14.2 物质的比热容 教学设计 2025-2026学年沪科版九年级全一册物理

基本信息

课题

第二节 物质的比热容

学科及年级

初中物理·九年级全一册

教材版本

沪科版

【课时教材分析】

本节课是沪科版九年级物理第十四章《内能与热机》中的第二节“物质的比热容”。在学生已经学习了内能、热量和热传递等基本概念的基础上，本节内容进一步引导学生探究不同物质吸热能力的差异，从而引出“比热容”这一重要物理量。教材通过实验探究的方式，让学生观察相同质量的不同物质（水与食用油）在升高相同温度时所需加热时间的差异，进而理解吸收热量的不同，并由此建立比热容的概念。教材还提供了常见物质的比热容表，帮助学生理解水的比热容较大这一特性，并联系生活实际解释沿海地区昼夜温差小、沙漠地区昼夜温差大等自然现象。此外，教材安排了例题讲解和作业练习，强化学生对公式 Q = cmΔt 的理解和应用能力。整体内容逻辑清晰，由现象到本质，由实验到理论，体现了物理学科“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

【课时学情分析】

九年级学生已具备一定的观察能力、实验操作能力和抽象思维能力，对生活中常见的热现象有直观感受，如烧水、取暖、发动机冷却等。他们在前一节中已经学习了内能、热量和热传递的基本知识，对比热容这一概念有一定的认知基础。然而，“比热容”是一个较为抽象的物理概念，涉及质量、温度变化、热量等多个变量之间的关系，学生容易将其与密度、温度等概念混淆。同时，学生在进行控制变量法实验设计时可能存在理解偏差，例如未能准确控制“相同质量”或“相同温升”等条件。此外，学生在运用公式 Q = cmΔt 进行计算时，常出现单位不统一、初末温度混淆等问题。因此，教学中应注重通过真实情境导入、动手实验探究、数据对比分析等方式，帮助学生构建清晰的概念模型，并通过典型例题和生活实例加强知识迁移与应用能力，提升科学思维水平。

【课时设计思想】

本课以“为什么沿海城市冬暖夏凉而沙漠地区昼夜温差极大？”这一真实生活问题为驱动性任务，贯穿整节课的教学过程。采用“情境—探究—建构—应用”的教学模式，依托议题式教学法与情境探究法相结合，引导学生经历“提出问题→猜想假设→设计实验→进行实验→数据分析→得出结论→建立概念→解释现象→解决问题”的完整科学探究过程。通过小组合作开展对比实验，突出学生的主体地位，培养其科学探究能力与合作意识。在概念形成后，紧密联系农业生产（稻田灌水防冻）、工业生产（发动机冷却）等实际案例，深化对象征性物理量“比热容”的理解，体现物理知识的实用性与价值感。整个教学设计强调思维可视化、过程结构化、知识情境化，力求实现知识传授、能力培养与核心素养发展的有机统一。

【教学目标】

物理观念：
1. 能通过实验探究认识到相同质量的不同物质，在升高相同温度时吸收的热量不同，初步形成“物质吸热能力存在差异”的物理图景。
2. 理解比热容的定义及其物理意义，掌握比热容的单位 J/(kg·℃)，并能用 Q = cm(t₂ - t₁) 公式进行简单的热量计算，建立起描述物质热性质的核心物理量——比热容的认知框架。
科学思维：
1. 在实验设计中运用控制变量法，合理设置对比条件（质量相同、初温相同、热源相同），提升科学推理与实验设计能力。
2. 能够根据实验数据（加热时间长短）推断吸热多少，进而归纳出“不同物质吸热能力不同”的规律，发展归纳概括与逻辑推理能力。
科学探究：
1. 能独立或合作完成“比较水和食用油吸热能力”的实验操作，正确使用电加热器、温度计

、天平、秒表等仪器，记录实验数据并绘制温度—时间图像。
2. 能对实验结果进行分析与评估，识别误差来源，提出改进建议，体验完整的科学探究流程。
科学态度与责任：
1. 在实验过程中保持严谨求实的态度，尊重实验数据，敢于质疑异常结果，养成良好的科学习惯。
2. 认识到比热容知识在农业、能源、气候调节等领域的重要应用价值，增强将物理知识服务于社会生活的责任感与使命感。

【教学重难点】

教学重点：

1. 通过实验探究得出“相同质量的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量通常不同”这一结论。
2. 理解比热容的定义、物理意义及单位，掌握热量计算公式 Q_吸 = cm(t₂ - t₁) 并能进行简单计算。

教学难点：

1. 准确理解比热容作为物质本身特性的内涵，区分其与质量、温度、热量等概念的关系，避免将其误认为是“吸热量”本身。
2. 在实验中有效实施控制变量法，确保实验条件的准确性，并能从加热时间的差异正确推导出吸热能力的不同。

【教学课时】

1课时（45分钟）

【教学策略】

采用议题式教学引领，结合情境探究法、实验探究法、小组合作学习法与讲授法。以“沿海与沙漠温差之谜”为主线任务，激发兴趣；通过分组实验获取证据，建构概念；利用生活实例迁移应用，巩固理解；辅以教师精讲点拨，突破难点，实现深度学习。

【教学准备】

教师准备：多媒体课件、PPT图片（教材图14-8、14-9、14-10、14-11、14-12）、实验视频片段、比热容表投影、实验器材（电加热器两套、烧杯两个、温度计两支、天平、秒表、水、食用油）。
学生准备：预习课本内容，回顾热量、内能相关知识，了解生活中与热有关的现象。

【教学过程】

教学活动

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境，提出问题

一、展示图片，引发思考。

（1）、出示教材图14-8（燃气灶烧水）和图14-9（铜块与铁块）。

引导学生观察画面细节。提问：“同学们，请仔细看这两幅图。左边是我们每天都会经历的生活场景——用燃气灶加热水；右边则是实验室里常见的金属块加热实验。请大家思考：同样是加热物体，水和金属块在升温过程中有什么不同？如

1. 观察图片，回忆生活经验，讨论水加热慢、金属加热快的现象。
2. 猜测：可能水需要吸收更多热量才能升温。
3. 对比沿海与沙漠的气候差异，产生好奇与疑问。
4. 明确本节课的学习任务与探究方向。

利用教材原图创设真实情境，激活已有经验，提出可探究的科学问题，激发学习动机，为后续实验探究埋下伏笔。

果你用手去试，会有什么感觉？这说明了什么？”等待学生回答后继续追问：“那么，如果我们要让质量相同的水和铁块都升高10℃，哪一个需要吸收更多的热量呢？你能做出合理的猜测吗？”
（2）、引入主线问题，激发探究欲望。
教师进一步展示中国地图，标出沿海城市（如上海）和内陆沙漠地区（如吐鲁番），提出驱动性问题：“大家知道吗？在上海这样的沿海城市，冬天不会太冷，夏天也不会太热，气候非常宜人；而在新疆的吐鲁番盆地，白天酷热难耐，夜晚却寒冷刺骨，昼夜温差可达30℃以上。这是为什么呢？难道海水和沙子‘脾气’不一样？它们谁更‘耐热’一些？今天我们就一起来揭开这个秘密。”板书课题《第二节 物质的比热容》，并强调：“我们将通过一个实验来寻找答案。”

实验探究，建构概念

一、明确实验目的与原理。

（1）、讲解实验目标与科学方法。
教师明确指出：“我们的目标是探究不同物质的吸热能力是否相同。为了公平比较，必须采用‘控制变量法’——只改变物质种类，其他条件如质量、初温、加热方式都保持一致。我们选用最常见的两种液体：水和食用油。由于使用相同的电加热器加热，可以认为在相同时间内提供的热量相等。因此，加热时间的长短就反映了物质吸收热量的多少。”
（2）、介绍实验装置与步骤。
教师展示教材图14-10“实验装置”，详细说明：

“请看图14-10，我们在两个相同的烧杯中分别装入质量相等的水和食用油，插入温度计监测温度，用同样的电加热器同时加热。每隔一分钟记录一次温度，直到两者都升高一定温度（如20℃）。接下来，请各小组按照实验单上的步骤开始操作。”

二、组织学生分组实验。

（1）、指导实验操作与数据记录。
教师巡视各小组，提醒注意事项：使用天平准确称量200g水和200g食用油；确保电加热器完全浸入液体中；读取温度时视线与液柱上表面平齐；及时填写实验记录表。鼓励学生分工合作，一

1. 理解控制变量法的重要性。
2. 明确实验目标与操作流程。
3. 分组合作完成实验，规范操作仪器。
4. 准确记录温度随时间变化的数据。
5. 分析数据，得出“水比油吸热能力强”的结论。

通过亲历实验全过程，培养学生动手能力与科学探究素养，在实践中建构“不同物质吸热能力不同”的核心认识。