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1、第二节 科学探究:物质的比热容(30分钟)一、选择题1.关于“比热容”的概念,下列叙述正确的是()A.比热容是物质的特性之一,它是反映物质吸热(或放热)本领大小的物理量B.比热容大的物体能把热量传给比热容小的物体C.只要提高某种物质的比热容,必须给这个物体加热D.物质的质量越大,它的比热容也越大2.冬天,我们常用热水袋取暖,这主要是因为水具有()A.较多的热量B.较大的密度C.较高的温度 D.较大的比热容3.下列四种现象中,不可以用水的比热容较大这一特性解释的是()A.用水来冷却汽车发动机B.冬天的暖气设备用热水供暖C.内陆地区昼夜温差比沿海地区大D.夏天,在教室的地面上洒水会感觉凉爽4.用两
2、个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热,每隔1 min记录一次数据,如表所示,则该液体的比热容为()加热时间/min012水的温度/202632液体的温度/203448A.0.9103J/(kg) B.1.8103J/(kg)C.3.6103J/(kg) D.1.2103J/(kg)5.1kg初温为20的水吸收4.2105J的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度()80100120130A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题6.在“比较水和煤油的吸热能力”的实验中,可以通过控制水和煤油的质量相同、吸收的热量相同,比较它们的多少,从而比较它们的吸热能力;实验中,用
3、间接反映吸收的热量。7.质量为200g的砂子,吸收9.2103J的热量后,温度升高了50,则砂子的比热容为,其物理意义是 。8.已知铁的比热容小于铝的比热容。质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后,温度升高的多;若它们降低相同的温度,放出的热量多。三、简答题9.夏日,在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热,请用所学物理知识解释这个现象。四、实验探究题10.为了比较水和空气对牛奶的冷却效果,某小组的同学进行了如下的探究实验:将一盒牛奶分别装入两个相同的瓶中,甲瓶放在水中,乙瓶放在空气中,其他条件均相同,如图所示。实验时,他们每隔一定时间记录一次插在甲、乙两瓶牛奶中的温度计
4、示数如表所示:时间/min024681012141618甲/70605347423937353433乙/70656158555250484746(1)甲、乙两瓶中的牛奶质量应该;(2)本次实验中,小王发现的冷却效果更好;(3)通过分析,小王又发现,甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致,是越来越;(4)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢。若小王用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1 kg的物体,叫做冷却速度。五、计算题11.呼和浩特市某中学为学生提供开水,用电热器将200 kg的水从17加热至97,已知水的比热容是4.2103J/(kg)。则:(1)电热器内的水是放出热量
5、还是吸收热量?(2)电热器内的水在这一过程中吸收或放出的热量是多少?答案解析1.【解析】选A。本题考查比热容的概念。比热容是物质的特性之一,是比较物体吸收或放出热量本领大小的物理量,A对;发生热传递的条件是存在温度差,热量的传递与物体的比热容大小无关,B错;物质种类和状态确定,比热容一定,与物质的温度和质量无关,C、D错。2.【解析】选D。本题考查用比热容解释生活现象。相同质量的水和其他物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以人们用热水袋取暖,选D。3.【解析】选D。本题考查水的比热容的特点及应用。因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质比较,升高(降低)相同的温度,水吸收(放出)的热
6、量多,所以用水冷却汽车发动机,冬天的暖气设备用热水供暖,沿海地区昼夜温差小。在教室的地面上洒水,水蒸发从周围吸热,会使人感觉凉爽,与水的比热容大小无关。4.【解析】选B。本题考查比热容公式的应用。相同的电热器在相同的时间内放出相同的热量,在1 min内水的温度上升6,某液体的温度上升14,由Q=cmt知c1c2=t2t1故该液体的比热容等于水比热容的614,故该液体的比热容是4.2103J/(kg)614=1.8103J/(kg),故选B。5.【解析】选C。本题考查比热容公式的应用。根据公式Q吸=cmt得t=Q吸cm=4.2105J4.2103J/(kg)1kg=100,即水吸收这些热量后,在
7、理论上温度会升到120,由于水的沸点与气压有关,且水在沸腾时,吸收热量保持不变,故可判断温度不会超过120,故选C。6.【解析】本题考查探究物质比热容实验。比较水和煤油吸热本领的大小,可以加热相同的时间,观察温度的变化值,温度变化值大说明吸热能力弱;实验中加热时间越长,物体吸收的热量越多,因此可以用加热时间来间接反映物体吸热多少。答案:升高的温度加热时间7.【解析】本题考查用比热容解释生活现象。m=200g=0.2 kg,Q=9.2103J,t=50。c=Qmt=9.2103J0.2 kg50 =0.92103J/(kg)根据比热容的概念,比热容的物理意义是:1kg的砂子温度升高(或降低)1所
8、吸收(或放出)的热量为0.92103J。答案:0.92103J/(kg)1kg的砂子温度升高(或降低)1所吸收(或放出)的热量为0.92103J8.【解析】本题考查比热容公式的应用。由于铁的比热容小于铝的比热容,根据公式Q=cmt,当Q相同时,比热容小的升高的温度高,故吸收相同热量时,铁块升高的温度高。当t相同时,比热容大的升高或放出的热量多,故降低相同的温度,铝块放出的热量多。答案:铁块铝块9.【解析】本题考查用比热容解释生活现象。水的比热容较大,和质量相等的其他物质相比,在吸收和放出相同热量时,水的温度变化小。答案:质量相等的水和混凝土,照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水
9、的温度升高较小。因此,池水的温度比混凝土低。所以在烈日暴晒下,游泳池旁的混凝土地面热得烫脚,而池中的水却不怎么热。10.【解析】本题考查物质吸热能力的实验。(1)在研究空气和水的冷却效果时,应该使两瓶牛奶的质量与初温相同,对比在不同物质中牛奶的温度变化情况;(2)由表格可知,相同初温甲、乙两瓶牛奶,经过一段时间冷却甲的温度始终低于乙的温度,故水的冷却效果更好一些;(3)由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,故牛奶冷却的速度变慢;(4)冷却速度是用来描述物体冷却的快慢,下定义时应比较单位时间内温度降低的多少。答案:(1)相等(2)水(3)慢(4)单位时间内降低的温度11.【解析】本题考查比热容公式的应用。(1)水的温度升高,故其吸收热量。(2)水吸收的热量Q=cm(t-t0)=4.2103J/(kg)200 kg(97-17)=6.72107J答案:(1)吸收热量(2)6.72107J