12.3《物质的比热容》 教学设计 2026-2027学年沪粤版九年级上册物理

该初中物理教学设计聚焦《物质的比热容》核心知识点，通过播放夏天海边“沙子烫脚、海水凉爽”对比视频导入，衔接前续内能、热量、热值知识，为后续热机效率计算及生活现象解释奠定基础，以实验设计与生活经验搭建学习支架。 该资料亮点在于以科学探究为主线，运用控制变量法和转换法设计“水与煤油吸热对比”实验，引导学生通过数据归纳建立比热容概念，结合汽车发动机冷却、海陆风等实例培养科学思维与态度责任，分层作业与教学反思设计助力教师精准教学，提升学生探究能力与知识应用水平。

12.3《物质的比热容》教学设计 一、教材与学情分析 教材地位 本节是热学核心概念课。前面已学习内能、热量和热值，本节通过"不同物质吸热升温不同"建立比热容概念，既为后续热机效率、能量转化计算奠基，也为解释海陆风、暖气用水等生活现象提供理论依据。 已有基础 ① 理解热量、温度、质量概念；② 会用Q=mq计算燃料放热；③ 熟悉控制变量法与温度计、天平的使用；④ 有"水升温慢""沙子烫脚"等生活经验。 学习障碍 ① 容易把"吸收热量多"等同于"温度升高多"；② 难以理解比热容是物质本身的属性，与质量、吸放热多少无关；③ 公式Q=cmΔt中四个物理量的对应关系易混淆；④ 实验中用加热时间长短代替吸收热量多少，需要建立"转换法"思维。 二、教学目标与重难点 维度 具体目标 物理观念 知道比热容是物质的一种特性；理解其定义c=Q/(mΔt)，记住水的比热容4.2×10³ J/(kg·℃)及其物理意义；会用Q=cmΔt进行简单计算。 科学思维 通过"质量相同的水和煤油升高相同温度"的实验设计，体会控制变量法与转换法；能用比热容解释生活中的热现象。 科学探究 完成"比较不同物质的吸热情况"实验，会设计表格、记录温度—时间数据，并能根据数据归纳比热容的物理意义。 态度责任 联系汽车发动机用水冷却、暖气用热水输送、海陆风等实例，感受物理在科技与生活中的价值；养成严谨记录数据、尊重实验事实的态度。 教学重点 比热容概念的建立；用Q=cmΔt计算热量；用比热容解释生活现象。 教学难点 理解比热容是物质特性，与Q、m、Δt无关；用加热时间转换"吸收热量"的实验思想。 三、教学准备与安全提示 教师演示 相同规格的电加热器2个（或酒精灯2个、铁架台、石棉网）、100mL烧杯2个、水、煤油、温度计2支、秒表、托盘天平、搅拌器、多媒体课件及数据表格。 学生分组 每组：铁架台2套、石棉网2块、100mL烧杯2个、温度计2支、水约100g、煤油约100g、酒精灯2个（或共用热源）、火柴、秒表、搅拌棒、实验记录表。 安全提示 ① 煤油易燃、有刺激性气味，实验用量要少，远离明火；② 加热时使用石棉网，烧杯不可干烧；③ 温度计玻璃泡不接触容器底和壁，读数时不能取出；④ 实验结束及时熄灭酒精灯，开窗通风。 四、教学过程（40分钟） 环节·时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 （5分钟） 1 播放夏天海边"沙子烫脚、海水凉爽"与夜晚"沙子凉、海水温"对比视频； 2 提问：同样晒了一天太阳，为什么沙子和海水温度差别这么大？ ③ 引导学生猜想：不同物质吸热升温的本领可能不同。 ① 观看视频，回忆海边经历； ② 讨论并猜想：海水和沙子升高相同温度，吸收的热量不同；或吸收相同热量，升高的温度不同； ③ 明确本节课探究任务。 用真实自然现象制造认知冲突，激发学生探究"不同物质吸热本领"的兴趣。 设计实验 （7分钟） 1 提出探究问题：质量相同的水和煤油升高相同温度，吸收的热量是否相同？ 2 引导讨论：怎样保证吸收热量相同？怎样体现吸收热量的多少？ 3 强调控制变量：质量相同、初温相同、加热装置相同；用加热时间长短间接反映吸热多少（转换法）。 ④ 分发实验记录表，明确分工。 ① 思考并回答：用相同热源加热相同时间，认为吸热相同； ② 设计表格：记录质量、初温、末温、Δt、加热时间； ③ 明确组内分工：观察温度计、看表计时、记录数据、搅拌。 让学生经历完整的实验设计过程，强化控制变量法和转换法，为数据处理做准备。 实验探究 （13分钟） 1 巡视指导，提醒温度计读数规范和同步加热； 2 引导学生比较水和煤油升高相同温度所需的加热时间； 3 可补充"相同加热时间比较升高的温度"另一组数据分析； ④ 汇总多组数据，画出温度—时间图像草图。 ① 按方案组装器材，同时加热水和煤油； ② 记录每隔1min的温度，直到升高10℃或15℃； ③ 比较数据：升高相同温度，水加热时间更长； ④ 在坐标纸上描点，体会水和煤油升温快慢的差异。 学生在动手、记录、图像中收集证据，通过数据归纳"不同物质吸热本领不同"，为比热容概念奠基。 建构概念 （8分钟） 1 给出比热容定义：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，符号c，单位J/(kg·℃)。 2 强调：比热容是物质特性，与质量、吸热多少、温度变化无关。③ 给出水的比热容c水=4.2×10³ J/(kg·℃)，解释其物理意义。 3 推导公式：由定义得Q=cmΔt。 ⑤ 展示常见物质比热容表，引导学生发现规律。 ① 记录定义、符号、单位；② 思考并回答：一桶水和一杯水的比热容是否相同？③ 说出水的比热容物理意义；④ 用公式计算：2kg水升温10℃吸热多少？⑤ 观察比热容表，发现水、沙石、金属的差异。 由实验现象抽象出物理量，再回扣定义、公式和数值，帮助学生建立完整概念体系。 应用小结 （7分钟） 1 组织学生解释：为什么汽车发动机用水冷却？暖气为什么用水输送？海边为什么会有海陆风？ ② 引导用Q=cmΔt简要分析；③ 布置分层作业。 ① 小组讨论并用"水的比热容大"解释上述现象；② 独立完成简单计算并板演；③ 记录作业。 把抽象概念迁移到生活与科技，体会物理价值；分层作业巩固计算与解释能力。 五、板书设计 一、探究问题 质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收的热量相同吗？ 方法：控制变量法、转换法（用加热时间表示吸热多少）。 二、比热容（c） 定义：单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。 公式：c=Q/(mΔt)；计算：Q=cmΔt。 单位：J/(kg·℃)。 特性：比热容是物质本身的一种特性，与质量、吸热多少、温度变化无关。 水的比热容：c水=4.2×10³ J/(kg·℃)。 三、生活应用 ① 发动机用水冷却（吸热多、温升小）；② 暖气用水输送（放热多、温降小）；③ 海陆风（陆地与海水比热容不同导致昼夜温差差异）。 六、作业设计与教学反思 层级 作业内容 设计意图 基础层 教材课后习题1、2；记住水的比热容，解释"为什么内陆地区昼夜温差比沿海地区大"。 巩固概念与公式，面向全体。 提升层 用Q=cmΔt计算：把2kg水从20℃加热到100℃，需要吸收多少热量？若用相同热量加热2kg铝，温度升高多少？（c铝=0.88×10³ J/(kg·℃)） 训练公式变形与计算能力。 实践层 设计一个利用"水的比热容大"原理解决实际问题的方案（如简易太阳能热水器、夏日屋顶降温等），画出示意图并说明。 培养工程思维与创新意识。 教学反思 （课后填写） ① 学生能否准确表述"用加热时间表示吸热多少"的转换思想？ ② 实验操作中水和煤油的质量、初温是否真正控制一致？数据离散程度如何？ ③ 学生是否真正理解"比热容与Q、m、Δt无关"？哪些迷思概念最突出？ ④ 联系热机效率时，如何回扣本节吸放热计算？ 学科网（北京）股份有限公司 $