《2025年优佳学案（云南）九年级物理全一册人教版》

[变式](2025昭通阶段练习)
在物理学中,热量的单位有两种,一种是国际单位焦耳,简称“焦”,符号J；另一种是“卡路里”,简称“卡”,符号cal,这个单位被广泛使用于营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在标准大气压下,将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量为1卡。
(1)1卡合多少焦耳？
(2)小明每天健步走消耗的能量约$6.3×10^{5}J,$相当于消耗能量多少卡？
(3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收的热量,可使质量为60kg的运动员体温下降0.1℃,求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水,可认为人的比热容和水的比热容相等,水的比热容为$4.2×10^{3}J/(kg·℃)]$

答案：
(1)由题意可知，$1$卡是在标准大气压下，将$1$克水温度升高$1$摄氏度所需要吸收的热量。
根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$（其中$c$为比热容，$m$为质量，$\Delta t$为温度变化量），水的比热容$c = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)=4.2J/(g\cdot^{\circ}C)$，$m = 1g$，$\Delta t = 1^{\circ}C$，则$Q = cm\Delta t=4.2×1×1 = 4.2J$，所以$1$卡合$4.2$焦耳。
(2)已知$1$卡$ = 4.2J$，小明每天健步走消耗的能量约$6.3×10^{5}J$，则相当于消耗的卡路里数为：$n=\frac{6.3×10^{5}}{4.2}=1.5×10^{5}$（卡）
(3)已知运动员质量$m = 60kg$，体温下降$\Delta t = 0.1^{\circ}C$，水的比热容$c = 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$，根据热量计算公式$Q = cm\Delta t$，可得汗水蒸发吸收的热量为：
$Q = cm\Delta t=4.2×10^{3}×60×0.1 = 2.52×10^{4}J$。
综上，答案依次为：
(1)$4.2$焦耳；
(2)$1.5×10^{5}$卡；
(3)$2.52×10^{4}J$。

1. (2024 武汉)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是(B)。
A.汽车发动机用水作为冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适宜居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度

答案： B

2. (2025 云南下关一中期中)甲、乙两个金属球的质量之比为 $1:3$,吸收相同的热量后,它们升高的温度之比是 $2:3$,那么它们的比热容之比 $c_{甲}:c_{乙}$ 等于(D)。
A.$1:2$
B.$2:1$
C.$2:9$
D.$9:2$

答案： D

3. 小天用电热水壶将质量为 $1$ kg、初温为 $20^{\circ}C$的水加热至 $70^{\circ}C$,在这个过程中,下列分析正确的是(A)。$[c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)]$
A.水吸收的热量为 $2.1×10^{5}$ J
B.电热水壶消耗的电能全部转化为水具有的热量
C.水的温度升高,它的热量减小
D.水的温度升高,它的比热容变大

答案： A

4. (2024 湖北)如图甲,利用相同规格的加热器加热等质量的 a、b 两种液体,得到温度随时间变化的图像如图乙。分析图像可知(C)。

A.相同时间内 a 中加热器产生的热量比 b 中的多
B.a 和 b 的吸热能力都随着温度的升高不断增大
C.升高相同温度 a 所用时间比 b 少,a 的吸热能力比 b 弱
D.相同时间内 a 升高的温度比 b 多,a 的吸热能力比 b 强
]

答案： C

5. (多选)(2025 曲靖阶段练习)质量均为 $0.5$ kg 的水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,它们的温度随时间变化的关系如图所示。已知水的比热容 $c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$,$c_{水}＞c_{液}$。下列说法中正确的是(AD)。

A.甲物质是水
B.$0\sim12$ min 乙温度降低了 $20^{\circ}C$
C.$0\sim12$ min 甲放出了 $8.4×10^{4}$ J 的热量
D.乙物质的比热容为 $2.1×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)$
]

答案： AD