第十三章 内能 第1节 热量 比热容 教案设计 2025-2026学年人教版（2024）九年级物理全一册

2025年秋人教版九年级物理全一册第十三章 内能
第1节 热量 比热容
(课时：1课时)
一、教学目标与核心素养
核心素养维度 具体目标
物理观念 1. 形成热量是过程量、是内能转移的量度的观念；理解比热容是反映物质吸放热能力的本质属性，是物质的一种特性。建立用比热容解释自然现象的物质观。
科学思维 2. 经历实验探究过程，强化控制变量和转换的科学思维方法；能通过分析数据和图像，进行比较、归纳、推理，抽象出比热容的概念。
科学探究 3. 能基于生活现象提出可探究的科学问题；能设计实验方案，合作完成探究“不同物质吸热情况”的实验，培养动手能力和协作精神。
科学态度与责任 4. 通过解释自然和生活实例，认识到物理学对认识世界、解决实际问题的价值，培养热爱科学、关注科技发展和社会可持续发展的态度。
二、教学重难点
教学重点： 比热容概念的建立。这是本节课的核心物理概念，是解释一系列热现象的关键。
教学难点： 理解比热容的物理意义；运用控制变量法和转换法进行实验探究。
三、教学准备
教师准备： 多媒体课件（含教材图片、实验动画、例题）、演示实验器材（与教材P7图13.1-2完全一致：两个相同的烧杯、两个相同的电加热器、温度计、搅拌器、铁架台、秒表）、质量相等的水和食用油。
学生准备： 教材、笔记本、预习课本第6-9页。
四、教学过程
(一) 情境导入——聚焦问题，激发兴趣 (5分钟)
【现象呈现】 展示教材P6页图13.1-1：夏日海滩场景。
师：“观察这幅图，同样是烈日当空，为什么沙滩上的沙子烫脚，而海水却依然凉爽？到了夜晚，情况又会反过来？我们的老祖宗也观察到了类似现象，古诗云‘五月炎蒸气，三时刻漏长’。这背后隐藏着怎样的物理规律？”
【问题驱动】
师：“如果我们用相同的热源（如相同的电加热器）分别加热质量相等的水和食用油，它们温度上升的快慢会一样吗？”
【揭示课题】 这些现象都与物质的一种独特属性有关。今天，我们就像科学家一样，通过实验来探究这种属性——比热容。而要研究它，我们首先要理解一个新的概念——热量。
【设计意图 & 素养渗透】 紧密围绕教材创设情境，利用教材插图和生活经验制造认知冲突，激发探究欲望。引导学生从物理学视角观察和思考自然现象，体现科学态度与责任和物理观念的培养。
(二) 新课讲授
1. 热量——建构过程量观念 (8分钟)
温故知新： 引导学生回顾上节课“内能”的概念。提问：“改变物体内能有哪两种方式？”（做功和热传递）。
概念建构：
师： “在热传递过程中，内能从高温物体转移到了低温物体。那么，转移的内能有多少，就需要一个物理量来量度，这个量就是热量。”
精讲： （紧扣教材P6定义）
定义： 在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
符号： Q
单位： 焦耳（J）。
强调与辨析： （这是教学的关键点）
热量是过程量： 它只存在于热传递的过程中。我们不能说“物体含有多少热量”，只能说“物体吸收或放出了多少热量”。
与内能的关系： 物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。
【设计意图 & 素养渗透】 从“改变内能”自然过渡，精准建构“热量”概念。强调其“过程量”特性，帮助学生区分易混淆的“热量”、“内能”和“温度”，培养严谨的物理观念和科学思维。
2. 实验探究：比较不同物质的吸热情况 (20分钟)
【提出问题】 （引导看教材P7）师：“质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是否相同？”
【猜想与假设】 让学生根据生活经验（如烧水比热油慢）进行猜想，并说出理由。
【设计实验与制定计划】
核心方法引导： （这是科学探究的核心）
控制变量法： 我们要比较物质的吸热能力，必须保证哪些量相同？（质量、初温、升高的温度）哪个量不同？（物质种类）
转换法： 如何比较“吸收热量的多少”？转换思路：使用两个完全相同的加热器，保证在相同时间内放出的热量相同。因此，通过比较加热时间的长短来间接判断吸收热量的多少（加热时间长 → 吸收热量多）。
介绍方案： 展示教材P7 图13.1-2 的实验装置，逐一讲解各部分作用，强调装置的“完全相同”是为了控制变量。
数据记录： 设计与教材配套的表格。
物质 质量m/g 初温T /℃ 末温T /℃ 升高的温度ΔT/℃ 加热时间t/s
水 100 20 30 10
食用油 100 20 30 10
【进行实验与收集证据】
教师进行规范的演示实验（严格按照教材装置），并引导学生读数、记录。
关键观察： 让学生观察“谁的温度升得更快？”和“谁需要更长的加热时间才能升到相同的温度？”
【分析论证】
结论1： 质量相等的水和油，升高相同的温度，水吸收的热量更多（加热时间更长）。
结论2： 质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量是不同的。这表明物质的吸热能力是一种特性。
【设计意图 & 素养渗透】 完全依据教材实验展开探究，重点训练控制变量法和转换法这两种核心的科学方法。让学生亲身经历从提出问题到得出结论的完整探究过程，培养科学探究能力和科学思维。
3. 比热容——建构物质特性观念 (12分钟)
【概念引出】 师：“为了定量地比较不同物质的这种吸热能力，物理学中引入了比热容这个物理量。”
【精讲定义】 （紧扣教材P8定义）
定义： 一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。
公式： c = Q / (m * Δt)
c — 比热容
Q — 吸收的热量 (J)
m — 质量 (kg)
Δt — 升高的温度 (℃)
单位： 焦每千克摄氏度，符号是 J/(kg·℃)。
【物理意义】
以水为例：c水 = 4.2×10 J/(kg·℃)。
意义： 表示1 kg的水，温度升高（或降低）1 ℃时，吸收（或放出） 的热量是 4.2×10 J。
强调： 比热容是物质的一种特性，就像密度一样，只与物质的种类和状态有关。
【查看比热容表】
引导学生阅读教材P8的“一些物质的比热容”表。
发现规律：
不同物质的比热容一般不同。
水的比热容最大。（这是最重要的规律！）
同种物质在不同状态时，比热容不同（如冰、水）。
【设计意图 & 素养渗透】 从实验结论自然抽象出比热容的定义，注重对公式物理意义的解读而非机械计算。通过阅读表格，引导学生自主发现“水的比热容大”这一核心规律，培养分析归纳的科学思维，建立重要的物理观念。
(三) 学以致用——解释现象，联系社会 (5分钟)
【解释导入问题】
师：“现在，谁能用比热容的知识解释为什么海边昼夜温差小，而沙漠昼夜温差大？”
（学生回答后教师总结）：因为水的比热容比沙子大。白天，相同质量的水和沙子吸收相同的太阳热量，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。
【生活中的应用】 （展示教材P9“想想议议”及相关图片）
汽车发动机用水冷却。
北方冬天暖气用水做“热媒”。
调节气候（海洋性气候与大陆性气候）。
【设计意图 & 素养渗透】 用所学知识解决导入时的真实问题，完成探究闭环，让学生获得成就感。链接教材内容和社会应用，使学生深刻体会物理学的价值，培养科学态度与责任。
五、板书设计
第1节 热量与比热容
一、热量 (Q) 二、比热容 (c)
1. 定义：热传递中传递内能的多少。 1. 定义：c = Q / (m·Δt)
2. 单位：焦耳 (J) 2. 单位：J/(kg·℃)
3. 是过程量 3. 是物质的特性
4. 与内能关系：吸热↗内能，放热↘内能 4. 水的c最大：4.2×10 J/(kg·℃)
5. 应用：解释温差、冷却、调节气候
(四) 布置作业
基础题： 阅读教材第6-9页，完成课后“动手动脑学物理”第1、2、3题。
思考题： 为什么我国北方楼房中的暖气用水做介质，而不用价格更便宜的油？
预习： 预习下一节“热量的计算”，尝试用公式Q = cmΔt进行简单计算。
六、教学反思
本节课容量大，概念抽象，需把握好节奏，重点突出“探究”和“建构”两个环节。
实验的成功与否直接影响对比热容概念的理解，务必保证实验现象明显。
要留出足够时间让学生讨论和解释现象，将知识转化为能力，真正提升科学素养。
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