■实验探究四探究物质的比热容
★猜想与假设
一、1、物体吸收或放出的热量：Q吸(放)＝C比m△t ；
2、比热容与物质的种类和状态有关；
3 、比热容是物质的一种特性。
二、有关实验及注意事项参阅实验报告册及教材内容
探究物质的比热容习题(一)
1. 下列说法中正确的是( )
A. 一杯煤油用去一半, 它的比热容减为原来的二分之一
B. 吸收热量多的物质, 比热容一定大
C. 高温物体放出热量一定多
D. 质量相同的水和煤油, 吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度【解析】选D。本题考查比热容的理解。比热容是物质的一种特性, 与它的质量和体积、温度等无关,故选项A是错的。从比热容的定义可知, 比较两种物质比热容,应当在质量及升高的温度相同的条件下,比较它们吸热的多少, 吸热多的比热容大, 反之则小, 故 B 缺少条件, 不正确。温度高的物体不发生温度或状态变化, 是不会放出或吸收热量的,故C也不正确。由于水的比热容大,当质量相同的水、煤油吸收相同热量时, 煤油升高的温度高。
【方法归纳】(1) 比热容是物质的一种特性, 与物质的种类有关,而与物质的质量、升高的温度、吸收热量的多少无关。
(2) 物体吸收或放出的热量与物质的比热容、质量、温度的变化都有关。
2. (2013 ·宜昌中考)炎热的盛夏,人站在水中时感觉凉爽,而当人站在沙土上时却感到烫脚, 这主要是因为水和沙具有不同的( )
A. 热量
B. 质量
C.比热容
D.密度
【解析】选C。本题主要考查了比热容的知识。在自然界中, 水的比热容最大,因此对气温有很好的调节作用。相同质量的水和沙土在吸收相同的热量后, 由于水的比热容远远大于沙土的比热容,所以水升温慢, 沙土升温快。故选C。
3. (2014 ·开封十七中月考)两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体, 用同一热源分别加热, 液体温度与加热时间关系如图。根据图线可知( )
A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 如果升高相同的温度, 两种液体吸收的热量相同
C. 加热时间相同, 甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 加热时间相同, 甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
【解析】选A。本题考查对图像的认识。根据图像可知：质量相同的甲、乙两种液体升高相同的温度, 甲的加热时间更长, 吸收的热量更多, 说明甲的比热容大, 所以A对,B 错。同一热源加热,相同的时间内甲、乙两种液体吸收的热量就是相同的,所以C是错误的；质量相同的甲、乙两种液体加热相同的时间,乙的温度升高值更大,所以D是错误的。
【易错警示】分析比热容图像时常见失误
(1) 不明确横轴和纵轴的含义。
(2) 不会作辅助线(控制变量)分析、总结物理规律。
(3) 认为质量相同的两种不同的物质,比热容越大,温度变化越大。
4. 如图, 生活中常用水作为取暖用的液体, 因为水的大, 与其他液体相比降低相同的温度放出的热量。
【解析】本题考查比热容的应用。因为水的比热容大,所以降低相同的温度, 水放出的热量多。
答案：比热容多
5. 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,
用间接反映吸收的热量。
【解析】本题考查比热容的实验探究。水和煤油的质量相同, 吸收的热量相同, 可以根据公式c= 来判断吸热能力的大小,Δt 越小,比热容越大,说明吸热能
力越强；实验中, 用同一热源给物体加热,其吸热的多少是通过加热时间反映出来的,加热时间越长, 物体吸收的热量越多。
答案：升高温度加热时间
6. (2013 ·临沂中考)为了比较水和煤油的吸热能力, 晓雯设计了如下实验步骤：
A. 在两个同样的烧杯中, 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,分别放入功率相同的电热器, 加热相同时间；
D. 用温度计分别测出水和煤油的末温。
(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。
【解析】本题考查比热容的探究实验。(1) 实验中应当控制两种液体的质量相同, 所以 A 步骤中的错误是取两种液体的体积相同；(2) 步骤C中使用相同的
加热器给两种液体加热相同的时间,目的是使两种液体吸收的热量相同；(3)步骤B和D 分别测水和煤油的初温和末温, 目的是计算它们升高的温度并进行比较。
答案：(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
【试题备选】 1.(2012 ·东营中考)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, 温度升高得多；若它们降低相同的温度,放出的热量多。
解析】本题考查比热容的理解。由于铁的比热容小于铝的比热容, 根据公式
Q=cmΔt, 当质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后, 铁块温度升高得多；若它们降低相同的温度, 铝块放出的热量多。
答案：铁块铝块
2. (2014 ·平南县六陈中学期末) 为了比较水和沙子吸热本领的大小, 小文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, 实验数据记录如表：
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) 在此实验中用表示水和沙子吸热的多少；
(2) 分析表中的实验数据可知：质量相等的水和沙子, 升高相同温度时,水吸收的
热量( 选填“大于”或“小于” ) 沙子吸收的热量；
(3) 如果加热相同的时间, 质量相等的水和沙子, ( 选填“水”或“沙子” ) 升高
的温度更高。
【解析】本题考查物质的吸热能力的实验。(1) 本实验采用相同的酒精灯加热, 加热时间越长, 沙子和水吸收的热量越多, 因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少。
(2) 由表中数据可知, 水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(3) 如果加热相同的时间, 根据吸收热量的计算公式Q=cmΔt, 水和沙子的质量相
等,又因为水的比热容大于沙子的比热容, 故沙子升高的温度更高。
答案：(1) 酒精灯加热时间(2)大于(3) 沙子
3. (2014 ·湖北武汉联考) 为了探究物体温度升高时吸收的热量与哪些因素有关, 小明做了如下实验：用 4 个相同的烧杯分别盛水和煤油, 用同样的电加热器加热水和煤
油, 得到如下实验数据：
(1) 比较记录次实验可得出：同种物质, 升高相同的温度, 质量大的吸收的热量
多。
(2) 比较记录 1 和3, 结论是。
(3) 比较记录 3 和4, 结论是。
(4) 综合上述结论, 进行概括,可以得到的结论是物体温度升高时吸收的热量的多
少与有关。
【解析】本题考查物质的比热容的实验探究。(1) 实验 1 烧杯中液体的质量是200 g, 升高10℃用的时间是12分钟,实验2烧杯中液体的质量是100 g, 升高10℃用的时间是 6 分钟, 而每分钟吸收的热量是相等的, 故说明：物体吸热的多少与质量有关,同种物质升高相同的温度时,质量大的吸收的热量多。(2) 实验1烧杯中液体的质量是200 g, 升高10℃用的时间是12 分钟,实验 3 烧杯中液体的质量是200 g, 升高10℃用的时间是6分钟,而每分钟吸收的热量是相等的,说明：相同质量的不同物质,升高相同的温度时吸收的热量也不相同。(3) 实验 3 烧杯中液体的质量是200 g, 升高10℃用的时间是 6 分钟, 实验 4 烧杯中液体的质量是200 g, 升高5℃用的时间是3分钟,而每分钟吸收的热量是相等的,说明：相同质量的同种物质,升高的温度越高吸收的热量也越多。(4) 综合上述结论,物体温度升高时吸收的热量的多少与物质的质量、物质的种类、温度的变化量都有关系。
答案：(1)1 、2
(2) 质量相同的不同物质, 升高相同的温度, 吸收的热量不同
(3) 质量相同的同种物质, 升高的温度越高, 吸收的热量越多
(4) 物质的种类、物质的质量、温度的变化量
【方法归纳】叙述结论时
,
一定要注意强调前提条件：
(1) 在“相同质量的同种物质”条件下, 表述“吸收的热量与升高温度的关系” ；
(2) 在“同种物质升高相同的温度”条件下, 表述“吸收的热量与质量的关系” ；
(3) 在“质量相同的不同物质升高相同的温度” 条件下,表述“吸收的热量与物质
种类是否有关”。
4. 小王同学做“比较两种材料保温性能” 的实验, 他取①和②两种保温材料, 两
支相同的温度计, 两个相同的大玻璃烧杯, 钟表和初温相同、质量相等的热开水,以及细线、硬纸片、剪刀等, 做两个外形相同的保温装置,其中一个如图甲所示。
然后在相同环境的房间里同时开始做实验。他根据实验测得的数据绘得图乙所示的“水温与时间关系”图像。实验过程中室温保持不变, 请你回答：
(1) ①和②哪种材料的保温性能好?答：(选填“①”或“②” ) 。
(2) 对于同一保温材料内的水, 在第10 min 到第20 min 时间内放出的热量
( 选填“大于”“等于”或“小于” ) 第20 min 到第30 min 时间内放出的热量。(3) 在整个实验过程中, ①保温材料内的水放出的热量( 选填“大于” “等于”或“小于” ) ②保温材料内的水放出的热量。
【解析】(1)初温相同、质量相等的热开水,在相同时间内,由图乙可看出,①降温慢,故
①保温性能好。(2) 对于同一保温材料内的水,温度越高,降温越快。在第10 min 到第
20 min 时间内放出的热量大于第20 min 到第30 min 时间内放出的热量。(3) 在整个实验过程中, 初温相同、质量相等的热开水, ①和②都降低到20℃, 由Q=cmΔt 可知, 放出热量相等。
答案：(1) ① (2)大于(3)等于
【一点通】找找你容易错在哪里