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13.1 热量 比热容 教案
人教版（2024）九年级物理全一册
课题 13.1 热量 比热容 课型 新授课
课时 1课时 教材版本 人教版（2024）九年级全一册
教学方法 情境导入、实验探究、问题引导、讲练结合 教学用具 课件；水、食用油、电加热器、烧杯、温度计、计时器等
一、核心素养目标
1. 物理观念
知道热量是在热传递过程中传递的热的多少，能说出符号Q和单位J。
理解热量是过程量，能纠正“物体含有热量”等错误说法。
理解比热容的定义、公式、单位和物理意义，知道比热容是物质的一种特性。
能用、解决简单吸热、放热计算问题。
2. 科学思维
能从烧水经验中提出“吸收热量多少与什么有关”的问题。
能结合水和食用油实验数据，说明不同物质吸热能力不同。
能用“条件—依据—结论”的方式解释暖气用水、发动机冷却、沿海昼夜温差等现象。
3. 科学探究
经历比较不同物质吸热情况的实验设计、观察、记录和分析过程。
知道实验中怎样控制变量，怎样用加热时间转换表示吸收热量的多少。
4. 科学态度与责任
形成用实验数据说明问题的意识，不凭感觉判断物质吸热能力。
通过温室效应资料，体会物理知识与环境保护、社会生活的联系。
二、教学重难点
教学重点：热量概念；水和食用油吸热实验；比热容的定义、单位、物理意义；热量计算公式。
教学难点：把生活中的“热”转化为热传递中的能量转移；理解转换法；能在具体条件下正确使用比热容解释现象。
三、教学过程
（一）情境导入：从烧水认识热传递
【教师活动】
① 展示烧水情境图 ，提出问题：“水原来是凉的，加热一会儿后为什么温度升高？”
② 继续追问：“热从哪里来？先传给谁？最后使谁温度升高？”引导学生说出：火焰把热传给锅，锅再传给水。
③ 板书关键词：高温物体、低温物体、热传递。追问：“如果把热水和冷水放在一起，谁吸热？谁放热？”
④ 小结：温度不同的物体相互接触时会发生热传递，低温物体吸热，高温物体放热。
【学生活动】
观察烧水情境，结合生活经验回答问题；尝试用“高温物体向低温物体传递能量”的语言描述烧水过程。
【设计意图】
从学生熟悉的生活现象进入课堂，避免直接灌输概念；帮助学生把“水变热了”的生活语言转化为“发生热传递”的物理语言。
安全与注意事项：使用酒精灯或加热器演示时，要远离易燃物；若仅使用课件图片，则提醒学生实际加热时不能直接触碰热水、热锅和加热器。
（二）概念建构：热量的定义、符号和单位
【教师活动】
① 热量定义：“在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。”要求学生圈出“热传递过程”“传递的热的多少”两个关键词。
② 板书：热量用Q表示，单位是焦耳，简称焦，符号J。
③ 用烧水情境训练表达：“水吸收热量，内能增加，温度升高；火焰和锅向水放出热量。”
④ 补充定量感知：1 g水温度升高1 ℃时吸收的热量约为4.2 J，为后面学习比热容作铺垫。
【学生活动】
朗读并标注定义；在学案上填写热量的符号和单位；尝试用“吸收热量”“放出热量”重新描述烧水过程。
【设计意图】
让学生不仅知道定义，还能把定义用于具体情境；通过符号和单位建立热量可定量研究的意识。
（三）易错辨析：热量不是物体“含有”的东西
【教师活动】
① 教师故意给出错误说法：“这杯热水含有很多热量。”请学生判断正误。
② 若学生判断不清，追问：“没有发生热传递时，能不能说传递了多少热量？”
③ 板书对比：错误表述——含有热量、具有热量；正确表述——吸收热量、放出热量。
④ 组织学生改写句子：热水含有热量多；汤勺从热汤中得到温度。引导改为：热水降温时放出热量；汤勺从热汤中吸收热量，温度升高。
【学生活动】
判断错误说法，说明理由；把生活化或错误表述改写成规范物理语言。
【设计意图】
针对本节高频易错点进行当堂纠偏，为后续课堂练习中“含有热量”“传递温度”等选项辨析打基础。
（四）提出问题：吸收热量多少与什么有关
【教师活动】
① 提问：“烧开一壶水和烧开半壶水，哪个需要吸收更多热量？为什么？”引出质量因素。
② 追问：“同样一壶水，从20 ℃加热到40 ℃，和从20 ℃加热到100 ℃，哪个吸收热量更多？”引出升高温度因素。
③ 继续设疑：“如果质量相同、升高的温度相同，但物质不同，如水和食用油，吸收热量还一样多吗？”
④ 不直接给答案，组织学生提出猜想，并说明理由。
【学生活动】
根据生活经验回答问题；归纳吸热多少可能与质量、升高温度有关；对水和食用油的吸热情况提出猜想。
【设计意图】
由已知经验逐步引出未知问题，使实验探究具有必要性，而不是为做实验而做实验。
（五）实验探究：比较水和食用油吸收热量的情况
【教师活动】
① 明确实验任务：比较质量相等的水和食用油，升高相同温度时，谁吸收的热量多。
② 引导学生设计实验条件：“要公平比较，哪些量必须相同？”归纳：质量相同、升高温度相同、加热条件相同。
③ 出示器材：烧杯、电加热器、天平、电子计时器、数字温度计、电源。说明各器材作用：天平保证质量相同，温度计记录温度变化，计时器记录加热时间，相同电加热器保证相同时间供热相同。
④ 追问：“吸收热量看不见，为什么能用加热时间比较？”讲清转换法：相同电加热器每秒放热一定，液体每秒吸收热量近似相同，加热时间越长，吸收热量越多。
⑤ 呈现实验数据：食用油升高5 ℃用3 min，水升高5 ℃用4 min。组织学生分析：水加热时间长，说明水吸收热量多。
⑥ 得出结论：不同物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量一般不同。
【学生活动】
参与讨论实验变量，明确需要控制的条件；观察实验或课件演示，记录数据；根据“食用油3 min、水4 min”的数据判断水吸收热量更多；用完整语言表述实验结论。
【设计意图】
让学生经历“提出问题—设计实验—控制变量—转换测量—分析数据—得出结论”的探究过程，真正理解不同物质吸热能力不同，而不是只记结论。
安全与注意事项：电加热器通电前先检查电路连接；烧杯外壁保持干燥；温度计不要碰到加热器底部；加热过程中不能用手直接触碰烧杯、电加热器和热液体；实验结束先断电再整理器材。
物质 升高的温度/℃ 加热时间/min 实验说明
食用油 5 3 升高相同温度所需时间较短
水 5 4 升高相同温度所需时间较长，吸收热量较多
（六）方法提升：控制变量法和转换法
【教师活动】
① 回扣实验，提问：“本实验控制了哪些量？”引导学生说出质量、升高温度、加热条件。
② 追问：“如果水和食用油质量不同，能否比较吸热能力？”让学生认识控制变量的必要性。
③ 提问：“本实验把看不见的什么量转换成了看得见的什么量？”板书：吸收热量多少 → 加热时间长短。
④ 强调转换成立的前提：相同电加热器、相同加热条件、尽量减少热量损失。
【学生活动】
回答实验中被控制的变量；解释为什么加热时间可以表示吸收热量多少；在学案中记录控制变量法和转换法的具体体现。
【设计意图】
避免学生把实验方法当口号背诵，要求学生能说清方法在本实验中的具体作用。
（七）建立比热容概念
【教师活动】
① 承接实验结论：“水和食用油质量相同、升高温度相同，但吸收热量不同，说明不同物质吸热本领不同。物理学中用什么量表示这种差别？”引出比热容。
② 出示定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量Q与它的质量m和升高的温度Δt乘积之比，叫作这种物质的比热容。
③ 板书公式：，并逐一说明Q、m、Δt、c的含义。
④ 讲解单位：J/(kg·℃)，读作焦每千克摄氏度。
⑤ 强调：比热容是物质的一种特性，与物质种类、状态有关，一般与质量、温度、吸收或放出热量的多少无关。
【学生活动】
阅读比热容定义，圈画Q、m、Δt；写出公式和单位；尝试说明为什么比热容可以比较不同物质的吸热能力。
【设计意图】
让比热容概念从实验结论自然生成，降低抽象概念的理解难度。
（八）理解水的比热容及物理意义
【教师活动】
① 板书：。
② 要求学生不能只读数字，必须说出物理意义。教师追问：“多少质量的水？温度变化多少？吸收或放出多少热量？”
③ 规范表述：质量为1 kg的水，温度升高1 ℃时吸收的热量为4.2×10 J；温度降低1 ℃时放出的热量也是4.2×10 J。
④ 对比水和食用油实验，追问：“比热容大的物质升温快还是慢？”引导得出：质量相同、吸收相同热量时，比热容大的物质温度变化小；质量相同、升高相同温度时，比热容大的物质吸收热量多。
⑤ 板书两句话：比热容大，吸放热本领强；比热容大，温度不容易改变。
【学生活动】
用完整语言说出水的比热容物理意义；回答比热容大时温度变化特点；用水和食用油实验解释水为什么升温慢。
【设计意图】
突破学生只会背数值、不会解释意义的问题，为后面生活应用和计算题打基础。
（九）读表归纳：一些物质的比热容
【教师活动】
① 出示比热容表，布置读表任务：“不背整张表，只找规律。”
② 提问：“表中常见物质谁的比热容最大？”引导学生找出水。
③ 提问：“不同物质比热容是否一定不同？同种物质不同状态比热容是否相同？”引导学生观察水和冰等数据。
④ 引导归纳：不同物质比热容一般不同，也有相同；同种物质不同状态比热容可能不同；液体比热容通常大于固体，但水银例外；水的比热容较大。
⑤ 追问：“半杯水和一桶水的比热容一样吗？”强调比热容一般与质量无关。
【学生活动】
阅读比热容表，提取规律；回答教师问题；记录水的比热容和读表结论。
【设计意图】
培养学生从物理数据表中提取信息、归纳规律的能力。
（十）应用解释：水的比热容大有什么用
【教师活动】
① 问题1：暖气用水好还是用油好？引导学生按“条件—依据—结论”表达：质量一定、降低相同温度时，水比热容大，放热多，所以取暖效果好。
② 问题2：汽车发动机为什么用水作冷却剂？引导学生表达：质量一定、升高相同温度时，水吸热多，能带走更多热量。
③ 问题3：沿海地区为什么昼夜温差小？分白天和夜晚分析：白天海水升温慢，夜晚海水降温慢；沙石比热容小，升温、降温都快。
④ 问题4：火焰山为什么昼夜温差大？引导学生说明砂石比热容小，吸放热时温度变化大。
⑤ 问题5：城市热岛效应如何缓解？引导学生从增加绿化和水域、减少硬化地面等角度分析。
【学生活动】
分组讨论并回答生活现象；用“因为……所以……”的完整句解释水作取暖介质、冷却剂和沿海昼夜温差小等现象。
【设计意图】
训练学生把比热容知识迁移到生活情境中，避免只会背概念不会解释现象。
（十一）热量计算：由比热容公式推导吸热、放热公式
【教师活动】
① 由比热容定义式变形得到。
② 结合初温、末温讲解：吸热时温度升高，，所以；放热时温度降低，，所以。
③ 强调计算步骤：先判断吸热还是放热；再找c、m、、t；最后代入公式，注意单位统一。
④ 结合课件例题讲解：质量2 kg、20 ℃的沙子加热到30 ℃，，。
⑤ 继续追问：这些热量给2 kg、20 ℃的水加热，水温升高多少？，水温约22.2 ℃。
【学生活动】
记录吸热公式和放热公式；找出例题已知量；跟随教师完成代入计算；比较同样热量使沙子和水升高温度不同的原因。
【设计意图】
把比热容的物理意义落实到计算中，使学生理解“同样热量下水温变化小”的数量关系。
安全与注意事项：计算题中提醒学生单位统一，温度差只取变化量；不要把摄氏温度直接与热量混淆。
（十二）科学阅读：地球的温室效应
【教师活动】
① 布置阅读任务，要求学生带着三个问题读资料：太阳怎样把能量输送到地面？适度温室效应有什么意义？过度温室效应有什么危害？
② 梳理因果链：太阳通过热辐射向地面传递能量；地表受热后也向外辐射热量；二氧化碳、甲烷等气体吸收部分向外热辐射，使地表保持相对稳定温度。
③ 继续讲解：大量燃烧煤炭和石油、森林砍伐，会使二氧化碳过量，温室效应增强，造成全球气候变暖。
④ 引导学生列举后果：冰川融化、海平面上升、沿海城市受淹、海水侵蚀、良田盐碱化、极端天气、干旱和荒漠化。
⑤ 布置课后任务：搜索我国应对温室效应的措施。
【学生活动】
阅读资料并回答问题；画出“热辐射—二氧化碳—温室效应—气候变化”的因果链；课后查找相关措施。
【设计意图】
拓展热学知识的社会意义，培养学生将物理知识与环境保护联系起来的意识。
（十三）课堂小结与作业布置
【教师活动】
① 引导学生按主线回顾：热传递→热量→吸热多少的影响因素→比热容→生活应用→热量计算。
② 提问：“今天最容易错的两句话是什么？”引导学生回答：“不能说物体含有热量；不能说热传递传递温度。”
③ 布置作业：整理本节概念易错点；完成课后相关练习；查找我国应对温室效应的措施并简要记录。
【学生活动】
口头回顾本节知识链；说出本节两个易错表达；记录作业。
【设计意图】
帮助学生形成完整知识结构，并将课堂学习延伸到课后资料搜集。
四、板书设计
13.1 热量 比热容
1. 热量：热传递过程中传递的热的多少，Q，单位J。
规范表述：吸收热量、放出热量；错误表述：含有热量。
2. 吸热多少的影响因素：质量、升高温度、物质种类。
3. 实验：水和食用油；控制变量法；转换法——吸收热量多少 → 加热时间。
4. 比热容：，单位J/(kg·℃)。
：1 kg水升高或降低1 ℃，吸收或放出4.2×10 J热量。
5. 比热容大的特点：吸放热本领强；温度不容易改变。
6. 热量计算：；。
7. 应用：暖气用水、发动机冷却、沿海昼夜温差小、火焰山昼夜温差大、农田灌水防冻。
五、教学反思
教学环节是否做到教师活动、学生活动、设计意图清晰对应？
学生是否真正纠正“含有热量”“传递温度”等错误表述？
实验环节是否讲清控制变量法和转换法，而不是只给结论？
学生是否能用完整条件解释比热容应用，例如“质量一定、降低相同温度时，水放热多”？
热量计算是否训练学生先找已知量、判断吸热放热、再代公式？
温室效应资料是否落实到“热辐射—二氧化碳—温度变化—环境影响”的因果链？

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