2.2物体的内能（第2课时）教学设计 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

该初中科学教学设计聚焦比热容及热量计算核心知识点，以海边昼夜温差现象导入，承接温度、热量、热传递前序知识，通过实验探究构建比热容概念，实现从定性分析到定量计算的学习支架。 特色在于融合探究实践与科学思维，水和食用油对比实验运用控制变量法培养探究能力，推导热量公式体现推理论证，解释海边温差、汽车冷却剂应用落实科学观念，助学生养成严谨习惯，为教师提供清晰教学流程与实例支撑。

第2节 物体的内能（第2课时）教学设计 ——比热容、热量的计算 【核心概念】能的转化与能量守恒 【内容要求】 1.学习内容：能的形式、转移与转化。 2.内容要求：通过实验了解比热容，尝试用比热容解释有关自然现象。 【教材分析】 本节课建立在学生已经掌握温度、热量、热传递等基础知识点之上，是对物体吸放热规律的深度探究。比热容是物质的一种重要特性，它反映不同物质吸、放热能力的差异，能够解释生活中昼夜温差、海陆温差等常见热现象。在此基础上推导热量计算公式，实现热学现象从定性分析到定量计算的跨越。 【教学目标】 1.通过实验探究，了解不同物质的吸热能力存在差异，理解比热容的定义、单位和意义。 2.知道比热容是物质的一种特性，能够利用比热容知识解释生活中的简单热现象。 3.能根据比热容的物理意义，推导物体吸、放热的计算公式，熟练运用公式进行简单的热量计算。​ 4.通过设计并完成水和食用油的吸热对比实验，熟练运用控制变量法探究科学问题。 5.体会公式源于规律、服务生活实际的特点，感受定量研究的严谨性。养成规范解题、认真审题、严谨计算的良好学习习惯。 【教学过程】 【引入】夏天的海边，白天沙滩滚烫、海水清凉，夜晚沙滩冰凉、海水温暖，为什么相同的日照和降温条件下，沙子和海水的温度变化差距这么大？ 学习课题：物质的特性——比热容 一、比热容 【探索实践】取等量的水和食用油，用相同的酒精灯同时加热，让学生观察温度计示数变化。 方案一：质量相同的水和食用油，吸收相同热量（加热相同时间），比较升高的温度。升温越少，吸热能力越强。 方案二：质量相同的水和食用油，升高相同温度，比较加热时间。加热时间越长，吸热越多，吸热能力越强。 现象：方案一，水升高的温度比食用油小。方案二，水加热的时间比食用油长。 分析： 质量相同的水的食用油，吸收相同的热量，水升高的温度少；升高相同的温度，水吸收的热量多。由此说明：水的吸热能力大于食用油。 用不同的物质进行重复实验，可得出结论：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同；升高相同的温度，吸收的热量不同。由此说明：不同物质的吸热能力不同。 1.定义：科学中，用比热容表示物质的这种性质。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温度的乘积的比，叫作这种物质的比热容，符号c表示。 2.数值：其数值上等于单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量。单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃ 所吸收的热量相等，数值上等于它的比热容。 3.单位：J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。 4.物理意义：以水的比热容为例，1kg的水温度升高1℃，需要吸收4.2×103J的热量。 5.比热容是物质本身的一种特性，只与物质的种类、状态有关，与质量、吸热多少、温度变化无关。不同物质比热容一般不同，水的比热容最大。 表2.2-1 一些物质的比热容 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 钢、铁 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 【知识应用】水的比热容在生活中的应用： 1.海边温差问题：水的比热容比砂石大得多。质量相同的水和砂石，如果它们吸收或放 出的热量相同，水的温度变化比砂石小得多。因此，在同样的阳光照射的条件下，一天之内内陆地区的气温变化比沿海地区大。 2.生活应用：汽车发动机用水做冷却剂、北方暖气用水作为传热介质，都是利用水的比热容大，吸热、放热效果好的特点。 3.当环境温度变化较快时，水的温度变化相对较慢。生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度，以免温度变化太快对生物体造成伤害。 二、热量的计算 （一）热量计算公式： 1.基于比热容意义推导吸热公式： 以水的比热容c = 4.2×103J/(kg·℃)为例推导： ① 1 kg水，升温1℃，吸热：4.2 × 103J ② m kg水，升温1℃，吸热：4.2 m × 103J ③ m kg水，升温Δt℃，吸热：cmΔt 得出吸热公式：Q吸 = cm(t-t0) 同理，放热公式：Q放 = cm(t0-t) 【t0为初温，t为末温】 【小结】热量计算公式：Q = cmΔt 2.单位 热量Q ：焦耳（J） 比热容c：焦每千克摄氏度【J/(kg·℃)】 质量 m ：千克（kg） 温度变化量Δt：摄氏度（℃） 3.易错点 ① Δt 是温度变化量，不是末温也不是初温； ② 比热容c是物质特性，与Q、m、Δt大小无关，公式为计算式，非决定式。 （二）比热概念及热量计算公式运用 【例题1】将一块质量为5kg 、温度为10℃的铁块加热到200℃，铁块吸收了多少热量？ 解：铁块质量 m =5kg，铁块加热前的温度t₀=10℃，铁块加热后的温度 t =200℃，查表得铁的比热容c =0.46×10³J/(kg·℃）。 铁块吸收的热量： Q = cm(t - t₀)=0.46×10³J/(kg·℃)×5kg×(200℃-10℃)=4.37×10⁵J 答：铁块吸收的热量是4.37×10⁵J。 【例题2】质量为2kg的砂石和水，它们都吸收了7.36×104J的热量，升高的温度各是多少？ 解：从表中查得砂石的比热容 C砂石 =0.92×10³J/(kg·℃)，水的比热容C水 = 4.2×10³J/(kg·℃) 根据公式：Q吸=cm(t—t₀)=cm△t，可得： 答：砂石升高40℃，水升高8.8℃。 【例题3】下列各种情况下比热会发生变化的是（　　） A．一杯水倒去一半 B．水凝固成冰 C．一块铁加工成铁屑 D．15℃的水上升至45℃ 【答案】B 【解析】物质的比热容是物质本身的一种特性，与质量、温度、形状无关。水凝结成冰，物质状态发生改变，比热容也因此改变。 【例题4】汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水的（　　） A．沸点高 B．凝固点低 C．导热性差 D．比热容大 【答案】D 【解析】水的比热容较大大，和其它物质比较，升高相同温度吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂，故D正确。 【课堂总结】 1.不同物质吸热能力不同； 2.比热容的定义、单位、物理意义； 3.比热容是物质的特性，水的比热容最大； 4.应用公式 Q = cmΔt 注意：单位统一、找准初末温、正确计算Δt； 5.公式为计算式，比热容与吸放热、质量、温度变化无关。 【板书设计】 第2节 物体的内能（第2课时） ——比热容、热量的计算 一、比热容 1.实验探究：比较不同物质的吸热能力 控制变量：质量、初温、加热工具相同 → 物质种类不同 结论：不同物质吸热能力不同 2.比热容（c） （1）定义：热量与质量、升温乘积的比值。 （2）单位：J/(kg·℃) （3）是物质的一种特性：只与物质种类、状态有关。 3.应用：水冷、暖气、调节气温 二、热量的计算 1.公式 Q = cmΔt 2.单位 Q ：焦耳（J） c：J/(kg·℃) m ：千克（kg） Δt：℃ 3.解题关键： （1）单位统一（m必为kg） （2）Δt为温度变化量，恒正 （3）规范书写：已知、求、解、答 【布置作业】 1.完成作业本上相应内容 学科网（北京）股份有限公司 $