1、实验06探究不同物体的吸热能力考点聚焦探究课题：不同物体的吸热能力实验装置探究方法控制变量法，转换法探究过程1.安装实验装置顺序：自下而上安装好实验装置;在两个铁架台的底座上各放一个规格相同的酒精灯，调好铁圈的高度，将石棉网放在铁圈上。2.取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中。3.分别给两液体加热，加热时上下反复缓慢地提拉搅拌器，记下不同时刻的温度。4.记录数据, 绘制T -t 图像。实验图像实验结论质量相同的水和食用油吸收相同的热量，食用油的温度升高的较大满分归纳考点方向器材作用实验测量仪器：温度计、停表分别用于测量温度和加热时间搅拌器的作用：使液体受热均匀石棉网：使烧杯底部受热均匀注意事
2、项1.实验器材组装顺序：自下而上2.温度计放置位置：不要碰到容器壁和容器底3.选择相同的酒精灯加热目的是：使水和煤油在相同加热时间吸收相同的热量相同。4.通过加热时间的长短，来体现液体吸收热量的多少，此方法为转换法。5.实验中各数据可能有较大差异，原因：酒精灯规格难以保证完全相同，实验中热量有损失。6.使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。经典例题1（2019兰州）为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。物质质量/g初温/末温/加热时间/min水6020456煤油6020706（1）
3、实验中应保证水和煤油的初温与（选填“质量”或“体积”）都相同。（2）实验中选用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的热量。（3）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度（选填“高于”、“等于”或“低于”）煤油升高的温度。（4）实验表明，（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学中，我们用这一物理量来描述物质的这种特性。【答案】（1）质量；（2）等于；（3）低于；（4）水；比热容【解析】（1）在此实验中，为了比较水和煤油吸热本领的大小，我们可以加热相同的时间，观察升高的温度的不同；也可以让它们其升高相同温度，比较加热时间，
4、来比较它们吸热本领的大小。为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油；（2）用相同的电热器对水和煤油加热相同的时间，加热器放出的热量相同，则物质吸收的热量是相同的；（3）根据表格中的数据可知，质量相同的水和煤油，吸收相同的热量后，煤油升高的温度更高，水的温度更低；（4）根据表中的数据可知，相同质量的水和煤油，水升高的温度小于煤油升高的温度，因此水吸热的能力更强；物理学中就把物质吸热本领的大小用比热容表示。故答案为：。【分析】（1）判断水与煤油的吸热本领的大小，可以判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少。温度升高较多的，则比热较小；为了达到此目的
5、必须控制所用的物质的质量相等、初温相同，所用仪器相同；（2）选取相同的加热的目的是相同的时间内提供的热量相同；（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，由于煤油的吸热本领小，所以煤油升高的温度更高；（4）相同质量的水与煤油吸收相等的热量，温度升高越快的液体吸热能力越弱，升温越慢的液体吸热本领越强，物理学中用比热容反映物质的吸热本领。【点评】本题主要考查如何用转换法和控制变量法来比较不同物质比热容（吸热能力）的大小。突破练习2（2019莱芜区）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：（1）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和；（2）实验中必须要选取初温相同且（选填“质量”
6、或“体积”）相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体相同；（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则的吸热能力更强；（4）若甲液体的比热容为2.1103J（kg），则乙液体的比热容为J/（kg）。【答案】（1）电加热丝；（2）质量；吸收热量；（3）乙；（4）4.2103【解析】（1）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝；（2）根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电
7、加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同；（3）根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，由图知，加热5分钟，甲升高的温度为：602040；乙升高的温度为：402020；即乙升温小，故乙的吸热能力更强；（4）根据c，在质量和吸热相同的情况下，比热容与升高的温度成反比，结合（3），故乙液体的比热容为：c2.1103J/（kg）4.2103J/（kg）。3（2019丹东）小明同学为了比较不同物质的吸热情况，在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的牛奶、豆浆，用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验。（1
8、）本实验中，通过比较的多少来反映物质吸收热量的多少。（2）本实验中，使牛奶、豆浆的温度，比较吸收热量多少。分析表格数据可知，牛奶吸收的热量（填“大于”“小于”或“等于”）豆浆吸收的热量，这表明的吸热能力强。（3）为了比较不同物质的吸热能力，物理学中引入来表示不同物质在这种性质上的差异。名称质量/g温度升高10加热时间温度升高20加热时间温度升高30加热时间牛奶350260520650豆浆350220330550【答案】（1）加热时间；（2）升高相同；大于；牛奶；（3）比热容【解析】（1）根据转换法，本实验中，通过比较加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少。（2）由表中数据知，使牛奶、豆浆升高相
9、同的温度，比较吸收热量多少。分析表格数据可知，升高相同的温度，牛奶的加热时间长，则牛奶吸收的热量大于豆浆吸收的热量，这表明牛奶的吸热能力强；（3）为了比较不同物质的吸热能力，物理学中引入比热容来表示不同物质在这种性质上的差异。4（2019南通）铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具。热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1吸收（或放出）的热量。查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；猜想2：物质的比热容越大则物
10、体的热容量越大。同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表。金属块质量m/g比热容c/J（kg）1末温（）铅5650.1310334.3铜4450.3910347.2铁3950.4610348.1铝1350.8810340.9（1）安装装置时应先固定线夹（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为。（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是
11、放入了金属的杯中的水；热容量最大的是金属块。（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是的。请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：。（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：。【答案】（1）B；99；（2）铁；铁；（3）错误；猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大；（4）物体的热容量与质量之比【解析】（1）为了确保用酒精灯的外焰加热，应由下向上组装，即应先固定线夹；图中温度计的分度值为1，此时温度计的示数为99；（2）若金属块放出的热量完全被水吸收，根据Qcmt知，质量相同的水温度升高的越多，水吸收的热量越多，则金属块放出的热量越多，由表格数据可知放入
12、了铁块的杯子中的水温度升高的最多，即这杯水吸收的热量最多，也就是铁块放出的热量最多；开始时金属块的初温都为99，最后的末温是铁块最高，则铁块的温度减少的最小，由于铁块放出的热量最多，温度却降低的最小，所以结合热容量的定义可知，铁块的热容量最大；（3）根据表格数据可知猜想1、猜想2都是错误的，以猜想1为例：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大；或者以猜想2为例：铁的热容量最大，但是铁的比热容不是很大；（4）因为热容量是物体的温度升高（或降低）1吸收（或放出）的热量，而比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1吸收（或放出）的热量，所以比热容是物体的热容量与质量之比。5（2019沈阳）在实验课
13、上，为比较不同物质吸热的情况，各实验小组用如图所示的实验装置完成实验。（实验过程中水和食用油的温度均未达到沸点）（1）小明设计的实验表格如下，在表格中横线处补全缺少的项目。物质质量/kg初始温度/升高的温度/加热时间/min水食用油（2）为了测量水和食用油的质量，小明先将天平放在桌面上，再用调好的天平测出质量相等的水和食用油。（3）在实验中，小明选用了相同的电加热器。加热时间越长，物质吸收的热量越。（4）小明通过实验发现在加热时间相同时，食用油的温度变化较大。根据这个现象可知：水和食用油相比较，的吸热能力强。（5）小明看到另一组同学在加热时间相同时，质量相等的水和食用油相比，水温始终比油温升得
14、快。由此可判断出，放入水中的电加热器实际功率（选填“大”或“小”）。【答案】（1）末温度/；（2）水平；（3）多；（4）水；（5）大【解析】（1）比较不同物质吸热的情况，实验中取相同质量的水和食用油，升高相同的温度，比较加热时间，或吸收相同的热量，比较升高的温度，实验都需要记录水和食用油的初温度，末温度以及升高的温度，所以表格中应填“末温度/”；（2）用天平测量质量时，需要将天平放在水平台上；（3）实验中使用相同的加热器，通过比较加热时间来反应吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多，这用到了转换法；（4）小明通过实验发现在加热时间相同时，即吸收相同的热量，质量相同的水和食用油，食用油
15、的温度变化较大，说明水的吸热能力强；（5）质量相等的水和食用油，水温始终比油温升得快，说明相同时间内水吸收的热量比食用油多，根据P知，放入水中的电加热器实际功大。6（2019阜新）在“比较不同液体的吸热能力”实验中：（1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和。（2）在甲装置中，分别给初温相同且相等的水和食用油加热。（3）在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体相同。（4）在甲装置中，两种液体升高相同的温度，给加热时间更长。（5）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，实验数据如表：加热时间/
16、min0123456甲杯水温/25272932343638乙杯水温/25262728293031分析数据可知：热值较大的是。（6）通过实验数据直接计算出燃料的热值将（选填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）秒表；（2）质量；（3）吸热；（4）水；（5）煤油；（6）偏小【解析】（1）实验中需要测量吸热的时间，故需要秒表来计时；（2）在“比较不同液体的吸热能力”时，应控制两种物质的质量是相同的；（3）用相同的加酒精灯给两种物质加热，在相同的时间内，物质吸收的热量是相同的；（4）给质量相同的水和煤油加热，升高相同的温度时，由于水的比热容大，所以水吸收的热量多，即水的加热时间长；（5）分析表格数据可知
17、，甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Qcmt知，末温高的吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗燃料的质量相同，由Qqm知，水温上升高的，对应的燃料的热值较大；所以煤油的热值大；（6）在实验的过程中，由于存在热量的散失，所以实验测得的热值会偏小。7（2019巴中）为了比较A、B两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤：a在两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体；b用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同；c用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同；d用温度计分别测出A、B两液体的末温。请完成下列问题：（1）此实验的主要探究方法；（2）在上
18、述实验步骤中，存在错误的是（选填步骤前的字母），更正错误后继续实验；（3）步骤c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体；（4）如图所示是A、B两种液体温度随时间变化关系的图象，则两液体的比热容关系是cAcB（选填“”、“”或“”）。【答案】（1）控制变量法和转换法；（2）a；（3）吸热相同；（4）【解析】（1）由分析知，此实验的主要探究方法是控制变量法和转换法；（2）a根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，两个同样的烧杯中分别装入等体积的A、B两种液体，因密度不同，根据mV，故质量不同，不正确；bd用温度计分别测量A、B两种液体的初温，温度计示数相同，用温度计分别测出A、
19、B两液体的末温，是为了比较温度的变化；正确；c用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同，目的是控制吸热相同，正确。存在错误的是a；（3）根据转换法，c中“加热时间相同”是为了使A、B两种液体吸热相同；（4）由A、B两种液体温度随时间变化关系的图象知，升高相同的温度，B加热时间长，则B的吸热能力强，则两液体的比热容关系是cAcB。8（2019贵港）为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图1所示。（1）加热时，某一时刻在水中的温度
20、计示数如图2所示，则此时水的温度是。（2）实验数据记录如表：液体名称液体质量m/g液体初温t1/液体末温t2/加热时间t/min水200203012煤油20020306分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量（选填“相同”或“不同”），的吸热本领更强（选填“水”或“煤油”）。（3）根据以上表格的数据计算，当加热时间为12min时，这些水吸收的热量是J（水的比热容为4.2103J/（kg）。【答案】（1）24；（2）不同；水；（3）8.4103【解析】（1）温度计的分度值是1，此时是零上，液柱上表面对准了20上面第4个小格处，读作24。（2）根据转换法，实验中通过加
21、热时间的长短来表示物质吸热的多少；分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，加热时间不相同，吸收的热量不同，水的加热时间长，吸收热量多，吸热本领更强；（3）这些水吸收的热量：Qcmt4.2103J/（kg）0.2kg（3020）8.4103J。9（2019无锡）在“探究不同物质吸热升温的现象”时，用同一套器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录水和煤油升高的温度。（1）调节好天平后，将薄壁铝桶放在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，天平再次平衡时，所加砝码和游码的位置如图甲所示，则铝桶的质量为g。（2）砝码盒里剩有100g、50g、20g、10g、5g砝码各一个
22、，为了称量90g的水，接下来的操作是：，向铝桶中加水，直至天平再次平衡。（3）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体。（4）正确组装好器材后，给水加热，当水温达到35时开始计时，每隔0.5min记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/水353841444750煤油354147535965图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图象，请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图象。由图象可知，质量相等的水和煤油升
23、高相同的温度，吸收的热量多。进一步分析图象发现：质量一定的水吸收的热量与升高温度的比值是相等的；质量相等的水和煤油，上述比值大小（选填“相等”或“不相等”）。【答案】（1）23.6g；（2）从右盘中取下20g的砝码，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，游码位置不动；（3）石棉网；充分接触；（4）如上所示；水；不相等【解析】（1）天平再次平衡时，所加砝码和游码的位置如图甲所示，标尺的分度值为0.2g，则铝桶的质量为：20g+3g+0.6g23.6g。（2）根据砝码盒里剩有的砝码结合标尺的最刻度，为了称量90g的水，从右盘中取下20g的砝码，再将100g和10g的砝码放入砝码盘中，游码位置不动
24、，直至天平再次平衡；（3）为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好石棉网的高度，注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体充分接触；（4）根据表中数据，画出煤油的温度随加热时间变化的图象，如下上图所示：由图象可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，水加热时间长，故水吸收的热量多。使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少；水和煤油的温度随时间的变化图象为过原点的直线，即质量一定的水（煤油）吸收的热量与升高温度的比值是定值，因质量相等的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量多，即质量相等的水和煤油，上述比值大小不相等。10（2020泉州模拟）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料及烧杯内
25、的液体质量也相同。（1）比较不同燃料的热值，应选择两图的装置进行实验；比较不同物质的比热容，应选择两图的装置进行实验。（2）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃燃料后，需等待燃料（选填“燃烧相同时间”或“充分燃烧”），然后通过观察来比较两种燃料热值大小。（3）比较不同物质比热容的实验中，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，由此可知：液体（选填“a”或“b”）比热容小。这段时间，液体a吸收的热量（选填“大于”、“等于”或“小于”）液体b吸收的热量。【答案】（1）甲、乙；甲、丙（2）充分燃烧；温度计示数上升的多少；（3）a；等于【解析】（1）比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相
26、同而燃料不同，故应选择甲乙两图进行实验；比较不同物质的比热容即比较吸热能力不同，应选择燃料相同、而相同质量的不同物质作为吸热物质，故选用甲丙两图的装置进行实验。（2）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料充分燃烧，通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小；（3）比较不同物质比热容的实验中，选用上图合适装置加热相同一段时间后，液体a升温多，根据比较吸热能力的第1种方法，由此可知：液体 a比热容小。根据转换法，这段时间，液体a吸收的热量液体b吸收的热量。11（2020乌鲁木齐一模）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
27、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，煤油的比热容是J/（kg）【c水4.2103J/（kg）】【答案】（1）控制不同物质的质量相同；（2）等于；（3）2.1103【解析】（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是：控制不同物质的质量相同；（2）加热10min，时间相同，放出的热量相同，则水吸收的热量等于煤油吸收的热量；（3）由图乙知，升高相同的温度，水用的时间是煤油的2倍，即吸收的热量是煤油的2倍，根据c，在质量、升温相同的情况下，比热容与Q成正比，故煤油的比热容是：4.2103J/（kg2.1103J/（kg）。
