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12.2热量与热值 教学设计
课题 12.2热量与热值 单元 第十二章 学科 物理 年级 九年级
教材内容分析 本节是沪粤版九年级物理第十二章第2节，在学生已经学习内能、改变内能两种方式（做功、热传递）的基础上展开教学。本节课主要包含热量概念、温度 热量 内能辨析、探究水吸热的影响因素、燃料热值、燃料热效率几部分内容。 热量是热传递过程中内能改变的量度，热值是从能量角度认识燃料的重要物理量，既是对内能知识的深化，也为后续比热容、热机的学习打下基础。教材通过阅读、实验探究、数据表格分析、生活实例，落实控制变量法，同时渗透节约能源、保护环境的STSE思想。
新课标要求 物理观念：形成能量观念，知道热量是热传递过程中内能的改变量，从热量角度理解热传递过程内能变化；理解热值的物理含义。科学思维：运用比较辨析，分清温度、热量、内能三者的区别与联系；能利用热值公式进行简单计算。科学探究：经历探究水吸热与质量、升高温度关系的实验；通过探究不同燃料放热特性构建热值概念，熟练使用控制变量法。科学态度与责任：了解燃料利用效率，认识能源现状，树立节约能源、减少污染、合理利用资源的意识。
学习目标与核心素养 物理观念：理解热量概念，知道热量是热传递过程中内能改变的量度；记住热量单位；理解热值定义、单位、计算公式，知道热值是燃料本身特性。科学思维：能够区分温度、热量、内能三个物理量，规范三者物理语言表述；会用Q=qm做简单计算。科学探究：经历探究水吸热与质量、温度变化关系的实验，掌握转换法（加热时间反映吸热多少）、控制变量法。科学态度：结合锅炉、家用煤炉实例认识热效率，懂得提高燃料利用率的方法，建立节能与环保意识。
学情分析 九年级学生已经掌握内能概念，知道做功和热传递可以改变物体内能；具备基础的控制变量实验思维。难点问题：容易混淆温度、热量、内能，分不清状态量和过程量；容易误认为热值和燃料质量、燃烧是否充分有关；对“完全燃烧”的物理含义理解不到位；容易混淆(J/kg)与(J/m3)两个热值单位。
重点 热量的概念；温度、热量、内能的辨析。热值的概念、公式(Q=qm)以及简单计算。
难点 区分温度、热量、内能，区分过程量与状态量。理解热值是燃料固有属性，与质量、是否完全燃烧无关。实验中转换法：用加热时间长短反映物体吸收热量多少。
材料准备 多媒体 PPT 课件、酒精灯、烧杯、温度计、铁架台、量筒、钟表；多种燃料热值数据表。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 出示复习填空：物体内部所有分子做无规则运动的____和____总和叫内能；改变内能两种方式： 、 。2.提问：发生热传递的时候，内能发生了转移，转移的内能我们叫什么？引出本节课课题《热量与热值》。 完成填空回顾旧知；思考热传递过程中内能的转移，进入新课学习。 复习内能、改变内能的两种方式，为本节课热量概念做好铺垫，建立新旧知识关联。
讲授新课 任务一：认识热量活动 1：认识热量定义与单位布置学生阅读课本，引导学生填空总结：热量定义：热传递过程中物体内能改变的多少；物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少；单位焦耳 (J)。强调：热量是过程量，只存在于热传递过程中。辨析温度、热量、内能：梳理三者单位；重点强调规范表述：温度“升高/降低”；热量只能“吸收/放出”；内能“具有、增加、减少”。活动2 探究水的吸热和温度、质量关系讲解实验器材；说明转换法：用加热时间长短表示吸热多少。①控制质量相同，改变升高温度；②控制升高温度相同，改变水的质量。引导学生得到实验结论：质量一定，吸热与升高温度成正比；升高温度相同，吸热和质量成正比。任务二：燃料的热值展示固体、液体、气体常见燃料，提问：不同燃料燃烧放热本领一样吗？指导学生阅读课本得出热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比。讲解单位：固、液体J/kg；气体J/m3；计算公式Q=qm。4.展示燃料热值表格，设问思考：热值跟燃料质量、放出热量、是否完全燃烧有关吗？总结：热值是燃料本身的特性，只和燃料种类有关。任务三：燃料的效率讲解现实中燃料很难完全燃烧，放出热量不能全部被利用，引出热效率概念。展示家用煤炉、普通锅炉、现代锅炉效率数据。提问思考：如何提高燃料燃烧效率？总结：让燃料充分燃烧，减少热量损失；节约能源，保护环境。 阅读课本勾画概念；记录热量定义单位；做好笔记区分温度、热量、内能的语言表述；理解过程量、状态量。跟随教师理解实验原理、控制变量；分析实验现象，归纳实验结论。认识不同燃料；填写学案上热值概念；观察热值表格，小组讨论问题；记笔记：热值只由燃料种类决定。阅读实例数据，小组思考回答提高燃料效率的措施。 落实热量概念，突破易混概念难点；体会转换法、控制变量的实验思想，理解物体吸热多少的影响因素。建立热值物理概念，纠正学生易错认知；学会读取表格物理信息。联系生活实际，落实科学态度，树立节能、环保意识。
课堂练习 展示 4 道练习题，巡视学生作答；对易错题进行讲解。概念辨析选择题；热值简单计算；热值属性判断；4.综合计算题（压强、浮力、热值综合）。 独立完成课堂练习；反馈答案，订正错题。 巩固本节课重难点，训练热值计算，辨析易错概念。
课堂小结 引导学生梳理：1.热量定义、单位；温度、热量、内能区别2.热值定义、单位、公式，热值是燃料特性3.燃料热效率，提高效率的方法 学生跟随回顾，梳理本节课知识框架。 帮助学生构建完整知识体系。
板书 12.2 热量与热值一、热量1.定义：热传递过程中内能改变的多少；单位：焦耳(J)2.热量是过程量；吸热→内能增加；放热→内能减少3.辨析：温度（状态量，℃）；热量（过程量，J）；内能（状态量，J）4.水吸热：质量越大、升温越多，吸热越多二、热值1.定义：燃料完全燃烧，放出热量与质量之比2.单位：J/kg（固、液）；J/m3（气体）3.公式：Q=qm4.特点：热值只与燃料种类有关，与质量、燃烧情况无关三、燃料效率提高效率：充分燃烧，减少热损失；节约能源、保护环境
课外拓展/课外阅读内容 查阅资料，了解家庭灶具提高热效率的方法；调查生活中常见燃料，查阅它们的热值。
特色资源分析和技术手段说明 使用 PPT 课件，利用分子示意图、燃料热值数据表、工厂锅炉实景图片辅助教学；任务驱动教学，以阅读、思考、小组讨论推进课堂；借助习题落实易错点。
教学反思 本节课的重点是热量、热值概念，难点是区分温度、热量、内能。课堂中要反复强调：热量是过程量，只能说吸收、放出，不能说“含有热量”；热值只由燃料种类决定，不会随质量改变。学生对于“完全燃烧”理解容易不到位，需要多举实例强化。计算题部分，要区分固体液体与气体热值单位不同，公式选用有区别。课堂可增加更多生活实例，加深学生对热效率、能源节约的理解。
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热量与热值
第2节
第十二章 内能与热机
（沪粤版）九年级
上
01
学习目标
物理观念：理解热量的概念，知道热量是热传递过程中内能改变的量度，建立能量观的初步认识。
科学思维：通过类比和逻辑推理，区分热量、温度和内能三个易混淆概念，形成辨析与联系的思维能力。
科学探究：通过探究不同燃料燃烧放热多少的实验，建立热值的概念，学会控制变量法的应用。
4.科学态度：认识燃料热值在能源利用中的实际意义，树立节约能源、合理利用资源的意识。
02
新课标要求+课标解读
物理观念：形成能量观念，从热量角度理解热传递过程中内能的变化。
科学思维：运用比较和分类方法，辨析热量、温度和内能的区别与联系。
科学探究：通过实验探究不同燃料的放热特性，构建热值概念，经历控制变量法的完整运用过程。
4.科学态度：关注能源利用与可持续发展的关系，培养节能意识和科学决策能力。
03
温故知新
1.物体内部所有分子做无规则运动的_________和_________的总和，叫做物体的内能。
2.改变内能的两种方式：_______和_______。
分子动能
分子势能
做功
热传递
04
任务一：认识热量
活动1 : 阅读课本，找出热量的概念、单位。
热量是物体内能改变的一种量度。
（1）定义：热传递过程中，物体内能改变的多少，叫做__________。物体吸收热量，内能_______，物体放出热量，内能_______。
（2）热量的单位：_____（ ），与内能的单位相同。
（3）一根火柴完全燃烧放出的热量约为_____J。
热量
增加
减少
焦耳 J
103
05
温度、热量、内能的区别：
1.热量是过程量，温度、内能是状态量。
2.单位区别：
温度的单位为摄氏度（℃）；
热量和内能的单位是焦耳（J）。
3.表述区别：
温度后面只能接“是......、降低......、升高......"
热量只能说“吸收......热量、放出......热量”
内能只能“具有内能、改变内能、内能增加(减少)”
06
任务一：认识热量
活动2 : 探究水的吸热与其温度变化、质量的关系。
（1）实验器材：铁架台、酒精灯、温度计、量筒、烧杯和钟表。
（2）实验过程：①探究水的吸热与温度变化的关系水吸收热量的多少可以根据加热时间的长短来粗略判定。用酒精灯对盛有100mL(100g)水的烧杯加热，选取一个温度作为起始温度，开始计时，将水每升高相同温度(如3°C)所用时间记录在表中。
②探究水的吸热与水的质量的关系：设计实验方案，对质量不同的水，使其升高相同温度，记录加热时间。
水升高的温度△t/℃
累计加热时间t
07
任务一：认识热量
（3）实验结论:
①当水升高相同的温度时，加热的时间基本______；质量不同的水，升高相同的温度需要的加热时间______。
②通过实验可知，当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成______；当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成______。
相同
不同
正比
正比
08
任务二：燃料的热值
燃料可以是固体、液体或气体，它们燃烧时都能放出热量。
固体燃料:煤、木炭等
液体燃料:汽油、柴油、煤油、酒精等
气体燃料:天然气、煤气等
人类对燃料的利用历程：
汽油、煤炭、柴油、液化气
09
活动3 : 阅读课本，合作找出热值的概念、单位。
任务二：燃料的热值
1.在物理学中，把某种燃料__________时所放出的______与燃料______之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
2.液体、固体燃料的热值单位是__________，符号是J/kg，气体也会用____________作单位，符号是J/m3。
3.用q表示燃料的热值，用m表示燃料的质量，那么燃料在完全燃烧时放出的热量Q就可用公式________进行计算。
完全燃烧
热量
质量
焦每千克
焦每立方米
Q=qm
10
任务二：改变物体内能的方式
思考：阅读分析教材第29页“表12-2-2、12-2-3、12-3-4一些燃料的热值”，思考燃料的热值与什么因素有关 与质量、放出的热量、是否完全燃烧有关吗
热值是燃料的一种性质，只与燃料的种类有关，与质量、放出的热量、是否完全燃烧无关。
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一般情况下，燃料不可能完全燃烧，燃料燃烧时实际放出的热量往往少于根据热值计算出来的热量。另外，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。如果产生的热量只有15%被有效利用，那么它的热效率就是15%。
任务三：燃料的效率
普通的家用煤炉燃烧无烟煤，燃烧效率只有15%;普通燃煤锅炉，燃烧效率约为30%;现代化的锅炉，燃烧效率可达90%左右。
思考：怎样提高燃料的燃烧效率？
改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧，同时尽可能减少各种热量损失，既可节约燃料又可减少污染保护环境。。
12
课堂小结
一、热量
1.定义：热传递过程中内能改变的多少；单位：焦耳(J)
2.热量是过程量；吸热→内能增加；放热→内能减少
3.辨析：温度（状态量，℃）；热量（过程量，J）；内能（状态量，J）
4.水吸热：质量越大、升温越多，吸热越多
二、热值
1.定义：燃料完全燃烧，放出热量与质量之比
2.单位：J/kg（固、液）；J/m3（气体）
3.公式：Q=qm
4.特点：热值只与燃料种类有关，与质量、燃烧情况无关
三、燃料效率提高效率：充分燃烧，减少热损失；节约能源、保护环境
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练习与应用
1．被誉为“中国17世纪的工艺百科全书”《天工开物》记载了我国古代生产技术成就。如：①碎煤有两种，用以炊烹，用以冶煅；②取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气；③榨汁入缸，看水花为火色。其花煎至细嫩，如煮羹沸;下列对相关记载分析正确的是（　　）
A．“用以炊烹”煤炭燃烧时热值在不断减小
B．“透出香气”是因为分子在运动
C．“文火慢炒”是通过做功的方式改变内能
D．“如煮羹沸”羹在沸腾时吸热，温度升高
B
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练习与应用
2．某燃气热水器工作时，相关参数如图所示。据图可知，该热水器以此状态工作时，每小时消耗天然气1.0m3，若天然气完全燃烧，热水器以此状态工作0.1h，所消耗的天然气释放的热量是__________J。(天然气的热值q取4.0x107J/m3)
4x106
3．张雪机车创造了中国摩托车制造商在WSBK赛事中的历史性突破。该机车大量使用密度较小的碳纤维材料，有助于__________(选填“增大”或“减小”)机车惯性；比赛过程中，油箱内的汽油用去一半，剩余汽油的热值将__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
减小
不变
15
练习与应用
4．轮渡刚驶离码头，船长发现焦急赶来的老人，立即返航接老人。假设这位老人的质量为60kg，站立时与水平地面的接触面积为0.04m2，登上轮渡后，轮渡的总质量为150t。已知柴油的热值为4.3x107J/kg，水的密度为1.0x103kg/m3，g取10N/kg。
(1)求老人站立时对水平地面的压强。
(2)求轮渡排开水的体积。
(3)轮渡在接老人的过程中，若发动机做了2.58x107J的功，则这些功相当于完全燃烧多少千克柴油放出的热量
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