《2025年能力素养与学力提升九年级物理上册苏科版》

17. “卡路里”简称“卡”，是热量的另一个单位，常用于营养计量中。“卡”是这样规定的：1卡等于在标准大气压下，$1g$水温度升高$1^{\circ}C$吸收的热量。那么1卡等于4.2$J$。若一个中学生参加一次跑操，身体消耗的能量约$8.4 × 10^{6}J$，相当于消耗$2× 10^{6}$卡能量，相当于$2× 10^{3}$$kg$水温度降低$1^{\circ}C$放出的热量。[$c_{水} = 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot ^{\circ}C)$]

答案： 1. 首先求$1$卡等于多少焦耳：
根据热量公式$Q = cm\Delta t$，已知$m = 1g=1×10^{-3}kg$，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$\Delta t = 1^{\circ}C$。
则$Q = c_{水}m\Delta t$，代入数据可得：$Q = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×1×10^{-3}kg×1^{\circ}C=4.2J$，所以$1$卡$ = 4.2J$。
2. 然后求$8.4×10^{6}J$相当于多少卡：
设相当于$n$卡，因为$1$卡$ = 4.2J$，则$n=\frac{8.4×10^{6}J}{4.2J/卡}=2×10^{6}$卡。
3. 最后求相当于多少千克水温度降低$1^{\circ}C$放出的热量：
由$Q = c_{水}m\Delta t$，可得$m=\frac{Q}{c_{水}\Delta t}$。
已知$Q = 8.4×10^{6}J$，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$\Delta t = 1^{\circ}C$。
代入数据：$m=\frac{8.4×10^{6}J}{4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×1^{\circ}C}=2000kg$。
故答案依次为：$4.2$；$2×10^6$；$2×10^3$。

18. 小明在探究“比较不同物质吸热情况”的实验中，采用了如图a所示的实验装置。
图a
图b（第18题）
（1）小明在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的甲、乙两种液体。用规格相同的电加热器加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同时间读取一次温度，并记录在表格内。为了完成该实验，除天平和温度计外，还需要一个测量工具是秒表。
（2）分析表格可知，两温度计示数都升高到$42^{\circ}C$时，甲增加的内能＜（选填“＞”“=”或“＜”）乙增加的内能；若使甲、乙升高相同的温度，则吸收更多热量的是甲液体。
（3）图b中①是乙加热时温度随时间变化的图线，如果将初温相同的乙物质质量增加到原来的2倍，不考虑热损失，用相同的加热器加热，再绘制出一条温度随时间变化的图线，则为图b中的③（选填“①”“②”或“③”）。

答案： （1）质量 秒表 （2）$＜$ 甲液体 （3）③

19. 质量为$1kg$的铝壶中装有$500g$、$10^{\circ}C$的水，给壶加热，使水温度升高到$100^{\circ}C$，需要吸收多少热量?[$c_{水} = 4.2 × 10^{3}J/(kg \cdot ^{\circ}C)$，$c_{铝} = 0.88 × 10^{3}J/(kg \cdot ^{\circ}C)$]

答案： 已知：$m_{铝}=1kg$，$m_{水}=500g=0.5kg$，$t_{0}=10^{\circ}C$，$t=100^{\circ}C$，$c_{水}=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，$c_{铝}=0.88×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$
求：$Q_{总}$
解：$\Delta t=t-t_{0}=100^{\circ}C - 10^{\circ}C=90^{\circ}C$
$Q_{水}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×0.5kg×90^{\circ}C=1.89×10^{5}J$
$Q_{铝}=c_{铝}m_{铝}\Delta t=0.88×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)×1kg×90^{\circ}C=7.92×10^{4}J$
$Q_{总}=Q_{水}+Q_{铝}=1.89×10^{5}J + 7.92×10^{4}J=2.682×10^{5}J$
答：需要吸收的热量为$2.682×10^{5}J$。