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第 1 课时 探究物质吸热升温的特点
知识点 1 探究物质吸热升温(放热降温)的特点
1.[2017·锦 州]在 “探究 物质的 比热容 ”实验 中,取 两个相 同的烧 杯,分 别装有
________(选填“质量”或“体积”)相等的水和煤油,用规格相同的两个电热器给它们加热相
同的时间,通过比较它们____________,得出实验结论.实验中,选用相同的电热器,加热相同
的时间的目的是______________________________.
2.[2017·巴彦淖尔]某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加
热器给甲、乙两种液体加热,得到的实验数据如下表:
物质 次数 质量
m/kg
升高的温
度Δt/℃
加热的时
间 t/min
1 0.1 10 2甲 2 0.2 10 4
3 0.1 10 1乙 4 0.1 10 2
(1)实验中记录加热时间的目的是____________________________.
(2)分析第 1、2 次或第 3、4 次实验数据,可以得出同种物质升高相同的温度时,吸收热量
的多少与物质的__________有关.
(3)分析第 1、3 次或第 2、4 次实验数据,可以得出质量相等的不同物质,升高相同的温度
时,吸收的热量__________(选填“相同”或“不同”).
(4)分析第 1、4 次实验数据可以发现加热时间相同,单位质量的不同物质升高的温度
________(选填“相同”或“不同”).
(5)由上述分析可以得出________(选填“甲”或“乙”)物质的吸热能力强.
(6)该实验采用的物理学研究方法是__________和____________.
知识点 2 比热容
3.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物质的比热容跟物质吸收或放出的热量有关
B.物质的比热容跟物质的温度有关
C.物质的质量越大,它的比热容越大
D.物质的比热容与温度、质量都没有关系
4.一杯水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃),它的物理意义是
__________________________,若将这杯水倒掉一半,剩下水的比热容________,若水凝固成
冰则比热容________(选填“改变”或“不变”).
5. 分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A、B 两种液体加热,它们
的温度随时间变化的图像如图 12-3-1 所示,由图可以看出,________液体的温度升高得较
快,________液体的比热容较大.
图 12-3-12
知识点 3 水的比热容较大的应用
6.人们常用水冷却发动机,从热学角度看,主要是因为水( )
A.是液体 B.容易获得 C.价格低廉 D.比热容大
7.[2017·宜昌]下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是( )
A.夏天,在地上洒水会感到凉快
B.北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C.海边昼夜温差变化比沙漠中小
D.生物体内水的比例高,有助于调节自身的温度
8.根据表中数据,下列判断正确的是( )
一些物质的比热容/[J/(kg·℃)]
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100 g 水的比热容是 50 g 水的比热容的两倍
C.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
D.寒冬时节,放在室外盛有水的水缸会破裂主要是因为水的比热容较大
9.在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列
各控制内容,有必要的是( )
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等
B.盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等
C.两种液体的体积要相等
D.两种液体的初温一定要相同
10.美丽的鄂州“襟江抱湖枕名山”,素有“百湖之市”的美誉.市区及周边的湖泊,可以
大大减弱该地区的“热岛效应”,这是利用了水的________大的特性;春夏时节,漫步在洋澜
湖畔,可以闻到阵阵的花香,从物理学的角度来讲,这是________现象.
11.如图 12-3-2 所示是某沿海城市和内陆城市同一天气温变化曲线.请你判断内陆城
市一天气温变化所对应的曲线是________(选填“ A”或“ B”),这是由于沙石的比热容
________(选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容,吸收相同热量后温度变化
________(选填“大”或“小”).
图 12-3-2
12.用相同的装置给质量相等的甲、乙两种固体加热,其温度随时间变化情况如图 12-3
-3 所示.当加热至 2min 时,甲吸收的热量________(选填“等于”“大于”或“小于”)乙吸
收的热量;从图中可以看出固体物质甲的比热容______(选填“大于”“小于”或“等于”)
固体物质乙的比热容;根据图像分析固体甲_______(选填“是”“不是”或“可能是”)晶体.
图 12-3-33
13.为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了如下实验步骤:
A.在两个相同的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温
C.在烧杯中,分别放入两个相同的电热器,加热相同时间
D.用温度计分别测出水和煤油的末温
小聪认为:
(1)步骤 A 存在的错误是______________________________,
应改为________________________.
(2)步骤 C,加热相同时间是为了使水和煤油____________________.
(3)步骤 B 和 D 是为了得出水和煤油____________________.
14.[2017·福建]利用如图 12-3-4 甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸
热的关系”,操作如下:
图 12-3-4
(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且________相等的沙子和水.
(2)用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,其中
某时刻的温度如图乙所示,其示数为________℃.根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像,
如图丙所示.
(3)实验中,是通过比较__________来间接反映沙子和水吸收的热量.
(4)分析图像可知,对于质量相等的沙子和水,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,由此可见,________的比热容较大.
15.[2017·自贡]关于物质的比热容,下列说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种属性,只和物质的种类有关
B.同种物质的质量越大,比热容就越大
C.因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂
D.物质的状态发生变化时其比热容一般不变
16.[2017·上海]两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则( )
A.质量大的金属块的比热容一定大
B.质量大的金属块的比热容一定小
C.质量大的金属块的比热容可能大
D.两个金属块的比热容有可能相同
教师详解详析
1.质量 升高的温度 使液体吸收的热量相等4
[解析] 在实验中,利用控制变量法,取两个相同的烧杯,分别装有质量相等的水和煤油,用
规格相同的两个电热器给它们加热相同的时间,通过比较它们升温的快慢(温度变化大小)比
较比热容的大小,得出实验结论.实验中,选用相同的电热器,加热相同的时间的目的:控制水
和煤油在相同的时间内吸收的热量相同.
2.(1)反映物质吸收热量的多少 (2)质量 (3)不同 (4)不同 (5)甲 (6)转换法 控
制变量法
[解析] (1)实验中用同样的加热器,相同时间内放出的热量相同,使液体吸收的热量相同,
所以记录加热时间可以反映物质吸收热量的多少.(2)分析第 1、2 次或第 3、4 次实验数据,可
以得出初步结论:同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的质量有关.(3)由表中
第 1、3 次或第 2、4 次实验数据可知,质量相同的甲和乙升高相同的温度,吸收的热量不相
等.(4)分析第 1、4 次实验数据可以发现加热时间相同,单位质量的不同物质升高的温度不
同.(5)由表中第 1、3 次实验数据可知,液体质量和升高的温度相同而液体种类不同,甲液体的
加热时间比乙液体的加热时间长,甲液体比乙液体吸收的热量多,由此可得:甲的吸热能力更
强.(6)吸收热量的多少用加热时间来表示,用到了转换法,此实验还用到了控制变量法.
3.D [解析] 比热容是物质的一种物理特性,其大小是由物质本身(种类)决定的,与是否
吸热、放热、温度、质量等因素无关.本题易错误地认为比热容的大小与物质吸收的热量有关
而错选 A.
4.1 kg 的水每升高 1 ℃吸收的热量为 4.2×103 J 不变 改变
5.A B 6.D
7.A [解析] 夏天在地面上洒水会感到凉快是利用水蒸发吸热,符合题意;北方楼房内的
“暖气”用水作为介质、海边昼夜温差小、生物体内水的比例高,都是利用了水的比热容较大
的特性,均不符合题意,故选 A.
8. C [解析] 由表可知,水和冰是同一种物质的不同状态,但比热容不同,说明比热容与物
质的状态有关,故 A 错误.比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态一定时,比热容一定,
与质量大小无关,故 B 错误.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由于铜的比热容较小,由
公式Δt=
Q
cm知,铜块的温度变化较大,故 C 正确.水结冰时,体积膨胀,所以冬天放在室外盛有
水的水缸会破裂,这与水的比热容大小无关,故 D 错误.
9.B 10.比热容 扩散
11.A 小于 大
[解析]根据公式 Q=cmΔt 可知,质量相同的沙石和水,在太阳光照下,吸收相同的热量后,
升高的温度Δt 和比热容 c 成反比,沙石的比热容小于水的比热容,因此吸收相同的热量后沙
石的温度变化大,水的温度变化小,从图像可以看出曲线 A 的温度变化大,因此曲线 A 是内陆
城市一天气温变化所对应的曲线,B 是沿海城市一天气温变化所对应的曲线.
12.等于 大于 可能是
[解析] 用相同的装置加热,在相同的时间内放出的热量相同,故甲吸收的热量等于乙吸收
的热量;从图中可以看出吸收相同的热量甲的温度变化慢,故甲的吸热能力大于乙的吸热能力,
即甲的比热容大于乙的比热容;甲有可能还没有达到熔点,所以甲可能是晶体.
13.(1)装入等体积的水和煤油 装入等质量的水和煤油
(2)吸收的热量相同 (3)升高的温度
14.(1)质量 (2)39 (3)加热时间 (4)沙子 水 水
[解析] (1)采用控制变量法,保持沙子和水的初温相同、质量相等,加热相同的时间,观察5
沙子和水温度的变化;(2)温度计内液面在“0”以上,分度值是 1 ℃,读数为 39 ℃;(3)实验
中,是通过比较加热时间来间接反映沙子和水所吸收的热量;(4)由图像丙可知,加热相同的时
间,升温较快的是沙子;由图像丙可知,升高相同的温度,加热时间较长的是水,即水吸收的热
量较多;根据公式 Q 吸=cmΔt 可知,质量相等,升高的温度相同时,吸收热量较多的比热容较
大,所以水的比热容较大.
15.C [解析]比热容不仅与物体的种类有关,还与物体的状态有关,A、D 错误;比热容的
大小与物体的质量无关,B 错误;与其他物质比较,在质量和升高的温度相同时,水的比热容较
大,能吸收更多的热量,所以比较适合做冷却剂,C 正确.
16.B [解析] 由公式 Q=cmΔt 可得 c=
Q
mΔt,金属块的质量不同,放出的热量相同,其降
低的温度相同,则质量大的金属块的比热容一定小,故 B 正确.