题目内容

某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热．他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示．已知酒精的热值是3.0×107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精．那么请问：

(1)a图和b图哪个是沙子吸热升温的图像?为什么?
(2) 加热满2min时,水吸收了多少热量?
(3) 给水加热的2min时间内，如果酒精完全燃烧将放出多少热量?
(4) 试求出沙子的比热容．

（1）a是沙子，吸热相同，a的温度变化大，比热容小（2）4.2×104J（3）6×104J (4)0.91×103J/(kg.℃)

解析试题分析：（1）用两只完全相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量，图a表示的是沙子吸热升温的过程，因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多．（2）从图象可知，加热满2min，水的温度从20℃上升到70℃，从而可知和水的温度变化，已知水的质量和比热容，可利用公式计算水吸收的热量．=4.2×103J/（kg?℃）×0.2kg×（70℃－20℃）=4.2×104J．(3)加热时酒精灯平均每分钟消耗1g酒精，给水加热的2min时间内消耗2g酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量；（4）因为相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，所以在2分钟的时间内，Q沙吸=Q水吸=42000J，又因为加热满2min，沙子的温度从20℃上升到250℃，△t沙=250℃－20℃=230℃，m沙=200g=0.2kg，沙子的比热容c沙=．
答：（1）图a表示的是沙子吸热升温的过程；因为沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，沙子的比热容比水小，从公式可知，沙子温度升得多．（2）水吸收了42000J的热量．（3）酒精完全燃烧将放出6×104J的热量．（4）沙子的比热容为0.91×103J/（kg?℃）．
考点：控制变量法与探究性实验方案；物质的吸热公式；燃料的热值；比热容

练习册系列答案
相关题目

（7分）阅读短文，回答问题：
神奇的饮水鸟
如图所示是一种古老的中国玩具——饮水鸟，它的神奇之处在于：它看上去没有任何外来的动力，却能不停地点头“喝”水，犹如一台永动机。就连爱因斯坦看后都十分惊叹饮水鸟的设计。

饮水鸟的结构如图甲所示，它是一个由“头泡”和“尾泡” 构成的密闭容器，容器内装有易挥发的乙醚液体，乙醚液体在温度升高或液表气压减小时易汽化；汽室1和汽室2中充满乙醚的饱和蒸气，乙醚蒸汽在温度降低时易液化。
平时，鸟身略向前倾。启动时给吸湿层滴足够的水，吸湿层中的水因蒸发而吸热，使汽室2中的温度降低，导致汽室2中的气压小于汽室1中的气压，尾泡中的乙醚液体在汽室1中气压的作用下沿玻璃管往上升，于是整个鸟的重心上移（如图乙所示），鸟身逐渐前倾，直至鸟嘴接触水面“喝”水，此时头泡和尾泡刚好通过玻璃管连通（如图丙所示），两汽室中的乙醚蒸汽混合，液态乙醚在自身重力的作用下流回尾泡，饮水鸟的重心下移，于是渐渐直立起来，在支架上来回摆动。由于“喝”水时，鸟嘴接触水面，沾湿了吸湿层，于是它又开始循环工作。

（1）因吸湿层上的水会蒸发使汽室2中乙醚饱和气的温度降低时，部分饱和气会发生_______现象；在乙醚液体沿玻璃管往上升时，汽室1中气压会减小，此时尾泡中的乙醚液体会吸收外界空气的热量发生______现象，以保持汽室1中乙醚蒸汽的饱和状态（两空均填物态变化名称）；
（2）饮水鸟“喝”完水后会在支架上来回摆动，摆动时，以头泡为参照物，空气是_______（选填“运动”或“静止”），这样能加快吸湿层中水分的蒸发；若冬天气温太低，吸湿层上的水蒸发过慢，饮水鸟会渐渐停止摆动，这是因为_____________；
（3）饮水鸟“喝”水的频率受吸湿层上水的蒸发速度影响，水的蒸发越快饮水鸟工作越勤快，要想使饮水鸟工作更勤快，你的做法是_______________________________________；
（4）从能量转化的角度来看，饮水鸟工作时可以把空气的_____能转化机械能，但在实际生活中并没有利用饮水鸟的原理来制造发动机，你认为可能的原因是：________________。

小明根据表一中所提供的几种物质的比热容，得出以下四个结论，其中正确的是表一：几种常见物质的比热容

A．液体的比热容比固体大
B．同一物质的比热容可能不相同
C．水和煤油吸收相同的热量，升高的温度相同，煤油的质量是水的2倍
D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是干泥土的比热容比水的比热容小

阅读短文，回答问题：
热岛效应
如今的人们会感觉到城市的温度高于郊区，这就是常说的热岛效应。分析城市“热岛效应”的主要原因：一是工厂、交通工具、电气设备和人群排放大量的热量；二是建筑群、马路中的矿石、水泥，在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城区内有自然水的面积小，水的蒸发少，降温作用减弱；四是城区内楼群林立，难以形成空气对流。
为了改善城市的人居环境，人们应采取一些有效的措施，例如植树造林，提高资源利用率，更多地利用太阳能、水能、风能，都可以控制环境的热污染。
（1）在我国，随着轿车大量的走进家庭，热污染更加严重。汽车“发动机”的四个冲程分别是   、
  、  和  。其中把内能转化为机械能的是    冲程。
（2）建筑群、马路中的矿石、水泥的    ，在相同的日照条件下温度上升更明显。
（3）我县车站西街路灯采用太阳能路灯照明，太阳能电池板将 能转化成    能。

用天然气灶烧水，燃烧1m3的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容是4.2×103J（kg·℃）。天然气的热值q＝3.2×107J/m3。求：
①1m3天然气完全燃烧放出的热量。②水吸收的热量　③天然气灶的效率η。

如图所示，在两个相同的烧杯中分别盛有质量、初温都相等的水和牛奶，用两个相同酒精灯对
其加热。

（1）加热过程中，发现要使它们上升相同的温度，需给水加热的时间要长一些，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）停止加热后，在相同时间内，盛有＿＿＿的烧杯（填“水”或“牛奶”）温度下降得快些。若要使其
温度下降不至太快，请说出一种方法：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

在“探究水和食用油吸热能力”的实验中，小明猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的种类有关，为了验证猜想，同组的同学经过讨论，制定了两个方案：
a．让研究对象升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少．
b．让研究对象吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低．
（1）实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油，为了完成实验，还需要                          .
（2）两方案中水和食用油吸热多少是通过              来反映的．
（3）从两个方案中任选一个设计实验数据记录表．

（6分）小华和小明班的同学在老师的指导下，对“在吸收相同热量的情况下，一定质量的液体升高温度的多少与物质的种类是否有关”进行了实验探究。

（1）在设计实验方案时，小华所在的小组设计了如图甲所示的实验装置，为了完成实验，除了图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和____________________。
在选取器材时，小华提出了以下需要控制的物理量和器材，你认为其中可以不必相同的是（   ）
A橄榄油和水的质量          B．盛橄榄油和水的容器
C．橄榄油和水的初温        D．加热所使用的酒精灯
（2）小明所在的小组又对图甲的实验装置进行了改进：将分别装有水和橄榄油的试管放在同一个盛水的大烧杯内加热，如图乙所示。该小组不选用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：___________________
（3）两个小组记录的实验数据如下表：

通过分析实验数据，他们得出的结论是___________________________________

某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：

物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
（1）实验中，记录加热时间的目的是：________________________________________。
（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的________有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，____________________吸收的热量不同。
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，___________温度升高的多。
（4）该实验采用了_____________法，下列探究过程中也采用了一这方法的是   （  ）
A．探究影响压力作用效果的因素
B．探究平面镜成像的特点
C．探究通电螺线管的磁场是什么样的

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