水间不发生热传递
C.热量从水传到铁块
D.无法确定是否发生热传递【答案】D【解析】物体间发生热传递的条件是有温度差,先结合热量公式Q=cm△t分析铁块和水的温度关系,判断出铁块和水的末温大小后,再判断热传递的方向。【解答】水的比热容最大,相同质量的铁块和水,吸收相同的热量后,水的温度变化较小,但由于铁块和水的初温没有告知,无法判定两者末温的高低,因此它们之间的热传递方向也无法确定。
考法02对比热的理解深度不够。对比热的概念、物理意义以及有关因素的理解容易出错,认为物体质量越大,比热越大每一种物质都有一定的比热,不同物质的比热一般不同,比热是物质的一种特性。比热的大小只取决于物质的种类和状态,而跟物质的质量、形状、温度、吸热多少、放热多少等因素无关。【典例2】关于比热容,下列说法正确的是()A.比热容是物质的特性之一,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小B.只要温度升高相同,比热容小的物体一定比比热容大的物体吸收的热量少
C.温度高的物体比温度低的物体的比热容大D.比热容跟物体的质量有关,质量大的物体的比热容大【答案】A【解析】为了表示物质的吸热能力引入了比热容;比热容是物质的一种特性,与物体吸收热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,只与物质的种类、状态有关。A、比热容是物质的一种特性,它的物理意义是反映物质吸热或放热本领的大小,A选项正确;
B、吸收的热量与物质的比热容、质量和温度变化有关,由于质量不确定,吸收的热量无法确定,B选项错误;
C、比热容是物质的一种特性,与温度的高低无关,C选项错误;
D、比热容是物质的一种特性,与质量的大小无关,D选项错误。
分层提分分层提分题组A基础过关练1.在生产和生活中,常用液体作“散热剂”和“冷却剂”,正确的选择是(
)A.散热剂用比热较大的液体,冷却剂用比热较小的液体
B.散热剂用比热较小的液体,冷却剂用比热较大的液体
C.两种都用比热较大的液体
D.两种都用比热较小的液体【答案】C【解析】“散热剂”是向外散热,“冷却剂”是吸收热量;相同质量的物质降低(或升高)相同的温度时,放出(或吸收)热量越多的物质散热(或冷却)效果越好。在物理学中,比热容就是表示物质吸放热本领大小的,因此两种都用比热较大的液体。
2.(2020七上·温州期末)水是一种比热容较大的物质,下列生产和生活中与水这种特性没有关系的是(
)A.对秧田晚上灌水,白天放水
B.炎热的夏天,在地面上洒水降温
C.暖气管内装的是流动的热水
D.用水作为汽车发动机的冷却剂【答案】B【解析】比热容是表示物体吸放热本领大小的一个物理量,据此对各个选项进行分析即可。A.由于水的比热容大,所以晚上对秧田灌水后,水向外放出大量的热,保持秧苗不被冻伤,故A不合题意;
B.在地面上洒水降温,是因为水吸收空气的热量,与比热容大无关,故B符合题意;
C.水的比热容大,降低相同的温度时,会向外放出更多的热量,因此暖气管内装的是热水,故C不合题意;
D.水的比热容大,升高相同的温度时,会吸收更多的热量,从而保证汽车发动机的温度不至于太高,故D不合题意。
3.(2020七上·诸暨期末)小明同学阅读了课本“图4-35比较几种物质的比热大小”得出了四个结论,其中正确的是(
)A.液体的比热容都比固体大
B.同种物质发生物态变化后,比热容不变
C.沿海地区昼夜温差比内陆地区小
D.质量相等的钢铁和砂石,升高相同的温度,钢铁比砂石吸收热量多【答案】C【解析】比热容是热力学中常用的一个物理量,表示物质提高温度所需热量的能力,而不是吸收或者散热能力。它指单位质量的某种物质升高(或下降)单位温度所吸收(或放出)的热量。
A、水银是液体,但其比热容在图中最小;故A错误;
B、水和冰的比热容不同,说明物质发生物态变化后比热容会发生变化;故B错误;
C、砂石的比热容比水的比热容小,温度变化小,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区小;故C正确;
D、钢铁的比热容比砂石的比热容小,所以质量相等时,升高相同的温度,钢铁吸收的热量比砂石少;故D错误;
4.(2020七上·缙云期末)如图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置,设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是(
)A.使用相同型号的温度计
B.取相同质量的沙子和水
C.采用完全相同的加热方式
D.盛放沙子和水的容器相同【答案】A【解析】根据实验过程,判断哪个物理量会影响测量结果即可。A.温度计的型号虽然不同,但是都是合格产品时,它们的测量结果都是准确的,因此没必要控制温度计的型号,故A符合题意;
B.根据Q=cm△t可知,比较吸收相同的热量时升温的快慢时,必须控制水和沙子的质量相等,故B不合题意;
C.使用完全相同的加热方式,可以保证相同的时间内吸收相同的热量,从而用时间反映吸收热量的多少,故C不合题意;
D.盛放沙子和水的容器不同,会影响吸热效果,必须控制相同,故D不合题意。
5.(2020七上·滨江月考)下列事实中,最能说明物质吸收的热量跟物质种类有关的是(
)A.体积相同的两杯水温度都升高10℃,它们吸收的热量相同
B.体积相等的水和煤油温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同
C.质量相等的两块钢温度分别升高5℃和10℃,它们吸收的热量不相同
D.质量相等的水和铜温度都升高10℃,它们吸收的热量不相同【答案】D【解析】根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和升高的温度相同时,比热容越大的物质吸收的热量越多。因此,如果要探究物质吸收的热量与物质种类的关系,就必须控制物质的种类和温度的变化量相同,故D正确,而A、B、C错误。
6.(2020七上·兰溪期中)关于比热,下列说法中,正确的是(
)A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种属性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体质量越大,它的比热越大【答案】C【解析】比热容是物质本身一种性质,与吸热、升高的温度和物体质量无关,只与物质的种类和状态有关。A.根据公式Q=cm△t可知,不同的物质质量相同且升高相同的温度时,比热容大的吸收的热量一定多,题目没有限定质量相同,故A错误;
比热是物质的一种属性,它反映物质吸热或放热本领的大小,与吸热、升高的温度和物体质量无关,只与物质的种类和状态有关。故C正确,而B、D错误。
7.(2020七上·余杭月考)关于比热,下列说法中,正确的是(
)A.只要升高相同的温度,比热较大的物质吸收的热量一定多
B.温度较低的物质比热较小
C.比热是物质的一种属性,它反映物质吸热或放热本领的大小
D.物体质量越大,它的比热越大【答案】C【解析】A.根据公式Q=cm△t可知,当质量相等时,升高相同的温度,比热容大的吸收的热量一定多,而题目没有限制质量相等,故A错误;
BCD.比热容是物质本身的一种性质,与质量、温度的变化量和吸收热量的多少无关,只与物质的种类和状态有关,故C正确,B、D错误。
8.(2020七上·西湖月考)质量和初温相等的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图线如图所示。根据图象可知(
)A.加热过程中,乙液体的温度升高的快
B.温度升高时,甲液体分子运动变快,乙液体分子运动变慢
C.甲液体的比热容比乙的大
D.升高相同的温度时,乙液体吸收的热量多【答案】D【解析】根据图像可知,当加热相同的时间时,吸收相同的热量,那么甲液体温度升高的快,故A错误;
温度升高时,甲和乙的分子运动都变快,故B错误;
根据公式Q=cm△t可知,质量相同的物质吸收相同的热量时,升高的温度与比热容成反比。因为甲升高的温度大于乙升高的温度,所以甲的比热容小,故C错误;
根据公式Q=cm△t可知,质量相同的不同物质升高相同的温度时,比热容大的吸收的热量多。因为乙的比热容大于甲,所以乙液体吸收的热量多,故D正确。
9.(2019七上·余杭期末)从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是(
)A.
B.
C.
D.【答案】C【解析】(1)相同的热源,即时间相同时,吸收相同的热量,也就是通过加热时间的长短,可以知道吸收热量的多少;
(2)当吸收相同的热量时,根据公式Q=cm△t比较水和煤油升高温度的大小关系。【解答】水和煤油使用相同的热源加热,因此加热时间相同时,二者吸收热量的大小相等,故A、B错误;
根据公式Q=cm△t可知,质量相同的水和煤油,吸收相同的热量时,水的比热容大,那么水升高的温度小,故C正确,而D错误。
题组B能力提升练1.(2018七上·绍兴月考)现有甲、乙、丙三种初温度相同的液体,其中甲.乙为质量相等的不同液体,乙.丙为质量不等的同种液体.若对这三种液体分别加热,则可根据它们吸收的热量和升高的温度,在温度一热量图象上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示,由此图象得出下列结论:①丙的比热比甲的比热大.②丙的比热比甲的比热小.③丙的质量比甲的质量大.④丙的质量比甲的质量小.这些结论中正确的是(
)A.只有①正确
B.只有②正确
C.只有①.④正确
D.只有②.③正确【答案】D【解析】根据吸热公式Q=cm△结合已知条件,利用图像提供的温度信息分析它们比热容之间的大小关系,和质量的大小关系。
如图,甲、乙是质量相等的不同液体,在吸热相同的情况下,乙末温高,根据公式Q=cm△t可知,乙的比热容比甲小;因为乙、丙是同种液体,那么它的比热容相同,所以丙的比热容比甲的比热容小,故①错误,②正确;
根据图像可知,当吸收相同的热量时,丙的末温低,根据公式Q=cm△t可知,如果丙和乙的质量相等,那么丙比乙的质量大;又因为甲、乙是质量相等的液体,所以丙比甲的质量大,故③正确,④错误。
综上所述,②③正确。
2.(2018七上·天台月考)炎热的夏天赤脚走在水泥地上,感觉水泥地很烫脚,而进入游泳池又觉得池水很凉。这主要是因为水泥地的比热容________水的比热容;同样的太阳照射下,水升温比水泥地升温________(选填:“快”、“慢”或“一样快”)。【答案】小于;慢【解析】根据公式可知,当物质的质量和吸收热量相同时,比热容越大升高的温度越低,据此进行解答。【解答】根据公式可知,质量相同的水泥地和水吸收相同的热量,因为水泥地的比热容小,所以温度升高的多,很烫脚;而水的比热容大,因此水升温要慢。
3.(2019七上·德清期末)为了比较水和煤油的比热容。小明做了如下实验:在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、初温都是室温的水和煤油,在瓶口扎上气球,将它们同时浸入热水中,如图所示。(1)观察到的现象是:________(选填“甲”或“乙”)瓶口的气球先变得较大些。(2)当塑料瓶中的煤油和水都升高到相同的温度时,两者吸收的热量________。(选填“相同”或“不相同”)【答案】(1)甲(2)不相同【解析】水的比热容最大;根据Q=cmΔt分析即可。(1)水和煤油的质量和初始温度相同,由于水的比热容比煤油大,所以加热相同的时间,水吸收的热量比煤油多,甲瓶中气体膨胀程度大,因此,甲瓶口的气球先变得较大些;
(2)当塑料瓶中的煤油和水都升高到相同的温度时,由于水和煤油的比热容不同,所以两者吸收的热量不相同;
4.(2020七上·杭州期末)在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中⑴实验中应量取质量相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;⑵用相同的电加热器加热。当它们加热时间相同时,通过比较________来判断吸热能力的强弱;⑶通过实验,记录数据如表格所示。从开始加热到分别达到42℃,甲、乙液体吸收热量关系为Q甲_____Q乙加热时间/min01234甲的温度/℃3034384246乙的温度/℃1018263442⑷分析实验数据可知________物质的吸热能力强。【答案】升高的温度;<;甲【解析】(2)根据W=Pt可知,相同的加热器加热相同的时间,那么两种液体吸收相同的热量。根据Q=cm△t可知,当液体的质量和吸收热量相同时,液体的吸热能力与温度的变化量成反比;
(3)从表格中找到加热到42℃时的时间,通过比较时间确定吸收热量的大小关系;
(4)根据(2)中的方法比较吸热本领的大小。【解答】(2)用相同电加热器加热。当它们加热时间相同时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱;
(3)根据表格可知,甲升高到42℃用了3min,而乙升高到42℃用了4min,因此吸收的热量Q甲<Q乙;
(4)根据表格可知,加热2min时,甲升高了:38℃-30℃=8℃,乙升高了:26℃-10℃=16℃,即△t甲<△t乙。根据Q=cm△t可知,c甲>c乙,即甲的吸热本领大。5.(2019七上·温州期末)为了比较水和食用油吸热能力的大小,小明做了如图甲所示的探究实验。在两个相同的烧杯中分别装质量相同的食用油和水,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:加热5分钟升高温度(℃)加热10分钟升高温度(℃)加热15分钟升高温度(℃)食用油81624水51015(1)实验中,用两个相同的酒精灯对其加热的目的是
。(2)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和食用油,加热相同时间,水升高的温度
(填“大于”“小于”或“等于”)食用油升高的温度。如果升高相同的温度,质量相同的水和食用油,
(填“水”或“食用油”)吸收的热量更多。【答案】(1)相同时间内提供相同的(2)小于;水【解析】(1)两个完全相同的酒精灯,在相同的时间内放出相同的热量,则可以通过加热时间控制两种液体吸收热量的多少。
(2)根据表格数据分析比较即可。【解答】(1)实验中,用两个相同的酒精灯对其加热的目的是相同时间内提供相同的热量。(2)根据表格可知,质量相同的水和食用油,都加热5分钟时,水升高5℃,而食用油升高8℃,则:质量相同的水和食用油,加热相同时间,水升高的温度小于食用油升高的温度。如果水的温度要升高8℃,那么还需要对水加热,则:升高相同的温度,质量相同的水和食用油,水吸收的热量更多。6.(2021七上·平阳期中)为了探究不同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:在四只相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热。(1)为便于开展实验探究,热源相同时,我们将方案“吸收的热量”转换为“加热的时间”,通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中
的变化便可知温度的变化。(2)下表为他们的实验记录,据此回答下列问题:烧杯编号液体质量/g初温/℃末温/℃加热时间/min1水3002030122水150203063煤油300203064煤油30020253①分析上表,得出结论:物体温度升高时,吸收热量的多少与
有关。②如果只从降温效果考虑,要让一块100℃的金属降温,质量相同、温度都是10℃的水和煤油,哪个效果更好?
其理由是
。【答案】(1)液柱高度
(2)物质的种类、质量、升高的温度;水;等质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多,对金属的降温效果更好【解析】(1)当温度升高时,液体体积膨胀,温度计中液柱高度增大;当温度降低时,液体体积缩小,温度计中液柱高度减小。
(2)①根据实验数据的比较,确定影响吸收热量多少的因素;
②根据表格确定哪种液体的吸热能力更强即可。【解答】(1)实验室的温度计就是应用这种转换思想测量温度的:当温度升或降低时,温度计中的液体便膨胀或收缩,从温度计中液柱高度的变化便可知温度的变化。(2)①比较实验1和2可知,液体的质量越大,加热时间越长,吸收热量越多;比较实验1和3可知,物质的种类不同,加热时间不同,吸收热量不同;比较实验3和4可知,升高的温度越大,加热时间越长,吸收热量越多。
则得到结论:物体温度升高时,吸收热量的多少与物质的种类、质量、升高的温度有关。
②比较实验1和3可知,质量相同的水和煤油,升高相同的温度时,水的加热时间更长,即吸收的热量越多,因此水的吸热本领更大,则:让一块100℃的金属降温,质量相同、温度都是10℃的水和煤油,水的效果更好,理由是:等质量的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多,对金属的降温效果更好。7.(2019七上·长兴期末)小明在探究“沙子和水谁的吸热本领大”时,将质量和初温相同的沙子和水分别装在两个相同的烧杯中,用两个完全相同的酒精灯对其加热(如图甲、乙),根据实验数据画出沙子和水的温度随加热时间变化的图像(如图丙、丁),请回答:
(1)分析图像可知:丙、丁中表示沙子的图像是________;质量相同的沙子和水,升高相同的温度时,沙子吸收的热量________(填“大于”或“小于”)水吸收的热量;(2)下列能用上述实验结果解释的是________A.沿海地区昼夜温差会比内陆地区小B.用盐水腌蛋,一段时间后重会变咸C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色D.夏天给教室洒水,感觉凉爽【答案】(1)丙;小于(2)A【解析】(1)图像中横轴表示时间,纵轴表示温度;分别找到丙图和丁图中加热2min时温度的变化量,确定哪个温度的变化量大;根据可知,温度的变化越小的比热容越大,它肯定是水;
根据公式判断沙子和水吸收热量的大小关系即可;
(2)分析各个现象中的物理知识,哪个利用比热容知识哪个就是正确选项。
【解答】(1)当加热2min中,丙中温度上升50℃,丁中温度上升10℃,那么丙图中的温度变化大;根据可知,丙图中物质比热容大,即丙就是沙子;质量相同的沙子和水,升高相同的温度时,沙子吸收的热量小于水吸收的热量;
(2)A.沿海地区和内陆地区同时吸热,水的比热容大,白天温度上升的小,晚上温度下降的少,因此沿海地区昼夜温差小,故A符合题意;
B.用盐水腌蛋,一段时间后变咸,说明分子在不停的做无规则运动,故B不合题意;
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,说明发生扩散现象,故C不合题意;
D.夏天给教室洒水,感觉凉爽,因为水蒸发吸热,故D不合题意。
题组C培优拔尖练1.(2020七上·仙居期末)为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验: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,实验数据记录如下:质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s沙子306489124水3096163220(1)在此实验中,用
来表示水和沙子吸热的多少。(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”)升高的温度更多。(4)下列事实能用上述实验结果解释的是
。A.烈日下,溪边的砂石烫脚,而溪水却是凉凉的
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色【答案】(1)所需加热时间(2)大于(3)沙子(4)A【解析】(1)两个完全相同的酒精灯,在相同的时间内放出相同的热量,而它们的热量被水和沙子吸收,所以可以通过比较加热时间的长短判断吸热的多少。
(2)(3)分析表格中任意一组数据得出结论。
(4)根据上面的分析可知,水的吸热本领远远大于沙子的吸热本领,据此分析判断。
【解答】(1)在此实验中,用所需加热时间来表示水和沙子吸热的多少。
(2)根据表格中第三列数据可知,当沙子和水都升高10℃时,沙子需要64s,而水需要96s,则水需要加热的时间长,吸收的热量多,那么得到结论: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)根据表格中第三列数据可知,加热96s时,水升温10℃,那么当加热64s时,水上升的温度肯定低于10℃,然后与上面沙子的数据比较可知,当沙子和水加热相同的时间时,沙子升高的温度更多。
(4)根据上面的结论可知,水的吸热本领大于沙子的吸热本领。
A.烈日下,水和砂石吸收相同的热量,因为水的吸热本领大,所以它升高的温度小;砂石的吸热本领小,温度升高的大,则溪边的砂石烫脚,而溪水却是凉凉的,故A符合题意;
B.用盐水腌蛋,一段时间后蛋会变咸,是因为分子在不停的做无规则运动,故B不合题意;
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色,是因为煤和地面之间发生了扩散,故C不合题意。
2.(2020七上·吴兴期末)小强利用如图1所示的实验装置探究“沙子和水的吸热能力”。操作如下:(1)在两烧杯中分别装入初温相同且________相等的沙子和水。(2)用两个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。实验中,是通过比较________来间接反映沙子和水吸收的热量。(3)实验结束后,小强根据实验数据绘制了温度随时间变化图像,通过分析图像他发现加热相同的时间沙子的温度比水升高得多,请你在图2中画出沙子温度升高的大致图像。(4)小强得到实验结论后与小英交流,他们猜想“暖手宝”中装的储热液和水一样比热容________。(选填“较大”“较小”)【答案】(1)质量(2)加热时间(3)(4)较大【解析】(1)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高温度越小的物质吸热能力越强;
(2)两个相同的酒精灯,相同的时间内必然放出相同的热量,而沙子和水必然吸收相同的热量,因此可以用加热时间反应吸收热量的多少;
(3)根据题目的描述作图即可;
(4)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的不同物质降低相同的温度时,比热容越大的物质放出的热量越多。
【解答】(1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水。
(2)用两个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。实验中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收的热量。
(3)水和沙子的初温相等,加热相同的时间后沙子的温度比水高。首先在纵轴上找到一个点作为水和沙子的初温;加热相同时间,即从横轴上找一个点,从这个点作纵轴的平行线;沙子的温度高于水,即在这条线上选两个点,上面的点为沙子的温度,下面的点为水的温度,最后将它们与初温的点相连即可,如下图所示:
(4)小强得到实验结论后与小英交流,他们猜想“暖手宝”中装的储热液和水一样比热容较大。3.(2021七下·杭州开学考)在探究水和食用油吸热能力的实验中,小金同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制订了两个方案:方案一:让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。方案二:让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要________;(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过________来反映的;(3)为了验证猜想,小金做了如下实验:在2个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油,用两个规格相同的电加热器进行加热,下表是他的实验记录。根据实验记录可以知道:小金选择________(填方案一或方案二)进行实验。加热时间/min0123456水的温度/℃20222426283032油的温度/℃20242832364044【答案】(1)托盘天平(2)加热时间的长短(3)方案二【解析】(1)根据公式Q=cm△t可知,当物质的质量和吸收的热量相同时,升高温度大的比热容小;当物体的质量和升高的温度相同时,吸收热量多的比热容大。据此可知,无论哪种方案,都需要控制质量相同,据此判断补充的器材;
(2)在实验过程中,用两个相同的加热器对两种液体加热,根据W=Pt可知,相同的时间内加热器放出相同的热量,那么水和食用油就吸收相同的热量,因此可通过加热时间的长短反映吸热的多少。
(3)根据表格确定实验中保持哪个量相同即可。
【解答】(1)验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要测量质量的托盘天平。
(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过加热时间的长短来反映的;
(3)根据表格可知,表格中统计的是加热相同时间后液体的温度,而加热相同的时间也就是控制吸收的热量相同,通过温度的变化量判断比热容的大小,因此小金选择的是方案二进行实验。4.(2020七上·诸暨期末)在“探究水和食用油吸热能力”的实验中,小明同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关。为了验证猜想,同组的同学经过讨论,制订了两个方案:方案一:让研究对象升高相同的温度,然后比较它们吸收热量的多少。方案二:让研究对象吸收相同的热量,然后比较它们升高温度的高低。(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要的测量工具是
。(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过
来反映的。(3)为了验证猜想,小明做了如下实验:在2个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油,用两个规格相同的电加热器进行加热,上表是他的实验记录。根据实验记录可以知道:小明选择
(填“方案一”、“方案二”)进行实验。加热时间/min0246水的温度/℃2223油的温度/°C2234【答案】(1)天平(2)加热时间(3)方案二【解析】(1)根据公式Q=cm△t可知,探究物质吸收热量的多少与物质种类的关系时,需要控制物质的质量和升高的温度相同,比较吸收热量的多少。吸收热量的多少可以通过加热时间来反应,温度的高低可通过温度计来反映,而质量只能通过天平来测量。
(2)根据W=Pt可知,相同的加热器的电功率相等,那么相等的时间内放出相同的热量,因此通过加热时间可以反映吸收热量的多少。
(3)根据表格,分析控制的变量是哪个,变量是哪个即可。
【解答】(1)实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要的测量工具是天平。
(2)两方案中水和食用油吸热多少是通过加热时间来反映的。
(3)根据表格可知,本实验控制时间相等,即吸收相同的热量,然后记录水和油升高的温度,因此小明选择方案二进行实验。5.(2020七上·台州期末)为比较不同物质的吸热能力,小柯利用如图所示的装置进行探究实验。(1)此实验中,用________表示物体吸收热量的多少。(2)由实验组
________可知:质量相同的不同种物质,升高相同的温度吸收的热量不同。物质实验组别质量/g升高5℃的加热时间/s升高10℃的加热时间/s砂石15051021001020水35081641001632(3)等质量的水和砂石,加热相同的时间,砂石的温度升高比水快得多,请解释原因________。【答案】(1)加热时间长短
(2)1、3(或2、4)
(3)相同质量的水和砂石,吸收了相同的热量,由于砂石比热小于水,所以砂石升高的温度较高。【解析】(1)在实验中,使用相同的酒精灯进行加热,那么相同的时间内酒精灯放出相同的热量,那么相同的时间内物质吸收的热量相等。
(2)根据控制变量法的要求选择对照实验;
(3)根据公式Q=cm△t可知,质量相同的不同物质吸收相同的热量时,升高的温度与物质的比热容成反比,据此分析判断。【解答】(1)此实验中,用加热时间长短表示物体吸收热量的多少。
(2)探究吸收热量的多少与物质种类的关系时,必须控制质量和升高的温度相同而改变物质的种类,故选1、3(或2、4);
(3)等质量的水和砂石,加热相同的时间,砂石的温度升高比水快得多,原因是:相同质量的水和砂石,吸收了相同的热量,由于砂石比热小于水,所以砂石升高的温度较高。6.(2021七上·江干期末)如图甲设计一个”比较不同物质的比热容"的探究实验,其部分装置如图所示,除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外其余实验器材都相同,回答下列问题:
(1)要完成该实验还需要
实验器材;(2)实验过程中,怎样保证食用油和水吸收的热量大致相同:
;(3)水和食用油温度随时间变化的图像如图乙所示,根据图像可判断出a物质是
;要使水和煤油升高相同的温度,
需要加热更长的时间。(选填“水”或“煤油”)
【答案】(1)温度计
(2)选用相同火焰的酒精灯加热相同时间
(3)水;水【解析】(1)根据实验过程确定需要测量的物理量,根据物理量选择合适的测量工具。
(2)两个完全相同的
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