12.3 物质的比热容 教学设计 2026-2027学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理教学设计聚焦“物质的比热容”核心知识点，以“海水和沙滩温差之谜”情境导入，通过对比沿海与沙漠昼夜温差现象，引导学生提出问题，再经水和砂石吸热性能实验探究，逐步建立比热容概念，衔接热量计算公式。 此资料以科学探究为特色，通过完整实验过程培养科学思维（控制变量法、转换法应用），结合比热容表和水的比热容应用实例（暖气片、发动机冷却液）深化物理观念，助力学生理解物质特性，提升探究能力，为教师提供清晰教学流程与反思支架。

12.3 物质的比热容 教案 课题 12.3 物质的比热容 课型 新授课 年级 九年级（上册） 学科 物理 教材版本 沪粤版（2024）九年级上册 课时 1课时 教学方法 讲授法、实验探究法、讨论法、练习法 教学用具 多媒体课件、实验器材（规格相同烧杯、酒精灯、温度计、天平、砂石、水、搅拌器、钟表） 一、核心素养目标 物理观念 知道不同物质的吸、放热性能不同，理解比热容是描述物质吸放热性能的物理量。 理解比热容的定义，知道比热容的符号c、单位J/(kg·℃)，能用比热容解释简单的自然现象。 理解比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度无关。 掌握热量计算公式Q吸 = cm(t-t₀)和Q放 = cm(t₀-t)，能运用公式进行简单的热量计算。 科学思维 通过分析沿海地区和沙漠地区昼夜温差的不同，培养从物理现象中提出问题的科学思维，学会用比热容概念解释自然现象。 通过实验探究水和砂石的吸热性能，学习控制变量法和转换法在物理实验中的应用，培养科学推理和归纳总结能力。 通过比热容概念的建立过程，体会比值定义法在物理概念建立中的应用，理解用比值定义物理量的科学思维方法。 科学探究 通过活动“探究水和砂石的吸热性能”，经历提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、记录数据、分析论证的完整探究过程，掌握控制变量法和转换法。 通过分析实验数据得出“质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量不相等”的结论，培养基于实验证据进行科学论证的能力。 科学态度与责任 通过了解水的比热容较大的特性在日常生活和工农业生产中的广泛应用（如暖气片取暖、发动机冷却液），认识物理知识服务于生产实践的价值，增强学以致用的意识。 通过比热容的学习，认识到物质性质差异对自然环境和人类生活的影响，培养尊重自然规律、利用科学知识改善生活的科学态度。 二、教学重难点 教学重点 1. 比热容的概念——一定质量的某种物质，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，叫作这种物质的比热容。理解比热容是描述物质吸放热性能的物理量。 2. 比热容的单位和物理意义——比热容的单位是J/(kg·℃)，水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃)，其物理意义是1kg水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×10³ J。 3. 比热容是物质的一种特性——比热容只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。 4. 热量计算公式——Q吸 = cm(t-t₀)和Q放 = cm(t₀-t)，能运用公式进行简单计算。 教学难点 1. 比热容概念的建立——理解比热容是用比值定义法定义的物理量，理解比热容反映的是物质自身的性质，而非物体的属性。 2. 实验探究中控制变量法和转换法的应用——在探究水和砂石吸热性能的实验中，理解控制质量相等和升高相同温度的设计思路，用加热时间长短粗略判断吸收热量多少的转换思想。 3. 热量公式的灵活运用——能区分吸热公式和放热公式，正确判断初温t₀和末温t，进行热量的定量计算。 三、教学过程 （一）情境导入：海水和沙滩的温差之谜（3分钟） 同样的日照条件，海水和沙滩的温度为何不同？ 【教师活动】同学们，夏天去海边玩的时候，你有没有这样的体验：中午走在沙滩上，脚底被烫得受不了，赶紧跳进海水里，海水却凉凉的；傍晚太阳落山后，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的。同样的日照条件，为什么海水和沙滩的温度差别这么大呢？ 【学生活动】学生结合生活经验积极讨论：中午沙滩比海水热，是因为沙子吸热升温快；傍晚海水比沙滩暖，是因为海水放热降温慢。沙子吸热快、放热也快，海水吸热慢、放热也慢。不同物质的吸放热性能不同。 【教师活动】同学们观察得很仔细！同样在太阳照射下，海水和沙滩的温度变化不同，这说明不同物质在吸收热量时，温度升高的快慢不同，也就是不同物质的吸热性能不同。同样，在放出热量时，不同物质温度降低的快慢也不同，即放热性能不同。那么，物理学中用什么物理量来描述物质的这种吸放热性能呢？今天我们就来学习第十二章第三节——物质的比热容。 【知识点】情境引入：同样的日照条件，海水和沙滩的温度变化不同——中午沙滩烫、海水凉，傍晚沙滩凉、海水暖。这说明不同物质的吸热性能和放热性能不同，不同物质在质量相等、吸收或放出相等热量时，温度变化不同。 【设计意图】以“海水和沙滩的温差之谜”这一学生熟悉的生活情境引入，激发学生的好奇心和探究兴趣，自然地引出“不同物质吸放热性能不同”这一核心问题，为后续学习比热容概念做好铺垫。 【过渡语】海水和沙滩的温差现象告诉我们，不同物质的吸放热性能是不同的。那么，除了生活经验，我们能否通过实验来定量地比较不同物质的吸热性能呢？让我们先来看一个更宏观的例子——沿海地区和沙漠地区的昼夜温差比较。 （二）新知探究——环节一：不同物质的吸、放热性能（3分钟） 沿海地区 沙漠地区 【教师活动】请同学们看天气预报节目中的一组数据。在同一天内，同一纬度的沿海地区和沙漠地区，昼夜气温变化有什么不同？请同学们思考其中的原因。 【学生活动】学生观察图片和数据后回答：沿海地区昼夜温差小，沙漠地区昼夜温差大。这是因为沿海地区水多，水的吸热和放热都比较慢，升温慢、降温也慢，所以温差小；沙漠地区砂石多，砂石吸热快、放热也快，升温快、降温也快，所以温差大。 【教师活动】分析得非常到位！沿海地区水多，沙漠地区砂石多，水和砂石的吸放热性能不同，导致了沿海和沙漠昼夜温差的不同。这里涉及的就是不同物质吸收、放出热量的性能问题。 【知识点】不同物质的吸、放热性能：沿海地区（水多）昼夜温差小，沙漠地区（砂石多）昼夜温差大。原因：水的吸热和放热都比较慢，砂石的吸热和放热都比较快。不同物质在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量不同。 问题提出 【教师活动】我们已经知道，同一种物质（如水）在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量相等。那么，不同物质（如水和砂石），在质量相等、温度变化相同时，它们吸收或放出的热量也相等吗？ 水和砂石：质量相等、温度变化相同时，吸收的热量相等吗？ 【学生活动】学生思考并猜想：不同物质在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量可能不相等。因为生活中我们发现，同样加热相同质量的水和砂石，砂石升温更快，说明砂石吸收较少的热量就能升高较多的温度。 【教师活动】同学们的猜想很有道理。那么，如何通过实验来证明这个猜想呢？这就是我们接下来要进行的探究活动。 【设计意图】通过沿海和沙漠地区昼夜温差的对比，让学生直观感受不同物质吸放热性能的差异，引出“不同物质在质量相等、温度变化相同时，吸收或放出的热量是否相等”这一核心问题，为实验探究做好铺垫。 【过渡语】不同物质在质量相等、温度变化相同时，吸收的热量是否相等？这个问题不能仅凭生活经验回答，需要我们用实验来验证。下面，让我们来设计并完成探究水和砂石吸热性能的实验。 （三）新知探究——环节二：活动1 探究水和砂石的吸热性能（12分钟） 1. 提出问题与猜想假设 【教师活动】为什么在同一时刻砂石和海水的温度不一样？请同学们提出自己的猜想。 【学生活动】学生讨论并提出猜想：猜想一：海水是液体，液体蒸发吸热有制冷作用，所以海水温度低。猜想二：砂石比海水吸收的热量多。猜想三：砂石吸热升温或放热降温都要比海水快，即砂石和水的吸放热性能不同。 【教师活动】同学们提出了多种猜想，其中猜想三——砂石吸热升温或放热降温都要比海水快，涉及到不同物质吸放热性能的差异，这是本节课需要重点探究的问题。 2. 实验设计 【教师活动】实验研究对象：取100g水和干燥的100g砂石。实验器材：两个规格相同的烧杯、一盏酒精灯、温度计等。 实验装置图：烧杯、酒精灯、温度计、砂石和水 【教师活动】请同学们思考以下问题：为什么要用两个规格相同的烧杯？为什么要用同一盏酒精灯分别加热？实验应采用什么方法？ 【学生活动】学生讨论后回答：用两个规格相同的烧杯是为了保证在相同加热条件下受热均匀；用同一盏酒精灯分别加热是为了保证水和砂石在相同时间内吸收的热量相同（控制热源相同）。实验应采用控制变量法——控制水和砂石的质量相等，比较升高相同温度时吸收的热量（通过加热时间判断）。 【教师活动】分析得非常好！实验中我们用到了两种重要的科学方法：一是控制变量法——控制水和砂石的质量相等，控制升高的温度相同；二是转换法——用加热时间的长短来粗略判断吸收热量的多少，在相同加热条件下，加热时间越长，吸收的热量越多。 【知识点】实验方法：①控制变量法——控制水和砂石的质量相等（各100g），比较升高相同温度时吸收的热量多少；②转换法——用相同的酒精灯加热，用加热时间的长短来粗略判断吸收热量的多少，加热时间越长，吸收的热量越多。 实验过程：加热水和砂石，观察温度变化 3. 实验过程 【教师活动】实验过程：用同一盏酒精灯对水和砂石分别加热，同时搅拌砂石和水，使之受热均匀，观察在相同的加热时间（如1 min）内，它们温度的变化，并记录升高的温度。请同学们将实验数据填入记录表格中。 【学生活动】学生分组进行实验，记录实验数据：分别取100g水和100g干燥砂石，用同一盏酒精灯分别加热，每隔1分钟记录一次水和砂石升高的温度，填入实验数据记录表格。 实验数据记录表：水和砂石吸热性能比较（质量均为100g） 加热时间 t/min 1 2 3 4 5 6 … 水升高的温度 Δt/℃ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ 砂石升高的温度 Δt/℃ ______ ______ ______ ______ ______ ______ ______ 【教师活动】实验表明，在相同加热时间内，砂石升高的温度比水升高的温度高得多。也就是说，等质量的水和砂石，吸收相同的热量时，砂石升温快，水升温慢。 4. 实验分析 【教师活动】请同学们思考：质量相等的水和砂石，当它们升高的温度相同时，加热的时间长短是否相同？这说明什么？ 【学生活动】学生分析实验数据后回答：等质量的砂石和水升高相同温度时，砂石需要的时间短，水需要的时间长。这说明升高相同的温度，水需要吸收更多的热量，砂石需要吸收的热量较少。也就是说，不同物质在质量相等、升高相同温度时，吸收的热量不相等。 5. 实验结论 【教师活动】非常好！由此可以得出实验结论：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般是不相等的。实验还表明，一定质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。 【知识点】实验结论：①质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般是不相等的；②一定质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相等。③为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。 【实验注意事项】①水和砂石的质量应严格相等，用天平称量；②用同一盏酒精灯分别加热，保证加热功率相同；③加热过程中要不断搅拌，使水和砂石受热均匀；④温度计读数时视线要与液面齐平，避免读数误差；⑤注意酒精灯的安全使用，避免烫伤。 【设计意图】通过活动1“探究水和砂石的吸热性能”，让学生经历完整的科学探究过程——提出问题、猜想假设、设计实验（控制变量法和转换法）、进行实验、记录数据、分析论证、得出结论。实验结论“质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量不相等”自然地引出“比热容”这一物理量，为下一环节的学习做好铺垫。 【过渡语】通过实验探究，我们知道了质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量不相等。为了科学地比较不同物质在吸、放热性能上的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。那么，什么是比热容？比热容的定义、符号、单位是什么？让我们进入第二个知识点——比热容的学习。 （四）新知探究——环节三：比热容（10分钟） 1. 比热容的定义 【教师活动】在物理学中，为了比较不同物质在吸、放热性能上的差别，引入了比热容这个物理量。一定质量的某种物质，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，叫作这种物质的比热容。 【知识点】比热容的定义：一定质量的某种物质，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，叫作这种物质的比热容。比热容是反映物质自身性质的物理量，用比热容表示物质的吸、放热性能。 2. 比热容的符号和单位 【教师活动】比热容用符号c表示。比热容的单位是焦耳每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。比热容在数值上等于1kg的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 【学生活动】学生记录：比热容符号c，单位J/(kg·℃)，读作“焦耳每千克摄氏度”。比热容的物理意义：数值上等于单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 【知识点】比热容的符号：c。单位：焦耳每千克摄氏度，符号J/(kg·℃)。物理意义：比热容在数值上等于1kg的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 3. 比热容的计算公式 【教师活动】根据比热容的定义，比热容的计算公式为：c = Q/(mΔt)。其中Q是物质吸收的热量，m是物质的质量，Δt是物质升高的温度。请同学们注意，这个公式体现了比值定义法的思想——用吸收的热量与质量和温度变化乘积的比值来定义比热容，反映的是物质自身的性质。 【学生活动】学生理解并记录：比热容c = Q/(mΔt)，其中Q是吸收的热量，m是质量，Δt是升高的温度。比热容用比值定义法定义，反映的是物质自身的性质，与物体的质量、吸收的热量、温度变化等无关。 【知识点】比热容计算公式：c = Q/(mΔt)。比热容是用比值定义法定义的物理量，反映的是物质自身的性质，与物体的质量、吸收的热量、升高的温度等均无关。 4. 比热容表 【教师活动】请同学们观察常见物质的比热容表，看看不同物质的比热容有什么不同？水的比热容是多少？哪种物质的比热容最大？ 一些常见物质的比热容 物质 比热容 c/[J·(kg·℃)⁻¹] 物质 比热容 c/[J·(kg·℃)⁻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 砂石 0.92×10³ 铅 0.13×10³ 【学生活动】学生观察比热容表后回答：不同物质的比热容一般不同。水的比热容最大，是4.2×10³ J/(kg·℃)。铅的比热容最小，是0.13×10³ J/(kg·℃)。水和冰的比热容不同，说明同种物质在不同状态下比热容也不同。 【教师活动】分析得很到位！从比热容表可以得出几个重要结论：第一，不同物质的比热容一般不同；第二，水的比热容最大；第三，同种物质在不同状态下比热容不同（如水与冰）；第四，比热容反映了物质吸放热性能的差异，比热容越大，吸放热能力越强，温度越不容易改变。 5. 水的比热容 【教师活动】水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃)，读作“4.2乘以10的3次方焦耳每千克摄氏度”。它的物理意义是：1kg水温度每升高（或降低）1℃，所吸收（或放出）的热量为4.2×10³ J。 【学生活动】学生练习表述：水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃)，表示1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×10³ J，1kg水温度降低1℃放出的热量也是4.2×10³ J。 6. 比热容的特性 【教师活动】请同学们思考：比热容的大小与什么因素有关？一桶水用掉一半后，剩下的水的比热容变了吗？将水加热到100℃，水的比热容变了吗？ 【学生活动】学生讨论后回答：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。一桶水用掉一半，剩下的水比热容不变；将水加热到100℃，水的比热容也不变。但水和冰的比热容不同，说明同种物质状态不同时比热容不同。 【教师活动】总结得非常准确！比热容是物质的一种特性，与密度等一样，只与物质本身有关。具体来说，比热容只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度的高低、吸热的多少均无关。 【知识点】比热容的特性：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，而与物体的质量、温度的高低、吸热的多少无关。不同的物质，比热容一般不同；同种物质在不同状态下，比热容也可能不同（如水与冰）。 【重点强调】比热容是物质的一种特性，类似于密度。比热容只与物质的种类和状态有关，与质量、温度、吸热多少无关。判断比热容变化的简单方法：只要物质的种类和状态不变，比热容就不变。水变成冰，状态变了，比热容也变了（从4.2×10³变为2.1×10³ J/(kg·℃)）。 【设计意图】通过比热容的定义、符号、单位、公式、比热容表、物理意义、特性等层层递进的教学，帮助学生全面建立比热容的概念。比热容表的呈现让学生直观感受不同物质比热容的差异，水的比热容最大的特点为后续应用环节埋下伏笔。 【过渡语】通过比热容表我们知道，水的比热容在所有常见物质中是最大的。水的这一特性在日常生活中有着广泛的应用。那么，水的比热容大有哪些具体应用呢？让我们一起来探讨。 （五）新知探究——水的比热容大的应用（2分钟） (a) 水暖暖气片——用水来取暖 (b) 发动机冷却液——用水溶液来降温 【教师活动】在日常生活中，既可以用水来取暖，也可以用水来降温，这是什么原因呢？请同学们思考。 【学生活动】学生讨论后回答：由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度时吸收（或放出）的热量很多。取暖时，热水放出大量的热量使房间变暖；冷却时，冷却液吸收大量的热量使发动机降温。这都利用了水的比热容大的特性。 【教师活动】分析得非常好！水的比热容大，意味着水在温度变化时能吸收或放出大量的热量，因此水是优良的冷却剂和取暖介质。暖气片中用水作介质，汽车发动机中用水溶液作冷却液，都是利用了水的比热容大的特性。 【知识点】水的比热容大的应用：①水暖暖气片——用水来取暖，水在降温时放出大量的热量；②发动机冷却液——用水溶液来降温，水在升温时吸收大量的热量。由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定温度时吸收（或放出）的热量很多，有利于作冷却剂或用来取暖。 【生活应用】水的比热容较大在生活中的其他应用：①沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大（水调节气候）；②修建水库后，库区周围气温变化减小（人工调节气候）；③冬天往秧田里灌水，利用水放热保护秧苗不被冻坏；④夏天往地面上洒水，利用水蒸发吸热降温。 【设计意图】通过暖气片和发动机冷却液两个实例，让学生感受水的比热容大在生活中的具体应用，体会物理知识服务于生产实践的价值，增强学以致用的意识。 【过渡语】我们知道了比热容的概念和水的比热容大的应用，那么，如何利用比热容进行热量的定量计算呢？物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？让我们进入第三个知识点——热量的计算。 （六）新知探究——环节四：热量的计算（5分钟） 1. 热量计算公式的推导 【教师活动】知道了水的比热容是4.2×10³ J/(kg·℃)，你能根据它的物理意义计算出0.4kg的水，温度从20℃升高到70℃，需要吸收的热量吗？ 【学生活动】学生尝试计算：吸收的热量=4.2×10³ J/(kg·℃)×0.4 kg×(70℃−20℃)=4.2×10³×0.4×50 J=8.4×10⁴ J。 【教师活动】计算正确！从中我们可以归纳出热量计算的公式。物体吸收的热量跟物质的比热容、物体的质量、物体升高的温度有关。 2. 吸热公式 【教师活动】物体温度升高时吸收的热量：Q吸 = cm(t−t₀) 或 Q吸 = cmΔt升。其中，c是比热容，m是质量，t₀是初温，t是末温，Δt升是升高的温度。 3. 放热公式 【教师活动】物体温度降低时放出的热量：Q放 = cm(t₀−t) 或 Q放 = cmΔt降。其中，t₀是初温，t是末温，Δt降是降低的温度。 【教师活动】请同学们注意，物体吸收（或放出）的热量跟物质的比热容、物体的质量、物体的温度变化有关。在计算时，要注意区分初温t₀和末温t，以及是吸热还是放热。 【学生活动】学生记录并理解：吸热公式Q吸 = cm(t−t₀)，末温大于初温；放热公式Q放 = cm(t₀−t)，初温大于末温。两个公式中，c、m、Δt三者的乘积决定了热量的大小。 【知识点】热量计算公式：①吸热公式：Q吸 = cm(t−t₀) 或 Q吸 = cmΔt升；②放热公式：Q放 = cm(t₀−t) 或 Q放 = cmΔt降。其中c是比热容，m是质量，t₀是初温，t是末温。物体吸收（或放出）的热量跟物质的比热容、物体的质量、物体的温度变化有关。 【易错提示】使用热量公式时注意：①吸热公式用(t−t₀)，末温大于初温；放热公式用(t₀−t)，初温大于末温；②单位统一：比热容用J/(kg·℃)，质量用kg，温度用℃，热量单位是J；③如果题目给的单位是g，需先换算成kg再代入公式；④注意区分“升高到”和“升高了”，前者指末温，后者指温度变化量。 【设计意图】从具体数值计算出发，引导学生归纳出热量计算的一般公式，体现从特殊到一般的科学思维方法。分别讲解吸热公式和放热公式，帮助学生建立清晰的公式框架，为后续例题和练习做好准备。 【过渡语】我们掌握了热量计算的公式，下面让我们通过一道例题来学习如何运用公式解决实际问题。 （七）例题精讲：钢件冷却质量计算（5分钟） 例题：钢件冷却质量计算 【教师活动】请同学们看例题：一个钢件，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，在冷却过程中放出6.21×10⁴ J热量，这个钢件的质量为多少g？（钢的比热容为0.46×10³ J/(kg·℃)）。这是一个放热问题，需要用到放热公式。 【学生活动】学生分析题目：已知钢件初温t₀=560℃，末温t=20℃，放出热量Q放=6.21×10⁴ J，钢的比热容c=0.46×10³ J/(kg·℃)。求钢件的质量m。 【教师活动】分析得很清楚！这道题是放热问题，应使用放热公式Q放 = cm(t₀−t)来求解。将已知量代入公式，求出m，注意单位换算——题目要求质量以g为单位。 【教师活动】解：由Q放 = cm(t₀−t)得：m = Q放 / [c(t₀−t)] = 6.21×10⁴ J / [0.46×10³ J/(kg·℃) × (560℃−20℃)] = 6.21×10⁴ / (0.46×10³ × 540) kg = 6.21×10⁴ / 248.4 kg = 0.25 kg = 250 g。 【学生活动】学生跟随计算过程，核对结果：m = 0.25 kg = 250 g。答：这个钢件的质量为250 g。 【教师活动】计算正确！这道例题的关键点：第一，正确判断是放热过程，使用放热公式Q放 = cm(t₀−t)；第二，注意单位换算，结果要将kg换算为g；第三，计算时先算温度差(t₀−t)，再代入公式计算。 【知识点】例题解题步骤：①审题，明确已知量（t₀=560℃，t=20℃，Q放=6.21×10⁴J，c=0.46×10³J/(kg·℃)）和未知量（m）；②选择公式：放热过程用Q放 = cm(t₀−t)；③变形公式：m = Q放/[c(t₀−t)]；④代入数据计算；⑤单位换算（kg→g）；⑥作答。 【过渡语】通过例题我们掌握了热量公式的运用方法。现在，让我们通过课堂练习来巩固所学知识，检验学习效果。 （八）课堂练习（3分钟） 练1（比热容的应用） 汽车发动机工作时，需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液，这是因为水的______较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能______。 【教师活动】请同学们思考，发动机为什么用水作冷却液？这利用了水的什么特性？ 【学生活动】学生回答：水的比热容较大，在吸收相同热量时，温度升高得较少，因此冷却效果好。水吸收热量后，内能增大。填空答案：比热容；增大。 【教师活动】回答正确！这道题考察了水的比热容大的应用，以及内能与热量的关系。 练2（比热容的性质辨析） 经常下厨的小关发现，同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油，油的温度总是升高得快些。这是因为（ ） A. 水的比热容小，吸热后温度升高得快 B. 油的比热容小，吸热后温度升高得快 C. 在相同的时间内，水吸收的热量较多 D. 在相同的时间内，油吸收的热量较多 【教师活动】请同学们根据比热容的知识分析这道题。 【学生活动】学生分析：相同加热条件，相同时间内水和油吸收的热量相同（C、D错误）。油的温度升高得快，说明油的比热容小（升高相同温度需要吸收的热量少），水的比热容大（升高相同温度需要吸收的热量多）。所以A错误，B正确。正确答案是B。 【教师活动】分析得非常好！这道题考察了比热容与升温快慢的关系——比热容越大，升温越慢；比热容越小，升温越快。 练3（比热容的特性辨析） 关于比热容，下列说法正确的是（ ） A. 温度越高，比热容越大 B. 物质放热越多，比热容越大 C. 物质的质量越大，比热容越小 D. 物质的比热容与质量和温度无关 【教师活动】请同学们回忆比热容的特性。 【学生活动】学生分析：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与温度高低、放热多少、质量大小均无关。A、B、C均错误，D正确。正确答案是D。 【教师活动】完全正确！这道题直接考察比热容的基本特性——比热容是物质的一种特性，与物体的质量、温度、吸放热多少均无关。 练4（热量计算） 一个质量为250g的钢件，加热到560℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，这个钢件在冷却过程中放出多少热量？（钢的比热容为0.46×10³ J/(kg·℃)） 【教师活动】请同学们运用放热公式进行计算，注意单位换算。 【学生活动】学生计算：m=250g=0.25kg，t₀=560℃，t=20℃，c=0.46×10³ J/(kg·℃)。Q放 = cm(t₀−t) = 0.46×10³ J/(kg·℃)×0.25 kg×(560℃−20℃) = 0.46×10³×0.25×540 J = 6.21×10⁴ J。 【教师活动】计算正确！这道题与例题是同类型的放热计算，注意先将质量250g换算为0.25kg再代入公式，热量的单位是J。 【练习总结】四道练习题覆盖了本课的核心知识点：练1考察水的比热容大的应用和内能变化；练2考察比热容与升温快慢的关系（比热容大则升温慢）；练3考察比热容的基本特性（只与物质种类和状态有关）；练4考察放热公式Q放=cm(t₀−t)的灵活运用。通过这些练习，全面巩固了比热容的核心知识。 【过渡语】通过课堂练习，大家对本节课的知识有了更深入的理解。最后，让我们来回顾总结本节课的学习内容。 （九）课堂小结（2分钟） 【教师活动】让我们一起来回顾本节课学了哪些内容？ 【学生活动】学生总结：本节课学习了比热容的概念。首先通过实验探究知道了质量相等的不同物质，在升高相同温度时吸收的热量不相等。然后学习了比热容的定义（一定质量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）、符号c、单位J/(kg·℃)。知道了比热容是物质的一种特性，只与物质种类和状态有关。水的比热容最大，为4.2×10³ J/(kg·℃)，水的这一特性在取暖和冷却中有广泛应用。最后学习了热量计算公式Q吸=cm(t−t₀)和Q放=cm(t₀−t)，能解决简单的热量计算问题。 【教师活动】总结得非常全面！本节课的重点是理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，掌握水的比热容及其应用，熟练运用热量计算公式进行简单计算。同学们要特别注意：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度无关；吸热公式和放热公式中温度差的写法不同，吸热用(t−t₀)，放热用(t₀−t)。 【知识框架】物质的比热容知识框架： ┌── 不同物质的吸放热性能 │ └── 质量相等的不同物质，升高相同温度时吸收的热量不相等 │ ├── 比热容 │ ├── 定义：物质温度升高时吸收的热量与质量×升高温度之比 │ ├── 符号：c，单位：J/(kg·℃) │ ├── 公式：c = Q/(mΔt) │ ├── 特性：只与物质种类和状态有关 │ ├── 水的比热容：4.2×10³ J/(kg·℃) │ └── 应用：暖气片取暖、发动机冷却液 │ └── 热量的计算 ├── 吸热公式：Q吸 = cm(t−t₀) └── 放热公式：Q放 = cm(t₀−t) 四、板书设计 12.3 物质的比热容 一、不同物质的吸、放热性能 质量相等的不同物质，升高相同温度时吸收的热量不相等 二、比热容 1. 定义：物质温度升高时吸收的热量与质量×升高温度之比 2. 符号：c 3. 单位：J/(kg·℃) 4. 公式：c = Q/(mΔt) 5. 特性：只与物质种类和状态有关 6. 水的比热容：4.2×10³ J/(kg·℃) 7. 应用：取暖（暖气片）、冷却（发动机冷却液） 三、热量的计算 1. 吸热公式：Q吸 = cm(t−t₀) 或 Q吸 = cmΔt升 2. 放热公式：Q放 = cm(t₀−t) 或 Q放 = cmΔt降 3. 注意：统一单位，区分初温t₀和末温t 五、教学反思 1. 本课以“海水和沙滩的温差之谜”这一学生熟悉的生活情境引入，是否有效激发了学生对比热容概念的好奇心和探究兴趣？学生对这一问题的回答反映出怎样的思维水平？ 2. 环节一“不同物质的吸放热性能”中，沿海和沙漠昼夜温差的对比是否帮助学生直观感受了不同物质吸放热性能的差异？学生能否从这一现象中自然地提出“不同物质吸热能力是否相同”的问题？ 3. 活动1“探究水和砂石的吸热性能”是否有效帮助学生掌握了控制变量法和转换法？学生能否独立设计实验探究方案？实验过程中的数据记录和分析是否规范？实验结论“质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量不相等”是否被学生理解和接受？ 4. 比热容的概念教学是否清晰？从定义、符号、单位、公式、比热容表、特性等层层递进的教学逻辑是否被学生接受？学生对“比热容是物质的一种特性，只与物质种类和状态有关”的理解是否到位？ 5. 比热容表的教学是否有效？学生能否从比热容表中提取关键信息（水的比热容最大，同种物质不同状态比热容不同）？能否根据比热容表解释水和砂石吸热性能差异的原因？ 6. 水的比热容大的应用（暖气片取暖、发动机冷却液降温）是否帮助学生建立了物理知识与生活实际的联系？学生能否举出其他利用水的比热容大的生活实例？ 7. 热量公式Q吸=cm(t−t₀)和Q放=cm(t₀−t)的教学是否到位？学生能否正确区分吸热公式和放热公式中温度差的写法？例题和练习4的反馈显示学生运用公式进行计算的能力如何？哪个环节的问题最突出？ 8. 课堂练习反馈显示，学生对比热容应用（练1）、比热容与升温快慢关系（练2）、比热容特性辨析（练3）和热量公式计算（练4）的掌握情况如何？是否需要在下节课增加针对性练习？ 学科网（北京）股份有限公司 $