資源簡介

(共42張PPT)
13.1.2比熱容
第十三章 內能
人教版2024版物理九年級全冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
13.1.2 比熱容的應用 熱量的計算 教案
一、教學目標
（一）知識與技能目標
能夠熟練運用比熱容知識，準確解釋生活中各類復雜的熱現象，并清晰闡述其原理。
精準掌握熱量計算公式 Q = cmΔt，能夠根據不同情境靈活運用公式，正確完成熱量相關的復雜計算，包括涉及多種物質、多個物理過程的熱量計算問題。
深刻理解熱量計算在熱傳遞、物態變化等物理過程中的應用，熟練掌握相關計算方法和技巧。
（二）過程與方法目標
通過分析生活中比熱容應用的實例，顯著提升學生運用物理知識解釋實際現象的能力，強化學生從現象到本質的分析思維。
在解決熱量計算問題的過程中，有效培養學生的邏輯推理能力和數學運算能力，提高學生綜合運用物理知識和數學工具解決問題的能力。
通過小組合作探究復雜的熱量計算問題，有力增強學生的團隊協作能力和溝通交流能力，同時鍛煉學生的問題解決能力和創新思維能力。
（三）情感態度與價值觀目標
進一步激發學生對物理學科的熱愛之情，充分調動學生主動探索物理知識在生活中應用的積極性和主動性。
引導學生體會物理知識在生活中的廣泛應用價值，增強學生對物理學科的認同感和學習自信心，培養學生用科學知識改善生活的意識。
通過解決實際的熱量計算問題，讓學生感受到成功的喜悅，激發學生學習物理的內在動力，培養學生嚴謹認真、勇于探索的科學態度。
二、教學重難點
（一）教學重點
熟練運用比熱容知識解釋生活中常見的熱現象，如海陸風的形成、用水冷卻發動機等現象背后的物理原理。
熟練掌握熱量計算公式 Q = cmΔt 的運用，能夠準確分析題目中的已知條件和未知量，正確選擇公式進行熱量計算。
掌握熱量計算在實際問題中的應用方法，包括熱平衡問題、物態變化中熱量計算等復雜問題的解題思路和方法。
（二）教學難點
深入理解比熱容特性在不同情境下的體現，能夠準確區分比熱容與其他物理量的關系，避免概念混淆。
靈活運用熱量計算公式解決復雜的實際問題，如涉及多種物質混合、熱傳遞過程中有能量損失等情況下的熱量計算，正確分析物理過程，建立清晰的解題思路。
引導學生將生活中的實際問題轉化為物理模型，運用物理知識進行分析和計算，培養學生的抽象思維能力和知識遷移能力。
三、教學方法
講授法、案例分析法、小組合作探究法、練習鞏固法
四、教學過程
（一）復習導入（5 分鐘）
提問回顧：通過提問的方式，引導學生回顧上節課所學的熱量和比熱容的概念、單位、熱量計算公式 Q = cmΔt 等重點知識。例如：“什么是比熱容？它的單位是什么？熱量計算公式中各個物理量的含義是什么？” 隨機抽取學生回答，了解學生對舊知識的掌握情況。
生活現象引入：展示一些與比熱容應用相關的生活圖片或視頻，如海邊的風景、汽車發動機冷卻系統等，提問學生：“為什么海邊的晝夜溫差比內陸小？汽車發動機為什么用水來冷卻？” 引發學生的思考，從而自然地引入本節課的主題 —— 比熱容的應用和熱量的計算。
（二）新課講授
比熱容的應用（15 分鐘）
海陸風的形成：展示海陸風形成的示意圖，結合比熱容知識，詳細講解海陸風形成的原理。白天，陸地和海水吸收相同的熱量，由于陸地的比熱容比海水小，根據 Q = cmΔt，在質量 m 和吸收熱量 Q 相同的情況下，比熱容 c 越小，溫度變化量 Δt 越大，所以陸地升溫比海水快，近地面空氣從海洋流向陸地，形成海風；夜晚，陸地和海水放出相同的熱量，陸地降溫比海水快，近地面空氣從陸地流向海洋，形成陸風。引導學生結合公式進行分析和理解，加深對知識點的印象。
用水冷卻發動機：以汽車發動機為例，講解用水作為冷卻劑的原因。發動機工作時會產生大量的熱量，需要及時冷卻。水的比熱容較大，在升高相同溫度時，根據 Q = cmΔt，質量 m 相同的水比其他物質能夠吸收更多的熱量，從而有效地帶走發動機產生的熱量，起到良好的冷卻效果。組織學生進行小組討論，讓學生分享自己對這一應用的理解，并舉例說明生活中其他利用水比熱容大的實例，如熱水袋用水作為傳熱介質等，進一步拓展學生的思維。
其他應用實例：展示更多比熱容應用的實例，如城市修建人工湖調節氣溫、暖氣片中用水作為傳熱介質等，引導學生自主分析這些現象中比熱容的作用原理，培養學生運用所學知識解釋實際現象的能力。
熱量的計算（20 分鐘）
基礎計算講解：通過一道簡單的熱量計算例題，如 “質量為 2kg 的水，溫度從 20℃升高到 60℃，吸收的熱量是多少？” 詳細講解熱量計算的步驟和方法。首先引導學生明確題目中已知的物理量：m = 2kg，c 水 = 4.2×10 J/(kg ℃)，Δt = 60℃ - 20℃ = 40℃，然后代入公式 Q = cmΔt 進行計算，強調計算過程中的單位換算和書寫規范。通過這道例題，讓學生熟悉熱量計算的基本思路和方法。
復雜計算分析：給出一道復雜的熱量計算例題，如 “將質量為 0.5kg、溫度為 20℃的鐵塊放入質量為 1kg、溫度為 80℃的水中，不計熱量損失，求混合后的共同溫度。” 引導學生分析題目中的物理過程，明確這是一個熱傳遞過程，高溫的水放出熱量，低溫的鐵塊吸收熱量，直到兩者溫度相同。設混合后的共同溫度為 t，根據熱平衡方程 Q 吸 = Q 放，列出等式 c 鐵 m 鐵 (t - t 鐵) = c 水 m 水 (t 水 - t)，代入已知數據進行求解。在講解過程中，重點引導學生理解熱平衡方程的建立原理，以及如何分析和處理多個物理量之間的關系，培養學生解決復雜問題的能力。
小組合作探究：將學生分成小組，每組發放幾道不同類型的熱量計算練習題，包括涉及物態變化（如冰熔化成水吸收熱量的計算）、多種物質混合等復雜情況的題目。讓學生在小組內合作討論，共同完成計算任務。教師巡視各小組的討論情況，及時給予指導和幫助，解答學生的疑問。討論結束后，每組選派代表上臺展示解題過程和結果，其他小組進行評價和補充，通過這種方式加深學生對熱量計算方法的理解和掌握，同時培養學生的團隊合作精神和表達能力。
（三）課堂小結（5 分鐘）
與學生一起回顧本節課的主要內容，包括比熱容在生活中的應用實例及原理，熱量計算的方法和步驟，特別是熱平衡方程的應用。
強調本節課的重點和難點，提醒學生在運用比熱容知識解釋現象和進行熱量計算時需要注意的問題，如單位的統一、物理過程的分析等，幫助學生梳理知識脈絡，強化記憶。
（四）課堂練習（10 分鐘）
發放課堂練習題，題目涵蓋比熱容應用的現象解釋和不同類型的熱量計算問題，難度由淺入深，逐步提高。讓學生在規定時間內獨立完成練習，教師巡視學生的做題情況，及時發現學生存在的問題。
練習結束后，選取部分學生的答案進行展示和講解，針對學生普遍存在的問題進行重點分析和講解，強調解題的關鍵思路和易錯點，幫助學生鞏固所學知識，提高解題能力。
（五）布置作業（課后完成）
書面作業：布置課本上相關的習題，以及一些綜合性較強的熱量計算練習題，要求學生認真完成，書寫規范，詳細寫出解題過程。通過作業進一步鞏固學生對本節課知識的掌握，提高學生運用知識解決實際問題的能力。
實踐探究作業：讓學生調查生活中還有哪些利用比熱容知識的實例，并嘗試用所學知識進行詳細的分析和解釋，寫成一篇小報告。通過實踐探究作業，培養學生觀察生活、發現問題、解決問題的能力，同時加深學生對物理知識與生活聯系的認識。
五、教學資源
多媒體課件（包含海陸風形成動畫、汽車發動機冷卻系統圖片、熱量計算例題講解等內容）
教材、輔導資料
課堂練習題和課后作業題
六、教學反思
在教學過程中，要關注學生對復雜熱量計算問題的理解和掌握程度，及時發現學生在解題思路和計算過程中存在的問題，調整教學策略。對于比熱容應用的講解，要引導學生深入分析現象背后的物理原理，避免只停留在表面。通過課堂練習和作業反饋，了解學生的學習效果，針對學生的薄弱環節進行有針對性的輔導和強化訓練，不斷提高教學質量，幫助學生更好地掌握比熱容的應用和熱量計算的知識與技能。
這份教案圍繞知識應用與計算展開，注重提升學生實踐能力。你若覺得某些部分的講解深度、練習難度不合適，可隨時告知我調整。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓練
7
中考考法
8
小結梳理
學習目錄
1
復習引入
2
新知講解
3
典例講解
學習目標
第3節 比熱容
1. 理解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種特性。
2. 通過比熱容的實驗，體會控制變量的方法在實驗中的作用。
3. 嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象，感受物理知識與生活
的密切聯系。
4. 會進行簡單的吸、放熱計算。
同樣的日照條件，海水的溫度和沙灘不一樣。這是為什么呢？
1．比較相同物質吸收熱量的多少
（1）燒開一壺水與燒開半壺水誰需要的熱量多？
一壺水
升高的溫度相同時，質量大的需要的熱量多。
（2）把一壺水燒成溫水與燒成開水，誰需要的熱量多
質量相同時，升高溫度高的需要的熱量多。
燒成開水
結論：物質吸收熱量的多少與質量及升高的溫度有關。
2．探究不同物質吸收熱量的多少
等質量的水和食用油升高相同的溫度所需要吸收的熱量一樣多嗎？
①質量相同、升高溫度相同，
加熱時間長的吸收熱量多，吸熱能力強。
②質量相同、加熱時間相同，
溫度升高低的，吸熱能力強。
加熱時間反映吸收熱
量的多少——轉換法。
控制變量法
物質 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 溫差/℃ 加熱時間/min
水
食用油
實驗器材
相同燒杯、溫度計、天平、電加熱器各兩個，水、油、電源、鐘表。
數據表格
400
400
物質 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 溫差/℃ 加熱時/min
水 400 22℃ 3
食用油 400 22℃ 1.3
質量相同的水和食用油升高相同溫度，
水吸收的熱量更多，吸熱能力強。
收集數據
分析與論證
等質量的水和沙子升高相同的溫度所需要吸收的熱量一樣多嗎？
物質 質量/g 初溫/℃ 末溫/℃ 溫差/℃ 加熱時間/min
沙子 相同 20 40 20 2
水 相同 20 32 12 2
質量相同的水和沙子吸收相同的熱量，
水升高的溫度低，吸熱能力強。
如若水的溫度也要升高20℃，就還需要繼續
加熱，也就是需要更多的熱量。
收集數據
分析與論證
等質量的不同物質，升高相同溫度，需要的加熱時間不同，加熱時間長的需要吸收的熱量多，吸熱能力強。而這種吸收熱量的差異，是由它們的種類決定的。
實驗結果
小結
1.等質量的不同物質，升高相同溫度，
加熱時間長的需要吸收的熱量多，吸熱能力強。
2.等質量的不同物質，吸收相同熱量，
升高溫度低的，吸熱能力強。
概念：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的
質量和升高的溫度乘積之比，叫做這種物質的比熱容。
符號：c。
定義式 ： 。
單位：焦/(千克 · 攝氏度)，符號是J/(kg · ℃)。
意義：表示物體吸熱能力的物理量。
比熱容是物質的屬性之一，它僅與物質的種類和狀態有關。
c=
水的比熱容： c 水= 4.2×103 J/(kg · ℃)。
色拉油的比熱容： c 油= 1.97×103 J/(kg·℃)。
比熱容的物理意義：
1 kg色拉油溫度升高或降低1 ℃，吸收或放出的熱量是1.97×103 J。
1 kg水溫度升高或降低1 ℃，吸收或放出的熱量是4.2×103 J。
查書上的比熱容表
1.哪種物質的比熱容最大？它為多少 其意義？
2.同種物質在不同狀態下的比熱容相同嗎？
3.液體的比熱容都比固體的比熱容大嗎？
4.“不同物質的比熱容一定不同”這句話對嗎？
關于比熱容，下列說法正確的是（ ）
A．溫度越高，比熱容越大
B．物質放熱越多，比熱容越大
C．物質的質量越大，比熱容越小
D．物質的比熱容與質量和溫度無關
【例1】
D
小結
1.比熱容越大，吸熱能力越強，比熱容越小，吸熱能力越弱。
2.比熱容是物體本身的一種性質，與質量和溫度無關。
【想一想】為什么海水和沙子在同一時刻的溫度不一樣？
因為海水與沙子受光照的時間完全相同，所以它們吸收的熱量相同，但是海水的比熱容比沙子的大，所以海水升溫比沙子慢；沒有日照時，海水降溫比沙子慢。
【想一想】我國北方樓房的暖氣用水作為介質，把燃料燃燒產生的熱量帶到房屋中取暖。用水做輸送能量的介質有什么好處？
水的比熱容大，在質量一定的條件下水升高相同溫度時，吸熱多（用水作冷卻劑效果好）；在質量一定的條件下水降低相同溫度時, 放出的熱量多，用熱水取暖效果好。
【想一想】在生活、各種產業中，還有沒有用水來加熱或散熱的情況？
汽車發動機用水來冷卻、暖水袋用熱水取暖。
城市里修建人工湖調節氣溫。
【想一想】吐魯番夏天最高溫度大多在四十多攝氏度，居中國之首，而火焰山又是吐魯番最熱的地方，其表面溫度最高曾達到八十多攝氏度。但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度，空調都不用開 。 為什么？
火焰山的溫度計
沙子的比熱容小，在質量和吸收熱量一定的情況下，上升溫度比較高。同理，在質量和釋放熱量一定的情況下，下降溫度也比較多。
以下四種現象中，與水的比熱容無關系的是（ ）
　
A．汽車的發動機用循環流動的水來冷卻
　B．生活中往往用熱水取暖
　C．夏天灑水降溫
　D．灘涂濕地溫差小
【例2】
C
1. 水的比熱容大，人們往往利用水的這一特性為生活、生產
服務。下列事例中與水的這一特性無關的是( )
A
A. 夏天灑水降溫
B. 夜晚向稻田里放水以防凍壞秧苗
C. 汽車發動機用水循環冷卻
D. 讓流動的熱水通過暖氣管道供暖
【點撥】在夏天，人們灑水降溫時，利用的是水蒸發吸熱，從
而可以降溫，A符合題意；因為水的比熱容大，相同質量的水
和其它物質比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以晚
上向稻田里放水，水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗，B不
符合題意；因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，
升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車發動機用水循環
冷卻，C不符合題意；因為水的比熱容大，相同質量的水和其
它物質比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以讓流動
的熱水通過暖氣管道供暖，D不符合題意。
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2. 小明用底面為邊長 的正方形的長方
體薄玻璃杯喝水，如圖甲，圖乙是按圖甲所
示箭頭方向觀察到的玻璃杯的主視圖。現將
玻璃杯注滿 的開水，讓其自然冷卻至
。已知 ，估
A
A. B.
C. D.
測杯中的水在冷卻過程中放出的熱量最接近于( )
【點撥】 由圖乙可知，杯子的高約為底邊的
2倍，即 ，所以玻璃杯注滿水后，杯子
內水的體積約為
，水
杯中的水在冷卻過程中放出的熱量約為 。故選A。
的質量約為 ，
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3. 有甲、乙兩種物質，質量之比是 ，升高相同的溫度吸
收的熱量之比是 ，那么，甲、乙兩種物質的比熱容之比
是( )
C
A. B. C. D.
【點撥】由題意可知，， ，
，由 可知，甲、乙兩種物質的比
熱容之比 。
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4. 在標準大氣壓下，若持續加熱質量為 、初溫
為的一壺水，在吸收了 的熱量后，它的溫度
是 ( )
B
A. B.
C. D.
【點撥】 由 得，水升高的溫度
，
， 由于標準大氣壓下水的沸
點為 ，且水沸騰后吸熱并保持溫度不變，即水的溫度
最高可升高到 ，故B正確。
標準大氣壓下水的沸點為 。若求出水升高的
溫度與水的初溫之和大于 ，則水實際升高的溫度為
減去水的初溫，也就是說求出的水升高的溫度不是水
實際升高的溫度。
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5. “母親節”的早上，卓瑪同學為了媽媽能喝
到溫度適宜的牛雜湯，將裝湯的碗放在盛有 冷水的盆中
降溫。用水降溫主要是利用了水的________（填“比熱容”或
“密度”）較大的特性；過了一會兒，當水溫升高了 時，
水吸收的熱量為__________。
比熱容
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6.用兩個相同的電加熱器分別給質量都為 的水和某種液
體加熱，每隔 記錄一次溫度，數據如表所示，已知水的
比熱容為 。求：
加熱時間/ 0 1 2
水的溫度/ 20 26 32
液體的溫度/ 20 32 44
（1）加熱，水吸收的熱量 。
【解】加熱，水吸收的熱量 。
（2）該液體的比熱容 。
加熱，液體吸收的熱量 ，
由 可得，液體的比熱容
。
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7. 在沿海地區，
炎熱、晴朗的天氣里常常出現“海
陸風”，關于如圖所示的“陸風”下
列說法正確的是( )
D
A. 陸地的比熱容大于海水的比熱容
B. 海洋上方的空氣溫度升高，密度變大
C. “陸風”發生在白天，且陸地溫度高于海水溫度時
D. “陸風”發生在夜晚，且海水溫度高于陸地溫度時
【點撥】水的比熱容大于陸地上泥
土、砂石的比熱容，A錯誤；海洋
上方的空氣溫度升高，體積膨脹，
密度變小，B錯誤；夜晚海面溫度
降低得慢，溫度高空氣上升，陸地
溫度降低得快，溫度低空氣下降，風從陸地吹向大海，C錯
誤，D正確。
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8. 吃早飯的時候，媽媽用
的熱水給小明加熱初始溫度為
的盒裝牛奶（如圖甲所
示），牛奶和水的溫度隨時間
的變化圖像如圖乙所示（不計熱損失），已知牛奶的質量為
，水的比熱容為 ，牛奶的比熱容為
。則下列說法錯誤的是( )
A. 牛奶溫度升高后，其比熱容
不變
B. 前 ，牛奶吸收的熱量
等于水放出的熱量
C. 前 ，牛奶吸收的熱量
為
D. 將牛奶加熱至 至少需
要的熱水
√
①物理意義：用來比較物質吸熱能力的物理量。
②定義：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比，叫這種物質的比熱容。
③公式： C
④單位：J/（kg·℃）
⑤比熱容是物質的一種特性，每種物質都有自己的比熱容。
比熱容
熱量的
計算
①影響吸放熱的因素：物質種類、質量、升高的溫度。
②吸熱公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
③放熱公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
比熱容
三、課堂總結
謝謝觀看！

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