2020-2021學年九年級物理全冊13 .3 比熱容

13.3比熱容

知識點掃描

知識點一：比較不同物質的吸熱能力

1.選用相同的電加熱器(使物體單位時間吸收的熱量相同)，為質量和初溫相同的兩種物質

進行加熱，記錄加熱時間和溫度。

2.加熱相同的時間，比較溫度的變化量，溫度變化量越小說明吸熱能力越強；變化相同的溫

度比較加熱時間，用時越長，說明吸熱能力越強。

知識點二：比熱容

(1)定義：我們把單位質量的某種物質溫度升高(或者降低)1°C所吸收(或者放出)的熱

量叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。符號：c。

(2)公式：c=———

m-\t

(3)常用單位：焦耳/(千克?℃)

(4)符號：J/(kg?℃)

(5)讀作焦耳每千克攝氏度

(6)同種物質來講，比熱容是一個確定的數(shù)值(相等的)，跟物體質量的大小，溫度改變的多

少，物體的形狀、體枳、位置等無關，它僅與物質的種類和狀態(tài)有關。

對不同物質來講，比熱容一般是不相同的。

(7)記住水的比熱容：c*=4.2X103J/(kg-℃),物理意義為：1kg的水溫度升高(或降

低)1℃,吸收(或放出)的熱量為4.2Xl()3j。因為水比熱容較大，所以水常用來調節(jié)氣

溫、取暖、作冷卻劑、散熱等。

知識點三：熱量的計算

①計算物體吸收熱量的公式為：。，kcm(L外=的』t

②計算物體放出熱量的公式為：Q^cm[t(rt)=cniAt

重點難點解讀

一、比熱容問題是難點

記住水的比熱容：c*=4.2X10：!J/（kg-℃）,物理意義為：1kg的水溫度升高（或降

低）1℃,吸收（或放出）的熱量為4.2X103J。因為水比熱容較大，所以水常用來調節(jié)氣

溫、取暖、作冷卻劑、散熱等。

二、熱量的計算是重點

（1）物體溫度升高吸收的熱量公式為Q方cm（Lt>=cniAt

公式中。暇是吸收熱量，單位是J;c是物體比熱，單位是：J/（kg?℃）；m是質量，單位是

kg；

to是初始溫度；t是后來的溫度。At是物體升高了的溫度。

（2）物體溫度降低放出的熱量公式為0*CR（t°T）=cm/t

公式中0我是放出的熱量，單位是J;c是物體比熱，單位是：J/（kg?°C）；m是質量，單位

是kg；而是初始溫度；t是后來的溫度。At是降低了的溫度。

對點例題解析

知識點一：比較不同物質的吸熱能力

【例題1】兩個質量相同的不同物質，吸收相同的熱量，下列說法中正確的是（）

A.比熱容大的物質升高溫度較小

B.比熱容小的物質升高溫度較小

C.比熱容大的物質升高溫度較大

D.升高溫度相同，與比熱容大小無關

【答案】A

【解析】比較物質吸熱能力的2種方法：

①使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量

多的吸熱能力強。②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫

度的變化，溫度變化小的吸熱能力強。

根據(jù)Q=cmZ\t知，相同質量的不同物質，吸收相同的熱量，比熱容大的溫度升高小，故A

正確。

知識點二：比熱容

【例題2】下列說法正確的是（）

A.燃料燃燒越充分，它的熱值就越大

B.內燃機用水做冷卻液，是因為水的比熱容較大

C.敲擊大小不同的編鐘，發(fā)出聲音的音色不同

D.在鬧市區(qū)安裝噪聲監(jiān)測裝置，可以減弱噪聲

【答案】B

【解析】A.燃料的熱值與燃料種類有關，和是否完全燃燒無關，故A錯誤；

B.水是自然界比熱容最大的物質，用它做發(fā)動機的冷卻液，可以帶走更多的熱量，故B正

確；

C.大小不同的編鐘，振動頻率不同，因此發(fā)出聲音的音調不同，故C錯誤；

D.在鬧市區(qū)安裝噪聲監(jiān)測裝置，只能顯示當?shù)卦肼暤拇笮?，而不能改變噪聲的大小，故D

錯誤。

知識點三：熱量的計算

【例題3】質量為1千克的牛奶，加熱后溫度升高了20℃,求牛奶吸收的熱量。［c，怫=2.5X103

焦/（千克?℃）］

【答案】牛奶吸收的熱量為5X10）。

【解析】知道牛奶的質量、牛奶的比熱容、牛奶升高的溫度值，利用吸熱公式

Q?=cmAt求牛奶吸收的熱量。

牛奶吸收的熱量：

Q?=cmAt=2.5X103J/（kg?"C）XlkgX205C=5XlO'jo

達標訓練題

基礎訓練題

1.比熱的單位是：J/（kg?℃）,讀作：。水的比熱是：C=4.2X10：'J/（kg?℃）,

它表示的物理意義是每千克的水當溫度升高（或降低）時，吸收（或放出）的熱量是

【答案】焦耳每千克攝氏度。4.2X1(0。

【解析】比熱的單位是：J/(kg?°C),讀作：焦耳每千克攝氏度。水的比熱是：

C=4.2X103J/(kg?℃),它表示的物理意義是每千克的水當溫度升高(或降低)1℃時，吸

收(或放出)的熱量是4.2X1O\J。

2.物體溫度升高吸收的熱量公式為；物體溫度降低放出的熱量公式為。

【答案】0啖=cz?(t-to)-cmAt；Qfn=cm(t<ri)-cmAt

【解析】理解記憶公式。要知道物體溫度升高吸收的熱量；物體溫度降低放出的熱量。吸收

多少熱量呢？需要應用公式。正C勿(Lto)=37/1求解放出多少熱量呢？需要應用公式Q族

求解。最重要的是一定要理解公式中每個字母的物理意義。

3.炎炎夏日，烈日下海灘的沙子熱得燙腳，而海水很清涼，榜晚落日后，沙子涼了，海水

卻依然暖暖的，這主要是因為海水和沙子具有不同的()

A.密度B.內能C.熱量D.比熱容

【答案】D

【解析】水的比熱容大，在吸收和放出相同熱量時，與同質量的其他物質相比，其溫度變化

小。

水的比熱容比沙子的比熱容大，同樣受熱或冷卻情況下，吸收或放出相同熱量，水的溫度變

化比沙小，因此，在受太陽照射條件相同時，海水比沙灘的溫度低，放出相同熱量時，海水

比沙灘的溫度高，故D正確。

4.將質量為100kg、初溫為20c的水加熱到40℃,水吸收了J的熱量[c木=4.2X103J/

(kg?℃)]?

【答案】8.4X101

【解析】水吸收的熱量：

Q?=c*m(t-to)=4.2X103J/(kg?C)XIOOkgX(40℃-20℃)=8.4X106J?

5.下列實例中與”水的比熱容較大”這一特性無關的是()

A.讓熱水流過散熱器供暖

B.用循環(huán)水冷卻汽車發(fā)動機

C.沿海地區(qū)晝夜溫差較小

D.夏天在房間內灑水降溫

【答案】D

【解析】本題考查的是熱學相關知識。夏天在房間灑水降溫是利用水的蒸發(fā)吸熱，D錯誤。

ABC三項都是利用水的比熱容大這一特性。

能力提升訓練題

一、選擇題

1.在熱現(xiàn)象中，下列說法正確的是（）

A.冰在熔化過程中，要不斷吸收熱量，溫度同時升高

B.一個物體內能增加了，一定是駿收了熱量

C.新型燃料汽車實現(xiàn)了“零排放”，其效率已達到了100%

D.初春培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍，應該早晨多排水，傍晚多灌水

【答案】D

【解析】A.冰是晶體，熔化過程中吸熱，溫度不變，故A錯誤；

B.一個物體的內能增加可能是吸收了熱量，也可能是外界對此物體做功，故B錯誤；

C.目前有些新型燃料汽車，實現(xiàn)了“零排放”，減少了污染，提高了效率，但效率不會達到

100%,故C錯誤;

D.初春培育水稻秧苗時，為了不使秧苗受凍，傍晚多灌水，當夜晚溫度降低時，因為水的比

熱大，水放出熱量，水的溫度降低的比較少，不至于使秧苗受凍；在早晨把稻田內是水排出，

稻田接受太陽光的照射，泥土的比熱小，泥土吸收熱量，溫度升高快，有利于秧苗的生長,

故D正確。

2.下列關于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（）

A.物體的溫度越高所含的熱量越多

B.內燃機的做功沖程將機械能轉化成內能

C.打掃衛(wèi)生時灰塵飛揚說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動

D.物質的比熱容越大反映了物質吸收或放出熱量的能力越強

【答案】D

【解答】A.熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，只能說吸收熱量或放出熱量，故

A錯誤；

B.內燃機的一個工作循環(huán)有四個沖程，做功沖程是將內能轉化成機械能，故B錯誤；

C.灰塵是可以看得見的物體，因此灰塵的飛揚不是分子的運動，而是物體的機械運動，故C

錯誤；

D.比熱容是物質的一種特性，它反映了物質吸收或放出熱量的能力，比熱容越大反映了物質

吸收或放出熱量的能力越強，故D正確。

3.如表列出一些物質的比熱容，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是()

物質水煤油冰鋁銅

比熱容/(J?kg3℃r)4.2X1032.1X1032.1X1030.88X1030.39X103

A.不同物質的比熱容一定不同

B.物質的物態(tài)發(fā)生變化，比熱容不變

C.質量相等的鋁和銅升高相同的溫度，鋁吸收的熱量更多

D.質量相等的水和煤油吸收相同的熱量，水升高的溫度更多

【答案】C

【解析】A.由表中數(shù)據(jù)可知，不同物質的比熱容一般不同，但也有的物質比熱容相同，如煤

油和冰，故A錯誤；

B.水和冰是水的兩種狀態(tài)，分析表中數(shù)據(jù)可知，其比熱容是不同的，說明比熱容與物質狀態(tài)

有關，物質的物態(tài)發(fā)生變化，比熱容也會發(fā)生變化，故B錯誤；

C.由表中數(shù)據(jù)可知，鋁的比熱容大于銅的比熱容；質量相等的鋁和銅升高相同的溫度，因鋁

的比熱容大，則根據(jù)Q=cmZ\t可知鋁吸收的熱量更多，故C正確；

D.質量相等的水和煤油吸收相同的熱量，因為水的比熱容大，所以根據(jù)、=^^1可知水升

高的溫度少，故D錯誤。

4.下列說法中正確的是（）

A.一杯水和半杯水的比熱容相等

B.0C的水沒有內能

C.液體在任何溫度下都能蒸發(fā)

D.固體分子之間只存在引力

【答案】AC

【解析】（1）比熱容是物質的一種特性，其大小與物質的種類和狀態(tài)有關；

（2）物體內所有分子由于熱運動具有的動能和分子勢能的總和叫內能,任何物體都有內能；

（3）根據(jù)蒸發(fā)的定義分析解答；

（4）分子之間既存在引力又存在斥力。

A.比熱容是物質的一種特性，其大小與物質的種類和狀態(tài)有關，與質量無關；一杯水和半杯

水的相比，物質的種類和狀態(tài)不變，其比熱容相等，故A正確；

B.因分子在永不停息地做無規(guī)則運動，所以一切物體都具有內能，故B錯誤；

C.蒸發(fā)是在任何溫度下，在液體表面發(fā)生的緩慢的汽化現(xiàn)象，即液體在任何溫度下都能蒸發(fā),

故C正確；

D.分子之間既存在引力又存在斥力，故D錯誤。

5.下表中有幾種物質的比熱容，小張同學根據(jù)提供的數(shù)據(jù)得出了四個結論,其中正確的是（）

幾種物質的比熱容/［如（kg?℃）一口

水4.2X103鐵0.46X103

酒精2.4X103銅0.39X103

煤油2.1X103干泥土0.54X103

冰2.1X103水銀0.14X103

A.一杯水比一桶煤油的比熱容小

B.液體的比熱容一定比固體的比熱容大

C.水吸收或放出熱量的本領較強，常用作冷卻劑

D.比熱容是物質自身的性質之一，只和物質的種類有關

【答案】C

【解析】比熱容是物質本身的一種特性,與物質的種類和狀態(tài)有關,與物質吸收熱量的多少、

質量多少、溫度變化沒有關系；根據(jù)比熱容的特點進行分析判斷。

A.由表格中的信息可知，水的比熱容大于煤油的比熱容，比熱容大小與質量無關，故A錯

誤。

B.液體的比熱容不一定比固體的大，比如：冰的比熱容比水銀的比熱容大，故B錯誤。

C.因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，

所以人們常用水作冷卻劑，故C正確；

D.比熱容是物質自身的性質之一，只和物質的種類和狀態(tài)有關，故D錯誤。

6.A、B兩物體質量相等，溫度均為10℃；甲、乙兩杯水質量相等，溫度均為50℃?，F(xiàn)將A

放入甲杯，B放入乙杯，熱平衡后甲杯水溫降低了4C,乙杯水溫降低了8℃,不考慮熱量

的損耗，則A、B兩物體的比熱容之比為()

A4:9B.3:5C.2:3D.1:2

【答案】A

【解析】設A、B的質量均為m,水的質量均為M,

則對于A物體而言，它吸收的熱量等于水所放出的熱量，

故c,、mX(46℃-10℃)=c*MX4℃；

則對于B物體而言，它吸收的熱量等于水所放出的熱量，

故CBmX(42"C-10c)=c水MX8℃；

聯(lián)立以上二式解之得cvCB=4：9,故A是正確的。

二、填空題

7.水的比熱容為c，k=4.2X103/(kg?℃),其物理意義是1kg的水溫度升高1℃,需要吸收

的熱量為Jokg的水溫度由20℃升高到25C,水吸收的熱量為1.05義10號。

【答案】4.2X10)。5.

【解析】比熱容的物理含義是單位質量的某種物質，溫度升高或者降低1℃時，所需吸收或

者放出的熱量。已知水的比熱、升高的溫度、吸收的熱量，利用Q=cmat計算水的質量。

m=Q/c(t-to)=1.05X105J/4.2X10：iJ/(kg?℃)X(25℃-20℃)=5kg

8.將盛有涼牛奶的瓶子放在熱水中(如圖所示)，通過—方式改變牛奶的內能，圖中乙是

250g牛奶與熱水的溫度隨時間變化的圖象，則牛奶在加熱過程中吸收的熱量為—J.[c牛

奶=4.2X1(0/(kg?℃)]

【答案】熱傳遞；2.1X101.

【解析】(1)改變內能的方法：一是做功，二是熱傳遞，物體放出熱量、內能減少、溫度降

低；

(2)知道牛奶的質量、比熱容，求出溫度升高值，利用吸熱公式QQcmat求牛奶吸收的

熱量。

給牛奶加熱的過程中，牛奶吸收熱量、內能增加，是通過熱傳遞方式改變了牛奶的內能；

由圖乙可知，牛奶升高的溫度：△t=40℃-20c=20℃,

則牛奶吸收的熱量：

Q?=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)XO.25kgX20℃=2.IXIO'jo

9.太陽能、水能、天然氣、地熱能、風能、潮汐能中，屬于不可再生能源的是—。太陽

能熱水器內裝有100kg水，水溫從20℃升高到70℃[c水=4.2Xl()3j/(kg?℃)]所吸收的熱

量是Jo

【答案】天然氣；2.IX101

【解析】(1)在太陽能、水能、天然氣、地熱能、風能、潮汐能中，天然氣是在短期內不能

從自然界得到補充的能源，屬于不可再生能源；而太陽能、水能、地熱能、風能、潮汐能是

能源源不斷的從自然界得到的能源，屬于可再生能源。

(2)水吸收的熱量：

Q?=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)XI00kgX(70℃-20℃)=2.1X1O7J.,

10.小明在探究“物質的放熱能力與哪些因素有關”時，分別用質量均為0.5kg的水和另一

種液體進行對比實驗，并用圖象對實驗數(shù)據(jù)進行了處理，如圖所示，實驗過程中，水和另一

種液體在相同時間內放出的熱量相等，分析圖象可以得出：—(選填“甲”或“乙”)物

質為水，另一種液體的比熱容為，這種液體在0?15min內放出的熱量為。

【答案】甲；2.IXIO3J/(kg-℃)；4.2X1O'J?

【解析】(1)時間相等時，兩種液體放出的熱量相等，由圖示可以看出，乙液體的溫度降低

的快，甲液體溫度降低慢；

利用熱量的計算公式Q^cmat可知，在質量相等、初溫相同、放熱也相同的情況下，誰的

溫度降低得快，它的比熱容??；

所以，甲液體的比熱容大，所以若A、B兩種液體中，一種液體是水，則這種液體一定是甲

液體，

由圖可知：液體的初溫是60℃,放熱15分鐘后甲液體的末溫是40℃,

則水放出的熱量：

3

QK=c*m*(t水-to)=4.2X10J/(kg?℃)XmX(60℃-40℃),

(2)由題知，而水和液體的質量相同，即m木=mz.

c*m*At=cz.m(60℃-20℃)=4.2X10：iJ/(kg?℃)XmX(60℃-40℃)?

解得c乙=2.IX10,J/(kg-℃).

(3)讀圖可得，乙在15min內由60℃降低到20℃,降低的溫度是60℃-20℃=40℃,

所以乙放出的熱量QQcmZ\t=2.1X10)/(kg*℃)XO.5kgX40℃=4.2X104J?

11.質量之比為2：3的甲、乙兩種液體，當它們吸收的熱量之比為7：5時，升高的溫度之

比為6：5,則甲、乙的比熱容之比為。

【答案】7：4。

【解析】知道兩物體的質量之比、升高的溫度之比、吸收的熱量之比，利用吸熱公式求甲乙

兩物體的比熱容關系。

由題知，m,：m乙=2：3,Atqi：Ati=6：5,Q”，：Q乙=7：5,

因為Q^cn^Xt,

Q甲c甲m甲△1:甲c甲X2X67

所以Q乙c乙m乙乙c乙X3X55'

解得：

。甲」-74

------------------I:40

C乙4

12.把1kg的水從60℃開始加熱至沸騰，溫度隨時間變化的圖像如圖，由圖像可知，水的沸

點是。C;水從70℃加熱至90℃需要吸收的熱量是J;水沸騰時，水面上方的氣壓一個標準大

氣壓（最后一空選填“大于”“小于”或“等于"）。［C*=4.2X103J/（kg?r）］

【答案】98；8.4X10'；小于。

【解析】（1）根據(jù)液體沸騰的特點找到沸點：液體沸騰時不斷吸收熱量，溫度

保持不變，這個不變的溫度是液體的沸點。

（2）知道水的質量、水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q^=cmZXt求

水吸收的熱量；

（3）1標準大氣壓下水的沸點是100℃.沸點跟氣壓有關，氣壓越高，沸點越高。

由圖可知，水沸騰時，不斷吸收熱量，保持98℃不變，所以98℃是水的沸點。

水吸收的熱量:

Q?=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)XIkgX(90℃-70℃)=8.4X10'j;

1標準大氣壓下水的沸點是100℃.沸點跟氣壓有關，氣壓越高，沸點越高。實

驗中水的沸點是98C,所以實驗時氣壓小于1標準大氣壓。

三、實驗探究題

13.小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱(如圖甲)，以探究水和煤油的吸熱能力。

(2)加熱lOmin,水吸收的熱量_(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的熱

量；

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖象(如圖乙)，由圖象

可知，水的沸點是℃,煤油的比熱容是J/(kg?℃)[c*=4.2X10;1J/(kg^C)]

(4)若本實驗共消耗酒精20g,則這些酒精完全燃燒放出的熱量是J.(q?=3.0X107J/kg)

3

【答案】(1)控制不同物質的質量相同；(2)等于；(3)98;2.lX10J/(kg?℃)；(4)6.0X10\

【解析】(1)本實驗需要用到天平這一測量工具，