初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 热量 比热容教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第1节 热量 比热容教学设计，共6页。教案主要包含了师生活动，设计意图等内容，欢迎下载使用。
教学目标
1．了解热量和比热容，知道比热容是反映物质自身性质的物理量，能运用比热容解释相关现象，会进行简单的吸热、放热计算。
2．通过比热容概念建立的过程，培养基于实验现象的分析推理能力，在运用比热容解释有关现象的过程中发展科学论证能力。
3．通过比较不同物质在质量相等、升高的温度相同时吸收热量的情况，体会控制变量的方法在实验中的应用。
4．通过了解比热容在生产生活中的应用，关注科学技术对自然环境和人类生活的影响。
教学重点
1．热量的概念和单位。
2．比热容的定义、单位和应用。
教学难点
比热容概念的建立。
教学过程
新课导入
【师生活动】教师提问：在烧水时，水会吸热，怎样知道水吸收的热有多少呢？
引导学生回忆物态变化中“吸热和放热”的旧知识。学生结合生活经验思考，尝试回答问题。
【设计意图】通过生活中常见的“烧水”现象，联系旧知识引出新问题，激发学生的探究兴趣，为后续学习“热量”概念做铺垫。
新知探究
一、热量
1．热量的概念。
【师生活动】教师通过讲解水加热过程中，热从高温物体传递给低温物体，引出热量的概念：在热传递过程中，传递的热的多少。举例“1 g 水温度升高1 ℃吸收的热量约为4.2 J”，引出热量的单位：焦耳，J。学生记录核心概念，结合“加热水”的例子理解热量与热传递的关系。
【设计意图】帮助学生建立“热量”的基本概念，明确其物理意义和单位，通过具体数值增强对热量的概念及单位的感性认识。
2．想一想：加热物质时，吸收热量多少与哪些因素有关？
【师生活动】教师提出两个问题：
（1）烧开一壶水和半壶水，哪个需要的时间长？
（2）把一壶水烧开和烧成温水，哪个需要的时间长？
学生结合生活经验思考回答，教师引导并总结：
同种物质，质量越大、升高的温度越高，吸收的热量就越多。
【设计意图】通过生活实例分析，让学生自主发现影响吸收热量多少的两个因素（质量、温度变化量），培养学生从生活现象中提炼物理规律的能力。
二、演示实验：比较不同物质（水和食用油）吸收热量的情况
1．提出问题：对于同种物质来说，质量越大、升高的温度越高，吸收的热量就越多。物体吸收热量的多少是否还和其他因素有关呢？
2．制订计划与设计实验。
教师展示加热水和食用油的实验装置，并引导：吸收热量多少或温度变化多少，都反映了物质吸热能力的大小，怎样通过实验比较不同物质的吸热能力呢？
学生阅读课本并根据教师展示的实验器材，小组讨论并设计实验方案。
学生分组展示设计的实验方案，并表述自己的设计思路：
比较不同物质吸热能力的方法:
（1）使质量相同的不同物质升高相同的温度,看加热时间的长短。加热时间长的吸热能力强。
（2）使质量相同的不同物质加热相同的时间,看升高温度的多少。升高温度小的吸热能力强。
3．分析实验方案。
设置问题:
（1）如果我们要研究不同物质吸热的多少,是否会受到物质种类的影响,那么,我们需要保证哪些物理量不变?
引导学生回答并总结：控制物体的质量、升高的温度不变(或加热时间不变),利用了控制变量法。
（2）相同规格的加热器每秒放出的热量是一定的,所以实验中用相同的加热器有什么好处?
引导学生回答并总结：利用相同的加热器的好处是可以通过加热时间的长短来判断物体吸收热量的多少,利用了转换法。
教师提醒学生做实验时要注意的问题:
①为节省实验时间,每小组所采用的两种不同物质的质量要适当少一些,若是选用热水作热源的小组，可用暖瓶里初温较高的热水;
②如果两种物质的初温不相等,那么可通过加热的方式调整一下。
4．学生选取自己方案中所需的实验器材,进行实验,收集数据。以小组为单位进行实验,教师巡回指导,针对学生实验中出现的困难及时给予帮助,存在的问题及时进行纠正。
5．分析与论证。
各小组根据实验收集的数据分析归纳,进行交流,得出结论。
（1）分析讨论：质量相等的不同物质吸收相等的热量后,升高的温度是否相同?质量相等的不同物质升高相同的温度,吸收的热量是否相等?
（2）分析归纳：质量相等的水和食用油,升高相同的温度时,对水加热的时间长,水吸收的热量多,水的吸热能力强。
【设计意图】通过合作探究,让学生体验科学探究的乐趣,培养学生的主动探究能力和创新精神，小组合作交流,培养合作学习能力、归纳分析能力。同时为引入“比热容”概念做铺垫。
三、比热容
1．比热容的定义、表达式、单位。
教师引导：为了表示不同物质吸热能力的差别，物理学中引入了比热容这个物理量。利用比热容来表示质量相同的不同物质,升高相同温度,吸收热量不同的性质。在比较时,要让质量相等,温度升高也相等。质量取1 kg,比较起来最为方便。
请同学们阅读课本,自学比热容的定义、单位。
引导学生归纳：
（1）一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号c表示。
（2）单位:焦每千克摄氏度,符号 J/(kg·℃)。
【设计意图】通过自主学习，让学生体会“比热容”概念的建立逻辑，掌握比热容的核心概念，明确公式中各物理量的含义，培养物理量定义的思维方式。
2．比热容的物理意义。
教师引导学生归纳：
（1）单位质量的某种物质，温度降低1 ºC 所放出的热量，与它温度升高1 ºC所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容。
例如：水的比热容是：4.2×103 J/(kg·ºC)。物理意义：1 kg水温度升高或降低1 ºC时吸收或放出的热量是4.2×103 J。
（2）比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质，比热容一般不同。
3．想一想。
（1）一滴水和一桶水的比热容谁的大？
（2）一杯冷水和一杯热水的比热容谁的大？
（3）烧红的铁块和常温的铁锅，谁的比热容大？
（4）0 ºC 10 g的冰和0 ºC 10 g水的比热容一样吗？
【设计意图】帮助学生理解并掌握比热容的物理意义及“物质特性”的本质（与质量、温度无关）。
4．一些物质的比热容。
【师生活动】教师展示“一些物质的比热容”表格，让学生读出几种常见物质的比热容,熟悉比热容的单位。
提出问题：
（1）哪种物质的比热容最大?表示的含义是什么?
（2）每种物质都有它的比热容,水与冰的比热容是否相同?
（3）分析比热容表,可以找出哪些规律?
学生交流讨论后,课件展示答案。
【设计意图】通过分析数据表格，让学生直观认识不同物质比热容的差异，了解常见物质的比热容,加深对水的比热容的印象。
四、用比热容解释生活现象
1．讨论海边海水和沙子的温差现象。
【师生活动】教师引导学生分析问题：海边白天沙子烫、海水凉，傍晚沙子凉、海水暖，为什么？学生结合比热容知识思考，尝试解释（沙子的比热容小，升温和降温快；水的比热容大，升温和降温慢）。教师归纳总结，并给出答案。
【设计意图】利用比热容解释实例,加深学生对比热容的理解,使抽象的理论具体化，培养知识应用能力。
2．生物体内水的比例。
【师生活动】教师展示“幼儿和成人体内含水量”数据，提问：生物体内水的比例为何很高？引导学生分析并得出结论：水的比热容大，温度变化小，可调节体温。
【设计意图】将比热容知识与生物知识结合，体现物理与其他学科的联系，让学生认识到知识的实用价值。
五、课后活动
查阅相关资料，了解物质的比热容性质在生产生活中的应用。
【设计意图】锻炼学生搜集信息、自主学习的能力。
板书设计
第1节 热量 比热容（第2课时）
教学目标
1．根据比热容物理意义推导热量的公式，并进行热量的简单计算，经历演绎推理的过程，发展科学思维。
2．通过了解比热容在生产生活中的应用，关注科学技术对自然环境和人类生活的影响。
教学重点
1．热量计算公式的理解与简单应用。
2．明确比热容是物质的特性，不随质量、热量变化而改变。
教学难点
1．温度变化量∆t的理解与计算。
2．用比热容知识结合热量公式解释生活中的温差、冷却、取暖现象。
教学过程
新课导入
【师生活动】教师展示PPT示意图，回顾上一课时“比热容表示物质吸热能力”的知识。教师提问：已知水的比热容，如何定量计算它吸收或放出的热量？
学生结合上节课知识思考，尝试提出“可能和质量、温度变化有关”的猜想。教师顺势引入“热量计算”的主题。
【设计意图】通过复习旧知引出新课内容，激发学生对热量计算的兴趣。
新知探究
一、热量的计算
1．热量的计算引入。
【师生活动】展示问题：
（1）1 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？
（2）2 kg水温度升高1 ℃吸收的热量是多少？
（3）2 kg水温度升高50 ℃吸收的热量是多少？
引导学生思考和讨论，并得出结论：
（1）物体吸收的热量与质量成正比,与升高的温度成正比,与物质的比热容成正比,计算公式：Q=cm（t－t0）。
（2）物体放出热量计算公式：Q=cm（t0－t）。
教师总结：以上两个公式,都可以用Q=cm ∆t来表示。
【设计意图】通过问题驱动，培养归纳、总结能力,推导热量的计算公式。
2．热量计算公式介绍。
【师生活动】教师讲解公式Q=cm ∆t中各物理量的含义和单位。学生记录公式并理解各物理量。
【设计意图】帮助学生掌握热量计算的核心公式，明确各物理量的物理意义和单位。
3．温度变化量的计算。
【师生活动】教师讲解吸热和放热时温度变化量的计算方法，举例说明如何计算温度变化量。
【设计意图】通过具体例子帮助学生理解温度变化量的正负含义，避免计算错误。
4．提醒注意计算单位。
【师生活动】教师强调质量单位必须使用“kg”，若给出“g”需先换算。学生进行单位换算练习。
【设计意图】培养学生规范解题的习惯，避免因单位错误导致计算失误。
5．比热容概念辨析。
【师生活动】教师提出问题：比热容c与吸收的热量Q成正比，与质量m成反比，这句话对吗？学生讨论并回答，教师订正。
【设计意图】通过辨析帮助学生理解比热容是物质的特性，与Q和m无关，避免概念混淆。
6．例题讲解。
第1问：沙子吸热计算。
【师生活动】教师引导学生阅读例题，分析已知条件，应用公式计算沙子吸收的热量。学生独立计算后，学生代表讲解，然后教师补充。
【设计意图】通过例题训练学生应用公式解决问题的能力，巩固热量计算方法。
第2问：水升温计算。
【师生活动】教师引导学生利用上一问中沙子吸收的热量，计算水升温后的温度。学生计算并比较沙子和水的升温差异。
【设计意图】强化练习,加深对热量公式的理解,培养学生运用物理知识解决生活中实际问题的能力。
7．比热容计算练习。
【师生活动】教师出示练习题，学生独立计算液体的比热容，并讨论倒掉一半液体后比热容是否变化。
【设计意图】通过练习巩固比热容的计算方法，强化“比热容是物质特性”的认知。
二、用比热容解释生活现象
1．沿海与沙漠温差。
【师生活动】教师提问：为什么沿海地区比沙漠地区昼夜温差小？学生分组讨论，代表发言，最后得出结论。
2．水作冷却剂。
【师生活动】教师展示发动机水循环图片，提问：为什么用水作冷却剂？学生类比暖气原理，得出结论：与其他相等质量的液体相比，水升高相同温度时吸收的热量多。
3．暖气用水作介质。
【师生活动】教师展示暖气图片，提问：为什么用水作为输送热量的介质？引导学生回答并得出结论：水的比热容大，降低相同温度时放出的热量多。
4．其他现象。
教师补充“热水袋、冷却铁块”等例子。
【设计意图】利用比热容解释实例,加深对比热容的理解,使抽象的理论具体化。
三、课后活动
查阅相关资料，了解物质的比热容性质在生产生活中的应用。
【设计意图】锻炼学生搜集信息、自主学习的能力。
板书设计
物质的种类
水
食用油
升高的温度/℃
加热的时间/min