人教版九年级物理全一册教案 13.《比热容》教学设计

《比热容》教学设计
江苏南京29中致远校区殷发金
一、教学目标
（一）知识与技能
1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。

2．会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。

3．会进行物体吸热、放热的简单计算。

（二）过程与方法
通过实验探究，建立比热容的概念。

（三）情感态度和价值观
利用比热容的知识解释简单的自然现象，加强物理与生活的联系，有利用物理知识解释生活现象的意识。

二、教学重难点
本节包括“比热容”和“热量的计算”两部分内容，根据实际生活经验，海边的沙子和海水在太阳的照射下，它们的温度不同，从而提出不同物质，质量相同时，吸收相同热量升高温度不同的研究问题。

通过实验引出比热容的概念，单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量就叫比热容，它反映了不同物质的一种物理属性，它可用于解释生活中吸热升温的一些现象。

本节内容结合生活实际，从分析物理事实到抽象出这个概念，再提升到理解这个概念的内涵，其思维能力的要求是很高的，所以比热容概念和应用是本节教学的一个重点，同时也是难点。

为了加深对比热容概念的理解，可以根据比热容的定义写出比热容的计算式，比热容本身也是利用了比值定义法，可以利用前面学过的密度等概念，类比得出计算
式，利用及其公式变形进行计算也是本节的一个重点。

重点：比热容概念和应用，以及热量的计算。

难点：比热容概念的建立。

三、教学策略
比热容概念的建立是本节的重点和难点，结合生活经验，如海边的沙子和海水中午时的温度不同，提出问题，不同物质在其他条件相同时，吸热温度变化可能不同。

再通过实验来验证，做好实验是关键，质量相等的水和食用油吸收相同热量，升高的温度不同，相反如果质量相等的水和食用油升高相同温度，吸收热量也不等。

根据实验得出比热容的定义，根据定义还可以写出比热容的计算式，根据计算式得出比热容的单位。

通过阅读不同物质的比热容表，了解比热容是物质的一种物理属性，与密度、熔点等相似，它的大小与物体的质量、温度等因素无关。

为了进一步加深对比热容的理解，可以利用比热容的知识解释生活中的一些现象，以及利用Q=cmΔt进行一些简单计算。

四、教学资源准备
多媒体课件、天平、规格相同的电加热器、温度计、水、食用油、烧杯。

五、教学过程
教学环节教师活动学生活动设计意图
创设情景（5分钟）播放视频：高温路面煎鸡蛋。

在太阳的照射下，路面的温度高
得可以煎鸡蛋，那么同样在太阳
照射下的海水，也那么烫人吗？
学生观看视频，结合生活经验
得出太阳照射下的水泥地面
和海水温度不同。

创造课堂情
景，激发学生
的兴趣和求知
欲。

引入新课（5分钟）投影图片：夏日的海滩。

白天海滩上的沙子热得烫脚，而
海水非常凉爽；傍晚太阳西落，
沙子很快凉了下来，而海水却仍
然暖暖的。

同样的日照条件，为
什么沙子和海水的温度不一
样？
学生思考提出的问题，可能与
沙子和海水这两种物质的性
质有关。

结合情境，提
出问题，引入
新课。

新课内容（25分钟）比较不同物质吸热的情况
家中要烧开水，烧水时间可能与
哪些因素有关？
水吸收热量多少与加热器、水的
质量、水的温度变化等因素有
关。

如果要研究海水和沙子这两
种物质吸收热量温度变化的情
况，应如何设计实验？
相同规格的加热器每秒放出的
热量是一定的，所以实验中用相
同的加热器有什么好处？
为了使物体均匀吸热，实验中我
们利用食用油代替沙子进行实
验。

如何比较质量相等的水和食用
油的吸热情况？
还有其他方法进行比较吗？
根据其中一种方法设计实验数
据记录表格。

实验步骤：（学生分为两组，每
组采用一种方法进行实验）
1．用天平取质量相等的水和食
用油，利用温度计测出它们的初
始温度。

2．把完全相同的电加热器浸没
于液体中，同时接通电源，对水
和食用油加热（加热相同时间或
观察温度计示数升高相同数
值）。

3．停止加热，记录实验数据（相
同时间内，温度计上升的示数；
或升高相同温度的加热时间）。

4．把数据填入表格中进行数据
处理。

画出吸热升温与加热时间的关
系图像。

根据图像你能判断出哪
学生结合实际经验回答：
烧水时间与水的质量、火力的
大小、水的初温等因素有关。

学生讨论，实验中要控制水和
沙子的质量相等，加热器要相
等。

利用相同的加热器的好处是
可以通过加热时间的长短来
判断物体吸收热量的多少。

学生讨论：
使水和食用油升高相同温度，
比较加热时间长短，即吸收热
量的多少。

加热相同时间，即吸收相等热
量，比较升高的温度。

物质水食用
油
质量
m/kg
初温
t0/℃
末温
t1/℃
（t1-t0）
/℃
吸收的
热量（加
热时间）
两个实验小组，分别采用两种
方法中一种进行比较。

结合图像反映水和食用油吸
结合烧水的生
活实际，提醒
学生在设计实
验时要注意控
制变量的思
想。

培养学生多种
方法解决问题
的能力。

培养对比的物
理方法。

培养学生的抽
象思维的能
力。

个吸热能力更强？
分析论证：质量相等的不同物质吸收相等热量后，升高的温度是否相同？质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量是否相等？
如果使用其他物质进行实验，也可以观察到类似的现象。

结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。

为了比较各种物质的这种性质上的不同，引入比热容的概念。

热情况，得出水吸热能力更强
的结论。

两组实验小组交流实验数据，
并进行分析。

1．质量相等的水和食用油，
吸收相等的热量，水升高的温
度比食用低。

2．质量相等的水和食用油，
升高相等的温度，水吸收的热
量多。

培养学生利用
图像的方法直
观地看出物理
量间的关系。

培养学生的实
验分析能力。

比热容
利用比热容来表示质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收
热量不同的性质。

在比较时要让质量相等，温度升高也相等，质量取1kg，温度都升高1℃，比较起来最为方便。

你能尝试给比热容下定义吗？可以借鉴密度的定义方法。

比热容也可以描述成单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量。

比热容用符号c表示，你能根据比热容的定义写出计算式吗？请说出公式中各符号表示的物理量及单位。

比热容的单位就可以使用这些物理的单位组成起来，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。

阅读课本中常见的一些物质的比热容。

结合比热容表，说说你对物质比热容的认识。

投影比热容概念辨析的例题。

强调比热容是物质的一种物理属性，它的大小与物体吸收热量、质量和温度变化无关，
只是比热容的计学生尝试给比热容下定义。

一定质量的某物质，在温度升
高时吸收的热量与它的质量
和升高的温度乘积之比。

学生自己在草稿纸上试着写。

Q吸表示吸收的热量，单位是
焦耳（J），
m表示质量，单位是千克
（kg），
t1表示末温，单位是℃，
t0表示初温，单位是℃。

学生读出几种常见的物质的
比热容，熟悉比热容的单位。

学生交流通过阅读比热容表
获得的一些信息。

1．比热容是反映物质自身性
质的物理量，不同物质，比热
容一般不同。

2．同种物质的不同状态，比
热容不同。

3．水的比热容比一般的物质
比热容都要大。

利用类比的方
法，引导学生
使用比值定义
法给比热容下
定义。

培养学生分析
问题的能力。

培养学生归纳
总结的能力。

利用物理知识
解决实际问
题。

算式。

学生练习，巩固比热容的概
念。

比热容的应用
质量相同的不同物质，可吸收或
放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小。

因此，比热容大的物质对调节温度有很好的作用。

解释：1．同样的日照条件下，为什么中午的沙子比海水的温度要高？
2．我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，你能解释其中的原因吗？
想想议议：我国北方房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。

用水作为输运动能量的介质有什么好处？生活中、各种产业中，还有没有用水来加热或散热的情况？学生讨论，交流。

由一些物质的比热容表可知，
水的比热容比沙子大得多，质
量相同的水和沙子，如果吸收
的热量相同，水的温度上升的
比沙子小得多，所以中午的沙
子温度比海水温度高。

学生利用比热容的知识解释
此现象。

学生讨论，交流。

水的比热容大，质量一定的水
和其他介质相比，升高或降低
相同的温度，水吸收或放出的
热量较多，可以提高热传递的
效率。

实际生活中利用水的比热容
大的还有汽车用水作为冷却
液、冬天用热水袋取暖等。

利用比热容解
释实例加深对
比热容的理
解，使抽象的
理论具体化。

利用生活实例
提高学生的学
习兴趣。

热量的计算
比热容在数值上等于单位质量的某物质温度每升高1℃所吸收的热量。

水的比热容是 4.2×103J/（kg·℃），它表示什么意思？
口答：
2kg的水温度升高1 ℃需要吸收多少热量？
1kg的水温度升高2 ℃需要吸收多少热量？
质量为m的水温度升高1 ℃需要吸收多少热量？
质量为m的水温度升高△t需要吸收多少热量？
质量为m的某种物质（比热容为c）温度升高△t需要吸收多少热根据比热容的定义来叙述水
的比热容的物理意义：表示质
量为1kg的水温度每升高1℃
所吸收的热量为4.2×103J。

学生口答
2×4.2×103J
4.2×103×2J
m×4.2×103J
m×4.2×103J×△t
m×c×△t
结合比热容的
物理意义，利
用算术的思想
推导出比热容
的计算公式。

量？
小结：物体的质量为m，比热容为c，温度变化值为△t，物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q=cm△t。

例：一个水壶装满质量为4kg，温度为20℃的水，要将水烧开（1标准大气压），水需要吸收多少热量？
在利用Q=cm△t进行计算时要注意：
1．各个物理量的单位。

质量单位用千克（kg），温度单位用℃。

2．△t是温度的变化值，既不是初温也不是末温，注意区分温度“升高到”和“升高了”。

3．物体吸热升温和放热降温的计算公式相同，注意温度的变化。

4．还可以利用公式变形计算
质量：；
比热容：；
温度变化：。

应用：
1．质量为2kg的某金属块，温度从30℃升高到80℃需要吸收的热量是4.6×104J，则此金属块的比热容是多大？
2．一冰块温度从-20℃升高到-10℃，吸收的热量为4.2×103J 的热量，求此冰块的质量。

[c冰＝2.1×103J/（kg·℃）]
3．质量为2kg的水，温度为25℃，吸收6.3×104J的热量，温度升高到多少？学生利用热量的计算公式进
行计算。

学生练习，计算比热容、质量
和温度变化，熟悉Q=cm△t
的应用。

练习使用热量
的计算公式进
行简单计算。

通过公式变形
加深对比热容
的理解。

利用热量的计
算公式进行简
单变形计算，
提高物理应用
能力。

讨论：
1．在测量少量水的温度时，从比热容的角度来分析为什么选用测温液体为水银的温度计，而不选用测温液体为水的温度计？
2．有同学说：夏天的中午，海水的温度比沙子的温度低，是因为海水蒸发吸热，使海水的温度低于沙子的温度的。

请谈谈你的看法。

学生讨论分析。

温度计测温度是利用了液体
热胀冷缩的原理，通过热传递
使测温液体与被测物体的温
度相同。

水的比热容比水银大
得多，质量相等的水和水银温
度变化相同时，水吸收的热量
也比水银大得多，对被测物体
的温度影响较大。

学生讨论。

可以采用反证法，如果该同学
的说法是正确的，则到了晚
上，海水也会蒸发吸热，使海
水的温度低于沙子的温度，这
与事实不符，所以白天海水温
度低并不是由于海水蒸发吸
热造成的。

培养学生合作
学习的能力。

培养学生知识
应用的能力。

总结（5分
钟）课堂小结：
1．通过这节课你学到了什么？
2．什么是比热容，它的单位是
什么？怎么读？
3．水的比热容大在实际中有哪
些应用？
4．热量的计算公式。

学生梳理本节课知识内容。

1．本节内容主要有两部分：
比热容和热量的计算。

2．比热容是某物质在温度升
高时吸收的热量与它的质量
和升高的温度乘积之比。

它的
单位是“J/（kg·℃）”，读作
“焦每千克摄氏度”
3．水的比热容较大主要用于
散热或传递热量。

4．热量的计算公式：Q=cm
△t。

培养学生总结
归纳的能力。

作业布置1．完成《动手动脑学物理》第3～
5题。

2．课后调查“海陆风的形成原
因”。

按要求完成书面作业。

海陆风的形成就是由于海水
和陆地的比热容大小不同造
成的。

白天吹“海风”：由于陆地土
壤比热容比海水比热容小得
多，白天在太阳照射时，海洋
升温较少，海洋表面的温度低
于陆地表面。

海洋表面的气压
高于陆地表面的气压，在气压
差的作用下，形成了从海洋向
陆地的空气流动，这就是海
风。

知识巩固。

培养学生自觉
查资料的意
识，提高物理
知识的应用能
力。

晚上吹的“陆风”形成原理与此相似。