第3节 比热容同步讲义.docx
《第3节 比热容同步讲义.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3节 比热容同步讲义.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第3节比热容同步讲义
第2讲比热容
知识点总结
①比热容的定义★★★☆☆●●●〇〇
②比热容计算★★★★☆●●●●〇
③比热容实验★★★★☆●●●〇〇
★－重要程度●－难易程度
一、知识串讲
知识一、比热容的定义★★★☆☆●●●〇〇
1、定义：
由于不同的物质升高相同的温度需要吸收的热量不同，为了揭示物质的这种特性，引
入了一个新的物理量：
比热容。
物理学中规定：
单位质量的物质温度每升高或降低所吸收或放出的热量为该物质的比热容，它的国际单位是焦每千克摄氏度，符号为J/（㎏·℃）
2、意义：
看常见物质比热容表格，了解各种物质比热容，可知
（1）不同物质的比热容一般不同
（2）水的比热容最大，水的比热容为4.2×103J/（㎏·℃），它的意义是单位质量的水升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4.2×103J。
沙石的比热容为0.29103J/（㎏·℃），如果让相同
质量的水和沙石吸收相同的热量，水升温要慢。
重难点：
1.比热容是物质的一种特性，比热容大控温能力强（同等条件下变温慢），吸热能力强（同等条件下吸收热量多）。
2.比较比热容大小有两种方式，利用控制变量法：
①相同质量时，比较吸收相同热量升高温度（升高温度高c大）；②再升高相同温度时，比较吸收热量（吸收温度多c大）。
例题1.下列有关比热容的说法中正确的是（ ）
A．比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容
B．在释放相同热量的条件下，比热容小的物体温度降低得多
C．水和冰是同一种物质构成，因此比热容相同
D．将一物体分成两半，其比热容也必减半
例题2.炎热的盛夏，人站在水中时感到凉爽，而当人赤脚走在沙土上时却感到烫脚，这主要是因为水和沙土具有不同的（）
A.热量 B.内能 C.比热容 D.温度
知识二、比热容计算★★★★☆●●●●〇
重难点：
1.比热容定义式为
，升温
=t2-t1降温
=t1-t2
2.加热时间等同于吸收热量Q
例题3.用相同的酒精灯和同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图反映的是温度随时间变化的图象，从图中可以看出（）
A．甲的比热容大B．乙的比热容大
C．它们的比热容一样大D．无法判断热量的计算
例题4.给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图所示，若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是（）
A.a B.b C.c D.d
例题5.质量和初温都相等的铜和铝（c铜＜c铝），放出相等的热量后相互接触，热量（）
A.一定从铜传给铝 B.一定从铝传给铜
C.不会发生热传递 D.不能确定是否发生热传递
例题6.用同种物质制成两个质量不等的物体，其比热容______________（填“相同”或“不同”）。
质量均为1kg的铜块和铅块，如吸收了相等的热量，则铜块与铅块升高的温度之比为______________；若铜块温度升高了100℃，则它吸收了______________J的热。
（c铜=3.9×102J/（kg·℃），c铅=1.3×102J/（kg·℃））
例题7.小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]
例题8.质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？
知识三、比热容实验★★★★☆●●●〇〇
1、方法：
根据我们的生活经验已经知道物体吸收热量的多少与质量和物质种类有关，我们要探究热量的多少与物质的种类是否有关
，需要控制质量、变化温度相同，这种方法叫控制变量法。
2、器材：
你认为要验证你的猜想，需要哪些器材，思考并交流以下几个问题：
（1）需要测量哪些物理量，需要器材：
温度计烧杯酒精灯铁架台
（2）热量是看不见摸不着的物理量，你通过温度计的读数
知道它的多少。
（3）数据
记录表格中的加热时间代表吸收热量。
例题9.为了研究物质的某种特性，某小组的同学做如下实验：
他们在两只完全相同的烧杯中分别放入200g的煤油和200g的水。
实验时，用两个完全相同的酒精灯分别加热煤油和水，并利用温度计和计时器测量它们的温度随时间的变化情况。
记录数据分别如表一、表二所示。
（设煤油和水每分钟吸收的热量相等）
表一 煤油
时间（min）
0
2
4
6
8
10
温度（℃）
20
30
40
50
60
70
升高温度（℃）
0
10
20
30
40
50
表二 水
时间（min）
0
4
8
12
16
20
温度（℃）
20
30
40
50
60
70
升高温度（℃）
0
10
20
30
40
50
（1）分析比较表一（或表二）中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与升高的温度成_____比。
（2）分析比较表一和表二的第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是：
质量相同的不同物质（水或煤油），升高相同的温度，吸收的热量一般__________________________。
（3）进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是：
质量相同的不同物质（如水或煤油）吸收热量与升高温度的比值一般_________________________。
例题10.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，小刚和几个同学做了如下实验：
在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用相同的加热器给它们加热。
加热器每分钟放出的热量相等，且放出的热量全部被水和煤油吸收。
下表是同学们记录的实验数据，请你根据下表中的实验数据，回答下列问题：
（ρ煤油=0.8×103kg/m3，ρ水=1.0×103kg/m3）
液体（杯号）
体积
初温
加热时间
末温
水
（1）
480mL
20℃
10min
50℃
煤油
（2）
600mL
20℃
10min
80℃
水（3）
480mL
20℃
10min
50℃
煤油（4）
600mL
20℃
5min
50℃
⑴分析比较_________号两个烧杯的实验数据，可以得出的初步结论是：
在质量和升高的温度都相同时，____________________________。
⑵分别比较1、2、3、4号烧杯的实验数据，结合
（1）中的结论，归纳后可得出结论：
物体温度升高时吸收热量的多少与_________这几个因素有关。
二、知识总结：
1.比热容的定义：
单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量（或降低1℃释放的热量）
2.比热容是物质的一种特性，比热容大控温能力强（同等条件下变温慢），吸热能力强（同等条件下吸收热量多）。
3.比较比热容大小有两种方式，利用控制变量法：
①相同质量时，比较吸收相同热量升高温度（升高温度高c大）；②再升高相同温度时，比较吸收热量（吸收温度多c大）。
4.比热容的公式：
，升温
=t2-t1降温
=t1-t2
【课堂巩固】
1、在沙漠地区有“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的奇特现象。
而沿海地区是“气候宜人，四季如春”，这表明水对气温有显著影响，是因为（ ）
A．水的透明度高，容易吸收太阳能
B．水的比热容比沙石的比热容大
C．水在蒸发时有致冷作用
D．水的对流性能好
2、夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大。
下列现象不能反映了水的这一特性的是（）
A．汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质
B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水
C．北方冬天暖气供热设备用水做工作物质
D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏
3、下列关于比热容的说法中，正确的是（）
A．冰和水的比热容是相同的
B．把一铁块切割成两块，质量小的铁块比热容小
C．一杯水和一个铁块在温度和质量相同时，吸热能力是相同的
D．质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不相等，它们的比热容就不相等
4、水具有比热容大的特点，图中现象与此特点无关的是（）
5、将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙，加热到相同的温度后，放到表面平整的石蜡上。
经过一段时间后，观察到如图所示的现象。
由此说明三块金属的比热容（）
A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．一样大
6、冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（）
A．水比较便宜B．水的密度小C．水的比热容大D．水的沸点高
7．（2018•桂林）经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。
这是因为（ ）
A．水的比热容小，吸热后温度升高得快
B．油的比热容小，吸热后温度升高得快
C．在相同的时间内，水吸收的热量较多
D．在相同的时间内，油吸收的热量较多
8、将比热容不同的物体同时放入冰箱，下列说法中，正确的是（）
A．比热容大的物体放出的热量多
B．温度高的物体放出的热量多
C．质量大的物体放出的热量多
D．无法确定谁放出的热量多
9、如图所示是用两个相同的“热得快”给两杯质量相同的不同液体甲、乙加热时，温度与时间的图象。
如果甲、乙两种物质的比热容分别为
、
则下列判断正确的是（）
A．
B．
C．
D．由图象不能判断
、
的大小
10、欢欢根据下表中提供的几种物质的比热容，得出以下四个结论，其中不正确的是（）
A．水银的比热容小，有的温度计中的液体用水银
B．质量相等的水和水银升高相同的温度，水吸收的热量多
C．利用循环流动的水冷却汽车的发动机，是因为水的比热容大
D．质量相等的水和酒精，吸收相等的热量后，温度的变化一定相等
11、热传递的过程中，物体吸收或放出能量的多少就是________，热传递发生的条件是____________。
在热传递中，高温物体将能量向_______传递，直至各物体_______________。
12、1kg的水温度升高1℃，吸收的热量是____；降低1℃，放出的热量是_____。
13、铝的比热容为0.88×103J/（kg·℃），读作_________。
它表示质量为1kg的铝，温度升高1℃，所吸收的热量是_________J；或质量为1kg的铝，湿度降低1℃，所放出的热量是_________J。
14、质量相等的甲、乙两个小球（
）在相同的条件下加热到相等的温度后，再分别放出相等的热量。
则两个小球的温度相比t甲________t乙。
15、有两种物质的质量之比为3:
2，比热容之比为1:
3，如果它们升高的温度之比为4:
1，则它们吸收的热量之比为________。
16、（2018•青岛）质量之比为2：
3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7：
5时，升高的温度之比为6：
5，则甲、乙的比热容之比为 。
17、（2018•达州）如图所示是小李同学在一个标准大气压下探究某物质熔化时温度随时间变化的图象，第6min时的内能 第8min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 倍（被加热物质的质量和吸、放热功率不变）。
18、（2018•广州）如图一所示，用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热（m甲＜m乙），两种液体每秒吸收的热量相同。
这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
（1）某时刻温度计示数如图一所示，此时乙的温度为 ℃。
（2）甲液体第30s的内能 第35s的内能（选填“大于”、“等于”、“小于”）。
（3）小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出：
甲液体的比热容比乙液体的大。
你认为小明的说法是否正确？
。
你的判断依据是什么？
。
19、实验测得0.5kg某物质温度随时间变化的图象如图示，已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/（kg•℃）．假设这种物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：
（1）在最初的2min内，物质吸收的热量为多少？
（2）求该物质在液态下的比热容c2．
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所吸收的热量叫做这种物质的熔化热”用“λ”表示，根据图象信息，计算该物质的熔化热．
20、在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油（选填“质量”或“体积”）．
（2）实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油 相同，然后比较 的方法来完成探究实验的．
（3）根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图17所示，则 的吸热能力更强，因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 ．（选填：
“较大”或“较小”）
（4）由图象可得煤油的比热容为 J/（kg•℃）（2分）
【课后作业】
1、以下四种现象中，与水的比热容有很大无关系的是（ ）
A、汽车的发动机用循环流动的水来冷却
B、生活中往往用热水取暖
C、夏天洒水降温
D、滩涂湿地温差小
2、由c=
，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（ ）
A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍
B．若质量增大一倍，则比热容减至一半
C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍
D．无论质量多大，比热容都一样
3、将质量、初温分别相等的铁块和铝块（c铁 A．铝块比铁块吸收的热量多 B．铁块和铝块吸收的热量一样多
C．铁块比铝块吸收的热量多 D．条件不足，无法确定
4、甲、乙两物体的比热容之比为2：
3，吸收热量之比为3：
1时，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比是（ ）
A．9：
2B．2：
9C．1：
2D．2：
1
5、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），其物理意义是 ．质量为2kg的水在太阳的照射下，温度升高5℃，水吸收的热量为 J，若使相同质量的煤油和水升高相同的温度，则煤油吸收的热量 水吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）．[煤油的比热容2.1×103J/（kg•℃）]．
6、 为了比较水和煤油的吸热能力，小明同学用两个相同的装置做了如图所示的实验。
（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 相同的水和煤油；
（2）实验中搅拌器的作用是使液体_________；选用相同酒精灯加热,使水
和煤油在相同时间内_______________；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得较
快，这表明 的吸热本领更强。
7、为了比较豆浆和牛奶的吸热能力，小刚在家中进行了如下的实验：
如图20所示，在两个相同的塑料瓶中分别装入质量相同、初温都是室温的豆浆和牛奶，两瓶中各装有一支相同的温度计，然后将两个塑料瓶同时浸入热水中。
观察现象发现：
加热相同的时间，豆浆的温度升高较多。
⑴要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对________加热的时间长些。
这说明它们升高相同的温度，豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量_______。
⑵小明利用实验数据大致描绘出豆浆和牛奶的温度随时间变化的图线，如图21所示，则图线________应代表的是豆浆。
8、小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲），以探究水和煤油的吸热能力，
（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是________________________________。
（2）加热10min，水吸收的热量____________（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量。
（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（如图乙），由图象可知，水的沸点是___________℃，煤油的比热容是_________J/（kg•℃），【
】
三、参考答案：
例题1.【答案】A
【解析】A、比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，说法正确；
B、物体降低的温度不仅与比热容有关，而且还与物体的质量有关，因此在释放相同热量的条件下，质量大的物体温度降低不一定多，故B选项说法错误；
C、物质的状态不同，比热容就不同，因此水和冰的比热容不同，故该说法错误；
D、比热容与物体的质量，体积无关，因此将一物体分成两半，其比热容不变，故说法错误。
例题2.【答案】C
例题3.【答案】B
例题4.【思路点拨】液体沸腾时的温度叫沸点，沸点与气压有关，同种物质气压不变，沸点不变。
【答案】C
【解析】抓住题目中的关键字词“其他条件不变”，即加热条件不变。
那么在相同时间内，物质所吸收的热量相同，所以加水前后，水在相同时刻Q吸相等，根据公式Q=cmΔt，当Q、c一定时，m越大，Δt越小。
因此加水后的曲线斜率应小于原来的曲线a，同时应当考虑水沸腾时温度保持在沸点不变，故选择C。
例题5.【答案】B
【解析】热量是由温度高的物体向温度低的物体传递，因此通过热量的公式Q=cmΔt，当Q、m一定时，c越大，可以得出Δt越小；又因为初温都相等，放出热量，所以铜的末温低于铝，一定从铝传给铜热量。
例题6.【思路点拨】比热容是物质的一种特性，同种物质比热容相同，不同物质比热容不同．根据公式Q=Cm△t可计算铜块与铅块升高的温度之比和块温度升高了100℃吸收的热量。
【答案与解析】
相同；
；
Q吸＝c铜m铜Δt＝3.9×102J/（kg·℃）×1kg×100℃＝3.9×104J
例题7.【答案与解析】
Q吸=cm（t－t0）
=4.2×103J/（kg·℃）×5kg×（40－20）℃
=4.2×105J
例题8.【答案】4.2×105J
【解析】由Q吸=cm（t-t0）可知。
物体升高温度t-t0=50℃，而原来的温度30℃在本题中无实际意义。
例题9.【答案】
（1）正；
（2）不同； （3）不同
【解析】由Q=cm△t可知，物体吸热的多少与物体的质量成正比，与物体升高的温度成正比，与物体的比热容成正比。
例题10.【答案与解析】
（1）1、4；比热容大的吸热多。
（2）比热容、质量、升高的温度。
【总结升华】本题突出考查了实验方法：
控制变量法和转化法。
⑴在质量和升高的温度都相同时，根据热量的计算，比热容大的吸热多。
而热量测不出来，但可以转化为加热时间来进行比较。
【课堂巩固】参考答案
1、B
2、B
3、【答案】D
【解析】冰和水虽然属于同种物质，但是由于状态不同，比热容也不同；质量不同的铁块，由于是同种物质，故比热容相同；而水和铁的比热容不同，故它们的吸热能力不同，所以A、B、C选项均错。
根据比热容定义及计算公式
，可知D选项正确。
4、【答案】B
【解析】水的比热容较大，所以相同质量的水与其他物质，吸收或放出相同的热量，水温度变化较小，故选项A、C、D都与这个方面有关，而空调房间内放水增加湿度是为了让水蒸发，与水的比热容较大无关。
5、【答案】C
【解析】由题意可知甲、乙、丙三块金属的质量、初温、末温均相同，进一步观察图片可知最后丙金属块放出的热量最多，根据公式
，可知放出热量多的金属块，比热容大。
6、【答案】C
【解析】该题考查水的比热容较大这一性质的实际应用，因为水的比热容较大，在降低相同温度的条件下，可以释放更多的热量。
7、【分析】根据Q=cm△t分析油的温度升高得快的原因；
用相同的燃气灶加热，相同时间内水和食用油吸收的热量相同。
【解答】解：
（1）用相同的燃气灶加热，相同时间内水和食用油吸收的热量相同，故CD错误；
（2）质量相等、初温相同的水和食用油，相同时间内吸收的热量相同，因为水的比热容大于食用油的比热容，根据Q=cm△t知，油的温度升高得快些，故A错误、B正确。
故选：
B。
8、【答案】D
【解析】由物体放热公式
，可知，物体放出热量的多少与物体的比热容、质量和降低的温度有关，现在仅知道三者中一个量的大小关系，故无法确定谁放出的热量多。
9、【答案】B
【解析】利用图象应该能够分析得知
、
的大小，因为在相同的时间内两物质吸收的热量相同。
这是因为两个“热得快”电加热设备，相同的时间内放出的热量相同，都被两种液体吸收。
由公式
可知Q相同，m相同，所以温度升高越多，比热容c就越小。
从图中可看出在相同时间t内，物质甲、乙升高的温度
大于
，所以
。
10、【答案】D
【解析】水、酒精和水银三种物质，水的比热容最大，水银最小，同样吸热（或放热），温度计中使用水银可以在短时间内，升高（或降低）较多的温度，从而使温度计内水银的温度尽快达到被测物质的温度。
11、【答案】热量 物体之间存在温度差 低温物体 温度相同
12、【答案】4.2×103J 4.2×103J
13、【答案】0.88乘以十的三次方焦每千克摄氏度 0.88×103J 0.88×103J
14、【答案】＞
【解析】由
可得，
，在
、m、t0相同的条件下，c越大，则t就越大。
15、【答案】2:
1
【解析】试题中已知两种物体的质量、比热容和升高温度之比，求解它们吸收的热量之比，由公式
，
16、【分析】知道两物体的质量之比、升高的温度之比、吸收的热量之比，利用吸热公式求甲乙两物体的比热容关系。
【解答】解：
由题知，m甲：
m乙=2：
3，△t甲：
△t乙=6：
5，Q甲：
Q乙=7：
5，
因为Q吸=cm△t，
所以
=
=
=
，
解得：
=
=7：
4。
故答案为：
7：
4。
17、【分析】
（1）晶体熔化的过程中吸热而不升温，但内能增大；
（2）晶体熔化前处于固态，晶体熔化过程中质量不变，吸收热量的多少与加热时间成正比，根据Q=cm△t可判断比热容的比值。
【解答】解：
（1）晶体熔化过程要吸收热量，内能增加。
所以第6min时的内能小于第8min时的内能；
（2）根据图中坐标信息可知，该物质在AB段温度升高10℃，被加热4min；在CD段温度升高5℃，被加热4min；
则该物质在AB段吸热与CD段吸热之比为1：
1，根据Q=cm△t可得，
=
=
=
=
，
所以该物质在CD段的比热容是AB段比热容的2倍。
故答案为：
小于；2。
18、【分析】
（1）根据温度计的量程和分度值读数；
（2）物体吸收热量内能变大；
（3）根据图象，利用c=
比较比热容的大小。
【解答】解：
（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为58℃；
（2）由图可知，物体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能；
（3）由图可知，在0﹣60s内，甲乙变化图象是重合的，即甲乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c=
可知，甲的比热容大于乙的比热容，故小明的说法是正确的。
故答案为：
（1）58；
（2）小于；（3）正确；乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质
升级会员 