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9. 图1-3-4甲所示的是“探究水和食用油的吸放热性能”的实验装置，实验中用电加热器给水和食用油加热。
(1)实验中应保证水和食用油的初温与
(2)实验中用
(3)记录实验数据并绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图1-3-4乙所示。由图像可知，水和食用油升高相同的温度，
(4)实验发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的吸放热性能，物理学中引入了
(5)由图可知，食用油的比热容$c_{\mathrm{油}} =$
(1)实验中应保证水和食用油的初温与
质量
（选填“质量”或“体积”）都相同。(2)实验中用
相同
（选填“相同”或“不同”）规格的电加热器加热相同的时间，可以认为水吸收的热量等于
（选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。(3)记录实验数据并绘制出两种液体的温度随加热时间变化的图像，如图1-3-4乙所示。由图像可知，水和食用油升高相同的温度，
水
需要加热的时间更长，说明它的吸热能力更强
。(4)实验发现不同物质在质量相同、升高的温度相同时，吸收的热量一般不同。为了表示不同物质的吸放热性能，物理学中引入了
比热容
这个物理量。(5)由图可知，食用油的比热容$c_{\mathrm{油}} =$
$2.1×10^3$
$\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$。答案
9. (1)质量 (2)相同；等于 (3)水；强 (4)比热容 (5)$2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
解析
【分析】
本题为探究物质吸放热性能的实验题，需结合控制变量法、比热容的相关知识逐步分析：
(1) 探究不同物质的吸热性能时，根据控制变量法，需保证除物质种类外的其他变量相同，因此要控制水和食用油的初温与质量一致；
(2) 相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同，因此加热相同时间时，水和食用油吸收的热量相等；
(3) 观察温度随时间变化的图像，升高相同温度时，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，其吸热能力更强；
(4) 物理学中用比热容来表示不同物质的吸放热性能；
(5) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，结合图像中加热时间（反映吸收热量的多少）的关系，可计算食用油的比热容。
【解析】
(1) 探究水和食用油的吸放热性能，需遵循控制变量法，根据$Q=cm\Delta t$，应保证水和食用油的初温与质量相同，故填“质量”；
(2) 相同规格的电加热器，相同时间内产生的热量相同，因此加热相同时间，水和食用油吸收的热量相等，故依次填“相同”“等于”；
(3) 由图乙可知，水和食用油升高相同温度时，水的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，其吸热能力更强，故依次填“水”“强”；
(4) 为了表示不同物质的吸放热性能，物理学中引入了比热容这个物理量，故填“比热容”；
(5) 设水和食用油的质量均为$m$，升高的温度为$\Delta t$，根据$Q=cm\Delta t$，可得$\frac{c_{油}}{c_{水}}=\frac{Q_{油}}{Q_{水}}$。由图乙，升高相同温度时，食用油加热时间为$1.5\ \mathrm{min}$，水加热时间为$3\ \mathrm{min}$，相同加热器相同时间放热相同，因此$\frac{Q_{油}}{Q_{水}}=\frac{1.5}{3}=\frac{1}{2}$。已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，则$c_{油}=\frac{1}{2}×4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)=2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$。
【答案】
9. (1)质量 (2)相同；等于 (3)水；强 (4)比热容 (5)$2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
【知识点】
比热容、控制变量法、热量计算
【点评】
本题是比热容探究实验的基础题型，主要考查控制变量法的应用、比热容的概念及热量公式的简单计算，注重对实验原理和图像分析能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为探究物质吸放热性能的实验题，需结合控制变量法、比热容的相关知识逐步分析：
(1) 探究不同物质的吸热性能时，根据控制变量法，需保证除物质种类外的其他变量相同，因此要控制水和食用油的初温与质量一致；
(2) 相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同，因此加热相同时间时，水和食用油吸收的热量相等；
(3) 观察温度随时间变化的图像，升高相同温度时，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，其吸热能力更强；
(4) 物理学中用比热容来表示不同物质的吸放热性能；
(5) 根据热量公式$Q=cm\Delta t$，结合图像中加热时间（反映吸收热量的多少）的关系，可计算食用油的比热容。
【解析】
(1) 探究水和食用油的吸放热性能，需遵循控制变量法，根据$Q=cm\Delta t$，应保证水和食用油的初温与质量相同，故填“质量”；
(2) 相同规格的电加热器，相同时间内产生的热量相同，因此加热相同时间，水和食用油吸收的热量相等，故依次填“相同”“等于”；
(3) 由图乙可知，水和食用油升高相同温度时，水的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，其吸热能力更强，故依次填“水”“强”；
(4) 为了表示不同物质的吸放热性能，物理学中引入了比热容这个物理量，故填“比热容”；
(5) 设水和食用油的质量均为$m$，升高的温度为$\Delta t$，根据$Q=cm\Delta t$，可得$\frac{c_{油}}{c_{水}}=\frac{Q_{油}}{Q_{水}}$。由图乙，升高相同温度时，食用油加热时间为$1.5\ \mathrm{min}$，水加热时间为$3\ \mathrm{min}$，相同加热器相同时间放热相同，因此$\frac{Q_{油}}{Q_{水}}=\frac{1.5}{3}=\frac{1}{2}$。已知水的比热容$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$，则$c_{油}=\frac{1}{2}×4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)=2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$。
【答案】
9. (1)质量 (2)相同；等于 (3)水；强 (4)比热容 (5)$2.1×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)$
【知识点】
比热容、控制变量法、热量计算
【点评】
本题是比热容探究实验的基础题型，主要考查控制变量法的应用、比热容的概念及热量公式的简单计算，注重对实验原理和图像分析能力的考查，难度适中。
【难度系数】
0.5
10. 提升题 某同学用燃气灶烧水给餐具消毒。已知密闭锅内水的质量为5 kg，水的初温为20 ℃，当水刚好烧开时，共消耗了0.05 m³天然气，该燃气灶烧水的热效率为84%。已知水的比热容为$4.2× 10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$，天然气的热值为$4.0× 10^7\ \mathrm{J}/\mathrm{m}^3$。求：
(1)0.05 m³天然气完全燃烧放出的热量；
(2)以上过程中，水吸收的热量；
(3)锅内水烧开时的温度。（在标准大气压下）
(1)0.05 m³天然气完全燃烧放出的热量；
(2)以上过程中，水吸收的热量；
(3)锅内水烧开时的温度。（在标准大气压下）
答案
10. 解:(1)$0.05\ \mathrm{m}^3$天然气完全燃烧放出的热量$Q_{\mathrm{放}}=Vq=0.05\ \mathrm{m}^3×4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3=2×10^6\ \mathrm{J}$。
(2)水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=\eta Q_{\mathrm{放}}=84\% ×2×10^6\ \mathrm{J}=1.68×10^6\ \mathrm{J}$。
(3)根据$Q_{\mathrm{吸}}=cm(t-t_0)$可知，密闭的锅内水烧开时的温度$t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{cm}+t_0=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×5\ \mathrm{kg}}+20\ ℃=100\ ℃$。
(2)水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=\eta Q_{\mathrm{放}}=84\% ×2×10^6\ \mathrm{J}=1.68×10^6\ \mathrm{J}$。
(3)根据$Q_{\mathrm{吸}}=cm(t-t_0)$可知，密闭的锅内水烧开时的温度$t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{cm}+t_0=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×5\ \mathrm{kg}}+20\ ℃=100\ ℃$。
解析
【分析】
本题是热学热量计算类题目，分三步解题：第一步，利用天然气完全燃烧放热公式计算天然气放出的热量；第二步，根据热效率的定义，计算水实际吸收的热量；第三步，利用吸热公式变形，结合标准大气压下水的沸点，计算水烧开时的温度，解题时需准确运用相关公式，注意单位统一。
【解析】
(1) 天然气完全燃烧放出的热量公式为$Q_{\mathrm{放}}=Vq$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{放}}=0.05\ \mathrm{m}^3×4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3=2×10^6\ \mathrm{J}$；
(2) 热效率$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}}$，因此水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=\eta Q_{\mathrm{放}}$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{吸}}=84\%×2×10^6\ \mathrm{J}=1.68×10^6\ \mathrm{J}$；
(3) 根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm(t-t_0)$，变形得水烧开时的温度$t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{cm}+t_0$，代入数据得：
$t=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×5\ \mathrm{kg}}+20\ ℃=80\ ℃+20\ ℃=100\ ℃$（标准大气压下水的沸点为100℃，符合实际）。
【答案】
(1)$2×10^6\ \mathrm{J}$；(2)$1.68×10^6\ \mathrm{J}$；(3)$100\ ℃$
【知识点】
燃料的热值、热量的计算、热效率
【点评】
本题考查热学核心公式的应用，属于基础提升题，要求学生熟练掌握热值、吸热公式及热效率的计算，步骤清晰，注重公式的灵活运用，是热学部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
本题是热学热量计算类题目，分三步解题：第一步，利用天然气完全燃烧放热公式计算天然气放出的热量；第二步，根据热效率的定义，计算水实际吸收的热量；第三步，利用吸热公式变形，结合标准大气压下水的沸点，计算水烧开时的温度，解题时需准确运用相关公式，注意单位统一。
【解析】
(1) 天然气完全燃烧放出的热量公式为$Q_{\mathrm{放}}=Vq$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{放}}=0.05\ \mathrm{m}^3×4.0×10^7\ \mathrm{J/m}^3=2×10^6\ \mathrm{J}$；
(2) 热效率$\eta=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{Q_{\mathrm{放}}}$，因此水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=\eta Q_{\mathrm{放}}$，代入数据得：
$Q_{\mathrm{吸}}=84\%×2×10^6\ \mathrm{J}=1.68×10^6\ \mathrm{J}$；
(3) 根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm(t-t_0)$，变形得水烧开时的温度$t=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{cm}+t_0$，代入数据得：
$t=\frac{1.68×10^6\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·℃)×5\ \mathrm{kg}}+20\ ℃=80\ ℃+20\ ℃=100\ ℃$（标准大气压下水的沸点为100℃，符合实际）。
【答案】
(1)$2×10^6\ \mathrm{J}$；(2)$1.68×10^6\ \mathrm{J}$；(3)$100\ ℃$
【知识点】
燃料的热值、热量的计算、热效率
【点评】
本题考查热学核心公式的应用，属于基础提升题，要求学生熟练掌握热值、吸热公式及热效率的计算，步骤清晰，注重公式的灵活运用，是热学部分的典型基础题型。
【难度系数】
0.6
