《2025年三维数字课堂九年级物理上册人教版》

10. 如图 13 - 1 - 7 甲所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。

(1) 加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过 加热时间(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的。
(2) 关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是 C(选填字母)。
A. 采用相同的加热方法
B. 使用相同的烧杯
C. 烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
(3) 某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据画出了两种液体的温度随时间变化的图像(如图 13 - 1 - 7 乙所示)。
① 根据图像,给水和煤油加热相同的时间时,煤油 升高的温度高一些；要使水和煤油升高相同的温度,应给 水 加热更长的时间,这说明 水 的比热容大。
② 已知水的比热容是 $ 4.2×10^3 $ J/(kg·°C),则煤油的比热容是 $2.1× 10^{3}$ J/(kg·°C)。

答案：
(1)加热时间
(2)C
(3)①煤油 水 水 ②$2.1× 10^{3}$ 点拨:
(1)用相同的酒精灯加热相同的时间,酒精灯放出的热量就是相等的,水和煤油吸收的热量也就是相等的,水和煤油吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(2)要“比较水和煤油吸热升温特点”,就要采用控制变量法,控制热源(酒精灯火焰的大小、与烧杯底的距离)、盛装液体的容器相同和液体质量一定;因为水和煤油的密度是不同的,体积相同时,质量是不同的。由以上分析知,C错误,符合题意。
(3)①由题图知,给水和煤油加热相同的时间时,煤油升高的温度高一些。要使水和煤油升高相同的温度,应给水加热更长的时间,这说明水的比热容大。②由题图知,相同质量的水和煤油加热相同的时间,即吸收相同的热量,煤油升高温度是水升高温度的2倍,由$c_{煤油}m_{煤油}\Delta t_{煤油}=c_{水}m_{水}\Delta t_{水}$,得$c_{煤油}=\frac{c_{水}m_{水}\Delta t_{水}}{m_{煤油}\Delta t_{煤油}}=\frac{1}{2}c_{水}=2.1× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)$。

11. 如图 13 - 1 - 8 所示是质量为 100 g 的某物质温度随加热时间的变化图像,前 10 min 它吸收的热量是 $ 7.2×10^3 $ J,求该物质的比热容。

答案： 解:由图像,可知该物质10 min升高的温度$\Delta t=50\ ^{\circ}C-20\ ^{\circ}C=30\ ^{\circ}C$,该物质的质量$m=100\ g=0.1\ kg$,由$Q_{吸}=cm\Delta t$,得该物质的比热容$c=\frac{Q_{吸}}{m\Delta t}=\frac{7.2× 10^{3}\ J}{0.1\ kg×30\ ^{\circ}C}=2.4× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)$。

12. 有一根烧红的铁钉,温度是 800°C,质量是 1.5 g,将它投入某种液体中,该液体的初温是 10°C,质量是 26 g,液体的温度达到 20°C 后不再升高。不考虑周围环境的影响和热损失,铁的比热容为 $ 0.46×10^3 $ J/(kg·°C)。计算：
(1) 铁钉放出的热量；
(2) 该液体的比热容。

答案： 解:
(1)铁钉放出的热量$Q_{放}=cm(t_{0}-t)=0.46× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×1.5× 10^{-3}\ kg×(800\ ^{\circ}C-20\ ^{\circ}C)=538.2\ J$。
(2)由题知$Q_{吸}=Q_{放}=538.2\ J$,因为$Q_{吸}=c_{液}m_{液}\Delta t'$,所以$c_{液}=\frac{Q_{吸}}{m_{液}(t-t_{0}')}=\frac{538.2\ J}{26× 10^{-3}\ kg×(20\ ^{\circ}C-10\ ^{\circ}C)}=2.07× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)$。