教科版（2024）九年级全一册（2024）第1章 内能第3节 比热容教学课件ppt

这是一份教科版（2024）九年级全一册（2024）第1章 内能第3节 比热容教学课件ppt，共42页。PPT课件主要包含了为什么，实验探究，转换法，物体的吸热能力，→比热容，比热容c，比热容的应用，海陆风的成因，热量的计算，课堂例题等内容，欢迎下载使用。
1.3 比热容教案一、教学目标（一）知识与技能目标学生能准确阐述比热容的概念，深入理解比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度变化、吸收或放出热量的多少无关。能够熟练查阅比热容表，获取常见物质的比热容数据，并能依据比热容表对不同物质的吸、放热性能进行比较和分析。深刻理解比热容公式 \( Q = cm\Delta t \)（\( Q \)表示吸收或放出的热量，\( c \)是比热容，\( m \)是物体的质量，\( \Delta t \)是温度的变化量），能够熟练运用该公式进行简单的热量计算，包括物体升温、降温过程中吸收或放出热量的计算，以及在热平衡问题中的初步应用。能利用比热容知识精准解释生活和自然界中的一些常见现象，如沿海地区与内陆地区气候差异、汽车发动机用水冷却、热水袋用热水取暖等。（二）过程与方法目标通过参与探究不同物质吸热能力的实验活动，深度体验科学探究的全过程，包括提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集数据、分析论证、评估交流等环节，全面提升学生的科学探究能力。在实验设计和操作过程中，熟练掌握控制变量法这一重要的科学研究方法，学会在多因素问题中，通过控制其他因素不变，只改变一个因素来研究该因素对研究对象的影响，培养学生严谨的科学思维。学会运用表格、图像等方式对实验数据进行记录、整理和分析，从数据中归纳总结出物理规律，提高学生的数据处理能力和分析归纳能力。通过对生活中比热容现象的分析和讨论，增强学生运用物理知识解决实际问题的能力，学会从物理的角度思考生活中的现象和问题，提高知识的迁移应用能力。（三）情感态度与价值观目标以生活中丰富有趣的比热容现象为切入点，充分激发学生对物理学科的浓厚兴趣和探究欲望，培养学生关注生活、热爱科学的情感。在实验探究和小组合作学习过程中，培养学生实事求是的科学态度、勇于探索的创新精神以及团队协作精神，让学生体验到成功的喜悦，增强学习的自信心。通过对能源利用和比热容知识关系的讨论，增强学生的节能意识和环保意识，认识到科学技术对社会发展的重要影响，培养学生的社会责任感。二、教学重难点（一）教学重点深入理解比热容的概念，明确比热容是反映物质吸、放热性能的物理量，掌握比热容的单位 \( J/(kg\cdt℃) \) 及其物理意义。熟练掌握探究不同物质吸热能力的实验方法，深刻理解实验中运用的控制变量法，能够准确分析实验数据并得出结论。熟练运用比热容公式 \( Q = cm\Delta t \) 进行热量计算，包括公式的变形应用（如 \( c=\frac{Q}{m\Delta t} \) 、\( m=\frac{Q}{c\Delta t} \) 、\( \Delta t=\frac{Q}{cm} \) ）。能够运用比热容知识准确解释生活和自然界中的常见现象，如海陆风的形成、沙漠与沿海地区昼夜温差差异等。（二）教学难点对比热容这一抽象概念的直观理解，突破学生思维障碍，让学生真正理解比热容是物质的一种特性，与物体的其他属性无关。在实验探究过程中，如何引导学生巧妙运用控制变量法设计实验方案，有效控制实验条件，准确测量实验数据，以及对实验误差的分析和处理。正确理解比热容公式中各物理量之间的关系，在实际问题中灵活运用公式进行热量计算，避免因概念混淆导致的计算错误。运用比热容知识对复杂自然现象进行深入分析和解释，培养学生综合运用知识的能力和逻辑思维能力。三、教学方法实验探究法：精心设计探究不同物质吸热能力的实验，让学生亲身体验实验过程，通过观察、测量和分析实验数据，自主得出结论，培养学生的科学探究能力和动手操作能力。讲授法：系统讲解比热容的概念、单位、物理意义以及公式的推导和应用，确保学生掌握扎实的基础知识，对重点、难点内容进行详细分析和解读，帮助学生突破思维障碍。讨论法：组织学生对实验方案、实验数据、生活中的比热容现象等进行讨论，激发学生的思维活力，促进学生之间的交流与合作，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。多媒体辅助教学法：利用多媒体课件展示生活中的比热容现象、实验视频、动画演示等，将抽象的物理知识形象化、直观化，帮助学生更好地理解和掌握知识，提高教学效果。练习法：通过针对性的练习题，让学生巩固所学的比热容概念和公式计算，及时发现学生在学习过程中存在的问题并加以解决，提高学生的解题能力和知识应用能力。四、教学过程（一）导入新课（5 分钟）展示生活场景图片：炎热的夏天，在海边玩耍时，会感觉沙子很烫脚，而海水却比较凉爽；傍晚时分，沙子很快变凉了，海水却仍然比较温暖。播放视频：汽车发动机在工作过程中会产生大量的热，需要用水进行冷却。提出问题引导学生思考：为什么在相同的太阳照射下，沙子和海水的温度变化差异这么大？汽车发动机为什么用水来冷却，而不用其他物质？这些现象背后隐藏着什么物理奥秘呢？通过这些贴近生活的问题，引发学生的好奇心和探究欲望，从而顺利引入本节课的主题 —— 比热容。（二）新课讲授探究不同物质的吸热能力（15 分钟）提出问题：结合导入环节的生活现象，引导学生思考：不同物质在吸收相同热量时，升高的温度是否相同？或者，质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是否相同？从而提出本节课的探究问题：不同物质的吸热能力是否相同？作出假设：组织学生进行小组讨论，根据生活经验和已有的知识，对探究问题作出假设。例如，有些学生可能会认为，不同物质的吸热能力不同，因为在生活中观察到沙子和海水的温度变化情况不同；也有些学生可能会假设不同物质的吸热能力相同。鼓励学生大胆表达自己的想法，并说明假设的依据。设计实验：引导学生运用控制变量法设计实验方案。明确实验中需要控制的变量，如物质的质量、加热方式、初始温度等，以及需要改变的变量（不同种类的物质）和需要测量的变量（温度变化、加热时间）。实验器材选择：准备两个相同的酒精灯（确保加热功率相同）、两个相同规格的烧杯（分别用于盛装不同物质）、质量相等的水和煤油（或其他两种不同的液体）、两支相同的温度计（用于测量温度）、天平（用于测量物质质量）、钟表（用于记录加热时间）。实验步骤设计：用天平分别称取质量相等的水和煤油，倒入两个相同的烧杯中。组装实验装置，将两个烧杯分别放在铁架台上，用相同的酒精灯同时对水和煤油进行加热，在加热过程中，用玻璃棒不断搅拌，使水和煤油受热均匀。每隔一定时间（如 1 分钟），观察并记录水和煤油的温度，同时记录加热时间。持续加热，直到水和煤油升高相同的温度，停止加热，记录此时的加热时间。进行实验与收集数据：学生分组进行实验，教师巡视指导，确保实验操作规范，提醒学生注意安全。指导学生准确记录实验数据，并将数据填入设计好的表格中，如下所示：| 物质 | 质量 m/kg | 初始温度 t₀/℃| 加热时间 t/min | 末温 t/℃| 升高温度 Δt/℃||---|---|---|---|---|---|| 水 | | | | | || 煤油 | | | | | |分析与论证：实验结束后，组织学生对实验数据进行分析。引导学生思考：在质量相等、升高相同温度的情况下，水和煤油吸收热量的多少是通过什么来体现的？（加热时间越长，吸收的热量越多）通过比较水和煤油的加热时间，得出结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同，说明不同物质的吸热能力不同。比热容的概念（12 分钟）引入比热容概念：在学生明确不同物质吸热能力不同的基础上，指出为了描述物质的这种特性，物理学中引入了比热容的概念。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，叫做这种物质的比热容。用符号 \( c \) 表示。强调比热容定义中的关键词：单位质量、温度变化 1℃、吸收或放出的热量，帮助学生理解比热容概念的内涵。介绍比热容单位：比热容的单位是焦耳每千克摄氏度，符号是 \( J/(kg\cdt℃) \) 。通过举例说明单位的含义，如 \( c_{æ°´}=4.2×10^{3}J/(kg\cdt℃) \) ，表示 1kg 的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量是 \( 4.2×10^{3}J \) 。说明比热容是物质的特性：引导学生观察比热容表（展示常见物质的比热容表），让学生发现不同物质的比热容一般不同，比热容只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、温度变化、吸收或放出热量的多少无关。例如，水的比热容较大，这是水的一种固有特性，无论是一杯水还是一桶水，只要是液态的水，比热容都是 \( 4.2×10^{3}J/(kg\cdt℃) \) ；当水变成冰时，状态改变，比热容也会发生变化。比热容公式（10 分钟）公式推导：根据比热容的定义，引导学生推导比热容公式。已知单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为 \( c \) ，那么质量为 \( m \) 的物质，温度升高（或降低）\( \Delta t \) 时，吸收（或放出）的热量 \( Q \) 与 \( c \) 、\( m \) 、\( \Delta t \) 之间的关系为 \( Q = cm\Delta t \) 。强调公式中各物理量的单位要统一，\( Q \) 的单位是焦耳（J），\( c \) 的单位是 \( J/(kg\cdt℃) \) ，\( m \) 的单位是千克（kg），\( \Delta t \) 的单位是摄氏度（℃）。公式应用：通过简单的例题，如已知水的质量、比热容和温度变化，计算水吸收的热量；已知某种物质吸收的热量、质量和比热容，计算温度变化等，让学生熟悉公式的应用，掌握公式计算的方法和步骤。在解题过程中，引导学生注意解题规范，先写出已知条件（单位要统一），再根据公式进行计算，最后得出答案并带上单位。比热容知识的应用（10 分钟）解释生活现象：引导学生运用比热容知识解释导入环节中提出的生活现象。对于海边沙子和海水温度差异的现象，分析如下：因为水的比热容比沙子大，在白天，相同质量的水和沙子吸收相同的热量时，根据 \( \Delta t=\frac{Q}{cm} \) ，水升高的温度比沙子小，所以海水比较凉爽，沙子很烫脚；在傍晚，相同质量的水和沙子放出相同的热量时，水降低的温度比沙子小，所以海水仍然比较温暖，沙子很快变凉。对于汽车发动机用水冷却的原因，解释为：由于水的比热容大，在吸收相同热量时，水升高的温度较小，能够有效地吸收发动机产生的热量，使发动机保持较低的温度，从而保证发动机正常工作。讨论其他应用：组织学生讨论比热容知识在生活中的其他应用，如暖气片中用水作为传热介质，热水袋用热水取暖等，让学生进一步体会物理知识与生活的紧密联系。比热容与能源利用（8 分钟）介绍能源利用现状：简要介绍目前社会中能源的主要种类和利用方式，以及能源利用过程中面临的问题，如能源短缺、环境污染等。分析比热容对能源利用的影响：引导学生思考比热容知识在能源利用中的作用。例如，在选择加热或冷却介质时，比热容大的物质可以吸收或放出更多的热量，从而提高能源的利用效率。以太阳能热水器为例，水作为吸热介质，由于其比热容大，能够吸收大量的太阳能，将水加热，为人们提供热水。讨论节能措施：组织学生讨论如何利用比热容知识采取节能措施，如在冬季供暖时，提高供暖水的温度差（在保证安全的前提下），可以减少供暖水的流量，从而降低能源消耗；在工业生产中，合理选择冷却介质，利用比热容大的物质进行冷却，提高设备的散热效率，降低能源浪费。通过讨论，增强学生的节能意识和环保意识。（三）课堂小结（5 分钟）与学生一起回顾本节课的主要内容，采用提问和学生总结相结合的方式，梳理比热容的概念、单位、物理意义、公式以及在生活中的应用等重要知识点。强调比热容是物质的一种特性，通过实验探究理解不同物质吸热能力的差异，以及如何运用比热容知识解释生活和自然界中的现象，突出各知识点之间的内在联系，帮助学生构建完整的知识体系。（四）课堂练习（10 分钟）关于比热容，下列说法正确的是（ ）A. 比热容是物质的一种属性，与物质的质量、温度无关B. 物质的比热容与物质吸收或放出的热量有关C. 比热容大的物质温度升高时吸收的热量一定多D. 比热容大的物质升温快质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，吸收的热量是多少？（ \( c_{æ°´}=4.2×10^{3}J/(kg\cdt℃) \) ）已知铝的比热容为 \( 0.88×10^{3}J/(kg\cdt℃) \) ，现有质量为 500g 的铝块，温度从 100℃降低到 20℃，铝块放出的热量是多少？把质量为 1kg、初温为 20℃的水加热至沸腾，需要吸收多少热量？（在 1 标准大气压下， \( c_{æ°´}=4.2×10^{3}J/(kg\cdt℃) \) ）让学生独立完成练习，教师巡视指导，及时发现学生在概念理解和公式应用中存在的问题，并进行针对性讲解，帮助学生巩固所学知识。（五）布置作业书面作业：完成教材课后相关练习题，进一步巩固本节课所学的比热容概念和公式计算。拓展作业：查阅资料，了解比热容知识在农业生产、气象预报等领域的应用，写一篇 300 - 500 字的科普短文，介绍其中一个应用实例，下节课与同学们分享。通过拓展作业，拓宽学生的知识面，培养学生自主学习和查阅资料的能力，同时加深学生对比热容知识的理解和应用。五、教学资源实验器材：两个相同的酒精灯、两个相同规格的烧杯、质量相等的水和煤油（或其他两种不同的液体）、两支相同的温度计、天平、钟表、玻璃棒、铁架台。多媒体资源：与比热容相关的教学课件，包含生活场景图片、实验视频、动画演示（如不同物质吸热过程动画、比热容概念讲解动画等）、练习题及答案等，用于辅助教学，增强教学的直观性和趣味性。
1.通过实验探究，能比较不同物质的吸热能力，了解比 热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。2.能用比热容知识解释简单的自然、生产、生活现象。3.能根据比热容进行简单的热量计算。
夏日中午，沙子很烫而海水很凉
傍晚，沙子变凉了而海水却还很暖和
不同物体（沙子和水）的吸热或放热能力不同
水的吸热与哪些因素有关
请总结影响水吸收热量多少的因素。
烧开一壶水和烧开半壶水，哪个需要的热量多？把一壶水烧开和烧成温水，哪个需要的热量多？
对同种物质的物体，吸收或放出热量的多少，与物体质量的大小及温度变化的多少有关。
思考： 不同物质的物体，比如一杯水和一瓶沙子，在质量相等、温度变化也相同的情况下，吸收的热量是不是一样多呢？
比较不同物质的吸热能力（以水和沙子为例）
方案二：取等质量的水和沙，吸收相等的热量后，比较温度的变化。
方案一：取等质量的水和沙，使其升高相同的温度，比较吸收热量的多少。
（2）实验探究方法：___________________________
（3）问：如何比较物体吸收热量的多少？
比较加热时间的长短（相同的热源）
试管两支，酒精灯，水、沙子，
在两支相同的试管中分别加入质量相等的水和沙子。分别用两只相同的酒精灯加热，用温度计测量它们的温度变化，填入表中。
用加热时间的长短表示吸收热量的多少。
（7）分析数据，得出结论：
总结：不同物质，在质量、温度变化相同时，吸收的热量不同。为了表示物质的这一特征，我们用比热容来表示。
1. 对于同种物质，吸收的热量的多少质量和升高的温度有关。2. 相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不相同。
如何体现不同物质的吸热能力？
1. 定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量，叫做这种物质的比热容（C）。2. 单位：焦耳/(千克· ℃)；符号：J /（kg·℃）相同质量的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不相同。3.水的比热容：C水＝4.2×103 J／(kg ·℃)。物理意义：1千克的水，温度每升高1 ℃时，所吸收的热量为4.2×103 J。
从上表中你可发现什么规律？
几种物质的比热[J/（Kg·℃）]
2、同种物质在不同状态时比热不同。
3、同种物质比热相同，不同物质比热一般不同。
4. 说明：（1）比热容是物质的一种特性。同种物质比热相同，不同物质的比热容一般不同。（因此可以用比热容来鉴别物质的种类）（2）比热容只与物质的种类、状态有关，与物体的质量，物体温度变化，物体吸放热的多少等其它都无关。
1.冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？2.水的比热比较大，当降低相同的温度时，水放出的热量会更多。
早春,农民为了不使秧苗在晚上低温冻坏,常常晚上灌水到秧田,白天将水放掉,请你说说这其中的科学道理。
3.我国吐鲁番盆地出现“早穿皮袄午穿纱，夜抱火炉吃西瓜”的现象
因为吐鲁番盆地多砂石、泥土，少水份。这些物质的比热容较小，吸收相同的太阳光，它们的温度很快升高；太阳一落山，放出相同的热量，温度很快降低，所以早晚温差较大。
原因：水的比热容比沙石泥土的比热容更大， 相同情况下，水的温度变化更小。
1.热传递过程中，物体温度升高时，所吸收的热量为：
热传递过程中，物体温度降低时，所放出的热量为：
Q吸=cm (t - t0)
Q放=cm (t0 - t)
比热容的单位：J/(kg·℃)
Ｑ：物体温度变化时吸收或放出的热量，单位：Jｃ：物质比热容，单位：J/(kg.℃)m：物体的质量，单位 kg△t:温度的变化值,单位:℃
使用公式计算的注意点：（1）各物理量必须使用国际单位；（2）公式适用于物态不发生变化时；（3）注意温度是“升高了t℃”还是“升高到t℃”。
两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，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。
例3．关于比热容说法中正确的是（ ）A.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关B.物体的比热容与物体的温度有关C.物体的比热容与跟物体的质量有关D.物体的比热容是物体的一种属性，与温度、质量都没有关系
例4.质量为2kg、温度为20 ℃的水加热到80 ℃，水吸收的热量是多少？
解：Q吸=cm(t-t0) =4.2×103J/(kg.℃) × 2kg × （80℃-20℃） =5.04 × 105J 答：水吸收了5.04 × 105J热量
例5.质量为2kg、温度为20 ℃的水升高了80 ℃，水吸收的热量是多少？
解：Q吸=cm?? =4.2×103J/(kg.℃) × 2kg ×80℃ =6.72×105J 答：水吸收了6.72×105J热量
知识点1 比较不同物质的吸热情况
1. 小姜利用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热情况。
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油。
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过比较__________来比较物质吸收热量的多少。
（3）实验中选取初温不同、______相同的水和煤油，分别倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较________________来比较不同物质吸热能力的强弱。
（5）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：____（填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
3. ［2025·成都月考］下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是( )
A. 物质种类相同，比热容一定相同B. 物质的物态发生变化，比热容不变C. 液体的比热容一定比固体的比热容大D. 质量相等的冰和水升高相同的温度，水吸收的热量更多
知识点3 比热容的应用
4. ［2025·厦门期中］糖炒栗子一直是秋冬的美食代表之一。为了让栗子快速、均匀加热，常常将砂石与栗子混合在一起翻炒，这主要是利用了砂石( )
A. 比热容小B. 密度大C. 热值大D. 含有的热量多
5.［2024·大连期末］热岛效应的主要原因是城市建筑群密集，柏油路面和水泥路面比郊区的土壤、植被吸热能力弱且具有更大的吸热率。在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温____（填“快”或“慢”）。很多城市通过保护并增大城区的绿地、水体面积来减弱城市热岛效应，这主要是利用了水的__________的特点。
6. 新疆有句谚语叫“早穿棉袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”。关于这种现象的形成原因，说法正确的是( )
A. 新疆特殊的地理位置导致当地的气压变化比较大，所以温差就比较大B. 新疆地区的沙石比较多，而沙石的比热容较小，在有太阳照射的时候温度升高得比较快，没有太阳照射的时候温度下降得也比较快，所以温差比较大C. 这种现象和沿海地区的温差比内陆地区的温差小的原因是不同的D. 因为沙石的比热容比较大，吸收的热量比较多，温度的变化就会比较大
7. 用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和蓖麻油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和蓖麻油升高相同的温度，水需要的加热时间更长。下列关于该实验的操作及分析正确的是 ( )
A. 组装器材时需要自上而下进行B. 加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了使水和蓖麻油受热均匀C. 实验中可以不使用温度计，让水和蓖麻油都沸腾后再比较加热时间D. 水比蓖麻油的比热容小
8. 在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和未知液体，用两个完全相同的电加热器分别对其加热，每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度，并画出温度随时间变化的图像（如图所示），由图像可知( )
9.［2025·福州月考］某校美食节活动中，小华同学带了冰冻食材，为了尽快解冻，同学们提议将食材放入清水中解冻比空气中快，这是因为水的________比空气大。经过足够长的时间食材和清水拥有相同的物理量是______。（均填“温度”“比热容”或“热量”）。
10. ［2025·贵阳期中］甲、乙两个不同保温杯装有初温相同、等质量的同种液体，在恒温的室内静置，两杯液体的温度-时间变化图像如图所示，小琪认为造