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【大单元整体教学】物理学教科版（2024）9年级上册
第1章 内能
课题 1.3.2 比热容（第2课时）
课型 新授课 应用课 √ 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节为《第 3 节 比热容》第二课时内容，在第一课时引入比热容概念基础上，深入探讨热量计算，通过具体例题详细推导升温吸热公式Q吸=cm(t-t0)和降温放热公式Q放=cm(t0-t)，并强调计算时单位统一、温度表述理解等要点。同时设置发展空间板块，涵盖比热容计算、现象解释及气候差异探究等内容，将知识与生活、地理等学科相联系，培养学生知识运用和探究能力，完善比热容知识体系。21世纪教育独家资源
2.学情分析 学生在第一课时已初步了解比热容概念，具备一定知识基础，但对热量计算中公式运用、温度相关表述理解及知识综合应用能力有待提升。其逻辑思维处于发展阶段，面对热量计算的复杂问题和实际现象解释，可能存在分析困难、应用不灵活等问题。不过学生对生活现象充满好奇，有较强探究欲望，利于开展知识应用和拓展学习。
3.学习目标确定与教学重难点 课标摘要： （三）能量 3.3内能21世纪教育独家资源 3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。 3.3.2通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 例1能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 例2了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。 课标分析： 依据课程标准，本节课要求学生掌握热量计算公式并能熟练运用解决实际问题，理解公式中各物理量含义及关系。强调从生活现象出发，引导学生运用比热容知识解释自然和生活现象，培养学生科学思维和应用物理知识解决实际问题能力，体现从生活走向物理、从物理走向社会理念，注重知识与其他学科融合，拓宽学生视野，提升科学素养。 学习目标： 物理观念： 理解公式算吸放热，用知识解生活热现象。 科学思维： 分析例题演绎推理，归纳公式抽象概括。 科学探究：21世纪教育独家资源 用知识解问题，严谨处理信息。 科学态度与责任： 明知识重要性，养科学态度与责任感。 重点： 1.熟练掌握热量计算公式，并能准确运用公式进行热量计算。 2.理解热量计算过程中温度表述（如升高、升高到等）的含义，以及单位统一等注意事项。 3.能够运用比热容和热量计算知识解释生活中如昼夜温差、农田灌溉等实际现象。 难点： 1.深入理解热量计算公式中各物理量的物理意义，尤其是温度变化量与温度的区别，避免在计算中混淆。 2.灵活运用热量计算公式解决综合性问题，如结合物质比热容特性、质量、温度变化等多因素进行分析和计算。 3.准确运用比热容知识解释复杂的自然和生活现象，建立物理知识与实际生活的有效联系。
4.教学评价 评价维度具体内容学科知识评价概念理解：考查比热容定义、意义、单位及热量公式物理量含义和温度表述区分。21世纪教育独家资源 知识应用：通过作业测验，考查解释生活现象和热量计算能力。小组合作评价小组讨论：观察参与度、倾听尊重情况。 合作任务：评估分工协作、成果创新及成员贡献。项目评价项目规划：考量计划步骤、时间、资源安排。 项目实施：观察操作规范、应变沟通。 项目成果：评价报告深度、结论合理性。实验评价实验操作：评价仪器使用规范、流程和态度。 实验观察与分析：考查现象记录和分析推理能力。
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：温故知新
展示回顾比热容相关知识的幻灯片，呈现比热容定义式、水的比热容数值、读法及物理意义等内容。 通过提问、讲解等方式引导学生回顾相关知识，解答学生疑问。 学生阅读幻灯片上的内容，回忆比热容相关知识。 学生在教师引导下回答问题，参与知识回顾和交流。 帮助学生复习比热容的关键知识点，强化对定义式、水的比热容等重要内容的记忆，以温故知新的方式引入新的课程内容。21世纪教育独家资源
任务二：热量的计算
讲解从比热容表获取信息的方法，推导出升温吸热公式Q吸=cm(t-t0)和降温放热公式Q放=cm(t0-t)，通过具体例题，如 “把质量为 2kg，温度为 20℃的水加热到 80℃，水吸收的热量是多少焦耳？”，详细展示计算过程和步骤。 学生认真听讲，理解公式的推导过程，跟随教师的思路完成例题计算，记录关键步骤和注意事项。 让学生掌握热量计算的方法，通过实例加深对公式的理解和运用，培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
任务三：公式运用及注意事项
强调利用公式进行热量计算时需要注意的事项，包括统一单位、正确识别温度相关的表述、公式适用条件、公式变形及热平衡方程等，通过典例，如 “有 0.2kg 初温是 20℃的牛奶，吸收 2×10 J 的热量后，它的末温是多少”，引导学生分析和解答。 学生聆听教师讲解，思考注意事项的重要性，在教师引导下完成典例的解答，总结解题方法和技巧。 帮助学生避免在热量计算中出现常见错误，提高学生运用公式解决实际问题的准确性和灵活性。
任务四：题型分析与练习
展示不同题型，如分析生活中与比热容有关的现象、探究不同物质的吸热能力的实验、热量的计算等，引导学生分析题目，讲解解题思路和方法，让学生进行练习，并对学生的解答进行点评和反馈。 学生阅读题目，分析问题，尝试运用所学知识解答，认真听讲，理解教师的点评和反馈，总结解题规律。 通过多种题型的练习，加深学生对比热容知识的理解和应用，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的解题技巧。
任务五：易错点分析
展示常见的易错题目，如对比热容概念理解不清和不能正确区分温度变化用词的题目，引导学生分析错误原因，强调正确的理解和解题方法。 学生思考易错题目，找出自己可能出现的错误，听取教师的分析和讲解，强化对易错知识点的记忆。 帮助学生梳理容易混淆和出错的知识点，加深学生对易错点的理解，避免在类似问题上再次出错。
任务六：发展空间
展示拓展任务，如让学生计算水的比热容、解释新疆昼夜温差大的现象、说明向稻田灌水防冻的理由，以及查询常见物质的比热容表并探究海洋性气候和大陆性气候不同的原因。 学生完成任务，通过计算、分析、查阅资料等方式深入探究比热容知识在生活和自然现象中的应用。 21世纪教育独家资源 培养学生自主探究和解决实际问题的能力，拓宽学生的知识面，让学生体会物理知识与生活、地理等学科的紧密联系。
6.板书设计
7.特色学习资源分析、技术手段应用说明 （1）特色学习资源：教材中提供了具体热量计算例题、生活现象解释及气候差异探究等内容，是基础学习资源。可收集生活中更多比热容应用实例，如汽车发动机冷却系统、太阳能热水器工作原理等，丰富教学素材，让学生感受物理知识实用性。 （2）技术手段应用：利用多媒体课件展示热量计算例题详细解答过程及不同温度表述，将抽象知识直观化，帮助学生理解。模拟不同物质热量传递实验，观察温度变化，加深对热量计算和比热容知识理解，弥补实际实验条件限制。
8.教学反思与改进 本节课围绕热量计算和知识应用展开，通过例题推导公式，结合生活现象巩固知识。在知识应用环节，逐步引导学生对复杂生活现象分析，实现其对知识迁移的应用训练。/ 让教学更有效 高效备课 | 生物学科
【学习目标】
学习目标 物理观念： 理解公式算吸放热，用知识解生活热现象。 科学思维： 分析例题演绎推理，归纳公式抽象概括。 科学探究： 用知识解问题，严谨处理信息。 科学态度与责任：21世纪教育独家资源 明知识重要性，养科学态度与责任感。
学习重点 1.熟练掌握热量计算公式，并能准确运用公式进行热量计算。 2.理解热量计算过程中温度表述（如升高、升高到等）的含义，以及单位统一等注意事项。 3.能够运用比热容和热量计算知识解释生活中如昼夜温差、农田灌溉等实际现象。
学习难点 1.深入理解热量计算公式中各物理量的物理意义，尤其是温度变化量与温度的区别，避免在计算中混淆。 2.灵活运用热量计算公式解决综合性问题，如结合物质比热容特性、质量、温度变化等多因素进行分析和计算。 3.准确运用比热容知识解释复杂的自然和生活现象，建立物理知识与实际生活的有效联系。
【课前预习】
一、热量的计算
1.从比热容表中查知某种物质的比热容，我们就知道了 1kg 的这种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量是多少焦耳。水的比热容c水=_____J/(kg·℃) ，它表示的物理意义是__________ 。
2.计算物体吸收热量的公式是Q吸=______，其中Q吸表示_____，c表示______，m表示______，t0表示______，t表示______。计算物体放出热量的公式是Q放=______。
二、比热容知识的应用21世纪教育独家资源
3.“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜” 反映了我国新疆某些地区夏季昼夜温差较大。这是因为新疆地区多沙石，沙石的比热容相对较______，在同样受热或冷却的情况下，温度变化______ （选填 “大” 或 “小” ）；而沿海地区多水，水的比热容较______，温度变化______ （选填 “大” 或 “小” ）。
4.在我国北方地区或早春寒冷地区，傍晚向稻田里灌水，是因为水的比热容______，夜晚温度降低时，水放出较多热量，且降温幅度______（选填 “大” 或 “小” ），能使秧苗不被冻伤。
【课中研学】
1. 思考：如果已知某种物质的质量、初温、末温以及吸收或放出的热量，如何计算它的比热容呢？在计算热量时，“升高了”“升高到” 这两种表述有什么区别？
2.请你尝试推导热量计算公式，完成一些简单的热量计算练习题，互相检查计算过程和结果，讨论并总结计算中容易出错的地方。21世纪教育独家资源
1. 思考：生活中还有哪些现象可以用比热容知识来解释？在探究不同物质吸热能力的实验中，如果没有控制好变量，会对实验结果产生什么影响？
2.尝试设计一个探究不同物质吸热能力的实验方案，并互相评价方案的合理性。
1.思考：为什么比热容是物质的一种特性，与质量、热量等因素无关？在计算物体末温时，尝试对公式变形。
2.请你举例说明比热容与其他因素无关的原因，通过具体题目练习公式变形，分析变形过程中容易出现的错误。21世纪教育独家资源
【课堂总结】
【分层作业】
（巩固性作业）
1．质量和初温均相同的铁块和铜块（已知），它们吸收相同的热量后，放在一起，充分接触，则（ ）
A．吸收的热量相同，不会发生热传递 B．会发生热传递，温度从铜块传向铁块
C．会发生热传递，热量从铜块传向铁块 D．无法确定它们之间是否发生热传递
2．已知铜的比热容比铝的比热容小，下列说法正确的是（ ）
A．物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关
B．将一块铜的质量减小一半，它的比热容也减小一半
C．质量相等的铝块和铜块，吸收相同的热量后，铜块的温度升高得多
D．质量和初温都相等的铜块和铝块，放出相等热量后相接触，热传递的方向是从铜块传向铝块
3．用两个完全相同的电加热器给初温均为20℃的A、B两种液体加热，已知mB＞mA，根据实验过程中收集的数据描绘出两种液体的“温度—时间”图像如图所示（不计热量损失）。下列分析正确的是（ ）
A．A、B两种液体的沸点之比为4:5
B．A、B两种液体的比热容之比为3:4
C．根据题意和图像分析可知A、B两种液体的比热容大小关系为cA＞cB
D．A、B两种液体从90s至120s的加热时间内吸收的热量不相等
4．铅块质量是铜块的2倍，铜的比热容是铅的3倍。初温相同，吸收相同热量后，再相互接触，结果（ ）
A．铅块把热量传给铜块 B．铜块把热量传给铅块
C．不发生热传递 D．末温不知，不能肯定
5．质量和初温都相同的铁球和铝球（）吸收相同的热量后放到一起，下列说法正确的是（ ）
A．它们之间不发生热传递
B．它们之间发生热传递，热量由铁球传给铝球
C．它们之间发生热传递，热量由铝球传给铁球
D．以上都有可能
6．如图1，将热汤放在冷水中，图2反映两者的温度变化，则（ ）
A．在 0-6min， 热汤的内能不断增加 B．通过做功的方式改变热汤的内能
C．冷水和热汤的比热容大小由图可知 D．图2甲曲线是热汤，乙曲线是冷水
7．为研究影响保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，先测量初始水温，经一段时间 测水的末温度，先后共做了6次实验，实验数据记录如下：
序号 瓶内水量（毫升） 初始水温（℃） 时间（小时） 末态水温（℃）
1 1000 91 4 78
2 1000 98 8 74
3 1500 91 4 80
4 1500 98 10 75
5 2000 91 4 82
6 2000 98 12 77
下列研究方案中符合控制变量方法的是（ ）
A．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用序号2、4、6的数据
B．若研究初始水温与保温效果的关系，可用序号1、2、3的数据
C．若研究保温时间与保温效果的关系，可用序号4、5、6的数据
D．若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用序号1、3、5的数据
8．关于物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）
A．吸收热量越多的物质，比热容一定越大
B．“暖气”用水做介质，利用了水的比热容大的特性
C．一瓶煤油用去一半，它的比热容变为原来的二分之一
D．冰化成水，比热容不变
9．某同学发现，把冷冻的鸡从冰箱里拿出，煲制成鸡汤的整个过程中蕴含着丰富的物理知识下列说法不正确的是（ ）
A．从冷冻室取出的鸡肉，其表面有“白霜”，“白霜”是固态
B．“解冻”过程中，鸡肉中的冰吸热熔化成水
C．煮沸后的鸡汤冒出大量的“白气”，“白气”是液态
D．鸡汤盛出后不容易凉，是因为汤能够不断吸热
10．下列现象是关于所热学的思考，其中说法错误的是（ ）
A．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能
B．在校园内做核酸时发现医生的防护眼罩内有一层水雾，这是液化现象
C．沿海地区温差小，内陆地区温差大，主要原因是海水的比热容比砂石的比热容大
D．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
（拓展性作业）
11．我国古代科技著作《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水，以泥固纯铁柄杓从嘴受注”这样的记载，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块没有内能
B．“铁化如水”是通过热传递改变铁的内能的
C．铸好的釜很难被压缩，是因为分子间无间隙
D．用铁铸造的釜加热升温快是因为铁比热容大
12．石头饼是山西一种著名的面食。它是将面饼放在烧热了的石子上烙制而成的，故而得名石头饼。关于石头饼的制作过程，下列说法正确的是（ ）
A．石子升温快，是由于石子的比热容较大
B．空气中弥漫着石头饼的香味，属于扩散现象
C．刚烙好的石头饼烫手，是因为含有的热量多
D．烙制过程是通过做功的方式增大面饼的内能
13．炎炎夏日，小布来到美丽的海滨城市泉港。他发现，这里的风常常从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意图，这种风通常（ ）
A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高
C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高
14．已知水的比热容比铜的比热容大，将质量和初温都相等的水和铜块，放在相同的加热装置上，加热相同的时间后，将铜块放入水中。则（ ）
A．温度由铜块传递给水
B．铜块和水不发生热传递
C．热量由铜块传递给水
D．热量由水传递给铜块
15．用加热设备给一间容纳60人的教室加热，空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为[空气的比热容为1×103J/（kg·℃），空气的密度为1.29 kg/m3，不考虑室内空气向外散失的热量] （ ）
A．1×103J B．1×104J C．1×105J D．1×106J
（探究性作业）
选做题：
三、综合题
16．据媒体报道，今年夏季，某建筑工地上一个质量为的钢件昼夜温差高达，（钢的比热容为。则：
(1)炎炎夏季，这个钢件在温度最高时吸收多少热量？
(2)钢筋水泥筑建了我们的都市，但也带来诸多不便，比如，由于钢筋沙石比热容小等因素，炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高，这就是热岛效应。请结合所学知识，提出两点缓解热岛效应的建议？
17．如图所示是我国北方的供暖设备，它一般安装在房间靠墙壁处，需要供暖时，让温度较高的热液从入口流入铁管，经过弯曲的铁管并放出热量，使房间温度升高，最后变成温度较低的温液从出口流出。
物质 比热容J/（kg·℃ ）
水 4200
煤油 2100
色拉油 1070
(1)相比我们南方的冷气设备安装大房间的上方，则你认为该北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的 （上或下）方效果更好些；
(2)热液流过铁管放出热量是通过 的方式进行，该过程是能量的 （后一空填：“转移”或“转化”）过程；
(3)该供暖设备运输热量的媒介若选用煤油与色拉油比较，则在同种条件下选用 能够使房间的温度上升得更高；
(4)该供暖设备中铁管做成弯曲形状而不是直线可以增长热液放出热量的 ，从而增强供暖效果；
(5)若利用水来作为运输热量的媒介，某时间段内有质量是39kg温度是85℃的水从入口流入，从出口流出时温度变成35℃，则该时间段热水能为房间提供了 J的热量，若该房间的长、宽、高分别为5m、5m、4m，则该时间段大致能够使房间的温度升高 ℃。[设空气的密度为空=1.3kg/m3，比热容为c空=2.5×103J/（kg·℃）]
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试卷第7页，共7页
试卷第9页，共9页
参考答案
【课前预习】
1. 4.2×103；1kg 的水温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量是4.2×103J
2.cm(t - t0)；吸收的热量；比热容；质量；物体原来的温度；物体后来的温度；cm(t0-t)
3.小；大；大；小
4.大；小
【作业布置】
1．C
2．C
3．C
4．A
5．B
6．D
7．D
8．B
9．D
10．D
11．B
12．B
13．D
解析：图中海面空气上升，表明温度较高，陆地上方空气下降，表明温度较低，晚上没有光照，放热后温度下降，海水比热容较大，温度下降慢，末温更高，故图中情景发生在夜晚，且海水温度较高，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
14．C
解析：质量和初温都相等的水和铜块，放在相同的加热装置上，加热相同的时间后，吸收的热量相同，由于水的比热容比铜的比热容大，由公式可知，铜升高的温度高，水的末温比铜的末温低；将铜块放入水中后，热量由铜块传递给水，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
15．D
解析：容纳60人的教室的长、宽、高分别约为10m、7m、3m，体积约为
由得，教室内空气的质量约为
教室内空气温度升高4℃的过程中吸收的热量约为
故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
16．(1)5.75×104J
(2)见详解
解析：（1）钢件在温度最高时吸收热量为
Q吸＝cmΔt＝0.46×103J/（kg·℃）×2.5kg×50℃＝5.75×104J
（2）种草种树，增强水蒸气的蒸腾作用，水蒸发吸热，能降低周围的温度。修建人工湖，利用水的吸热本领来调节气温。因为水的比热容较大，吸热能力强，温度难改变，相同质量的水和沙石比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，能有效调节温度。
17．(1)下
(2) 热传递 转移
(3)煤油
(4)时间
(5) 25.2
解析：（1）由于供暖设备工作时，其周围的空气受热后膨胀，加热后的空气密度变小会上升，从而带动整个房间的空气循环，使得房间内的温度升高且分布更加均匀，所以，北方的供暖设备应安装在房间靠墙壁的下方效果更好些。
（2）[1][2]热液流过铁管放出热量，周围的空气吸收热量，因此是通过热传递的方式进行的，该过程是能量的转移过程。
（3）由表格数据可知，煤油的比热容大于色拉油的比热容，由可知，质量相等的色拉油和煤油，降低相同的温度时，煤油放出的热量多，煤油能够使房间的温度上升得更高。
（4）该供暖设备中铁管做成弯曲形状，而不是直线，热液流过铁管的距离变大，时间变长，所以放出热量的时间变长，从而增强供暖效果。
（5）[1][2]这段时间水放出的热量为
则该时间段热水能为房间提供的热量为。房间内空气的质量为
则房间的温度变化量为
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初中物理（教科2024版）大单元整体教学设计
单元教学主题 第1章 内能 学科 物理 年级 九上
单元 第1章 授课人 Xxx
单元内容 本单元教材分析：《第1章 内能》在教材中意义重大，它是能量知识体系的基础，能解释众多生活和自然现象，还有助于培养学生科学思维与探究能力。新教材有诸多创新之处，内容编排上融入跨学科实践活动，拓宽学生知识视野；强调探究式学习，设置多种探究活动让学生自主获取知识；紧密联系实际，使学生感受物理知识在生活中的广泛应用，提升学习兴趣与实用性。3.情感态度与价值观：激发学生对热现象的探究兴趣，培养学生严谨的科学态度；让学生认识到物理知识与生活、自然的紧密联系，增强学生将物理知识应用于生活的意识。本单元教学内容分析：1.分子动理论：介绍物质由分子、原子构成，分子直径极小；通过扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，且温度影响分子运动剧烈程度；借助实验阐述分子间存在引力和斥力，解释物质三态差异。21世纪教育独家资源2.内能和热量：讲解内能概念，即物体内所有分子热运动动能和分子势能总和，温度影响内能大小；介绍改变内能的热传递和做功两种方式，明确热量是热传递中转移的内能，以及燃料热值的概念和计算。3.比热容：通过实验探究不同物质吸热性能，引入比热容概念，它是物质的特性；给出热量计算的公式，展示比热容在生活、生产和解释自然现象中的应用。4.跨学科实践：风：阐述风与物理知识的联系，如大气运动、气压、比热容等；引导学生观察风向，分析海陆风等形成原因；安排实践活动，培养学生跨学科运用知识和解决问题的能力。21世纪教育独家资源本单元内容的逻辑结构:本单元内容可开发的教学活动与资源:1.调查当地近年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化，从经济与环保的角度开展讨论。2.燃料的种类很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等，查阅资料并比较相同质量的不同燃料完全燃烧时放出热量的多少。教学方法：1.实验法：通过演示实验和学生自主实验，如温度对扩散的影响、比较不同物质吸热情况等实验，让学生直观感受物理现象，获取知识，培养实验操作和观察分析能力。2.讨论法：组织学生讨论生活中的热现象、物理概念等，如讨论改变物体内能的方法、比热容在生活中的应用，促进学生思维碰撞，加深对知识的理解。3.讲授法：系统讲解分子动理论、内能、比热容等重要概念和原理，确保学生掌握基础知识，构建知识体系。本单元教学重点：1.分子动理论的基本内容，包括物质的构成、分子的运动和分子间的作用力。2.内能的概念，改变内能的方式（热传递和做功），热量和热值的计算。3.比热容的概念，用比热容解释自然现象及热量计算。21世纪教育独家资源本单元教学难点:1.理解分子动理论中分子的无规则运动和分子间作用力，微观概念较为抽象，学生难以直观感知。2.区分内能、热量和温度的概念，三者联系紧密但又有区别，学生易混淆。3.对比热容概念的理解及应用比热容进行热量计算，涉及到较多的物理量和公式，计算过程较为复杂 。
新课标要求 （三）能量3.3内能21世纪教育独家资源3.3.1了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。3.3.2通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。例1能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。例2了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。
单元学情 知识层面上： 学生在之前的物理学习中已积累了一定基础，对物质的状态变化、运动等现象有了初步认识，但对于微观世界的分子动理论、内能等抽象概念，理解起来仍存在困难。例如，分子的无规则运动和分子间作用力看不见、摸不着，与学生日常直观经验相差较大。在学习比热容时，涉及多个物理量的综合理解与计算，学生容易混淆概念，难以掌握热量计算的方法。21世纪教育独家资源心理、经验层面上：九年级学生好奇心旺盛，对生活中的热现象，如热传递、物体的冷热变化等充满探究欲望，这为学习内能相关知识提供了积极的心理基础。然而，他们在分析问题时，往往受到生活经验的局限，如认为温度高的物体含有的热量多等错误认知。同时，部分学生在面对抽象知识时，可能会产生畏难情绪，影响学习的积极性和主动性。
单元目标 内容目标：1.能够理解分子动理论的基本观点，掌握内能、热量、热值、比热容的概念及其相关计算；2.学会运用分子动理论解释生活中的热现象，理解改变内能的方式及其在实际中的应用；3.通过实验探究，了解不同物质的吸热性能差异，熟悉比热容在调节气候、工业生产等方面的作用。21世纪教育独家资源学业目标：1.能准确阐述分子动理论内容，在具体情境中判断分子的运动和作用力情况；2.熟练进行热量、热值、比热容的计算，解决相关实际问题；3.能设计并完成简单的热学实验，如探究不同物质吸热能力实验，记录和分析实验数据。
核心素养 核心素养目标1.物理观念：（1）形成物质是由分子、原子构成，分子在永不停息地做无规则运动且分子间存在作用力的观念。21世纪教育独家资源（2）理解内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，认识温度、内能、热量之间的联系与区别。（3）建立比热容的概念，能运用这些物理观念解释自然和生活中的热现象，如海陆风的形成、汽车发动机用水冷却等。2.科学思维：（1）通过对扩散现象、分子间作用力等实验的分析，培养逻辑思维能力，从微观角度理解宏观热现象。21世纪教育独家资源（2）在探究不同物质吸热性能过程中，学会控制变量法，运用比值定义法理解比热容概念，提升科学思维品质。（3）能将热学知识进行迁移应用，分析和解决实际问题，如根据燃料热值选择合适燃料、计算物体温度变化时的热量变化。3.科学探究：（1）经历观察扩散现象、比较不同物质吸热后温度变化等实验探究过程，学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析论证和评估交流。（2）提高实验操作技能，如正确使用温度计、搅拌器等实验器材。4.科学态度与责任：（1）认识到热学知识在生活、生产中的广泛应用，增强将物理知识服务于社会的责任感。（2）关注能源利用和环境保护问题，如了解温室效应与热机使用的关系，树立可持续发展的意识。
情景设置 在寒冷的冬天，当我们捧着一杯热气腾腾的咖啡时，温暖瞬间传遍全身。这看似平常的场景背后，却隐藏着许多有趣的物理知识。想一想，咖啡的热量是如何传递到我们手上的呢？热量的传递有没有什么规律？学习第 1 章 “内能” 的奇妙世界，就能探索热量传递的秘密，了解物质内部那些微小粒子的运动奥秘。21世纪教育独家资源
达成评价表 节名基本知识点学习情况自评很好一般不好1 分子动理论物质的构成分子的运动分子间的作用力2 内能和热量温度与热运动物体的内能改变内能的方式燃烧：放出热量3 比热容物质的吸热性能比热容热量的计算4 跨学科实践：风认识风我们周围的风实践活动
单元课时规划和活动实施表（或用单元结构流程图表示）第1章 内能课程内容课时安排 课型1 分子动理论1 新授课2 内能和热量2 新授课3 比热容2 新授课4 跨学科实践：风1 新授课
1 第七单元大单元教学（第1节）学习规划
课型课时 课型：新授课；课时：1
学习内容 物质的构成；分子的运动；分子间的作用力
课时目标 1.通过观察扩散现象实验、分析生活中相关现象，能够理解分子在不停地做无规则运动。（科学思维）2.通过参与铅柱压紧结合、压缩水等演示实验，能够认识分子间存在引力和斥力。（科学探究）
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备（10 分）思想准备（5 分）提前预习分子动理论知识，带着问题进课堂，以良好状态学习 学具准备（5 分）备好教材、笔记本、记录实验现象工具 兴趣态度（20 分）学习兴趣（10 分）对分子热运动、分子间作用力好奇，积极参与讨论和实验观察 学习态度（10 分）认真听讲，仔细观察实验，思考现象解释 合作交流（20 分）与人合作（10 分）小组实验合理分工、配合，共同完成操作与记录 与人交流（10 分）倾听同学观点，准确表达对理论的理解，探讨问题 思维状态（30 分）思维条理（15 分）梳理分子动理论要点，分析现象原理条理清晰 思维创新（15 分）从多角度理解理论，用创新方法解决相关问题 学习效果（20 分）课堂练习成果（10 分）积极完成练习，作答正确率高 目标达成（10 分）理解理论内容，能解释常见热现象，达成学习目标
驱动性问题 为什么我们能闻到花香，却看不到花的分子？为什么固体和液体很难被压缩，也很难被拉伸？通过这样的疑问，将学生带入分子动理论中物质构成、分子运动以及分子间作用力的学习。在学习过程中，设置 “长期堆放木材的地面，即使把木材移走，地面仍有木材的气味” 的案例，让学生分析该现象如何体现分子动理论，促进学生深入探究分子的无规则运动，培养学生运用理论解释现象的能力。21世纪教育独家资源
学习活动 进行液体扩散现象实验、铅柱压紧和压缩水的演示实验。
组织学生分组讨论、分享生活中体现分子运动和分子间作用力的现象。
作业设计 选择题（6、8题）和综合题（16题）
2 第七单元大单元教学（第2节）学习规划
课型课时 课型：新授课；课时：2
学习内容 温度与热运动；物体的内能；21世纪教育独家资源改变内能的方式；燃烧：放出热量。
课时目标 1.通过分析物体温度变化与分子热运动的关系，能够理解内能的概念。（物理观念）2.通过参与让笔杆热起来的活动、分析气球破裂时气体内能变化，能够掌握改变内能的两种方式。（科学探究、科学思维）3.通过计算燃料燃烧放出的热量，能够理解热值的概念。（科学思维、科学态度与责任）
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备（10 分）思想准备（5 分）提前预习，完成任务，以积极态度迎接学习 学具准备（5 分）备好教材、笔记本、练习题资料 兴趣态度（20 分）学习兴趣（10 分）对内能概念等感兴趣，主动提生活应用问题 学习态度（10 分）认真参与探究，分析内能与其他能量区别联系，积极思考 合作交流（20 分）与人合作（10 分）小组讨论合作，分享实例，探讨内能改变本质 与人交流（10 分）尊重同学想法，阐述理解，解决交流困惑 思维状态（30 分）思维条理（15 分）阐述内能概念等，分析问题思路清晰 思维创新（15 分）从能量守恒角度理解，创新解决内能问题 学习效果（20 分）课堂练习成果（10 分）积极答题，准确解答，正确率高 目标达成（10 分）掌握核心知识，能分析简单内能问题，达成目标
驱动性问题 冰山那么冷，它有内能吗？给车胎打气时，打气筒壁为什么会发热？如何比较不同燃料的放热能力？由此引入内能和热量的学习，包括内能的概念、改变内能的方式以及热量的相关知识。设置 “冬天搓手取暖” 和 “用热水袋取暖” 的对比案例，让学生分析这两种取暖方式中内能的改变是通过什么途径实现的，促进学生对改变内能方式的理解，培养学生分析问题和比较归纳的能力。
学习活动 开展让笔杆热起来的活动。
用传感器探究气球破裂时气体内能变化。
讨论不同燃料的特点并计算相关热量。
作业设计 选择题（8、9题）和综合题（16题）
3 第七单元大单元教学（第3节）学习规划
课型课时 课型：新授课；课时：2
学习内容 物质的吸热性能；比热容；热量的计算。
课时目标 1.通过参与比较不同物质吸热后温度变化的实验，能够理解比热容的概念。（科学探究、科学思维）21世纪教育独家资源2.通过分析海水和沙滩温度差异等现象，能够运用比热容知识解释自然现象。（科学思维、科学态度与责任）3.通过计算物体吸收或放出的热量，能够掌握热量的计算方法。（科学思维）
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备（10 分）思想准备（5 分）预习知识，带疑问进课堂 学具准备（5 分）备好教材、笔记本、记录数据表格 兴趣态度（20 分）学习兴趣（10 分）对比热容概念和实验感兴趣，关注应用实例 学习态度（10 分）观察实验，记录数据，思考概念理解 合作交流（20 分）与人合作（10 分）实验分工协作，测量记录，解决问题 与人交流（10 分）倾听同学分析，表达观点，探讨误差和改进 思维状态（30 分）思维条理（15 分）梳理比热容概念等，分析对生活现象影响 思维创新（15 分）从微观角度解释，创新解决实际问题 学习效果（20 分）课堂练习成果（10 分）积极答题，熟练运用公式，准确率高 目标达成（10 分）理解概念，掌握计算应用，达成目标
驱动性问题 同样在太阳照射下，为什么沙子烫而海水凉？如何选择合适的物质作为汽车发动机的冷却液？以此问题驱动学生对比热容知识的学习，包括比热容的概念、不同物质比热容的差异以及比热容在生活中的应用。设置 “汽车发动机用水作为冷却剂” 的案例，让学生分析水作为冷却剂的原理，从而深入理解比热容的实际意义，培养学生运用知识解决实际问题的能力。
学习活动 进行比较不同物质吸热后温度变化的实验。
讨论生活中比热容的应用。21世纪教育独家资源
做热量计算的练习题。
作业设计 选择题（10、12题）和综合题（17题）
4 第七单元大单元教学（第4节）学习规划
课型课时 课型：新授课；课时：1
学习内容 认识风；我们周围的风；实践活动口。
课时目标 1.通过观察风向、分析热力环流示意图，能够理解风的形成原理。（科学探究、科学思维）2.通过调查城市风、海陆风等现象，能够运用物理知识解释不同类型风的成因。（科学思维、科学态度与责任）3.通过完成与风相关的实践课题，能够提高跨学科运用知识和解决实际问题的能力。（科学思维、科学探究、科学态度与责任）
达成评价 评价指标二级指标评价要素学生自评小组互评教师评价学习准备（10 分）思想准备（5 分）预习内容，了解作用，带疑问专注学习 学具准备（5 分）备好教材等，记录风数据工具，辅助道具 兴趣态度（20 分）学习兴趣（10 分）对风的原理和应用好奇，关注生活现象，参与讨论 学习态度（10 分）认真听讲，观察实验或视频，思考影响 合作交流（20 分）与人合作（10 分）小组探究分工，收集分析资料，协作探究 与人交流（10 分）倾听观点，表达理解，探讨实际应用问题 思维状态（30 分）思维条理（15 分）梳理风的成因等，分析对环境和活动影响路径 思维创新（15 分）从新角度思考利用，创新解决资源开发等问题 学习效果（20 分）课堂练习成果（10 分）积极答题，灵活运用知识，准确率高 目标达成（10 分）理解原理等，掌握分析方法，达成目标
驱动性问题 城市里的风是怎么形成的？我们如何利用风能并避免风带来的危害？由此引导学生进入关于风的跨学科实践学习，涉及风的形成原理、与物理知识（如运动、密度、压强等）的关系以及风能的利用。设置 “分析城市热岛效应中，风的形成和作用” 的案例，让学生综合运用所学知识，探究风在复杂环境中的形成机制和影响，培养学生跨学科分析问题和解决问题的能力。21世纪教育独家资源
学习活动 观察风向，分析热力环流示意图。
分组调查城市风、海陆风等现象。
完成与风相关的实践课题并进行汇报。
作业设计 选择题（9、10题）和综合题（16题）
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比热容（第2课时）
第3节
第1章 内能
（教科版）九年级
上
大单元教学
大单元知识框架
学习目标
物理观念：
理解公式算吸放热，用知识解生活热现象。
科学思维：
分析例题演绎推理，归纳公式抽象概括。
科学探究：
用知识解问题，严谨处理信息。
科学态度与责任：
明知识重要性，养科学态度与责任感。
温故知新
水的比热容是：____________________________
4.2× 103J／（kg·℃）
4.2× 103焦耳每千克摄氏度
1kg水每升高(降低)1℃需吸收(放出)热量为4.2× 103J
读作:________________________________
物理意义：_____________________________________________________
比热容的定义式：____________________
任务一：能热量的计算
从比热容表中查知某种物质的比热容，我们就知道了 1 kg 的这种物质温度升高（或降低） l℃时吸收（或放出）的热量是多少焦耳。
如果用Q吸表示吸收的热量、Q放表示放出的热量，用c表示比热容，用m表示质量，用t0表示物体原来的温度，用t表示物体后来的温度，那么：
（1）升温吸热：Q吸=cm（t-t0）
（2）降温放热：Q放=cm（t0-t）
把质量为2kg，温度为20℃的水加热到80℃，水吸收的热量是多少焦耳？
解：从比热容表査知水的比热容是
c水=4.2×103J/(kg·℃)
即质量是1kg的水温度升高1℃时吸收的热量是4.2×103J；则2kg的水温度升高1℃时吸收的热量是：
4.2×103J/(kg·℃)×2kg×1℃=8.4×103J；
例题
2kg的水温度升高80℃-20℃=60℃时，吸收的热量是：
4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J；
上述计算可以写成一个算式：
吸收的热量Q=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-20℃)=5.04×105J。
新知探究
吸热公式 Ｑ 吸＝ｃｍΔｔ＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）
放热公式 Ｑ 放＝ｃｍΔｔ＝ｃｍ（ｔ０－ｔ）
利用公式进行热量计算时需要注意 应注意统一各物理量的单位。如温度ｔ的单位用 ℃，质量 ｍ的单位用ｋｇ，比热容 ｃ 的单位用Ｊ/（ｋｇ·℃），
热量的单位用Ｊ
对有关温度的文字叙述应谨慎识别。“升高了”和“降低了”对应的是温度的变化量Δｔ；而“升高到”和“降低到”对应的是物体的末温ｔ
特别提醒
利用公式进行热量计算时需 要注意 公式只适用于物质在同种状态下吸热或放热的计算，因为物质的状态发生了改变，比热容会发生改变
计算物质的末温或初温时，公式变形容易出错，以吸热公式为例，ｔ＝ ＋ｔ０，ｔ０＝ｔ－ ，计算结果要与客观实际相符
在热传递的过程中，若不计热量损失，当两个物体的温度相同时（达到热平衡），高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，此时有热平衡方程 Q 吸=Q 放
特别提醒
典例 ： 有 0.2 kg 初温是 20 ℃的牛奶，吸收 2×104 J 的热量后，它的末温是［牛奶的比热容为 c=4×103 J/（kg·℃）］ （ ）
A． 45 ℃
B． 50 ℃
C． 30 ℃
D． 100 ℃
例题解析
［解题思路］
［答案］A
方法点拨 物体的温度升高时吸收的热量：Q 吸=cm（t-t0）；物体的温度降低时放出的热量：Q 放=cm（t0-t）。 物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写成：Q=cmΔt。代入数据时要注意各物理量的单位，t、t0 及Δt 的单位为℃，m 的单位为 kg，Q 的单位为 J，c 的单位为J/（kg·℃）。
例题解析
例 1 如图是 2023 年 3 月 26 日～28 日济南和青岛两地的气象信息。 由图可知：沿海城市青岛的昼夜温差较小，而内陆城市济南的昼夜温差却较大。 这主要是因为海水和沙石具有不同的 （ ）
A． 温度 B． 比热容 C． 内能 D． 热量
题型一 分析生活中与比热容有关的现象
题型解析
［解析］沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多。 因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石吸收相同的热量，水的温度升高得少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低得少，使得沿海地区昼夜温差小，所以沿海城市青岛的昼夜温差较小，而内陆城市济南的昼夜温差较大，故 B 项正确。
［答案］ B
题型解析
题干深挖 关键题干是“沿海城市”“昼夜温差较小” 和“内陆城市”“昼夜温差较大”。
思路点拨
题型解法 对水的比热容大的理解：相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度变化小；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等。
技能点拨
例 2 ［山东菏泽一模］如图，两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体，若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，加热时间相同且液体均未沸腾，则在加热结束时，温度较低的液体吸收的热量 _____（选填“大于”“等于”或“小于”）温度较高的液体吸收的热量。 加热结束时温度较高的液体的比热容较 ___________，请利用相关物理公式说明你的判断依据：_____________________________________________________________________
题型二 探究不同物质的吸热能力的实验
例题解析
［解析］相同规格的电加热器相同时间内放出的热量相等，故液体吸收的热量相等；根据 Q=cmΔt 可知，在质量相同，吸收热量相同的条件下，温度变化量大的液体，比热容小。
［答案］ 等于 小 根据吸热的公式 Q=cm（t-t0），在质量相同时、吸收相同的热量，升高温度大的物质比热容较小
题型解析
思路点拨
技能点拨
题型解法
比较不同物质的吸热能力，用到的研究方法：①控制变量法，控制质量相同、吸收的热量相同，比较温度的变化量；控制质量相同，温度的变化量相同，比较加热的时间；②转换法，将吸收热量的多少转换为加热时间的长短。
例 3 一个质量为 1.5 kg 的钢刀，加热到 440 ℃，然后在空气中自然冷却，室温为 20 ℃，求：
（1）这把钢刀在冷却过程中放出的热量；
（2）若把这些热量给 35 ℃、1 kg 的水加热，水温升高到多少摄氏度？ （标准大气压下）［已知钢的比热容为 0.46×103 J/(kg·℃),水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)］
题型三 热量的计算
题型解析
［解］（1）钢刀放出的热量：Q 放=c 钢 m 钢 △t 钢=0.46×103 J/（kg·℃）×1.5 kg×（440 ℃-20 ℃）=2.898×105 J；
（2）由题知，水吸收的热量：Q 吸=Q 放=2.898×105 J，由 Q 吸=cm△t得：
t 水=
△t= t 水+t0=69 ℃+35 ℃=104 ℃，因为标准大气压下水的沸点是 100 ℃，所以水温升高到 100 ℃。
题型解析
思路点拨
题型解法 解热量计算题的一般步骤：
（1）根据题意判断是吸热还是放热找出相应的公式；
（2）明确要求的物理量；
（3）根据所给已知条件求解。
技能点拨
易错点 1 对比热容的概念理解不清
例 1 由公式 c= 可知 （ ）
A． 若质量增大一倍，则比热容减小一半
B． 若质量增大一倍，则比热容增大一倍
C． 比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关
D． 若放出的热量增大一倍，则比热容减小一倍
易错分析
［解析］比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度、吸热或放热等因素均无关，故 A、B、D 项错误，C 项正确。
［答案］ C
［易错］ A
［错因］ 误认为比热容与吸收的热量成正比，与质量成反比。
易错分析
易错警示 c=Q/m△t 只是比热容的定义式。 比热容由物质的种类和状态决定，与物体吸收热量的多少、质量大小、温度高低及温度改变量无关。
领悟提能 很多物理量的大小并不受其定义式中的其他物理量影响。 比如，速度的定义式是 v=s/t， 一辆汽车以一定的速度行驶在公路上，其速度 v 的大小并不受路程 s和时间 t 影响，而是由汽车自身决定的，比热容也是这样。
易错点 2 不能正确区分温度变化用词
例 2 已知水的比热容为 4.2×103 J/（kg·℃），1 kg、20 ℃的水吸收了 2.1×105 J 的热量后，温度升高到 ________ ℃。
［解析］ 由公式 Q=cm△t得： △t= 50 ℃，所以 t=t0+Δt=20 ℃+50 ℃=70 ℃。
［答案］ 70
［易错］ 50
［错因］ 将“升高到”看成了“升高了”。
易错分析
易错警示 “升高到”“降低到”（表示末温 t） 和“升高了”“降低了”（表示温度变化量 Δt）有很大区别。
领悟提能 一定要仔细地读题， 看清题目问的是什么， 注意识别和恰当地使用温度变化的用词。
易错分析
课堂小结
比
热
容（二）
热量的计算
注意事项
计算公式Q= cm t
吸热：Q吸= cm(t1-t0)
放热：Q放= cm(t0-t1)
（1） 注意公式中各物理量的单位。
（2）公式只适合于物质状态不变时的吸热升温或放热降温。
（3）注意比热容的单位：不可去掉分母的括号写成“J/kg·℃”。
（4）注意认真审题：“升高”“升高了”不同于“升高到”。“升高”和“升高了”是指温度的变化量，即Δt；“升高到”是指末温，即t。
1.质量为2kg的水，其温度由20℃升高到30℃，吸收了8.4×104J的热量，那么水的比热容是多少？
发展空间
解:根据热量计算公式Q=cm△t，其中Q=8.4×104J，m=2kg，
△t=30℃-20℃=10℃。
代入公式得：c= Q/m△t
=8.4×104J/ 2kg×10℃
=4.2×103J/（kg·℃）
答案：水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。
自我评价
2.“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜。”这句谚语反映了我国新疆某些地区夏季昼夜温差较大，远大于沿海地区夏季昼夜温差，请解释这种现象。
3.在我国北方地区或在早春寒冷地区，在水田里插上水稻秧苗后，为了使秧苗夜晚不被冻伤，傍晚就向稻田里灌水，这样做的理由是什么？
发展空间
沙石比热容小，升温降温快；水比热容大，升温降温慢，导致沿海与内陆昼夜温差差异显著。
水的比热容大，夜晚缓慢放热，保持秧苗周围温度，起到防冻作用。
发展空间
查看常见物质的比热容表，有什么发现？结合地理图表，请查询互联网或有关图书，了解海洋性气候和大陆性气候不同的原因。
物理在线：气候的差异
伦敦和莫斯科各月份平均气温和降水量的变化
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
