2026年原创新课堂九年级物理上册人教版第3页答案
与比热容有关的热量计算
(1)比热容的计算公式:$c=$
$\frac{Q}{m \Delta t}$
。
(2)物体吸收热量的计算公式:$Q_{吸}=$
$cm(t-t_0)$
。
(3)物体放出热量的计算公式:$Q_{放}=$
$cm(t_0-t)$
。
(4)说明:公式中$c$表示物质的比热容,$m$表示物体的质量,$t$表示物体的末温,$t_0$表示物体的初温。在热传递过程中,不计热量损失时,物体放出的热量$Q_{放}$
等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)另一物体吸收的热量$Q_{吸}$。
【特别提醒】使用热量公式时,应特别注意文字叙述中“升高了多少摄氏度”“降低了多少摄氏度”,对应的是温度的改变量$\Delta t$,而“升高到$t$”“降低到$t$”,对应的是物体的末温$t$。

答案

(1)$\frac{Q}{m \Delta t}$ (2)$cm(t-t_0)$ (3)$cm(t_0-t)$ (4)等于

解析

【分析】
本题考查比热容相关的基础公式及热平衡概念,解题思路如下:
1. 回忆比热容的定义:单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量,据此推导比热容的计算公式;
2. 物体吸热时,温度从初温$t_0$升高到末温$t$,温度变化量为$(t-t_0)$,结合比热容公式推导吸热公式;
3. 物体放热时,温度从初温$t_0$降低到末温$t$,温度变化量为$(t_0-t)$,同理推导放热公式;
4. 不计热量损失时,根据能量守恒定律,放出的热量全部被吸收,据此判断$Q_{放}$和$Q_{吸}$的关系。
【解析】
(1) 比热容的定义式为:单位质量的物质温度变化$\Delta t$时吸收或放出的热量$Q$,因此$c=\frac{Q}{m\Delta t}$;
(2) 物体吸收热量时,温度升高,温度变化量为末温减初温,即$\Delta t=t-t_0$,代入比热容公式得$Q_{吸}=cm(t-t_0)$;
(3) 物体放出热量时,温度降低,温度变化量为初温减末温,即$\Delta t=t_0-t$,代入比热容公式得$Q_{放}=cm(t_0-t)$;
(4) 不计热量损失时,根据能量守恒,物体放出的热量全部被另一物体吸收,因此$Q_{放}$等于$Q_{吸}$。
【答案】
(1)$\frac{Q}{m\Delta t}$;(2)$cm(t-t_0)$;(3)$cm(t_0-t)$;(4)等于
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题为比热容相关的基础概念题,考察核心公式的记忆与理解,是初中物理热学部分的重点基础内容,难度较低,需熟练掌握。
【难度系数】
0.8
1.一杯水,温度由30 ℃加热到50 ℃时吸收的热量为$Q_1$,再由50 ℃加热到70 ℃时吸收的热量为$Q_2$,则$Q_1$与$Q_2$的大小关系为(
B
)

A.$Q_1>Q_2$
B.$Q_1=Q_2$
C.$Q_1<Q_2$
D.无法判断

答案

1.B

解析

【分析】要比较$Q_1$与$Q_2$的大小,需利用吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$分析:同一杯水的质量$m$不变,水的比热容$c$是定值,只需比较两次加热的温度变化量$\Delta t$,即可判断吸收热量的关系。
【解析】根据吸热公式$Q_{吸}=cm\Delta t$:
1. 水的比热容$c$不变,同一杯水的质量$m$不变;
2. 第一次加热温度变化$\Delta t_1=50° C - 30° C=20° C$,第二次加热温度变化$\Delta t_2=70° C - 50° C=20° C$,即$\Delta t_1=\Delta t_2$;
3. 代入公式得$Q_1=cm\Delta t_1$,$Q_2=cm\Delta t_2$,因此$Q_1=Q_2$。
【答案】B
【知识点】热量的计算
【点评】本题考查吸热公式的基础应用,核心是明确质量、比热容、温度变化量对吸收热量的影响,属于简单基础题。
【难度系数】0.7
2.甲、乙两物体的质量之比是$2:1$,比热容之比是$3:2$,它们吸收相同的热量之后,升高的温度之比是(
A
)

A.$1:3$
B.$3:1$
C.$3:4$
D.$4:3$

答案

2.A

解析

【分析】
要解决这道题,需利用热量计算公式的变形推导温度变化的比值。题目给出甲、乙两物体的质量比、比热容比,且吸收的热量相同,根据热量公式$Q=cm\Delta t$,变形可得$\Delta t=\frac{Q}{cm}$,将甲、乙的温度变化分别用该式表示后,代入已知比值即可求出结果。
【解析】
根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$,变形得升高的温度$\Delta t = \frac{Q}{cm}$。
已知甲、乙吸收的热量相同,即$Q_甲:Q_乙 = 1:1$;质量比$m_甲:m_乙 = 2:1$;比热容比$c_甲:c_乙 = 3:2$。
则甲、乙升高的温度之比:
$\frac{\Delta t_甲}{\Delta t_乙} = \frac{\frac{Q_甲}{c_甲 m_甲}}{\frac{Q_乙}{c_乙 m_乙}} = \frac{Q_甲}{Q_乙} × \frac{c_乙}{c_甲} × \frac{m_乙}{m_甲}$
代入比值计算:
$\frac{\Delta t_甲}{\Delta t_乙} = \frac{1}{1} × \frac{2}{3} × \frac{1}{2} = \frac{1}{3}$
即升高的温度之比为$1:3$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
热量的计算、比热容
【点评】
本题是热量公式的基础应用,核心是灵活运用公式变形进行比值计算,计算时需注意各物理量的对应关系,避免混淆,属于初中物理的基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.7
3.北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较
大
。有质量为50 kg的水流过暖气片,温度下降2 ℃,放出的热量是
$4.2×10^5$
J。
[$c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· \mathrm{℃})$]

答案

3.大 $4.2×10^5$

解析

【分析】
首先,暖气散热剂需要在降低相同温度时放出更多热量,这与物质的比热容有关,比热容大的物质放热能力强,所以第一空结合水的比热容特性判断;第二空利用放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,代入已知的质量、温度变化、水的比热容计算放出的热量。
【解析】
1. 北方暖气用水作散热剂,是因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,故第一空填“大”;
2. 根据放热公式$Q_{放}=cm\Delta t$,代入数据:$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})$,$m=50\ \mathrm{kg}$,$\Delta t=2\ \mathrm{℃}$,则$Q_{放}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·℃})×50\ \mathrm{kg}×2\ \mathrm{℃}=4.2×10^5\ \mathrm{J}$。
【答案】
大;$4.2×10^5$
【知识点】
比热容、热量计算
【点评】
本题考查比热容的应用和热量的基础计算,属于初中物理常规基础题,需牢记比热容的物理意义和热量计算公式即可解答。
【难度系数】
0.8
4.雷电是大气中一种剧烈的放电现象,某次雷电释放了$2.1× 10^{9}\ \mathrm{J}$的能量,若这些能量全部被水吸收,可使质量为
$1×10^4$
kg的水从$0\ °\mathrm{C}$升高到$50\ °\mathrm{C}$。$[c_{\mathrm{水}}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}· °\mathrm{C})]$

答案

4.$1×10^4$

解析

【分析】首先明确雷电释放的能量全部被水吸收,因此水吸收的热量等于雷电释放的能量;接着回忆热量计算公式$Q_{\mathrm{吸}}=cm\Delta t$,其中$\Delta t$为温度变化量(末温减初温),本题中初温$0\ °\mathrm{C}$、末温$50\ °\mathrm{C}$,可算出$\Delta t$;最后将公式变形为$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c\Delta t}$,代入已知数值即可求出水的质量。
【解析】已知水吸收的热量$Q_{\mathrm{吸}}=2.1×10^9\ \mathrm{J}$,水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$,温度变化量$\Delta t=50\ °\mathrm{C}-0\ °\mathrm{C}=50\ °\mathrm{C}$。根据热量计算公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m\Delta t$,变形得水的质量:
$m=\frac{Q_{\mathrm{吸}}}{c_{\mathrm{水}}\Delta t}=\frac{2.1×10^9\ \mathrm{J}}{4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})×50\ °\mathrm{C}}=1×10^4\ \mathrm{kg}$。
【答案】$1×10^4$
【知识点】热量计算、比热容公式应用
【点评】本题是基础的热量计算应用题,核心考查比热容公式的灵活运用,解题关键是确定水吸收的能量等于雷电释放的能量,以及正确计算温度变化量,属于容易得分的基础题。
【难度系数】0.8
5.小明家里的电热水器里装有50 kg、20 ℃的水,通电后将水加热到70 ℃,已知$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,$c_{水}=4.2× 10^{3}\ \mathrm{J/(kg·℃)}$。求:
(1)电热水器里水的体积。
(2)水吸收的热量。

答案

(1)因为$\rho=\frac{m}{V}$,所以水的体积$V=\frac{m}{\rho}=\frac{50\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=0.05\ \mathrm{m^3}$
(2)水吸收的热量$Q=c_{水} m \Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×50\ \mathrm{kg}×(70\ ℃-20\ ℃)=1.05×10^7\ \mathrm{J}$

解析

【分析】
本题分为两小问,第一问求水的体积,已知水的质量和密度,可通过密度公式变形求解;第二问求水吸收的热量,已知水的比热容、质量、初温和末温,利用吸热公式计算即可,解题时需注意公式的正确应用和温度变化量的计算。
【解析】
(1) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形可得水的体积$V=\frac{m}{\rho}$。代入已知数据:$m=50\ \mathrm{kg}$,$\rho_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$,则$V=\frac{50\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=0.05\ \mathrm{m^3}$。
(2) 水吸收的热量公式为$Q_{吸}=c_{水}m\Delta t$,其中温度变化量$\Delta t=70\ ℃-20\ ℃=50\ ℃$。代入数据:$c_{水}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}$,$m=50\ \mathrm{kg}$,$\Delta t=50\ ℃$,则$Q_{吸}=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×50\ \mathrm{kg}×50\ ℃=1.05×10^7\ \mathrm{J}$。
【答案】
(1)因为$\rho=\frac{m}{V}$,所以水的体积$V=\frac{m}{\rho}=\frac{50\ \mathrm{kg}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}}=0.05\ \mathrm{m^3}$;(2)水吸收的热量$Q=c_{水} m \Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×50\ \mathrm{kg}×(70\ ℃-20\ ℃)=1.05×10^7\ \mathrm{J}$
【知识点】
密度公式应用、热量计算
【点评】
本题是初中物理基础计算题,分别考查密度公式和吸热公式的基本应用,题目条件清晰,公式明确,属于学生必须掌握的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
6.(兰州月考)为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100 g和400 g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示。根据图像信息,下列说法中正确的是 (
D
)


A.A、B两液体在0~8 min内吸收的热量之比为2:1
B.A、B两液体的比热容之比为1:2
C.B液体的吸热能力比A液体的强
D.A液体比B液体更适合作发动机的冷却液

答案

6.D

解析

【分析】
要解决本题,需明确:相同加热装置在相同时间内,两种液体吸收的热量相等;结合热量公式$Q=cm\Delta t$,分析比热容、吸热能力及冷却液的适用性。步骤:1. 根据加热时间判断吸收热量的关系;2. 从图像提取温度变化值,结合已知质量,利用公式计算比热容之比;3. 比热容越大吸热能力越强,冷却液需比热容大的液体,据此判断选项。
【解析】
1. 相同加热装置,0~8min内加热时间相同,因此A、B吸收的热量$Q_A=Q_B$,故A选项(热量比为2:1)错误。
2. 已知$m_A=100g=0.1kg$,$m_B=400g=0.4kg$;由图像得$\Delta t_A=40℃-20℃=20℃$,$\Delta t_B=30℃-20℃=10℃$。根据$Q=cm\Delta t$,得比热容$c=\frac{Q}{m\Delta t}$,则$\frac{c_A}{c_B}=\frac{\frac{Q}{m_A\Delta t_A}}{\frac{Q}{m_B\Delta t_B}}=\frac{m_B\Delta t_B}{m_A\Delta t_A}=\frac{0.4kg×10℃}{0.1kg×20℃}=\frac{2}{1}$,即比热容之比为2:1,故B选项(比热容比为1:2)错误。
3. 比热容越大,吸热能力越强,A的比热容更大,因此A的吸热能力比B强,C选项错误。
4. 发动机冷却液需要比热容大的液体,相同质量升高相同温度时吸收更多热量,冷却效果更好,A的比热容大,故A更适合作冷却液,D选项正确。
【答案】
D
【知识点】
比热容;热量计算公式;吸热能力
【点评】
本题结合温度-时间图像考查比热容的应用,关键是利用“相同加热时间吸收热量相等”的隐含条件,结合热量公式分析物理量关系,需准确提取图像信息并灵活运用公式,难度适中。
【难度系数】
0.5
7.小明家的热水器装有50 kg水,将水由20 ℃加热到60 ℃,水需要吸收的热量是
$8.4×10^6$
J。小明用去一部分水,热水器中水的比热容
不变
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
[$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg}·°\mathrm{C})$]

答案

7.$8.4×10^6$ 不变

解析

【分析】首先,第一问需利用吸热公式计算水吸收的热量,要明确公式中各物理量的取值;第二问需掌握比热容的特性,判断其与质量的关系。
【解析】1. 计算水吸收的热量:已知水的质量$m=50\ \mathrm{kg}$,初温$t_0=20°\mathrm{C}$,末温$t=60°\mathrm{C}$,水的比热容$c_{\mathrm{水}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})$,根据吸热公式$Q_{\mathrm{吸}}=c_{\mathrm{水}}m(t-t_0)$,代入数值计算:$Q_{\mathrm{吸}}=4.2×10^3\ \mathrm{J}/(\mathrm{kg·°C})×50\ \mathrm{kg}×(60°\mathrm{C}-20°\mathrm{C})=8.4×10^6\ \mathrm{J}$。2. 比热容是物质的固有特性,仅与物质的种类和状态有关,与质量无关,因此用去一部分水后,水的比热容不变。
【答案】$8.4×10^6$;不变
【知识点】热量计算、比热容的特性
【点评】本题考查热量的计算和比热容的基本特性,属于初中物理基础知识点,难度较低,学生易掌握。
【难度系数】0.8