目標導航
1.知識與技能
(1)了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種特性;
(2)嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象。
2.過程與方法
(1)通過探究，比較不同物質的吸熱能力;
(2)了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問題，了解熱島效應。
3.情感態度與價值觀
利用探究性學習活動培養學生自己動腦筋想辦法解決問題的能力。
重點與難點
重點是比熱容的概念。難點是理解比熱容。
星級提速★
1. 叫做物質的比熱容。一杯水，若倒掉一半，則剩余水的密度將會 (選填“變大”、“變小”或“不變”，下同);剩余水的比熱容將會 。
2.水的比熱容是 J/(kg•℃)，其物理含義是 。
3.物質的比熱容只與物質的 和 有關。
4.關于比熱的概念，下面哪一句是正確的 ( )
A.物質的溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱
B.物質的質量越大，它的比熱越大
C.某種物質吸收或放出的熱量越多，它的比熱越大
D.各種物質都有自己的比熱，比熱是物質的特性之一
5.水的比熱較大的這一特性，以下說法中不正確的是 ( )
A.在同樣受熱或冷卻的情況下，水的溫度變化比泥土、砂子的慢
B.對氣溫變化無影響
C.培育秧苗時，為使秧苗夜間不致凍死，可在傍晚時向秧田里多灌一些水
D.沙漠地區晝夜溫差變化大
6.關于比熱容下列說法正確是 ( )
A.物質吸收的熱量越多，其比熱容越大
B.物質的溫度越高。其比熱容越大
C.物質的比熱容與它的質量、溫度、吸收或放出的熱量的多少有關
D.由于水比砂石的比熱容大，所以內陸地區在一天之內氣溫變化比沿海地區大
7.在非洲撒哈拉大沙漠的氣候非常惡劣，特別是與沿海相比晝夜溫差很大，其主要原因是砂石比水具有較小的 ( )
A.熱量 B.比熱容 C.密度 D.質量
8.甲、乙為質量相等的兩種液體，用相同容器、相同的電加熱器進行加熱，得出甲、乙的溫度與加熱時間的圖線，如圖所示。由此可得甲、乙兩物質的比熱容c甲、c乙大小的關系是 ( )
A. c甲>c乙 B.c甲
9.下列說法正確的是 ( )
A.燒開一滿壺水需要提供的熱量比燒開半壺水需要的熱量多
B.一杯水喝得只剩一半，杯內的水的比熱容降為原來的一半
C.質量相同的兩種物質，升高相同的溫度吸熱多的物質比熱容大
D.水和冰屬同種物質，比熱容就相同
10.下表是幾種物質的比熱容。請找出表中的規律，寫出三條。
幾種物質的比熱容[J/(kg•℃)]
水 4.2×103 酒精 2.4×103 煤油 2.1×103
冰 2.1×103 蓖麻油 1.8×103 砂石 0.92×103
鋁 0.88×103 干泥土 0.84×103 鐵/鋼 0.46×103
銅 0.39×103 水銀 0.14×103 鉛 0.13×103
(1) ;
(2) ;
(3) 。
11.如圖所示，兩燒杯中盛有等質量的水和煤油，且用相同的火焰加熱：
(1)若使水和煤油都升高相同溫度，則 需要加熱時間長。
(2)這表明 相等的不同物質升高 溫度時，吸收的熱量一般是 的，這是由不同物質的 不同決定的，它反映了物質的一種 。
12.許多公園里都設有供游人休息的石凳或木椅，在夏日陽光的照射下，用手摸石凳和木椅，感到石凳比木椅熱。對于這種現象的原因，張揚同學提出了以下幾種假設：
A.石頭比木頭的溫度高 B.石頭比木頭的比熱容小
C.石頭比木頭的密度大 D.石頭比木頭傳熱快
(1)對這幾種假設，你認為正確的是 。
(2)為了驗證這個假設是否正確，請你設計一個實驗，并簡要說明實驗步驟。
13.某同學家住在海邊北岸使幾公里處，長期發現一個規律，他家白天總刮北風，而到了夜晚卻變成了南風。請你幫他解釋一下這個問題。
14.現代建筑出現一種新設計：在墻面裝飾材料中均勻混入小顆粒狀的小球，球內充人一種非晶體材料，當溫度升高球內材料吸熱，當溫度降低球內材料放熱，這一過程使得建筑物內溫度變化很小.則你認為這種材料應具有的特性是 ( )
A.密度大 B.密度小 C.比熱容大 D.比熱容小
15.已知銅、鐵、鋁的比熱容依次增大，質量相等的銅、鐵、鋁三塊金屬塊，吸收相等的熱量后，則 ( )
A. 銅的溫度將最高 B.鐵的溫度將最高 C. 鋁的溫度將最高 D.無法判斷
16.下列說法中，正確的是 ( )
A. 發動機用水來冷卻效果好，是因為水資源最豐富
B.同種物質在不同狀態下的比熱容一般是不同的
C.用水煮餐具，給餐具消毒，是利用水的比熱容大
D.內陸地區氣溫變化比沿海地區氣溫變化顯著是因為水的比熱容比泥土小
17.甲、乙兩種物質，質量之比為4：1，放出的熱量之比是3：1，則它們的比熱容之比和降低溫度之比分別是下列四種情況，可能滿足題設條件的是 ( )
①1：1 3：4 ②2：1 1：3 ③1：2 3：2 ④1：3 9：4
A.①② B.①③④ C②③ D.①②④
18.mA=mB，被加熱到相同溫度后分別放入等質量的水中，A使水溫升高10℃，B使水溫升高20℃，且水初溫相等，設AB比熱分別為cA、cB，則 ( )
A.cA=cB B.cB=2 cA C. cB >2 cA D.cA < cB <2 cA
19.現給一定質量的水加熱，其溫度與時間的關系如圖中的a所示。若其他條件不變，只將水的質量增加，則溫度與時間關系圖線正確的是 ( )
A.a B.b C.c D.d
20.質量相等的金屬塊A和B，放在沸水壺中煮10min后取出，馬上分別投入質量相同、溫度也相同的兩杯水里，到兩杯水的溫度不再升高時，測量發現放A的水溫高于放B的水溫，則 ( )
A.金屬塊A的比熱大 B.金屬塊A原來的溫度較高
C.金屬塊A有較多的熱量 D.金屬塊A有較好的導熱性
21.為了比較水和煤油的比熱容，小亮在家里做了下面的實驗：
在兩個相同的塑料瓶內分別放入質量相等，初溫都是室溫的水和煤油。在瓶口扎上氣球，將它們同時浸入熱水中，如圖所示。
(1)觀察到的現象是： 瓶口的氣球膨脹得大些。
(2)氣球膨脹的大小決定于水和煤油 。
(3)要使兩氣球膨脹的大小相同，應對 加熱的時間長些。
(4)此實驗表明 比 的比熱容大些。
22.為了研究物質的某種特性，某小組的同學先做如下實驗：他們在甲、乙兩只完全相同的燒杯中分別放入100g和200g的溫水，實驗時，讓它們自然冷卻，并利用溫度計和計時器測量水的溫度隨時間的變化情況。記錄數據分別如表一、表二所示。(設甲、乙兩杯水每分鐘放出的熱量相等)
表一 m1=100g 表二 m2=200g
時間(min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 時間(min) 0 4 8 12 16 20 24 28 32
溫度(℃) 36 35 34 33 32 31 30 30 30 溫度(℃) 36 35 34 33 32 31 30 28 28
降低的溫度(℃) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 降低的溫度(℃) 0 1 2 3 4 5 6 7 8
(1)分析比較表一和表二中的數據可知，實驗時，兩杯水所處環境的溫度是 的(選填“相同”或“不同”)。
(2)分析比較表一(或表二)中第一行和第三行的數據及相關條件，可得的初步結論是： ，放出的熱量與降低的溫度成正比。
(3)分析比較表一和表二中的第三列、第四列、第五列等數據及相關條件，可得出的初步結論是： 。
星級提速★★★
23.在相同的加熱條件下，對質量為m1、比熱容為c1的物體A和質量為m2、比熱為c2的物體B均勻加熱;物體A、B的溫度隨加熱時間的變化情況如圖所示，根據圖象分析可推斷出正確的結論是 ( )
A.若c1=c2，則m1c2，則m1>m2
C.若m1=m2，c1c2
24.小明與小芳同學為了研究泡沫塑料和棉絮的保溫性能好壞，兩人設計并做了一個實驗。他們用這兩種材料分別包著裝有熱水的密閉燒瓶，讓它們自然冷卻，利用溫度計和計時器定時測量兩燒瓶中的水溫隨時間變化的情況。
(1)為保證實驗的準確性，實驗前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，還應考慮影響水溫變化的其他因素，即保持燒瓶相同、水的初溫相同、環境因素相同和 相同。
(2)按照計劃操作，小明和小芳同學把實驗測得的時間和溫度數據填在下列表格中：
時間 t/min 0 10 20 30 40 … 150 180
泡沫塑料組水溫 T1/℃ 80 64 55 50 41 … 21 20
棉絮組水溫 T2/℃ 80 56 43 32 28 … 20 20
分析上表數據可知：他們實驗時的室內溫度是 ℃。經過40min后，泡沫塑料包的燒瓶水溫降低了 ℃;而棉絮包的燒瓶水溫降低了 ℃。由此可以得出的實驗結論是： 。
(3)除了采用相同時間內觀察水降低的溫度來比較這兩種材料的保溫性能外，根據上表數據你還可以采用 方法來比較這兩種材料的保溫性能。
24.兩個等體積的銅球，初溫相等，讓它們降低相等的溫度，甲球放出的熱量是乙球的2倍，能否判斷出甲、乙兩球誰是空心的?
25.將裝有熱奶的奶瓶放入室溫的水中，圖容器中的水溫約為20℃，熱奶約為90℃，經過一段時間，再測量一下容器的溫度和奶瓶中熱奶的溫度均為40℃。試在坐標系中分別畫出容器中水的溫度和奶瓶中熱奶的溫度隨時間變化的大致圖象。
【趣味物理】
比熱的測定
如果在熱傳遞過程中沒有熱損失，那么高溫物體放出的熱量總等于低溫物體吸收妁熱量，即Q吸=Q放在某一系統中，若參與熱傳遞、熱交換的物體有多個，那就將吸熱物體各自吸收的熱量相加，記作Q吸總，即Q吸總=c1m1 tl+c2m2 t2…+cnmn tn，將效熱物體各自放出的熱量相加，記作Q放總，即Q放總=c'1m'1 t'l+c'2m'2 t'2…+c'Rm'R t'R，它們之間應滿足Q吸總=Q放總。此式稱作熱平衡方程。
我們可根據熱平衡方程，利用混合法測定物質的比熱容。Q吸總=Q放總是在沒有熱損失的條件下才成立的，故在將吸熱物體和放熱物體混合時，應盡量減少熱損失。量熱器是利用混合法測物質比熱容的常用實驗儀器，在構造上考慮盡量防止熱傳遞。
量熱器是由一個大筒(常用膠木或玻璃制成)、一個小筒(常用鋁或銅制成)，木支架、筒蓋(常用膠木或塑料制成)組成。筒蓋上有兩個小孔，可插入攪拌器和溫度計。小筒放在大筒內的木支架上，而且大小筒之間留有空際，支架和大筒選用熱的不良導體，這樣可防止熱傳導散熱。將筒蓋蓋緊可防止對流散熱，大小筒表面光亮可防止輻射散熱。
用混合法測金屬比熱容的具體做法是先用天平稱出金屬塊的質量m1，用線拴好金屬塊，然后放入裝有沸水的容器中加熱，此時金屬塊的溫度為t01;再用天平稱出量熱器小筒和攪拌器質量m2，小筒內裝的水的質量m3，小筒及水的共同初t02=t03，小筒的比熱容為c2，水的比熱容為ca，將金屬塊從沸水中迅速拿出，立即放入小筒里的水中，并把蓋蓋好，用攪拌器攪動，使水和金屬塊的溫度很快變得相同，再讀溫度計示數，它即是混合后共同溫度t。在此過程中，水和量熱撂小筒及攪拌器吸熱。Q吸=[c2m2(t一t02)+c3m3(t一t03)]，金屬塊放熱，Q放=c1ml(t01—t)。由于熱損失很小，可忽略不計，則Q吸=Q放，即c1ml(t01—t)=c2m2(t02—t)+c3m3(t03—t)得：c1=[c2m2(t一t02)+c3m3(t一t03)]/m1(t01—t)。
用混合法還可以測像酒精火焰和火爐內這種不易直接測量的溫度。只要找一個已知比熱容的鐵塊(或鐵球)放入火爐內加熱較長時間，使鐵塊與爐內溫度相同，然后迅速拿出鐵塊放入量熱器小筒水中，按上面的做法，即可計算出鐵塊的溫度，這就是火爐內溫度
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