14.2 科学探究：物质的比热容 课件-2025-2026学年物理沪科版 （2024）九年级全一册

该初中物理课件聚焦“物质的比热容”，通过“烧开水快慢”“不同物质加热”等生活问题导入，引导学生先认识质量、温度变化对吸热的影响，再通过探究实验发现物质种类的作用，搭建从生活现象到物理概念的学习支架。 其亮点在于以科学探究为主线，用控制变量法设计水与煤油的吸热实验，结合数据记录表和分析培养科学思维，通过视频辅助理解比热容定义及应用。既强化物理观念中物质特性与能量计算的联系，又通过生活实例（如沙漠温差、秧田灌水）提升应用能力，助力学生构建知识体系，也为教师提供完整的探究式教学方案。

第二节 物质的比热容 第十四章 内能与热机 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 (2)烧开一锅水与烧开半锅水相比,哪个先烧开?这一事实说明在升高相同温度时,物体吸热的多少与什么有关? 半锅水先烧开。这一事实说明在升高相同温度时,物体吸热的多少与物体的质量有关。 (1)都是烧开一锅水,开大火和开小火哪个烧开得快? 观察思考 通过生活中的现象引发学生思考,让学生猜想物体吸热的多少与什么有关? 2 铁块 铜块 (1)给相同质量的铁块和铜块加热,让它们升高相同的温度,吸收的热量一样吗? 水 煤油 (2)给相同质量的水和煤油加热,让它们升高相同的温度,吸收的热量一样吗? 观察思考 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 (1)物体吸收热量的多少与哪些因素有关呢? 质量和升高的温度. (2)物质吸收(或放出)热量的多少,除了与物质的质量和温度变化有关外,还可能与什么有关? 可能与物质的种类有关. 一、探究物质吸热或放热规律 思考 实验探究 探究不同物质的吸热能力 实验器材 烧杯、酒精灯、天平、钟表、温度计、搅拌器、水、煤油等. 利用科学探究的方式,引导学生探究不同物质的吸热能力。 5 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 采用控制变量法探究物质吸收的热量跟物质的种类是否有关?(用相同的热源给质量相同的不同物质加热,使其升高相同的温度,比较它们的加热时间) 研究不同物质吸收热量的能力,所要控制的因素: 1.加热的热源要相同 2.质量相同 3.升高的温度相同 对于同一个物体,如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里物质吸收的热量相同。 设计实验 信息窗 强调控制变量法在本实验中的应用。 6 (1)取相同质量的水和煤油分别倒入两只烧杯中,按上图组装实验器材。 (2)观察并记录加热前两种物质的初温t1,预先设定好液体加热的末温t2. (3)分别给两种物质加热,记下加热的开始时刻。加热时,上下反复缓慢地提拉搅拌器。 (4)当一种液体温度达到 t2时,记录该物质加热的最终时刻,计算该物质加热时间t。对另一物质作同样的观察、操作和记录。当热源相同时,两液体升高温度相同的情况下,加热时间越长的物质从热源吸热越多。 (5)将用过的煤油和水倒在指定的器皿内。整理好实验器材。 实验步骤 使水和煤油受热均匀 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 实验次数 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/ 液体末温t2/ 加热时间t/min 实验数据记录表格 实验次数 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/ 液体末温t2/ 升高温度 加热时间t/min 1 水 100 20 50 30 10 2 水 100 50 80 30 10 3 水 100 20 80 60 20 4 煤油 100 20 50 30 5 5 煤油 100 50 80 30 5 6 煤油 200 20 50 30 10 (1)比较1、2或4、5组数据,得出结论: (2)比较1、3组数据,得出结论: 相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量相同。 相同质量的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越多。 实验数据分析 强调利用控制变量法分析实验数据。 9 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 (3)比较1、4组数据,得出结论: (4)比较4、6组数据,得出结论: 实验次数 液体名称 液体质量m/g 液体初温t1/ 液体末温t2/ 升高温度 加热时间t/min 1 水 100 20 50 30 10 2 水 100 50 80 30 10 3 水 100 20 80 60 20 4 煤油 100 20 50 30 5 5 煤油 100 50 80 30 5 6 煤油 200 20 50 30 10 相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。 同种物质升高相同的温度,质量越大的吸收的热量越多。 实验数据分析 强调利用控制变量法分析实验数据。 10 点击下方图片观看视频——比较不同物质吸热的情况 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 不同物质,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。 等质量的水和煤油,升高相同温度,水需要的加热时间更长,水比煤油吸收热量多。 怎样表示不同物质这种性质上的差别呢? 归纳小结 思考 最后的思考题目的在于引入比热容的概念。 12 比热容的概念: 比热容的大小等于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)温度的乘积之比。 比热容的国际单位:J/(kg ) 比热容的符号:用 “ c ” 表示 比热容的公式: 二、物质的比热容 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 比热容的计算公式 当物体温度升高时,比热容的计算公式为 当物体温度降低时,比热容的计算公式为 Q 表示物质吸收或放出的热量,单位是焦耳(J) m 表示物体的质量,单位是千克(kg) t1 表示物体的初温度,t2 表示物体的末温度,单位是摄氏度( ) 比热容的物理意义 反映了在条件相同的情况下,物质吸收或放出热量的能力。水的比热容是4.2 103J/(kg )。表示1kg水温度升高或降低1 时吸收或放出的热量是4.2 103J. 点击下方图片观看视频——比热容的定义 15 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 一些物质的比热容 物质 比热容 c/(J•kg -1• -1) 物质 比热容 c/(J•kg-1 • -1) 水 4.2 103 铝 0.88 103 酒精 2.4 103 干泥土 0.84 103 煤油 2.1 103 铁、钢 0.46 103 冰 2.1 103 铜 0.39 103 蓖麻油 1.8 103 汞 0.14 103 砂石 0.92 103 铅 0.13 103 思考 从上表中你能发现哪些信息? 这个开放性的问题,有利于加深学生对比热容是物质的一种特性的理解。 16 比热容是物质的一种特性 (1)不同的物质比热容一般不同。 (2)比热容与物质的质量、温度变化、吸收或放出热量以及体积和形状无关;它仅与物质的种类和状态有关。 (3)比热容反映了物质吸热放热的本领;比热容越大,吸热或放热本领越强。 (4)比热容可以用来鉴别物质的种类。 归纳小结 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 关于比热容,下列说法正确的是( ) A.物体的比热容跟温度有关 B.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关 C.物体的比热容是物质本身的一种特性 D.物体的质量越大,它的比热容越大 C 练一练 下列物质的比热容发生改变的是( ) A.一杯水倒掉半杯 B.水凝固成冰 C. 0 的水变成4 的水 D.将铁块锉成铁球 B 练一练 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 点击下方图片观看视频——比热容在生活中的应用 20 水的比热容大,在质量一定的条件下水升高相同温度时,吸热多,用水作冷却剂效果好。 水的比热容大,在质量一定的条件下水降低相同温度时, 放出的热量多,用热水取暖效果好。 水的比热容大 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 “朝穿皮袄午披纱,怀抱火炉吃西瓜”这是沙漠地区早晚气温反差较大的写照,你能说出是什么道理吗? 沙漠地区多砂石,而砂石的比热容较小。夜间砂石散热,温度降低较多,因而早晨气温较低。午间在阳光的照射下砂石吸热,温度上升很快,气温迅速上升。这样就出现了早、午气温差别较大的奇特现象 水的比热容大的应用之一:调节气候 人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是为什么? 水的比热容大,在质量一定的条件下水升高(或降低)一定温度时吸热(或放热)比较多,用水作冷却剂或取暖效果好。 水的比热容大的应用之二:冷却或取暖 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热容大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。 思考 水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗? 因为水的比热容大,在吸(放)热相同的条件下,水的温度变化较小。 思考 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 A B C D 以下四种现象中,与水的比热容无关的是( ) A.汽车的发动机用循环流动的水来冷却 B.生活中往往用热水取暖 C.夏天洒水降温 D.滩涂湿地温差小 C 练一练 Q = c m t Q:物质吸收或放出的热量 c : 物质的比热容 m:物体的质量 t:温度的变化 吸热时, t=t-t0 放热时, t=t0-t 热量的计算公式 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 质量为10kg的水温度从25 升高到65 ,水吸收了多少热量? 解:Q吸=cm(t-t0) =4.2 103J/(kg. ) 10kg (65 -25 ) =1.68 106J 答:水吸收了1.68 106J热量。 练一练 质量为2kg的沸水(100 ),温度降低了60 ,水放出了多少热量? 解:Q放=cm(t0-t) =4.2 103J/(kg. ) 2kg 60 =5.04 105J 答:水放出了5.04 105J热量。 练一练 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 把100g 、 80 的热水跟250g 、10 的冷水相混合,混合后的温度为28 ,求热水放出的热量和冷水吸收的热量。 解:热水放出的热量: Q放=c m t=4.2 103J/(kg ) 0.1kg (80 -28 ) =2.184 104J 冷水吸收的热量: Q吸=c m t=4.2 103J/(kg ) 0.25kg (28 -10 ) =1.89 104J 答:热水放出的热量是2.184 104J,冷水吸收的热量是1.89 104J。 练一练 热平衡 (1)概念:两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,称为“达到热平衡”。 (2)热平衡方程:Q吸 = Q放。 物理现象的慢动作分析,物理学习是终身受益的过程。尝试用不同方法解决同一问题,物理结论的同行评议,建立物理量之间的数量级概念。理解基本公式的物理意义,物理理论的实验局限包括电磁感应现象分析。创设情境模拟物理过程,如杠杆平衡条件的应用。将物理知识编成记忆口诀。实验前先预测可能的结果。定期复习巩固学习成果,保持好奇心是学习的动力源泉。建立物理学习小组互相讨论。记录实验中的意外发现。 1.应用公式计算热量的步骤: (1)根据题意确定吸热物体和放热物体. (2)分析已知条件,并统一单位. (3)根据物理过程,依据条件选择公式. (4)代入数据求解,并讨论结果的合理性. 2.当发生热传递的两个物体达到热平衡时,高温物体放出的热量与低温物体吸收的热量间的关系是: (热平衡方程) 归纳小结 课堂小结 物质的比热容 探究物质吸热或放热规律:控制变量法、转化法 物质的比热容 单位及符号 定义 应用 物理意义 水的比热容 热量公式 c水=4.2 103J(kg ) 水的比热容大的应用 Q吸=cm(t2-t1) Q放=cm(t1-t2) $