物理九年级全册比热容练习

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双基过关
知识点一、比较不同物质的吸热情况：
探究不同物质的吸热情况
【实验目的】
通过实验探究认识不同物质的吸热情况。
【实验方案】
比较不同物质的吸热情况，可以采用以下两种方案
1.使质量相同的不同物质升高相同的温度，比较加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。
2.将质量相同的不同物质加热相同的时间，比较升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。
【实验器材及装置】
相同规格的电加热器2个、相同规格的烧杯2个、相同规格的温度计2个、天平、停表、水和食用油。
常考实验装置
【实验需测量的物理量】
水和食用油的质量m，水和食用油的初温t0和末温t，水和食用油的加热时间。
【实验方法】
1.控制变量法：实验过程中控制水和食用油的质量不变；加热相同的时间，比较升高的温度或升高相同的温度，比较加热的时间。
2.转换法：由于实验过程中，物质吸收热量的多少无法直接测量，我们通常用给物质加热时间的长短来代替物质吸收热量的多少。
【实验步骤】
1.称装：用天平分别称取100g的水和食用油，并把它们装入两个规格相同的烧杯中；
2.测：用温度计分别测出水和食用油的初温；
3.加热：用两个相同规格的电加热器分别给水和食用油加热；
4.比较：
方案一，对水和食用油加热相同的时间，观察并记录温度计的示数；
方案二，使水和食用油升高相同的温度，观察并记录加热所用的时间。
【实验数据及分析】
方案一：对质量相等的水和食用油加热，使它们吸收的热量相同（加热时间相同）食用油升高的温度比水升高的温度大，这表明相同质量的水和食用油吸收相同的热量时升高的温度不同。
方案二：对质量相等的水和食用油加热，使它们升高相同的温度，水吸收的热量（加热时间较长）比食用油吸收的热量（加热时间较短）多，这表明相同质量的水和食用油升高的温度相同时吸收的热量不同。
【实验结论】
质量相等的不同物质，吸收相同的热量时升高的温度不同；质量相等的不同物质，升高相同的温度时吸收的热量也不同。这表明不同种类的物质吸热情况不同。
基础自测：
1.如图在探究“不同物质的吸热能力”的实验时，同学们使用的器材有：相同规格的电加热器、玻璃杯、温度计、初温和质量都相同的水和食用油．关于实验，下列说法正确的是（ ）
A. 物体吸收热量的多少是由它的物质种类决定的
B. 食用油吸热升温快，说明食用油的吸热能力强
C. 加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强
D. 将食用油和水加热到相同的温度时，它们吸收的热量相同
【答案】C
【解析】
A、物体吸收热量的多少是由加热时间决定的，A错误；
B、食用油吸热升温快，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强，B错误；
C、加热相同的时间，水升温慢说明水的吸热能力强，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力强，C正确；
D、加热相同的时间，水升温慢，故将将食用油和水加热到相同的温度时，水加热时间长，水吸收的热量多相，D错误．
故选C．
2.两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，则下列说法中正确的是（ ）
A．水吸收的热量多B．水上升的温度较高
C．它们吸收的热量相同D．它们上升的温度相同
【答案】
【解析】
分析：由吸热公式Q吸=cm△t可知，质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高少，比热容小的温度升高多；据此分析回答．
解答：解：用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，水和食用油吸收的热量相同，故A错、C正确；
质量相同的水和食用油，因为水的比热容大于食用油的比热容，吸收相同的热量后，由Q吸=cm△t可知，水的温度升高的少，故BD都错．
故选C．
【点评】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t掌握和运用，理解并记住：质量相同的不同物质，吸收或放出相同的热量，比热容大的物体温度变化小；变化相同的温度，比热容大的物体吸收或放出相同的热量多．
3．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置，小华用两个相同的容器用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体，用相同的装置加热.
A
B
B

（1）从实验效果考虑，本实验选择_________(烧杯/易拉罐)作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是_________。
（2）两种液体吸收热量的多少可通过_________(液体升高的温度/加热时间)比较。
（3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示，分析图像可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，_________(A/B)吸收的热量较多；质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，_________(A/B)升温较高。
（4）冬天，小华想自制一个暖手袋，若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择_________(A/B).
【答案】（1）易拉罐 使液体受热均匀 （2）加热时间 （3）A B（4）A
【解析】（1）因金属导热性能好，故以从实验效果考虑，本实验选择易拉罐作为盛放液体的容器较好，实验中使用玻璃棒的目的是使液体受热均匀。
（2）根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较。
（3）根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示可知：质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A加热时间长，故A吸收的热量较多；
质量相等的A和B两种液体，在吸收相同热量时，即加热时间相同，B升温较高；
（4）因质量相等的A和B两种液体，在升高相同温度时，A吸热多，A的吸热能力，比热容大，根据Q=cm△t，质量相同的AB液体降低相同的温度，A放热多效果好；故从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择A。
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，叫作这种物质的比热容。用符号 c 表示。
2．定义式：
注：c——比热容，Q——吸收或放出的热量，m——物质的质量，△t——升高或降低的温度。
3.单位
比热容的单位是 J /( kg ·℃)，读作“焦每千克摄氏度”。
4.物理意义
表示不同物质的吸热能力（本领）的大小。如水的比热容为，其物理意义为1kg的水升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量为4.2×103J。
5.理解
（1）比热容是用比值定义法来定义的物理量。
（2）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，不同的物质比热容一般不同，但也有个别物质（如冰和煤油）的比热容相同。比热容不随吸收或放出热量的多少、质量、体积、升高或降低的温度等而改变，但物质的状态改变，其比热容会改变，如水和冰的比热容不同。
6.一些常见物质的比热容
7.水的比热容
（1）在常见物质中水的比热容是最大的。
（2）应用
①作散热剂或冷却剂，如汽车发动机用水作冷却剂。
②取暖，如冬天用水作取暖设备的供热介质等。
（3）解释现象
现象：沙漠地区昼夜温差比较大，沿海地区昼夜温差比较小
解释：由于水的比热容比较大，一定质量的水与相同质量的沙石相比，吸收或放出相同的热量时，水的温度变化比较小。
基础自测
4．如图所示是加热-30℃的冰时温度随时间变化的图像，根据图像下列判断正确的是（ ）
A．BC段是冰的熔化过程，温度不变，说明熔化不需要吸热
B．水的沸点是98℃，说明当地的大气压高于一个标准大气压
C．冰熔化时温度保持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大
【答案】C
【解析】
A、图象中BC段是冰的熔化过程，虽然温度不变，但熔化过程要吸热，故A错误；
B、水的沸点随气压的升高而升高，随气压的降低而降低，沸点是98℃，说明当地的大气压低于一个标准大气压，故B错误；
C、由图象可知，在BC段，物质的温度保持0℃不变，所以该固体的熔点是0℃，此过程中物质正在熔化，是晶体，故C正确；
D、冰完全熔化为水时，质量不变；同一个加热器进行加热，加热时间相同时冰和水吸收的热量相同；冰升温比水快（即冰上升的温度较高），由Q=cm△t可知，冰的比热容比水小；故D错误。
5．如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是（ ）
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．质量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】
A、由表中数据可知，不同物质的比热容一般不同，但也有的物质比热容相同，如煤油和冰，故A错误；
B、水和冰是水的两种状态，分析表中数据可知，其比热容是不同的，说明比热容与物质状态有关，物质的物态发生变化，比热容也会发生变化，故B错误；
C、由表中数据可知，铝的比热容大于铜的比热容；质量相等的铝和铜升高相同的温度，因铝的比热容大，则根据Q＝cm△t可知铝吸收的热量更多，故C正确；
D、质量相等的水和煤油吸收相同的热量，因为水的比热容大，所以根据Q＝cm△t可知水升高的温度少，故D错误。
6．被太阳晒热的自行车坐垫，用湿抹布擦一下就很快凉了下来，主要原因是（ ）
A．水的比热容大B．液化放热
C．蒸发吸热D．液化吸热
【答案】C
【解析】蒸发是发生在液体表面缓慢的汽化现象，液体蒸发要吸收热量，液体温度越高蒸发越快。
被太阳晒热的自行车坐垫温度很高，用湿抹布擦一下，坐垫表面会留下一些水，这些水将很快蒸发，同时吸收热量，所以坐垫就很快凉了下来。
7．如图甲是某物质熔化时温度随时间变化图象，根据图象中的信息可以知道第6min时，该物质处于_____态（选填“固”、“液”或“固液共存”），该物质液态比热容比固态比热容_____（选填“大”或“小”）。图乙是酒精沸腾时的图象，由图象信息可以知道，酒精温度计_____（选填“能”或“不能”）用来测水沸腾时的温度。
【答案】固液共存；大；不能
【解析】（1）读图甲可知，第6min时，该物质处于熔化过程中，故此时物质处于固液共存状态；
（2）读图甲可知，0~4min与8~12min的时间相等，两段时间内温度升高不同，前者升高了8℃，后者升高了4℃，说明这种物质固态时的比热容小于液态时的比热容；
（3）由图乙知酒精的沸点位78℃，沸水的沸点为100℃，酒精的沸点小于水的沸点，所以酒精温度计不能用来测水沸腾时的温度。
8．如图，是某种物质熔化时温度随时间变化图。根据图像的特征和信息，可以判定该物质是________（选填“晶体”或“非晶体”）；它的熔点是________℃，在熔化过程中________（选填“吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”）；这种物质液体的比热________（选填“大于”、“小于”或“等于）固体的比热。
【答案】晶体； 80；吸热；大于
【解析】由图可知，图像中有一段时间该物质温度不变，说明该物质有熔点，为晶体, 熔点为80℃,在熔化过程中，该物质不断吸收热量，从固态到固液共存再到液态；由图可知，相同时间内，固体温度的变化大于液体，根据公式Q吸=cm△t可知，固态的比热小于液态的比热。
知识点三、热量的计算
1.热量计算公式及变形式
2.计算初温和末温的方法
（1）吸热公式，故初温为，末温为；
（2）放热公式，故初温为，末温为。
基础自测
9． “卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，现在仍被广泛使用在营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在一标准大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量。那么1卡等于 焦耳。[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】4.2
【解析】
由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，
1g的水温度升高1℃所吸收的热量：Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×0.001kg×1℃＝4.2J，
所以1卡＝4.2J。
10．部分高海拔地区昼夜温差较大，为了保护秧苗在夜间不被冻坏，人们常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出，这是利用水的 较大的特性。如果让2000kg的水温度下降1℃，放出的热量为 J。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】比热容 8.4×106
【解析】因为水的比热容较大，在质量和降低温度相同时，根据Q放＝cm△t可知，水放出较多的热量，避免秧苗被冻坏。
水放出的热量：Q放＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2000kg×1℃＝8.4×106J。
11．北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的__________。质量为1t的热水放出2.1×108J 热量后温度降低________℃ 。暖气能使室内温度升高内能增加，这是通过________的方式实现的。【4.2×103J / ( kg · ℃）】
【答案】比热容大；50；热传递
【解析】
（1）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，取暖效果好，所以暖气装置中用水来供热；
（2）由Q放＝cm△t得，水降低的温度为：
△t＝EQ \F(Q放,cm)＝EQ \F(2.1×108J, 4.2×103J/（kg•℃）×1×103kg)＝50℃；
（3）供热时，在暖气片和空气之间发生了热传递，使室内的内能增加、温度升高，是通过热传递的方式改变的。
12．家庭中使用电热壶烧开水，能量的转化是______；若4.2×105J的热量被水全部吸收，在1个标准大气压下，能将2kg、20℃的水加热到______℃。[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】电能转化为内能 70
【解析】
使用电热壶烧开水时，消耗电能，使电热丝和水的内能增大，即将电能转化为内能；
由Q吸=cm△t可得，水升高的温度：△t=eq \f(Q吸, cm) =eq \f(4.2×105J, 4.2×103J/（kg•℃）×2kg)=50℃；
已知水的初温为20℃，则水吸热后温度将升高到：
t=t0+△t=20℃+50℃=70℃。
故答案为：电能转化为内能；70。
（1）用水壶烧开水时，消耗电能，使电热丝和水的内能增大，据此分析能量的转化情况；
（2）已知水的质量、比热容和吸收的热量，利用Q吸=cm△t的变形公式可求出水升高的温度，结合水的初温，即可求出水的末温。
本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，注意温度升高了（△t）与升高到（末温）的区别。
考点突破
考点1.探究不同物质的吸热情况
方法：实验时应注意的四个核心问题
(1）用电加热器加热比用酒精灯加热更能准确地控制相同时间内放出的热量。
(2）物质吸收热量的多少不容易测量，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。这体现了传换法的应用。
(3）温度计玻璃泡要全部浸入液体中，且玻璃泡不能碰到容器底、容器壁或电加热器。
(4）为了使实验结论更具有普遍性，可以让几个小组选用不同的液体进行实验，以减小实验中偶然因素造成的影响。
例1.（2021·云南昆明市·中考真题）图是探究“物质吸热规律”的实验装置：
（1）取质量相同的水和煤油分别放入两个______的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高______温度时比较它们吸收热量的多少，来衡量谁吸热能力更强；
（2）取相同质量的水和煤油的目的，是为了______（选填“便于比较”或“控制变量”）；
（3）在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源可供选择，选用______更容易控制让煤油和水吸收的热量相同；
（4）如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记录，乙组对煤油进行加热和记录。他们加热的水和煤油的初温、末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同。若温度差用表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为。此时要衡量水和煤油谁的吸热能力更强，他们应该用______（用已给物理量写出表达式）分别进行计算，得到的______水和煤油、温度升高______吸收的热量，就可以进行比较了。
【答案】相同 相同 控制变量 加热器 1kg 1℃
【详解】
（1）[1][2]根据控制变量法，应控制实验器材相同，即相同的容器，用相同的酒精灯进行加热，升高相同的温度，看加热时间长短来比较吸热能力。
（2）[3]根据控制变量，需取相同质量的水和煤油的，使变量为加热时间。
（3）[4]相同的酒精灯因各种因素也很难控制加热效果相同，但电加热器是浸没在液体中，且加热功率相同，因此为控制让煤油和水吸收的热量相同，电加热器优于酒精灯。
（4）[5][6][7]根据题目所给物理量，要衡量水和煤油谁的吸热能力更强即比较煤油和水的比热容大小，只需要计算每千克煤油和水，升高1℃所需要的热量即可，而电加热发热等于液体吸热，根据比热容计算公式有
计算得
例2.（2021·青海中考真题）“水与食用油”是生活中不可缺少的食品。小红在学习了比热容的知识后，猜想水的吸热本领比食用油的吸热本领大，为了验证这一结论，他设计了如下探究实验：
（1）取两个相同的试管，分别装入______相等、初温相同的水和食用油；
（2）将两支相同的温度计分别正确地插入盛有水和食用油的两个试管内，并将实验装置固定在铁架台上，如图甲所示。打开加热开关，对盛有水和食用油的试管进行加热，实验过程中，其中一支温度计的示数如图乙所示，其读数是______℃；
（3）小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过分析可知，在相同时间内______的温度变化大，可得出______的吸热本领大。
【答案】质量 67 食用油 水
【详解】
（1）[1]为了探究水的吸热本领比食用油的吸热本领大，取两个相同的试管，根据控制变量的要求，分别装入质量相等、初温相同的水和食用油。
（2）[2]温度计的分度值为1，示数如图乙所示，其读数是67。
（3）[3][4]小红根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，通过图像可知，在相同时间内吸收相同的热量，食用油的温度变化大，根据 可得出水的比热容大，即水的吸热本领大。
考点2.比热容
方法：（1）理解比热容
比热容是物质的一种特性，其大小与物质的种类及其状态有关，而与物体的质量、升高（或降低）的温度、吸收（放出）的热量均无关。
（2）水比热容大的三种应用
①“冷却”“取暖”均利用水的比热容大的特点；
②“调节气温”：根据公式可知，相同质量的水和沙石（或泥土）相比，吸收相同的热量，水升高的温度低，所以沿海或江河区域的昼夜温差小。
（3）图像法在比热容问题中的应用
一般情况下横轴表示加热时间，纵轴表示温度。解答方法有两种：
①选取相同的加热时间，比较温度的变化，加热时间相同，温度变化小的比热容大；
②选取相同的温度变化，比较加热的时间，温度变化相同，加热时间长的比热容大。
例3.（2021·湖南常德市·中考真题）如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
【答案】D
【详解】
A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的，故A错误；
B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小，故B错误；
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，a的比热容大，故C错误；
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大，故D正确。
故选D。
例4.（2021·广西中考真题）海边的气温变化较小，这是因为海水的______较大；腌制海鸭蛋时，盐进入蛋中使蛋变咸是______现象。
【答案】比热容 扩散
【详解】
[1]比热容反映的是物质的吸放热性能，海边的气温变化较小，这是因为海水的比热容较大，吸收相同的热量，温度的变化量比较小。
[2]分子在永不停息的做无规则运动，这是分子的扩散现象。腌制海鸭蛋时，盐进入蛋中使蛋变咸是扩散现象。
考点3.时间的测量
方法：结合条件，紧扣公式解题
利用热量计算公式、解题时，需明确题目所给条件，找准对应关系，代入相应公式或变形式解答。同时还应注意温度和温度变化量的区别。
例5.（2021·安徽中考真题）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
【答案】100
【详解】
由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
例6.（2021·天津中考真题）额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从20℃加热到100℃。已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，不计热量损失，求：
（1）水吸收的热量；
（2）加热所需的时间。
【答案】（1）；（2）
【详解】
解：（1）水吸收的热量
（2）加热所需的时间
答：（1）水吸收的热量；
（2）加热所需的时间s。
方案
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温度变化/℃
加热时间/min
方案一
水
100
15
45
30
8
食用油
100
15
75
60
8
方案二
水
100
15
45
30
8
食用油
100
15
45
30
5
物质
比热容
c/[J/(kg·℃)]
物质
比热容
c/[J/(kg·℃)]
物质
比热容
c/[J/(kg·℃)]
水
4.2×103
色拉油
1.97×103
铁、钢
0.46×103
酒精
2.4×103
沙石
约0.92×103
铜
0.39×103
煤油
2.1×103
铝
0.88×103
水银
0.14×103
冰
2.1×103
干泥土
约0.84×103
铅
0.13×103
物质
水
煤油
冰
铝
铜
比热容J /（kg•℃）
4.2×103
2.1×103
2.1×l03
0.88×103
0.39×103
待求量
计算公式
说明
热量
c为物质的比热容，单位是J/(kg·℃)；m为物体的质量，单位是kg；△t为升高或降低的温度，单位是℃；Q为物体吸收或放出的热量，Q的单位是J。
比热容
质量
升高（或降低）的温度