比热容实验探究

1.晓丽在《物理手册》中查到如下数据：

不同温度和压强下液态酒精的比热容c/×103J·(kg·℃)－1

20 40 60 80 100 120 140 160 180 温度t/℃

p1=0.98×106Pa时的比热容 2.41 2.62 2.84 3.06 3.28 3.52 3.75 气态 气态

p1=5.8×106Pa时的比热容 2.38 2.58 2.79 3.00 3.21 3.44 3.66 3.90 4.19

（ 1）图像中能正确反映液态酒精比热容与温度关系的是_________。

（2）增大压强，既能使酒精的比热容___________，又能提高酒精的___________。 2.赵越同学为了探究物体温度升高与吸收热量的关系．进行了如下实验： 器材：两个相同的烧杯、两只温度汁、时间／min 0 1 2 3 4 5 6 …… 相同质量的水和煤油、洒精灯2个、水的温度／℃ 25 26 27 28 29 30 31 …… 铁架台等

煤油的温度／℃ 25 27 29 31 33 35 37 …… 探究过程：将分别盛有相同质量的水

和煤油的烧杯在铁架台上组装好．用相同的酒精灯加热，用温度汁分别测量水和煤油的温度．得到如下实验数据分析实验数据你能得到哪些结论？（写出两条即可）

（1）_______ （2）_______ 3.如图所示，是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。 左右两图中，除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都 相同。完成该实验还需要_______，在相同的加热时间内食用油和水 吸收的热量是_________（选填：相同的、不同的）。

4.小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。

（1）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种：

① ________________________________ ；② _______________________________ 。 （2）实验中小明想：沙子吸热升温比水快。如果他的猜想是正确的，则应该观察到的现象是 。

（3）由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短。在探究活动中常用到这种方法。运用这种方法设计一个方案来比较电磁铁磁性的强弱。 .

5.为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下： （１）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质 。 （２）分析下表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量 (大于／小于)沙子吸收的热量。 （３）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子， (沙子／水)升高的温度更高．

（４）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(3)结论不符，你认为可能的原因是： 。

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6.炎热的夏天，床铺上的席子、地板、地坝等，到处都很热，让人受不了，请你用所学的物理知识，想出一种能使这些地方（其中一个地方）的温度有所降低的简易方法（不得使用空调器），并说明这样做的道理。

7．某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据

物质 水 煤油 次数 1 2 3 4 质量m/kg 0．1 0．2 0．1 0．2 升高的温度Δ加热的时间t/℃ 10 10 10 10 t/min 2 4 1 2 （1）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。

（2）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： 。

8．为研究物质的某种特性，小明选取水、煤油两种物质做实验，下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。 请你根据表格中的内容进行分析：

(1)可初步得出的结论是(答出两点即可)：

① ； ② 。

(2)为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是： 。

9．冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖。小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶各盛

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80℃的热水1.5kg，瓶内各插入一只温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温于下表中[C水＝4.2×103J/(kg·℃)]

时间t/min 包羽绒的瓶内水温T1/℃ 包棉絮的瓶内水温T2/℃ 0 80 80 10 70 67 20 64 59 30 59 52 … … … 140 12 10 150 11 10 160 10 10 根据表中数据回答下列问题

（1）保温性能较好的是______________________；

（2）经过160min，包羽绒瓶中的热水向外界放出了________________J的热量；

（3）从表中水温变化的快慢情况分析，瓶中热水放热的规律是_________________

_____________________________________________________________。

10.在“比较两种液体比热容的大小”实验中，提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶(各烧瓶完全相同；各烧瓶中的液体种类不同、质量相同；各烧瓶中发热电阻丝完全相同)若干，其他器材任选。 (1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体，选用的其他器材及实物连接图如图14所示。给A、B两种液体加热时，小明“先闭合S1和S2，后闭合S3，一段时间后，断开S3。”这样操作可保证加热时间_________，其目的是使两种液体______________。通过观

察，发现A液体中温度计示数的变化量大，则_________液体比热容大。(2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶，将装有B液体的烧瓶换成装有D液体的烧瓶。其他器材及实物连接关系不变，又做了一次实验。他“先闭合S1和S2，后闭合S3，发现C液体温度升高得快，一段时间后，断开S1，同时记下C液体中温度计示数的变化量△t。又过了一段时间，当D液体中温度计示数的变化量也等于位时，断开S2。”因为_________液体加热时间短，所以_________液体比热容小。

11．为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤： A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油； B．用两支温度计分别测出水和煤油的初温；

C．在烧杯中，分别放人功率相同的电热器，加热时间相同； D.用温度计分别测出水和煤油的末温。 小聪认为：

(1)步骤A存在的错误是：__________________________________ _____， 应改为______________________________________________ ______； (2)步骤C，加热时间相同是为了使水和煤油________________ _____________. (3)步骤B和D是为了得出水和煤油的_________________ ________________. 12.小明猜想“液体的密度ρ越大，其比热容C也越大”。他查到了一些液体的密度值如下表。

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由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系，需要用实验方法得到。 实验器材：

铁架台（带铁圈）、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码（以上每一种器材数量足够、规格相同）；火焰相同的酒精灯若干；密度表中所给出的各种液体足量。 实验中，小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水。 （1）请完成以下实验要求：

a.实验原理是：________________________________________________________。 b.实验中你准备测量哪个物理量来间接知道液体的比热容大小？ c.实验中要控制的变量是：液体的质量和________________________。 d.实验中，怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等？

（2）如果测量的结果与小明的猜想相矛盾，则测出的三个物理量大小关系会有很多种，请写出其中一种。_________________________________________________。 （3）如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验，会存在哪些问题？

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参考答案：

1. （1）a（2）减小，沸点；

2.

3. 温度计，相同的；

4.（1）相同时间比较升高的温度，升高相同温度比较所用时间的长短 （2）加热相同时间，沙子温度升高的更多 （3）通过比较被电磁铁吸引铁钉的多少，判断电磁铁磁性的强弱；

5. (1) 吸收的热量(的多少) (2) 大于 (3) 沙子 (4) 水的导热性能好或沙子导热性能不好／沙子里温度计玻璃泡插入比较浅/没有用搅拌棒搅动。

6.方法：用湿毛巾擦席子或在地板、地坝上洒一些水。水的比热容大，升高相同的温度吸收的热量多；水在蒸发过程中要吸收热量，有致冷作用。

7. ⑴ 质量 ⑵ 质量相同的不同物质（或水和煤油）升高相同的温度，吸收的热量不相同（或加热的时间不相同）。

8.答案：①相同质量的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比 ②相同质量的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同(或同种物质，升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比) (2)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量 9.

10.答案：(1)相同(1分)；吸收的热量相同(1分)；B(1分)(2)C(1分)；C(1分) 11答案：(1)装入等体积的水和煤油(1分)；装入等质量的水和煤油(1分) (2)吸收相同的热量(1分) (3)温度升高的度数或温度变化(1分)

Q12.答案：(1)a. c=(或Q=cmΔt)

m?tb. 温度的变化量Δt(或加热的时间t)

c. 液体吸收的热量Q(或温度的变化量Δt)

d. 调整铁架台上放烧杯的铁圈的高度，使酒精灯火焰与烧杯底部的距离相等. (2)Δt煤油=Δt植物油=Δt水(只要不是Δt煤油＞Δt植物油＞Δt水即可) (3)①煤油和酒精的密度相等;②酒精易燃，不能用火焰加热.

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