中考物理实验精练精解专题实验题6探究不同物质的吸热能力含解析

实验题6 探究不同物质的吸热能力
一．实验：探究不同物质的吸热的能力
实验步骤：
1.在实验过程中,应选取质量相同的不同液体,而不是体积相同的不同液体
2.实验过程中选用相同热源（为了便于比较加热相同时间物体吸收热量的多少）
3.物质吸热能力的强弱用比热容来表示（比热容大的吸热能力强）
4.画出温度-时间图像
5.在该实验中,可以通过加热相同的时间,比较温度变化判断物体的吸热能力（温度变化快的吸热能力弱）
6.该实验中,也可以通过观察升高相同的温度,比较加热时间来判断物体的吸热能力（加热时间长的物体吸热能力强）
实验结论：
不同物质的吸热能力是不同的（质量相同的同种物质,升高的温度越高时吸收的热量越多．同种物质在升高的温度相同时,质量越大的吸收的热量越多．质量相同的不同物质,在升高的温度相同时,吸收的热量一般不同,比热容越大的物质吸收的热量越多）
一．真题精练
1.(2020年内蒙古呼和浩特市中考真题)如图一所示,用加热器给初温均为20°C的甲、乙液体加热( m甲< m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。

这两种液体的温度——加热时间的图线如图二。

(1)某时刻温度计示数如图一所示 ,此时乙的温度为______°C；
(2)甲液体第100s 的内能______第110s 的内能(选填“大于”、“等于”、“小于”)；
(3)小明根据图二中0至30s 图线及题目所给信息得出：甲液体的比热容比乙液体的大,你认为小明的说法是否正确______,说出你的判断依据______。

【答案】 (1). 58.0 (2). 小于 (3). 正确 (4). 见解析
【详解】(1)[1]温度计示数如图一所示,分度值0.1℃,读数为58.0℃。

(2)[2]水沸腾后继续加热,水继续吸热,有一部分热量传递到空气中,但吸收的热量比散发到空中的热量多,所以内能增加,因此甲液体第100s 的内能小于第110s 的内能。

(3)[3][4]由图可知,在0﹣30s 内,甲乙变化图象是重合的,即甲乙吸收相同的热量,
升高相同的温度,由于甲的质量小于乙的质量,根据Q c m t =
可知,甲的比热容大于乙
的比热容,故小明的说法是正确的。

2.(2020年江苏省镇江市中考真题)在探究不同物质吸热升温的现象实验中∶
(1)小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示,则他应将平衡螺母向____端调节；调节天平平衡后,为称取质量相等的沙子和水,小强将装有沙子和水的相同烧杯分别放在天平的左、右托盘上,称取完成后,天平平衡时的场景如图2所示,则小强在称取中存在的问题是____｡
(2)小强组装的实验装置如图3所示,他在器材安装中的一处错误是____｡
(3)实验中某时刻温度计的示数如图4所示,其读数为____℃｡
(4)实验结東后,小强根据图5所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念∶①在相同的时间t 内比较温度变化T ∆；②在相同的温度变化T ∆内比较时间t ；③若T ∆和t 均不同,则可用____来比较沙子和水吸热升温的快慢。

在初中物理中,比较物体____的快慢时也用到了上述方法。

【答案】
(1).
右 (2). 游码未在左端零刻度线处 (3). 温度计安装位
置偏高(或温度计玻璃泡未能与水充分接触) (4). 35 (5).T t ∆(或t
T ∆)
(6). 运动(或做功)
【详解】(1)[1]小强将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图1所示向左偏,则他应将平衡螺母向右端调节。

[2]天平平衡时的场景如图2所示,则小强在称取中存在的问题是移动游码未在左端零刻度线处,造成沙子和水的质量不同｡
(2)[3]小强组装的实验装置如图3所示,他在器材安装中的一处错误是温度计安装位置偏高,或温度计玻璃泡未能与水充分接触｡
(3)[4]实验中某时刻温度计的示数如图4所示,刻度值越往上越大,则说明是在零刻度线以上,分度值为1℃,指针位于30℃以上第5个小格处,故其读数为35℃｡
(4)[5]实验结東后,小强根据图5所示的温度随时间变化图像,用三种方法来比较
沙子和水吸热升温的快慢,从而建立比热容的概念,T ∆和t 成正比关系,则可用T
t ∆或t
T ∆来比较沙子和水吸热升温的快慢。

[6]在初中物理中,根据速度公式
s v t =或功率公式W P t =,可知比较物体运动或
做功的快慢时也用到了上述方法。

3.(2020年甘肃省天水市中考真题)在研究”不同物质的温度变化与吸热关系”实验中,取质量和初温都相同的甲乙两种液体,分别装入相同烧杯中,用相同的加热器加热,如图A 所示．
(1)图B 为某时刻的温度,其示数为________℃．
(2)分析图C 可知,吸收相同热量,_______液体升温更高;_______液体更适合作汽车发动机的冷却液．
(3)若甲、乙液体从图C 所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲、乙液体的比热容之比为___________．
【答案】
(1). 39 (2). 乙 (3). 甲 (4). 3：2
【解析】
(1)图B 为某时刻的温度,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数为39℃．
(2)相同的加热器,可以保证加热时间相同时,两液体吸收的热量相等,所以分析图C 可知,吸收相同热量,即加热相同的时间时,乙液体升温更高,甲液体升温低； 根据Q c m t =
∆知,乙的比热容小,甲的比热容大,则升高相同的温度时,甲液体吸收的热量多,散热效果好,所以甲液体更适合作汽车发动机的冷却液．
(3)若甲、乙液体从图C 所示的初温分别升高到40℃和35℃,吸收热量之比为2:1,则甲升高的温度为：402020t ∆=-=甲℃℃℃；
乙升高的温度为：352015t ∆=-=乙℃℃℃
； 甲、乙液体的比热容之比为：
21531202
Q c m t Q t Q c Q t m t ∆∆==⨯=⨯=∆∆甲
甲甲甲乙乙乙乙甲乙℃℃．
点睛：重点是研究吸热能力的实验,注意实验中控制变量法的应用,理解相同的加热器可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等；求比热容的比时,将吸收热量的比和升高温度的比分别代入公式计算可得结果．
4．（2020年辽宁初三其他模拟）小伟同学利用如图甲所示的装置,来探究水和酒精两种不同液体的吸热能力。

(1)小伟在该实验中采用的方法是：使______和初温相同的水和酒精两种液体吸收相同的热量,然后比较______,来判断两种液体的吸热能力；
(2)图乙是小伟根据测得的数据,绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,由
图象可以判断：______的吸热能力强。

若水的比热容为
34.210J/(kg )⨯⋅℃,则酒精的比热容应为：______J/(kg )⋅℃。

(3)小伟观察到两种液体已经沸腾,于是继续探究液体沸腾时的温度变化情况。

①小伟实验中忘记了观察水沸腾时的时间,根据图乙图象,水沸腾开始的时间t 应为第______min 。

②根据图象小伟得出：液体沸腾时温度变化的特点：______
③小伟根据水的沸点低于100℃是受到气压的影响造成的,进一步判断在标准气压下酒精的沸点应______（填“高于”、“低于”或“等于”）76℃。

【答案】
1．质量 升高的温度 水 3
2.410⨯ 10 继续加热,温度保持不变 高于
【详解】
(1)[1][2]根据比较吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故小伟在该实验中采用的方法是：使质量和初温相同的水和酒精两种液体吸收相同的热量,然后比较升高的温度,来判断两种液体的吸热能力。

(2)[3]由图乙绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象知升高 762749-=℃℃℃
酒精用时4min ,水用时7min ,根据比较吸热能力的第1种方法,水的吸热能力强。

[4]根据Q cm Δt =,在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,酒精的比热容
334 4.210J/(kg ) 2.410J/(kg )7min c min =⨯⨯⋅=⨯⋅℃℃
(3)①[5]根据Q cm Δt =,对水来说,在沸腾前升高的温度与吸热多少成正比,而吸热之比等于加热时间之比,故有
497min =97-27t ℃℃℃
10min t =
根据图乙图象知,水沸腾开始的时间t 应为第10min 。

②[6]根据图象小伟得出：液体沸腾时温度变化的特点是继续加热,温度保持不变。

③[7]水在一个标准大气压下的沸点为100℃,题中水的沸点为97℃,说明当时的气压小于一个标准大气压下,故在标准气压下酒精的沸点应高于76℃。

5．（2020年福建福州·初三其他模拟）如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。

燃料的质量相等,烧杯内液体的质量和初温也相等。

燃料充分燃烧后,三支温度计的
示数：t t t >>
甲乙丙。

(1)比较不同燃料的热值,应选择__两图进行实验,其中燃料__的热值较大（选填“1”或“2”）。

燃料完全燃烧放出热量的多少是通过__来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
(2)根据需要选用上述装置中的两个进行实验,来比较不同物质吸热能力。

根据实验数据作出a、b两种液体的温度随时间变化图象如图丁所示。

分析图象可知：质量相等的a、b两种液体,在升高相同温度时,__吸收的热量较多；质量相等的a、b两种液体,在吸收相同热量时,__升温较高；（选填“a”或“b”）
(3)冬天要想自制一个暖手袋,若只能从a或b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应该选择__。

【答案】
甲、丙 1 温度计示数 b a b
【详解】
(1)[1][2][3]比较不同燃料的热值,应控制加热液体相同而燃料不同,由图示可知,应选择甲、丙两图进行实验；甲图中温度计的示数高,说明液体吸收的热量多,在燃料质量相同时,燃料放出的热量多,燃料的热值大,燃料全部燃烧完后
t t>
甲丙
这表明甲中液体a吸收的热量多,即燃料1的热值大,放出的热量多；燃料完全燃烧放出的热量,是通过温度计升高的示数来反应的。

(2)[4][5]如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示,由图可以看出,a液体的温度升高得较快,升高相同的温度时,b 液体需要加热的时间长,所以b液体吸收热量多,b的比热容大；质量相等的a、b两种液体,在吸收相同热量时,由于a的比热容小,则a温度升高的多。

(3)[6]因质量相等的a、b两种液体,在升高相同温度时,b吸热多,b的吸热能力强,比热容大,根据Q cmΔt
=,质量相同的a、b液体降低相同的温度,b放热多效果好；故
从a、b中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择b。

三．模拟演练
1．（2020年苏州市吴江区金家坝学校初三一模）为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。

用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值,并用钟表记录加热时间。

实验数据记录如下表。

①在实验过程中控制加热时间相同,通过比较___________来研究水和食用油吸热能力的差异。

②在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给___________加热更长的时间,此时水吸收的热量___________（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。

③通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,物质的这种特性用___________这个物理量来描述。

【答案】
升高的温度水大于比热容
【详解】
(1)[1]物理学中用比热容表示物体的吸热能力。

实验中用同样的酒精灯来给水和食用油加热,加热时间相同,酒精灯放出的热量相同,从表中可以看出水和食用油的质量相同,由
Q cmΔt
得,要比较水和食用油的吸热能力要比较温度的变化来研究。

(2)[2][3]从表中数据可以看出谁和食用油被加热时间相同时,水的温度变化比食用油小,因此要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间。

水和食用油用相同的酒精灯加热,水加热的时间更长,吸收的热量越多。

(3)[4]物理学中用比热容表示物体的吸热能力。

2．（2020年济宁市第十三中学初三二模）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热：
(1)两种液体吸收热量的多少可通过_____来比较。

(2)为保证用酒精灯的外焰加热,组装实验装置时的顺序为_____。

（选填“自下而上”或“自上而下”）
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知：质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,_____（选填“A”或“B”）升温较多；冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择_____（选填“A”或“B”）。

(4)A、B两种物质有一种为水,则另一种物质的比热容为_____J/（kg•℃）。

【答案】
加热时间自下而上 B A 2.1×103
【详解】
(1)[1]根据转换法,两种液体吸收热量的多少可通过加热时间来比较。

(2)[2]为保证用酒精灯的外焰加热,组装实验装置时的顺序为自下而上。

(3)[3]根据绘制的温度与时间的关系图像知,加热5分钟,A液体升高的温度为
30℃﹣10℃＝20℃
B液体升高的温度为
50℃﹣10℃＝40℃＞20℃
即在吸收相同热量时,B升温较多。

[4]根据Q＝cm△t,在质量和降低相同的温度时,A放热多,故冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择A。

(4)[5]A、B两种物质有一种为水,A比热容大,则A为水,根据△t＝Q
cm,在质量和
吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,故另一种液体的比热容
c＝20
40
℃
℃×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）
3．（2020年福建南平·初三月考）小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如下图所示：
(1)你认为探究“不同物质吸热升温的现象”应选用______组器材（选填“甲”、“乙”）；
(2)除了图中已经呈现的器材,还需要用到其它测量工具。

你认为两个实验都还要用到的其它测量工具是___________；仅甲组实验还需要的测量工具是_________；
(3)甲组实验是通过_______来反映物质吸收热量的多少,乙组是通过_______来反映燃料放出热量的多少。

【答案】
甲天平秒表加热时间水升高的温度
【详解】
(1)[1]研究不同物质吸热升温的现象应用不同的吸热物质,因此选甲组器材。

(2)[2]观察甲、乙两图,物质的质量都必须相等,因此还要用天平称量质量,即要用到相同的器材是天平。

[3]仅甲组实验还需要测量加热时间,所用工具是秒表。

(3)[4]甲组实验使用相同的酒精灯加热,相同时间放出的热量相同,通过加热时间的长短反映物质吸收热量的多少。

[5]乙组实验,水的质量相同,升高的温度越多,说明燃料放出热量越多,是通过水升高的温度来反映燃料放出热量的多少。

4．（2020年银川唐徕回民中学初三三模）小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。

(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应______(选填“相同”或“不同”)；
(2)实验中,用______(选填“通电时间”或“温度计示数的变化量”)间接反映液体吸收热量的多少；
(3)下表是某次的实验数据,液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中。

表中判断液体吸热能力的强弱的方法是：______。

分析可知,______(选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强。

(4)设质量为m的a液体中电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为∆t,若不计热量损失,则a液体的比热容为______(用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值______(选填“偏大”或“偏小”),原因是______。

(5)如果用图甲装置来探究电流产生的热量与电阻的关系,应对装置如何改进：______。

【答案】
相同通电时间 48 相同质量的不同物质吸收相同热量,比较两种物质的
温度变化量 b
2
I Rt
c
m t
=
∆偏大实际放出的热量并不能被液体完全吸收,
温度变化量t∆偏小分别在两个烧瓶中装入质量相同的煤油(或纯净水)并使两烧瓶中接入的两根电阻丝的阻值不同
【详解】
(1) [1]由于甲中两电阻丝串联,所以通过的电流相同,通电时间相同,为控制液体吸收相同的热量,由Q=I2Rt知道,实验中应选用的两根阻值相同的电阻丝。

(2)[2] 实验中,为控制液体吸收相同的热量,由Q=I2Rt知道,实验中应选用的两根阻值相同的电阻丝,所以用通电时间可以间接反映液体吸收热量的多少。

(3)[3]由图乙知道,温度计分度值为1℃,示数为48℃。

[4]表中判断液体吸热能力的强弱的方法是：相同质量的不同物质吸收相同热量,比较两种物质的温度变化量。

[5]分析表格中数据知道,加热相同时间,b升温小,故b液体的吸热能力较强。

(4)[6]根据电功的计算公式W=I2Rt,和液体吸收的热量Q cmΔt
=,可以推导出液
体的比热容为：
2
I Rt
c
m t
=
∆。

[7] [8]由于实际上放出的热量不能完全被液体吸收,所以,用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大。

(5)[9]如果用图甲装置来探究电流产生的热量与电阻的关系,应对装置如何改进是分别在两个烧瓶中装入质量相同的煤油(或纯净水)并使两烧瓶中接入的两根电阻丝的阻值不同。

5．（2020年江苏初三一模）探究物质的吸热能力,有两种方案：
方案A：相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化
方案B：相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量
(1)实验中,加热装置均使用规格相同的电加热器,将方案中的“吸收的热量”转换为_____,测出该物理量就能知道吸收热量的多少。

(2)下表是小明根据探究过程记录的实验数据。

①分析表中信息,小明采用的是方案_____（A/B）；
②换用不同物质多次探究可得出：等质量的不同物质_____时,吸收热量不同,如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液,由结论可知应选_____液体作发动机冷却液效果更好。

(3)另一组同学在加热时间相同时,质量相等的水和食用油相比,水温始终比油温升得快。

造成这种现象的原因可能是放入水中的电加热器的_____较大。

【答案】
加热时间 B 升高相同的温度甲电功率
【详解】
(1)[1]实验中,由于吸收的多少我们无法测量,所以通过转换法,将方案中的“吸收的热量”转换为加热时间,这样就可以用来比较吸收热量的关系了。

(2)[2][3]根据图表可知,小明使质量相同的两种液体升高相同的温度,甲的吸热时间更长,即吸收的热量更多,所以小明采用的是方案B,并且甲液体的吸热能力大于乙液体。

[4]发动机冷却液应该使用吸热能力强的液体,所以选用甲液体。

(3)[5]水的比热容大于油,质量相等的水和食用油加热相同的时间,应该是油升温
可知,应该是放入水中的电加热器的电功率较大,所以会在相同的更快,根据Q cmΔt
时间内,此电加热器会产生更多的热量,导致水升温更快。

6．某小组在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时,设计了如图甲所示装置,小组同学设计了以下实验步骤：
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．在相同的酒精灯中加入相同质量的酒精,
D.分别用相同的加热方式加热相同时间
E.用温度计分别测出水和煤油的末温。

实验中,小组同学小明记录实数据并制出了煤油的温度随时变化的图象如图乙,记录的实验数据如表所示：
(1)为完成实验,上述步骤中多余的是______,错误的步骤是______,应该怎么改正______；
(2)实验中记录加热时间的目的是什么_____？
(3)由图乙可知煤油的温度随时间变化的图象开始部分并不是直线,导致此现象的原因是什么____？为减小这种影响,请你写出一种改进方法______；
(4)步骤B和E是为了得出水和煤油的______；
(5)该实验采用了______法,下列探究过程中也采用了这一方法的是______。

A．探究通电螺线管的磁场是什么样的
B．探究平面镜成像的特点
C．探究影响压力作用效果的因素
【答案】C A 在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的水和煤油便于比较水和煤油吸收的热量除了煤油外还有烧杯等吸收热量可以将装置先预热或者加热一会儿后再计时升高的温度控制变量 C
【详解】
(1)[1][2][3]为了比较水和煤油吸热升温的特点,根据吸收热量的公式Q=cm△t知道,实验需要采用控制变量法,控制水和煤油的质量,所以,在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油是不合理的,即A错误；应当装入等质量的水和煤油；酒精灯中酒精的多少与本实验无关,故C是多余的。

(2)[4]酒精灯完全相同,说明相同时间提供的热量相同。

所以,记录加热时间的目的是：
比较物体吸收的热量的多少。

(3)[5][6]加热过程中,石棉网和烧杯会吸收热量,所以开始部分不是直线；为了减少这种影响,可以将装置先预热或者加热一会儿后再计时。

(4)[7]步骤B、E分别测量的是初温度和末温度,两次测量之差就是温度差；所以,步骤B和E是为了得出水和煤油的升高温。

(5)[8][9]根据题意知道,该实验采用了控制变量法；
A．探究通电螺线管的磁场采用的是转换法；
B．探究平面镜成像的特点实验应用了等效替代法；
C．探究影响压力作用效果的因素实验应用了控制变量法。

故选。

7.小华分别用如图所示的两个完全相同的电加热器给A、B两种液体加热,画出它们的温度随时间变化的图象,如图乙所示.
（1）如果A、B两种液体的质量相同,则________液体的比热容较大；
（2）如果A、B是同种液体,则________液体的质量较大。

【答案】B B
【解析】本题是探究物质吸热能力的一道题,由图像可知,用相同的电加热器给质量和初温完全相同的A、B两种液体加热,升高相同的温度,B用的时间长,吸收的热量多,说明B的比热容较大；如果A、B是同种液体,升高相同的温度,B用的时间长,吸收的热量多,则说明B 的质量大。

14。