12.3 物质的比热容 教案 2026-2027学年苏科版物理九年级上学期

该初中物理教学设计聚焦“物质的比热容”核心知识点，通过生活现象（中午沙子烫水凉、傍晚相反）导入，先探究水吸收热量与质量、温度变化的关系，再过渡到不同物质吸热特性，构建从热量概念到比热容定义、公式及应用的知识脉络，以实验探究和表格分析为学习支架。 资料亮点在于融合科学探究与生活应用，通过分组实验（不同物质吸热升温）培养科学思维（控制变量法），结合水的比热容大解释沿海温差、冷却剂等现象强化物理观念，实验设计与问题讨论提升学生探究能力，结构清晰的教学流程助力教师高效实施教学。

12.3物质的比热容（共2课时） 课 题 第十二章 第3节 物质的比热容 第1课时 课型 新授课 教学目标 1.知道热量的概念、符号和单位，理解热量是描述热传递过程中内能变化的过程量，能正确表述 “吸收热量” 或 “放出热量”，避免使用 “含有热量” 等错误说法； 2.掌握比热容的定义，即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，明确其符号、单位及物理意义，理解比热容是物质的特性； 3.能通过比热容表格获取信息，知晓水的比热容是常见物质中最大的，了解同种物质不同状态、不同物质比热容的异同情况； 4.熟练掌握热量计算公式，包括吸热公式和放热公式，能区分 “升高到”“降低到”对应末温与 “升高了”“降低了”对应温度变化量，并能运用公式进行简单的热量计算； 5，了解比热容在生活和生产中的应用，如用水作为冷却剂、取暖介质的原因，解释沿海与沙漠地区昼夜温差差异、夜间向稻田灌水防冻等现象，理解 “水的比热容大” 对气候调节的重要意义。 教学重点 掌握比热容的定义，即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，明确其符号、单位及物理意义，理解比热容是物质的特性；熟练掌握热量计算公式，包括吸热公式和放热公式，能区分 “升高到”“降低到”对应末温与 “升高了”“降低了”对应温度变化量，并能运用公式进行简单的热量计算。 教学难点 熟练掌握热量计算公式，包括吸热公式和放热公式，能区分 “升高到”“降低到”对应末温与 “升高了”“降低了”对应温度变化量，并能运用公式进行简单的热量计算；了解比热容在生活和生产中的应用，如用水作为冷却剂、取暖介质的原因。 教学方式 讲授式、演示实验法、讨论式。 教具 多媒体 、比热容实验相关器材 教学过程设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的 【ppt3】 聚焦“水吸收的热量和水的质量有什么关系”这一问题。通过对比 “烧开一壶水” 和 “烧开半壶水” 的实验场景，然后告诉学生实验结论：在相同条件下，烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长，这表明当水升高相同温度时，质量越大，吸收的热量就越多。 【ppt4】 围绕 “水吸收的热量和水的温度变化有什么关系” 展开。实验设定为质量相等、初温都是20℃的水，分别加热到60℃和 100℃。然后告诉学生，加热这类水时，水需要吸收的热量与升高的温度有关，升高的温度越高，吸收的热量越多。 【ppt5】 提出新的探究点“水吸收的热量除了与质量和温度有关，还与哪些因素有关”。指出加热水的过程属于热传递过程，并引导学生进一步探索这一问题。 【ppt6】 向学生系统介绍热量相关知识。 【ppt7】 通过生活现象引入比热容。描述中午时沙子很烫而水很凉爽，傍晚时沙子变凉而水变暖和的现象，进而提出核心问题，引发学生思考“海水和沙子在白天和傍晚的温度为什么不一样呢？”，以此引出 “比热容” 这一概念。 【ppt8~10】 实验探究观察不同物质吸热升温的现象，有条件的可以让学生分组实验，重点从实验猜想、实验器材、实验操作、实验数据与现象等几方面入手，最后引导学生得出实验结论和实验推论。 【ppt11】 向学生系统阐述比热容的定义和公式相关内容。 【ppt12】 向学生讲解比热容的物理意义，重点强调比热容是物质的一种特性，其大小仅与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度变化、体积等无关。 【ppt13】 展示“一些常见物质的比热容” 表格，表格中列出了水、酒精、煤油、冰、蓖麻油、沙石、铝、干泥土、铁、钢、铜、水银等物质的比热容数值。并从表格中得出结论：①自然界中水的比热容最大，为 4.2×10³J/（kg・℃）；②同种物质的比热容一般相同（水和冰是特例），不同种物质的比热容一般不同（冰和煤油是特例）。 【ppt14】 结合比热容表格数据解释之前的生活现象。指出水的比热容是砂石比热容的4倍多，因此对于质量相等的水和砂石，在吸收相等热量时，水的温度上升少，而砂石的温度上升多，这就解释了中午沙子烫、水凉爽，傍晚沙子凉、水暖和的现象。 【ppt22、23】 科学世界 【ppt24、25】 知识迁移 【ppt26】 知识小结 听讲、思考、讨论 听讲、思考、讨论 思考、讨论 听讲、记忆 观看、思考 参与、实验、讨论 听讲、记忆 理解 辨析、记忆 分析、比较 引导学生直观认识 “水吸收的热量与质量的关系”，为后续探究铺垫基础，培养学生从生活现象中提炼物理规律的能力。 明确 “水吸收的热量与温度变化的关系”，进一步完善学生对 “影响吸热因素” 的认知，强化控制变量法的初步理解。 引发认知冲突，激发探究兴趣，自然过渡到 “不同物质吸热特性” 的研究，推动课程深入。 帮助学生建立科学的物理术语体系，纠正 “含有热量” 等错误表述，夯实理论基础。 引导学生思考物质吸热能力的差异，从而引出 “比热容” 概念，体现 “从生活到物理” 的理念。 培养实验操作能力、数据处理能力和合作探究精神，直观感知比热容的物理意义。 帮助学生理解比热容的量化表达。 展示常见物质的比热容表格，引导学生从中提取信息，培养数据解读能力，为后续应用奠定基础。 让学生体会物理知识对生活现象的解释力，巩固比热容的理解。 板书设计 第12章 第3节 物质的比热容 第1课时 一、热量 1.概念 2.符号：Q 3.单位：焦耳（J） 4.特点：过程量，只能说 “吸收” 或 “放出”，不能说 “含有”。 二、比热容 1.定义 2.公式：c=Q/m∆t 3.单位：J/（kg·℃）读作“焦每千克摄氏度”。 4.物理意义：反映了物质的吸（放）热本领。 教学方案 课 题 第十二章 第3节 物质的比热容 第2课时 课型 新授课 教学目标 1.通过分析不同物质（如水和沙子）吸收相同热量时温度变化的差异，建立 “比热容” 的物理观念，理解比热容是反映物质吸热能力的物理量，明确其作为 “物质特性” 的含义，从物质属性角度深化对热现象的认知。 2.参与 “探究不同物质吸热能力” 的实验（如控制水和煤油的质量相同、用相同热源加热、记录相同时间内的温度变化），在实验设计与操作中体会控制变量法的核心思路（控制质量、吸热多少等变量，只改变物质种类），培养科学探究中控制无关变量、突出研究对象的严谨思维，提升实验设计与分析能力。 3.结合比热容知识分析自然现象，通过 “物质比热容差异→吸热 / 放热能力不同→宏观温度变化差异” 的逻辑推理，培养用物理原理解释现象的科学思维，感受物理知识对生活和自然现象的解释力，增强 “从生活走向物理” 的认知意识。 4.理解比热容公式（c=Q/(mΔt)）及变形式（Q 吸 = cm (t-t₀)、Q 放 = cm (t₀-t)）的物理意义，能结合具体情境进行简单计算，在定量分析中深化对比热容概念的理解，提升运用数学工具解决热学问题的科学思维能力。 教学重点 建立并了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性；会进行简单的比热容以及吸、放热计算 教学难点 尝试用比热容解释简单的自然现象，感受物理知识与生活的密切联系。 教学方式 讲授法、讨论法、分组实验探究法、ppt演示法。 教具 多媒体 、比热容的相关实验器材 教学过程设计 教师活动预设 学生活动预设 设计目的 【ppt2】解读学习目标，强调 “用比热容解释生活现象” 和 “热量公式的应用” 是核心任务，指出 “热平衡中 Q 吸 = Q 放的理解” 是难点，引导学生关注理论与实际的结合。 【ppt3】通过提问引导学生回顾：“比热容的定义是什么？公式中各物理量的单位是什么？它反映了物质的什么特性？” 【ppt4】展示沙漠和海滨的图片，提问 “为什么沙漠昼夜温差大，而沿海地区温差小？” 引导学生结合 “水的比热容大” 分析：“相同质量的水和砂石，吸收或放出相同热量时，温度变化的差异”。 【ppt5】展示农田灌水的图片，提问 “夜间向稻田灌水为什么能保护秧苗不被冻坏？” 引导学生分析：“水的比热容大，降温相同时放出的热量多，能维持秧苗周围温度”。 【ppt6】展示汽车发动机冷却系统和暖气片的图片，提问 “为什么用水作为冷却剂和供暖介质？” 引导学生总结：“水的比热容大，相同质量下，升高或降低一定温度时，吸热或放热多，效果好”。 【ppt7】由比热容公式变形推导热量公式，讲解：“Q=cm∆t, ∆t是温度变化量，升温时 ∆t=t末-t初，放热时∆t=t初-t末 ”，强调 “升高到”是末温，“升高了”是∆t。 【ppt8-9】展示例题：“500g 金属块吸收 8800J 热量后，由 30℃升至 50℃，求比热容并判断金属”，指导学生步骤,计算并查表对比”。 【ppt10】热平衡过程中吸放热的关系及条件。 无热量损失：Q吸 = Q放 热量损失：Q放 = Q吸＋Q损 【ppt11-12】展示例题：展示冷水和热水混合的温度变化图像，引导学生分析：“甲为热水（降温），乙为冷水（升温），末温相同，由Q吸=Q放和 Q=cm∆ t 推导质量比”。 【ppt13】介绍吐鲁番火焰山的气候特点，提问 “为什么火焰山白天温度高，夜晚降温快？” 引导学生分析：“地表多砂石，比热容小，吸热后升温快，放热后降温快”。 【ppt14】介绍城市热岛效应，提问 “为什么建造人工湖能缓解热岛效应？” 引导学生分析：“水的比热容大，能吸收大量热量而温度升高少，从而降低城市温度”。 【ppt15】展示题目：“牛奶从 10℃加热到 40℃，求吸收的热量；若不计损失，求热水的初温”，引导学生应用 所学知识解题。 【ppt16】引导学生梳理知识：“1. 比热容的应用（气候、生产、生活）；2. 热量公式及变形式；3. 热平衡的条件和计算”，用思维导图呈现逻辑关系。 倾听并记录学习目标，标注重难点，明确需重点掌握 “水的比热容大的应用” 和 “Q=cmΔt 的计算”，理解热平衡的逻辑。 回忆并回答问题，默写比热容公式，明确 “比热容是物质的吸热本领，与质量、温度变化无关”，巩固上一课时的核心概念。 观察图片，结合比热容知识讨论：“水的比热容比砂石大，白天吸热后水温升得慢，夜晚放热后水温降得慢，故沿海温差小”，记录分析过程。 思考并回答：“水在夜间降温时，因比热容大，放出的热量比其他物质多，能减少秧苗周围的温度下降，从而防冻”，举例生活中类似的应用。 分组讨论，归纳：“水在质量一定时，升温吸热多（冷却发动机），降温放热多（供暖），故适合作为介质”，列举其他利用水比热容大的实例（如热水袋）。 跟随推导过程，记录热量公式及变形式，辨析 “升高到 20℃”（末温 20℃）和 “升高了 20℃”的差异，完成简单的公式变形练习。 按步骤计算,查表判断为铝，规范书写过程。 回忆热平衡的生活情境，分析热平衡热量的关系 基于热平衡，分析并进行计算 结合比热容知识解释：“砂石比热容小，白天吸收相同热量时温度升得高，夜晚放出相同热量时温度降得快，故昼夜温差大”，与沿海地区对比。 讨论：介绍吐鲁番火焰山的气候特点和“人工湖的水在吸收城市释放的废热后，因比热容大，水温升得慢，可调节周围环境温度，缓解热岛效应”，提出其他缓解热岛效应的建议（如增加绿地）。 分析训练 回顾本节课的主要内容，思考生活中还有哪些现象可以用比热容解释，激发持续探究的兴趣。 让学生清晰学习方向，聚焦核心知识和能力目标。 通过回顾旧知，为新知识（应用和计算）奠定基础，强化对比热容本质的理解。 通过自然现象，理解比热容在解释气候差异中的应用，强化 “比热容是物质特性” 的认知，培养用物理知识解释现象的能力。 结合农业生产实例，进一步理解比热容的应用，体会物理知识在生产中的价值。 通过生活和工业中的实例，全面理解比热容的实用价值，强化理论联系实际的意识。 掌握热量计算的公式和关键细节，为定量计算奠定基础，培养严谨的审题习惯。 通过计算题，巩固比热容公式的应用，掌握单位换算和解题规范，提升定量分析能力。 归纳总结吸放热的关系 通过图像分析热平衡问题，提升从图像中提取信息的能力，强化公式的灵活应用。 通过典型热平衡计算题，提升综合解题能力。 通过趣味地理知识，进一步巩固比热容的应用，激发学习兴趣，拓展知识面。 结合环境问题，理解比热容在改善城市气候中的作用，培养环保意识和运用知识解决实际问题的能力。 通过综合练习题，强化热量计算和热平衡的应用，检验知识掌握情况。 梳理知识体系，强化对重点和难点的理解，构建完整的认知结构。 板书设计 第十二章 第3节 物质的比热容 第2课时 一、比热容的应用 二、热量的计算 1. 基本公式：Q = cmΔt（Δt 为温度变化量） 2. 分类公式： 吸热：Q吸 = cm (t末 - t初) 放热：Q放 = cm (t初 - t末) 3. 热平衡：条件：高温物体与低温物体最终温度相等。 4. 规律：Q吸 = Q放（不计热量损失）；Q放 = Q吸 + Q损（有热量损失）。 学科网（北京）股份有限公司 $