文档内容
三、物质的比热容（教学设计）
年级 九年级 学科 物理 课时数 教师
课题 三、物质的比热容
1．了解热量的概念、单位；
教学 2．探究物质吸收（或放出）的热量与哪些因素有关，
目标 3．通过实验，了解比热容；能运用比热容说明简单的自然现象；
4．会进行简单的热量的计算。
在完成“温度、内能、热传递”基础概念学习及“热量”初步认识之后，本节通过实
验探究把学生已学的能量守恒思想、热传递规律与具体物质属性相联系，建立“比热容”
教材 这一重要物理量，为后续“汽化、凝固及能量转化效率”奠定定量分析工具。教材设计遵
分析 循“经验—疑问—实验—概念—应用—反思”逻辑，与新课标强调的“基于真实问题的
探究式学习”高度一致。本教学设计在充分尊重教材与课件流程的同时，进一步突出核心
素养“四维目标”，让学生经历完整的科学探究过程，理解物理规律的形成与应用价值。
1．探究物体吸收（或放出）热量与哪些因素有关；
教学
2．比热容及其计算；
重点
3．水的比热容较大及其应用。
教学 1．温度、热量、能量等概念辨析；
难点 2．比热容的应用；
3．热量计算的综合应用。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
思考并回答
问题，进入
情境
如图（a）、（b），同一天盐城的日温差比新疆库尔勒小，你能解释这一现象吗？
学习新课 一、热量
1．热量
由上节内容可知，热传递是改变物体内能的一种方式。
知道热量的
（1）热量：物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q
定义以及单
表示。
位
（2）热量的单位：热量的单位与能量的单位相同，也是焦（J）。
（3）温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中）
明确温度、
①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递；
热量、能量
②热量与能量：在热传递过程中转移的能量叫作热量。
的概念的联
将一壶水放在煤气灶上加热，在水沸腾前，加热时间越长，水温越高，水吸收的
系与区别
热量越多。在相同条件下，烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长，说明升高相同温
度，水的质量越大，吸收的热量越多。
有更多的事实说明，物体在热传递过程中，吸收（或放出）的热量与升高（或降
低）的温度和物体的质量有关。除此以外，是否还与其他因素有关呢?
2．观察不同物质吸热升温的现象
【问题情境】初夏的中午，小明和小华去海边游玩，他们赤脚走在干燥的沙滩
上，觉得沙子很烫；而走到海水中时，感觉到海水很凉。同样都是在太阳光照射下，
为什么海水和沙子的温度不一样呢?
【实验步骤】将质量均为50g的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度计测出室
温，即为此时沙子和水的温度。如下图所示，用红外灯均匀照射两个瓷盘4min后，
再用温度计分别测出沙子和水的温度。
下图是在红外灯照射一段时间后用红外热成像仪拍摄的红外照片。仪器显示，此
时沙子的温度为55.4℃，水的温度为30.7℃。
观察实验现
象，记录实
验数据，分
析讨论得出
结论
【信息快递】如果热源和加热方法相同，可以认为相同时间内物体吸收的热量大
致相等。【思考与讨论】1．质量相等的沙子和水，加热相同的时间，哪种物质升温快?
沙子
2．质量相等的沙子和水，升高相同的温度，哪种物质需要的加热时间长?
水
（拓展实验）
为了进一步探究物体吸收（或放出）的热量与哪些因素有关，进行如下实验探
究：
【实验步骤】为了“比较水和沙子吸热升温情况”，小明做了下列的实验：在两
个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加
热，记录实验数据。
（拓展）通
过定量实验
进一步分析
【实验数据】
得出结论
加热时间/min 0 1 2 3 4
沙子
温度/℃
水
1．根据实验数据描绘两种物质的温度随加热时间变化的图像（见下页）；
2．根据实验数据或图像所反映的情况讨论水和沙子吸热性质的差异。
【实验结论】实验表明，相同质量的沙子和水，加热相同的时间，沙子比水升温
快。由此推理可知，要升高相同的温度，水的加热时间更长，即吸收的热量更多。换
知道物质吸
用其他不同物质进行实验，所得结果是类似的。由此可见，不同物质在质量相等、升
收或放出的
高（或降低）温度相同的条件下，吸收（或放出）的热量不相等。
热量与哪些
结论
因素有关
物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有
关。学习新课 二、比热容
1．比热容
（1）比热容描述不同物质吸放热的性质：为了描述不同物质吸放热的性质，物
知道比热容
理学中引入了比热容这一物理量。
的定义和意
（2）比热容的定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升
义
高温度的乘积之比，叫作比热容。
（3）比热容在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。
（4）比热容用c表示，单位是焦/（千克·摄氏度），符号是J/（kg·℃） 。比热
容是物质的一种物理属性。
（5）如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸
收或放出的热量，物质的比热容c可表示为
明确比热容
的计算方法
（6）单位：J/（kg·℃），读作：焦每千克摄氏度。
Q Q
（7）研究表明，对于同种物质， 相等；对于不同物质， 一般不等。
m·△t m·△t
【举例分析】
水的比热容是：4.2×103 J／（kg·℃）读作：4.2× 103焦耳每千克摄氏度；
物理意义：1kg水每升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）热量为4.2×103 J。
记忆水的比
2．常见物质的比热容
热容，了解
下表给出了常温下一些常见物质的比热容。
其物理意义
通过表格可以发现：
（1）不同物质的比热容一般不同，但有些物质比热容相同，如冰和煤油;
（2）常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103 J/（kg·℃）;（3）物质的比热容与物态有关，如水和冰的比热容不同;
（4）大多数液体比热容大于固体比热容，液态金属水银除外。
【思考与讨论】现在你能解释为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样了吗?
影响比热容有关因素：物质种类、状态;
无关因素：质量、温度、吸收或放热的多少。
【水的比热容较大】在生产、生活中，人们经常利用水的比热容较大这一特点。
例如
1．热水袋：人们常常在热水袋中装入热水用来取暖；
了解水的比
2．汽车发动机水的冷却液：汽车发动机常常用主要成分是水的冷却液来降温；
热容较大在
3．夏季蒸发吸热降温：夏季，城市街道通过洒水降温。
生产、生活
4．调节地表温度：除了蒸发吸热外，水在温度上升时，可以更多地吸收地表的
中的应用
热量。地球表面大部分面积被海水所覆盖。白天，来自太阳的热量大多被海水吸收；
夜晚，海水放出大量的热量。因此，整个地表附近温度变化不大，适合生命生存。
5．航天服的液冷服和通风服：我国自主研发的舱外航天服有六层，其中的液冷
服和通风服用来帮助航天员出舱活动中散发过剩的体热。通过水在液冷服内部管道中
的循环流动，航天员的体温得以及时、有效的调节，对航天员起到保护作用。
学习新课 三、热量的计算
1．热量的计算公式 跟着老师，
尝试推导热
量的计算公
式
2．热量和热平衡（拓展）
（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 =Q
吸 放 了解热平衡
热量和热平衡问题的计算：
方程并能用
（1）如果某物体的比热容为c，质量为m，温度变化为Δt，则物体吸收或放出的
热平衡方程
热量为Q=cmΔt。
解决问题
（2）此公式适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对物态变化
的过程不适用。
（3）物体的温度升高时吸收的热量Q =cmΔt =cm（t-t ）；物体的温度降低时
吸 升 0
放出的热量Q =cmΔt =cm（t -t），Δt为物体温度的变化值，即物体高温值和低温值
放 降 0之差。
（4）在热传递过程中，当两个物体之间只有热传递而没有热量的损失时，根据
热平衡，则有Q =Q 。
吸 放
【例1】初温为20℃、质量为1.5 kg 的一壶水，温度升高到100℃需要吸收多少
热量?
【例2】使20 g冰的温度从-10℃升高到0℃，但未熔化成水，需要吸收多少热
量？如果这些热量是由温度从5℃降低到0℃的水供给的，需要多少克5℃的水？［冰
的比热容2.1×103 J/（kg·℃）］
1．夏季长春南湖的气温会低于市区，这是因为水具有较大的（ C ）
A．密度 B．内能 C．比热容 D．沸点
2．下列事例中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是（ B ）
A．汽车发动机用水的冷却液来降温
B．冬天，水缸破裂
C．夏天在地面上洒水，人感到凉快
D．海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住
3．如图中的矿泉水从20℃加热到70℃ , 吸收的热量是（ D ）
A．5×105J B．4.2×103J C．9×103J D．1.26×105J
课
堂
4．水的比热容是煤油比热容的2 倍，水和煤油升高的温度之比为3∶2，水和煤油吸收
练
的热量之比为3∶2，水和煤油的质量之比（ A ）
习
A．1∶2 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2
5．关于热量、内能、比热容，下列说法正确的是（ D ）
A．物体的温度越低，所含的热量越少
B．一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后，温度不变，内能不变
C．升高相同的温度，比热容大的物体吸收的热量多
D．发生热传递时，热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体6．冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）, 若将一块冰切去一半，则它的比热容将 不变 ；
若对它加热使其全部熔化，则它的比热容将 变大 。（两空均选填：变小/变大/不变）
7．质量相等、初温相同的 a、b 两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热。
加热过程中，不考虑热量损失，由图像可知（ C ）
A．加热相同时间，a 物质吸收热量多，比热容小
B．加热相同时间，a 物质的末温高，比热容大
C．吸收热量相同，b 物质温度升高少，比热容大
D．吸收热量相同，b 物质的末温低，比热容小
8．下表是一些物质的比热容[ J / （ kg·℃） ]，根据表中数据，下列判断正确的是（
C ）
A．物质的比热容与物质的状态无关
B．比热容相同的一定是同种物质
C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
D．100 g 水的比热容是50 g 水的比热容的两倍
三、物质的比热容
一、热量
1．定义：物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q 表示。
2．单位：热量的单位与能量的单位相同，也是焦（J）
3．物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。
二、比热容
1．定义：物理学中，将物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之
比，叫作比热容。比热容在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
板 （或放出）的热量。
Q
书 2．公式：c=
m·△t
设
3．单位是焦/（千克·摄氏度），符号是J/（kg·℃） 。比热容是物质的一种物理属性。
计
4．常见物质中，水的比热容最大，是4.2×103 J/（kg·℃），以及相关应用
三、热量的计算1．物体温度升高时，所吸收的热量为：Q =cmΔt =cm（t-t ）
吸 升 0
物体温度降低时，所放出的热量为：Q =cmΔt =cm（t -t），Δt为物体温度的变化值
放 降 0
2．热平衡方程：Q =Q
吸 放
三、物质的比热容
课
堂
小
结
1．如图所示，拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却。你能说说用水冷却的优点吗?
作
业
布
散热装置是利用水吸收热量，达到散热目的的，因为水的比热容大，质量一定时，吸收
置
相同的热量，水的温度变化小。
2．质量为10 kg、温度为20℃的水，吸收1.26×106J 热量后，温度将升高到多少摄氏
度?
50℃
3．如图所示，质量为500g的某液体，比热容是c = 4.0 ×103J/（kg·℃），在均匀放热的
条件下凝固成固态物质，且质量不变，则第20min的内能 小于 （选填“大于”“小于”或
“等于”） 第10min的内能；凝固过程中该物质放热 8×1 0 4 J；该物质固态时的比热容是
2×10 3 J/（kg·℃）。教
学
反
思
