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8. 水的比热容为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$，其物理含义是
沙石的比热容为$0.92×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$，相同质量的水和沙石吸收同样多的热量，温度升高较多的是
1 kg 水温度升高(或降低)1 ℃会吸收(或放出)$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$的热量
.沙石的比热容为$0.92×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$，相同质量的水和沙石吸收同样多的热量，温度升高较多的是
沙石
，据此可解释沙漠地区的昼夜温差比沿海地区的大
.答案
8. 1 kg 水温度升高(或降低)1 ℃会吸收(或放出)$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$的热量 沙石 大 解析:根据比热容的概念可知,水的比热容是$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$,表示1 kg 水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$;由题中数据可知,沙石的比热容小于水的比热容,根据$\Delta t=\dfrac{Q}{cm}$可知,相同质量的水和沙石吸收同样多的热量,温度变化较大的是沙石;因为沙漠地区沙石多,所以沙漠地区的昼夜温差比沿海地区的大.
解析
【分析】
这道题可以分三步依次推导三个空：第一空回忆比热容的定义，直接代入水的比热容数值，就能写出对应的物理含义；第二空已知水和沙石质量相等、吸收的热量相等，结合比热容大小关系，将吸热公式变形得到温度变化量的表达式，就能判断谁的升温更多；第三空结合前一空的结论，沙漠地区多沙石、沿海地区多水，沙石的温度变化比水大，自然就能推出两地昼夜温差的大小关系。
【解析】
1. 根据比热容的物理定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量。因此水的比热容为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$的物理含义就是1 kg水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$。
2. 物体吸收热量的公式为$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}$。当质量$m$相同、吸收的热量$Q_{吸}$相同时，温度变化量$\Delta t$和比热容$c$成反比，已知沙石的比热容小于水的比热容，因此沙石的温度升高更多。
3. 沙漠地区沙石占比大，沿海地区水的占比大，白天日照吸热时沙石升温远高于水，夜晚向外放热时沙石降温也远大于水，因此沙漠地区的昼夜温差比沿海地区的大。
【答案】
1 kg 水温度升高(或降低)1 ℃会吸收(或放出)$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$的热量；沙石；大
【知识点】
比热容的物理意义，吸热公式的应用，比热容解释自然现象
【点评】
本题属于比热容章节的基础常规考题，重点考察对核心概念的记忆和简单定性推导能力，将物理规律和生活中的地理温差现象结合，帮助学生理解比热容的实际应用，整体门槛低，仅需要学生准确掌握比热容的定义和变形规律即可得分。
【难度系数】
0.9
这道题可以分三步依次推导三个空：第一空回忆比热容的定义，直接代入水的比热容数值，就能写出对应的物理含义；第二空已知水和沙石质量相等、吸收的热量相等，结合比热容大小关系，将吸热公式变形得到温度变化量的表达式，就能判断谁的升温更多；第三空结合前一空的结论，沙漠地区多沙石、沿海地区多水，沙石的温度变化比水大，自然就能推出两地昼夜温差的大小关系。
【解析】
1. 根据比热容的物理定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量。因此水的比热容为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})$的物理含义就是1 kg水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$。
2. 物体吸收热量的公式为$Q_{吸}=cm\Delta t$，变形可得温度变化量$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}$。当质量$m$相同、吸收的热量$Q_{吸}$相同时，温度变化量$\Delta t$和比热容$c$成反比，已知沙石的比热容小于水的比热容，因此沙石的温度升高更多。
3. 沙漠地区沙石占比大，沿海地区水的占比大，白天日照吸热时沙石升温远高于水，夜晚向外放热时沙石降温也远大于水，因此沙漠地区的昼夜温差比沿海地区的大。
【答案】
1 kg 水温度升高(或降低)1 ℃会吸收(或放出)$4.2×10^{3}\ \mathrm{J}$的热量；沙石；大
【知识点】
比热容的物理意义，吸热公式的应用，比热容解释自然现象
【点评】
本题属于比热容章节的基础常规考题，重点考察对核心概念的记忆和简单定性推导能力，将物理规律和生活中的地理温差现象结合，帮助学生理解比热容的实际应用，整体门槛低，仅需要学生准确掌握比热容的定义和变形规律即可得分。
【难度系数】
0.9
9. 在“探究不同物质吸热升温现象”的实验中,将沙子和水分别装在易拉罐中,并测出沙子和水的初温,然后用相同的酒精灯加热并不断搅拌,每隔1 min记录一次温度.实验中记录的数据如下表所示.
(1)实验中应称取质量
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子
(3)根据实验数据,在图中分别画出沙子和水的温度随时间变化的关系图像.
(4)分析图像可知,沙子和水吸收相等热量时,升温较快的是
(1)实验中应称取质量
相等
的水和沙子,分别倒入相同的易拉罐中.(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子
吸收的热量
相同.(3)根据实验数据,在图中分别画出沙子和水的温度随时间变化的关系图像.
(4)分析图像可知,沙子和水吸收相等热量时,升温较快的是
沙子
;若使两者升高相同的温度,则水
吸收的热量较多.通过大量类似实验,人们发现了物质的一种物理属性,物理学中将这种属性叫作比热容
.答案
9. (1)相等 (2)吸收的热量 (3)
(4)沙子 水 比热容解析:(1)探究不同物质吸热升温现象时,应控制不同物质的质量相等.(2)实验中选用相同的酒精灯,目的是在相同加热时间内使水和沙子吸收的热量相同.(3)根据题表中数据在坐标系中描点,然后把这些点连接起来.(4)分析图像可知,质量相等的沙子和水吸收相等热量时,沙子升温较快;若使两者升高相同的温度,则水所用的时间较长,吸收的热量较多,说明水的吸热能力较强,物理学中将这种属性叫作比热容.
解析
【分析】
这是探究不同物质吸热升温特性的实验题，解题时首先要明确本实验用到的核心研究方法：控制变量法和转换法。首先第一问，实验目的是对比不同物质的吸热升温差异，所以需要控制除物质种类外的其他可能影响实验结果的变量一致，因此要保证水和沙子的质量相等。第二问，实验中用相同酒精灯加热，是利用转换法，将难以直接测量的物质吸收热量的多少，转换为容易测量的加热时间，相同酒精灯相同时间释放的热量相同，因此可认为相同时间内水和沙子吸收的热量相等。第三问画图像，按照描点连线的常规步骤，分别将沙子、水的多组时间-温度数据对应在坐标系中描出点，再用平滑线条依次连接即可。第四问结合实验数据和图像分析，加热时间相同即吸热相同时对比升温快慢，升温相同时对比加热时长也就是吸热多少，最终对应到比热容的物理概念即可。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热升温现象时，根据控制变量法的要求，需要仅保留物质种类这一个变量不同，控制水和沙子的质量、初温等其他条件完全一致，因此应称取质量相等的水和沙子。
(2) 选用完全相同的酒精灯进行加热，相同时间内酒精灯释放的热量完全相同，且实验中不断搅拌让热量被物质均匀吸收，因此可以认为相同时间内水和沙子吸收的热量相同，以此通过加热时长来间接反映吸收热量的多少。
(3) 按照描点法作图的要求：①根据表格记录的沙子的时间、温度对应数据，在坐标系中逐一标出对应的坐标点，再用平滑的线条将所有点依次连接，得到沙子的温度随时间变化的图线；②同理对水的多组数据进行描点、连线，得到水的温度随时间变化的图线即可。
(4) 由实验数据和绘制的图像可知，质量相等的沙子和水吸收相等热量（加热时间相同）时，沙子的温度升高幅度更大，因此升温较快；若使两者升高相同的温度，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，反映了水的吸热能力更强，物理学中将这种描述物质吸热能力的物理属性定义为比热容。
【答案】
(1)相等 (2)吸收的热量 (3) (4)沙子 水 比热容
【知识点】
控制变量法，比热容，转换法
【点评】
本题是热学部分探究物质吸热特性的经典基础实验题，重点考查了实验设计的核心逻辑，对控制变量法、转换法在本实验中的应用进行了针对性考察，同时引导学生从实验现象出发理解比热容概念的由来，整体考点贴合课标要求，属于初中物理热学实验的必掌握基础题型。
【难度系数】
0.85
这是探究不同物质吸热升温特性的实验题，解题时首先要明确本实验用到的核心研究方法：控制变量法和转换法。首先第一问，实验目的是对比不同物质的吸热升温差异，所以需要控制除物质种类外的其他可能影响实验结果的变量一致，因此要保证水和沙子的质量相等。第二问，实验中用相同酒精灯加热，是利用转换法，将难以直接测量的物质吸收热量的多少，转换为容易测量的加热时间，相同酒精灯相同时间释放的热量相同，因此可认为相同时间内水和沙子吸收的热量相等。第三问画图像，按照描点连线的常规步骤，分别将沙子、水的多组时间-温度数据对应在坐标系中描出点，再用平滑线条依次连接即可。第四问结合实验数据和图像分析，加热时间相同即吸热相同时对比升温快慢，升温相同时对比加热时长也就是吸热多少，最终对应到比热容的物理概念即可。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热升温现象时，根据控制变量法的要求，需要仅保留物质种类这一个变量不同，控制水和沙子的质量、初温等其他条件完全一致，因此应称取质量相等的水和沙子。
(2) 选用完全相同的酒精灯进行加热，相同时间内酒精灯释放的热量完全相同，且实验中不断搅拌让热量被物质均匀吸收，因此可以认为相同时间内水和沙子吸收的热量相同，以此通过加热时长来间接反映吸收热量的多少。
(3) 按照描点法作图的要求：①根据表格记录的沙子的时间、温度对应数据，在坐标系中逐一标出对应的坐标点，再用平滑的线条将所有点依次连接，得到沙子的温度随时间变化的图线；②同理对水的多组数据进行描点、连线，得到水的温度随时间变化的图线即可。
(4) 由实验数据和绘制的图像可知，质量相等的沙子和水吸收相等热量（加热时间相同）时，沙子的温度升高幅度更大，因此升温较快；若使两者升高相同的温度，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多，反映了水的吸热能力更强，物理学中将这种描述物质吸热能力的物理属性定义为比热容。
【答案】
(1)相等 (2)吸收的热量 (3)
(4)沙子 水 比热容【知识点】
控制变量法，比热容，转换法
【点评】
本题是热学部分探究物质吸热特性的经典基础实验题，重点考查了实验设计的核心逻辑，对控制变量法、转换法在本实验中的应用进行了针对性考察，同时引导学生从实验现象出发理解比热容概念的由来，整体考点贴合课标要求，属于初中物理热学实验的必掌握基础题型。
【难度系数】
0.85
10. 某同学用一种加热器对质量为 500 g 的冰持续加热,使其熔化直至沸腾,记录并绘制出“温度一时间”图像, 如图所示, 根据该图像回答下列问题.$[c_{水}=4.2×10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C})]$
(1)该物质在 C 点时的内能
(2)该物质在 AB 段时的比热容
(3)该物质在 BC 段时的状态为
(4)冰的比热容为
(1)该物质在 C 点时的内能
大于
(选填“大于”“等于”或“小于”)在 B 点时的内能.(2)该物质在 AB 段时的比热容
小于
(选填“大于”“等于”或“小于”)在 CD 段时的比热容.(3)该物质在 BC 段时的状态为
固液共存态
.(4)冰的比热容为
$2.1×10^{3}$
$\mathrm{J}/(\mathrm{kg}·\ °\mathrm{C}).$答案
10. (1)大于 (2)小于 (3)固液共存态 (4)$2.1×10^{3}$
解析:(1)冰是晶体,由题图可知,冰在BC段处于熔化过程中,由于冰在熔化过程中吸收热量,内能增大,所以该物质在C点时的内能大于在B点时的内能.(2)在整个过程中用相同的加热器加热,即该物质在相等时间内吸收的热量相等,由于该物质在AB段时温度升高得比CD段时快,根据$c=\dfrac{Q}{m\Delta t}$可知,该物质在AB段时的比热容小于在CD段时的比热容.(3)BC段是晶体的熔化过程,晶体在熔化过程中处于固液共存态.(4)水的质量等于冰的质量,冰的质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$,则CD段中水在8 min内吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.5\ \mathrm{kg}×100\ ℃=2.1×10^{5}\ \mathrm{J}$;AB段中冰升高的温度$\Delta t'=50\ ℃$,2 min内冰吸收的热量$Q'_{\mathrm{吸}}=\dfrac{2\ \mathrm{min}}{8\ \mathrm{min}}×Q_{\mathrm{吸}}=\dfrac{1}{4}×2.1×10^{5}\ \mathrm{J}=5.25×10^{4}\ \mathrm{J}$,则冰的比热容$c_{\mathrm{冰}}=\dfrac{Q'_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t'}=\dfrac{5.25×10^{4}\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×50\ ℃}=2.1×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$.
解析:(1)冰是晶体,由题图可知,冰在BC段处于熔化过程中,由于冰在熔化过程中吸收热量,内能增大,所以该物质在C点时的内能大于在B点时的内能.(2)在整个过程中用相同的加热器加热,即该物质在相等时间内吸收的热量相等,由于该物质在AB段时温度升高得比CD段时快,根据$c=\dfrac{Q}{m\Delta t}$可知,该物质在AB段时的比热容小于在CD段时的比热容.(3)BC段是晶体的熔化过程,晶体在熔化过程中处于固液共存态.(4)水的质量等于冰的质量,冰的质量$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$,则CD段中水在8 min内吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}×0.5\ \mathrm{kg}×100\ ℃=2.1×10^{5}\ \mathrm{J}$;AB段中冰升高的温度$\Delta t'=50\ ℃$,2 min内冰吸收的热量$Q'_{\mathrm{吸}}=\dfrac{2\ \mathrm{min}}{8\ \mathrm{min}}×Q_{\mathrm{吸}}=\dfrac{1}{4}×2.1×10^{5}\ \mathrm{J}=5.25×10^{4}\ \mathrm{J}$,则冰的比热容$c_{\mathrm{冰}}=\dfrac{Q'_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t'}=\dfrac{5.25×10^{4}\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×50\ ℃}=2.1×10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$.
解析
【分析】
我们可以分小问逐步梳理思路：
1. 第一问：首先明确冰是晶体，熔化过程的特点是持续吸热、温度不变，而物体吸收热量内能就会增大，C点在B点之后，加热时间更长，吸收的热量更多，因此内能更大。
2. 第二问：题目中使用同一个加热器，说明相同时间内物质吸收的热量相等，根据比热容公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，质量m相同的情况下，相同时间Q相等，温度升高越快（Δt越大），对应的比热容就越小，对比AB段和CD段的升温速度即可判断大小。
3. 第三问：BC段是晶体的熔化过程，晶体熔化时既有未熔化的固态物质，也有熔化生成的液态物质，因此对应状态是固液共存。
4. 第四问：先通过已知比热容的CD段（水升温过程）算出对应时间内水吸收的热量，得到加热器单位时间提供的热量，再对应AB段冰的加热时间、温度变化量，代入比热容公式即可算出冰的比热容。
【解析】
(1) 冰属于晶体，BC段为冰的熔化过程，该过程中冰持续吸收热量，温度保持0℃不变，内能不断增大，C点的加热时间比B点更长，吸收的热量更多，因此C点的内能大于B点的内能。
(2) 实验使用同一加热器加热，相等时间内物质吸收的热量完全相等，物质质量保持0.5kg不变；观察图像可知，相同时间内AB段冰的升温速度远快于CD段水的升温速度，即相同Q、m的条件下，AB段的温度变化量Δt更大，根据公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$可得，AB段的比热容小于CD段的比热容。
(3) BC段是冰的熔化过程，晶体熔化过程中，部分冰熔化为水，还有部分冰未熔化，因此该阶段物质处于固液共存态。
(4) 已知冰和水的质量相等，$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$：
CD段的加热时长为$16\mathrm{min}-8\mathrm{min}=8\mathrm{min}$，此过程水从0℃升温到100℃，吸收的总热量：
$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}×0.5\ \mathrm{kg}×100° \mathrm{C}=2.1×10^5\ \mathrm{J}$
因此加热器每分钟提供的热量为$\frac{2.1×10^5\ \mathrm{J}}{8\mathrm{min}}=2.625×10^4\ \mathrm{J/min}$
AB段加热时长为2min，此过程冰从-50℃升温到0℃，吸收的热量：
$Q'_{\mathrm{吸}}=2\mathrm{min}×2.625×10^4\ \mathrm{J/min}=5.25×10^4\ \mathrm{J}$
冰的温度变化量$\Delta t'=0° \mathrm{C}-(-50° \mathrm{C})=50° \mathrm{C}$，代入比热容公式得：
$c_{\mathrm{冰}}=\frac{Q'_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t'}=\frac{5.25×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×50° \mathrm{C}}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}$
【答案】
(1) 大于 (2) 小于 (3) 固液共存态 (4) $2.1×10^3$
【知识点】
晶体熔化规律；比热容计算；内能变化判断
【点评】
本题结合冰熔化、水沸腾的温度-时间图像综合考察热学基础知识点，易错点是忽略晶体熔化时持续吸热内能增大的特点，同时第四问利用“相同加热器相同时间吸热相等”的转换法间接计算冰的比热容，需要学生准确提取图像中的时间、温度信息，灵活应用比热容公式求解。
【难度系数】
0.6
我们可以分小问逐步梳理思路：
1. 第一问：首先明确冰是晶体，熔化过程的特点是持续吸热、温度不变，而物体吸收热量内能就会增大，C点在B点之后，加热时间更长，吸收的热量更多，因此内能更大。
2. 第二问：题目中使用同一个加热器，说明相同时间内物质吸收的热量相等，根据比热容公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$，质量m相同的情况下，相同时间Q相等，温度升高越快（Δt越大），对应的比热容就越小，对比AB段和CD段的升温速度即可判断大小。
3. 第三问：BC段是晶体的熔化过程，晶体熔化时既有未熔化的固态物质，也有熔化生成的液态物质，因此对应状态是固液共存。
4. 第四问：先通过已知比热容的CD段（水升温过程）算出对应时间内水吸收的热量，得到加热器单位时间提供的热量，再对应AB段冰的加热时间、温度变化量，代入比热容公式即可算出冰的比热容。
【解析】
(1) 冰属于晶体，BC段为冰的熔化过程，该过程中冰持续吸收热量，温度保持0℃不变，内能不断增大，C点的加热时间比B点更长，吸收的热量更多，因此C点的内能大于B点的内能。
(2) 实验使用同一加热器加热，相等时间内物质吸收的热量完全相等，物质质量保持0.5kg不变；观察图像可知，相同时间内AB段冰的升温速度远快于CD段水的升温速度，即相同Q、m的条件下，AB段的温度变化量Δt更大，根据公式$c=\frac{Q}{m\Delta t}$可得，AB段的比热容小于CD段的比热容。
(3) BC段是冰的熔化过程，晶体熔化过程中，部分冰熔化为水，还有部分冰未熔化，因此该阶段物质处于固液共存态。
(4) 已知冰和水的质量相等，$m=500\ \mathrm{g}=0.5\ \mathrm{kg}$：
CD段的加热时长为$16\mathrm{min}-8\mathrm{min}=8\mathrm{min}$，此过程水从0℃升温到100℃，吸收的总热量：
$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}×0.5\ \mathrm{kg}×100° \mathrm{C}=2.1×10^5\ \mathrm{J}$
因此加热器每分钟提供的热量为$\frac{2.1×10^5\ \mathrm{J}}{8\mathrm{min}}=2.625×10^4\ \mathrm{J/min}$
AB段加热时长为2min，此过程冰从-50℃升温到0℃，吸收的热量：
$Q'_{\mathrm{吸}}=2\mathrm{min}×2.625×10^4\ \mathrm{J/min}=5.25×10^4\ \mathrm{J}$
冰的温度变化量$\Delta t'=0° \mathrm{C}-(-50° \mathrm{C})=50° \mathrm{C}$，代入比热容公式得：
$c_{\mathrm{冰}}=\frac{Q'_{\mathrm{吸}}}{m\Delta t'}=\frac{5.25×10^4\ \mathrm{J}}{0.5\ \mathrm{kg}×50° \mathrm{C}}=2.1×10^3\ \mathrm{J/(kg· ° C)}$
【答案】
(1) 大于 (2) 小于 (3) 固液共存态 (4) $2.1×10^3$
【知识点】
晶体熔化规律；比热容计算；内能变化判断
【点评】
本题结合冰熔化、水沸腾的温度-时间图像综合考察热学基础知识点，易错点是忽略晶体熔化时持续吸热内能增大的特点，同时第四问利用“相同加热器相同时间吸热相等”的转换法间接计算冰的比热容，需要学生准确提取图像中的时间、温度信息，灵活应用比热容公式求解。
【难度系数】
0.6
