13.1　热量 比热容　2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十三章 第1节《热量 比热容》“教-学-评”核心素养一体化教案 1、 核心素养目标 （1） 物理观念 能理解热量、比热容的概念及单位，知道比热容是物质的一种特性，能运用比热容的知识解释一些生活和自然现象。 （2） 科学思维 通过实验探究和分析，培养学生的逻辑推理和归纳能力，能根据比热容的概念推导出热量计算公式，并进行简单计算。 （3） 科学探究 经历探究不同物质吸放热能力的实验过程，学习控制变量法和转换法在实验中的应用，提高学生的实验设计、操作和数据分析能力。 （4） 科学态度与责任 激发学生对物理现象的探究兴趣，培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神，让学生认识到物理知识在生活和社会中的重要应用，增强学生的社会责任感。 2、 教学重难点 （1） 教学重点 1. 热量的概念。 2. 比热容的概念、单位及意义。 3. 热量的计算公式及应用。 （2） 教学难点 1. 比热容概念的建立。 2. 利用比热容知识解释自然现象和解决实际问题。 3. 热量计算中对“温度升高了”和“温度升高到”的理解。 3、 教学方法 讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体演示法等相结合。 4、 教学道具素材 多媒体课件、电加热器、相同规格的烧杯、水、食用油、温度计、天平、秒表等。 5、 教学过程 （1） 新课导入 1.场景展示：利用多媒体播放一段海边日出和日落时的视频，展示白天沙滩很热而海水较凉，夜晚沙滩很凉而海水较温暖的场景，同时展示沙漠中昼夜温差极大的图片。提问学生：“为什么海边和沙漠的昼夜温差会有这么大的差别呢？”引发学生思考，从而引入新课。 （2） 新课教学 1. 热量的概念 1. 生活实例引导：展示生活中常见的烧水场景，提问学生：“在烧水过程中，水发生了什么变化？”引导学生回答出水吸收了热量，温度升高。 2. 归纳总结：讲解在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量，用符号Q表示，单位是焦耳（J）。通过列举1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J，让学生对热量有更具体的认识。 3. 提问巩固：提出问题“烧开一壶水和烧开半壶水，哪个过程中水吸收的热量多？”让学生回答，强化热量与质量的关系。 2. 探究不同物质的吸放热能力 1. 提出问题，引导猜想：让学生思考并猜想物体吸收热量的多少可能与哪些因素有关，引导学生提出物质吸收热量的多少可能与物质的种类有关的猜想。 2. 设计实验：组织学生分组讨论实验方案，教师引导学生明确实验中需要控制的变量（质量、升高的温度）和需要测量的物理量（加热时间），确定采用相同的电加热器（保证相同时间内提供的热量相同），用天平测量质量相等的水和食用油，用温度计测量温度，用秒表记录加热时间，采用转换法，通过比较加热时间来比较吸收热量的多少。 3. 进行实验：学生分组进行实验，记录数据，教师巡视指导，确保实验操作的规范性。实验数据记录如下表： 物质 质量m/kg 升高的温度Δt/℃ 加热时间t/min 水 0.1 10 5 食用油 0.1 10 3 - 分析与论证：引导学生分析实验数据，得出质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，水加热的时间长，吸收的热量多，说明不同物质的吸放热能力不同。 1. 比热容的概念 1. 概念引入：教师讲解为了表示不同物质吸热能力的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。 2. 给出定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号c表示，单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。 3. 特性分析：展示常见物质的比热容表，让学生分析数据，得出比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度等因素无关。 2. 热量的计算 1. 公式推导：根据比热容的定义，引导学生推导出物体吸收热量的计算公式Q吸=cm(t - t0)，物体放出热量的计算公式Q放=cm(t0 - t)，并强调Δt是温度的变化值。 2. 例题讲解：通过具体例题，如“质量为5kg的水温度从20℃升高到100℃，需要吸收多少热量？”让学生运用公式进行计算，教师详细讲解解题步骤和规范。 （3） 课堂活动 1. 小组讨论：给出一些生活中的现象，如“为什么汽车发动机常用水来冷却？”“为什么暖气片中用水作为传热介质？”让学生分组讨论，运用比热容的知识进行解释，然后每组派代表发言，教师进行点评和总结。 1. 设计意图：培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，提高学生的合作交流能力。 2. 及时性评价：对学生的讨论结果和发言进行及时评价，肯定学生的正确观点，纠正错误，鼓励学生积极思考。 2. 知识竞赛：将学生分成若干小组，进行关于热量和比热容的知识竞赛，教师提出问题，如“比热容的单位是什么？”“水的比热容是多少？”等，让学生抢答，答对得分，最后评选出优胜小组，给予奖励，激发学生的学习积极性。 1. 设计意图：以竞赛的形式激发学生的学习兴趣，巩固所学知识，培养学生的竞争意识。 2. 及时性评价：在竞赛过程中，对学生的回答进行快速准确的评价，确保竞赛的公平公正，对表现优秀的小组和个人给予表扬。 3. 实验拓展：让学生设计一个实验，探究不同物质在降低相同温度时放出热量的情况，培养学生的实验设计能力和创新思维，学生设计完后，教师进行点评和指导。 1. 设计意图：进一步拓展学生的思维，加深学生对实验探究方法的理解和应用。 2. 及时性评价：对学生的实验设计进行详细点评，指出优点和不足，鼓励学生不断完善设计。 （4） 典型例题分析 1. 例题1：质量为2kg的铁块，温度从25℃升高到100℃，需要吸收多少热量？如果这些热量由燃烧焦炭来提供，那么需要完全燃烧多少千克的焦炭？（q焦炭=3.0×10^7J/kg，c铁=0.46×10³J/(kg·℃)） 1. 分析：本题主要考查热量的计算和燃料燃烧放热的计算，考查学生对公式Q吸=cmΔt和Q放=mq的运用能力，以及综合分析问题的能力，体现了科学思维素养。 2. 解答：Q吸=c铁mΔt=0.46×10³J/(kg·℃)×2kg×(100℃ - 25℃)=6.9×10⁴J；由Q放=Q吸，Q放=mq得，m焦炭=Q放/q焦炭=6.9×10⁴J/(3.0×10⁷J/kg)=2.3×10⁻³kg。 2. 例题2：把质量为10kg、温度为20℃的水加热到100℃，需要吸收多少热量？如果这些热量由燃烧沼气来提供，那么需要完全燃烧多少立方米的沼气？（q沼气=1.9×10⁷J/m³） 1. 分析：本题同样考查热量计算和燃料燃烧放热计算，强化学生对公式的应用，培养学生的计算能力和解决实际问题的能力，属于科学思维素养的考查。 2. 解答：Q吸=c水mΔt=4.2×10³J/(kg·℃)×10kg×(100℃ - 20℃)=3.36×10⁶J；由Q放=Q吸，Q放=Vq得，V沼气=Q放/q沼气=3.36×10⁶J/(1.9×10⁷J/m³)≈0.18m³。 3. 例题3：甲乙两种物质，质量之比为4:1，吸收的热量之比为3:2，则它们升高的温度之比和比热容之比可能是（ ） A. 3:4，1:2 B. 3:2，1:1 C. 4:3，1:2 D. 2:1，3:2 - 分析：本题考查比热容公式的变形应用以及比例的计算，需要学生运用数学方法进行推理和分析，考查科学思维中的逻辑推理能力。 - 解答：根据Q=cmΔt，可得Δt=Q/cm，则Δt甲/Δt乙=(Q甲/c甲m甲)/(Q乙/c乙m乙)=(Q甲/Q乙)×(c乙m乙/c甲m甲)，将选项代入计算，只有B选项符合，所以答案是B。 （5） 课堂小结 1. 知识总结 1. 热量：热传递过程中传递的热的多少，单位是焦耳（J）。 2. 比热容：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比，是物质的特性。 3. 热量计算：Q吸=cm(t - t0)，Q放=cm(t0 - t)。 2. 方法归纳 1. 实验中运用了控制变量法和转换法。 2. 推导热量公式运用了逻辑推理的方法。 （6） 课后作业 1. 基础性作业：课本练习与应用的1、2、3题。 2. 拓展性作业：调查生活中还有哪些地方应用了水的比热容大的特性，写一篇简短的调查报告。 （7） 达成性评价 1. 通过课堂提问，了解学生对热量、比热容概念的理解程度。 2. 通过学生的实验操作和数据处理，评价学生的实验技能和科学探究能力。 3. 通过课堂练习和作业，评估学生对热量计算公式的掌握和应用能力。 （8） 教学反思 1. 本节课通过生活场景导入，激发了学生的学习兴趣，但在实验探究环节，部分学生对控制变量法的理解还不够深入，在今后的教学中应加强对实验方法的指导。 2. 在讲解比热容概念时，虽然结合了比热容表进行分析，但学生对比热容是物质特性的理解还存在一定困难，可增加更多实例进行说明。 3. 课堂活动中，小组讨论和知识竞赛等形式能有效调动学生的积极性，但在时间把控上还需要进一步优化，以确保教学任务的顺利完成。 学科网（北京）股份有限公司 $$