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沪粤版九年级物理上热量与热值教学设计
课题 热量与热值 单元 十二 学科 物理 年级 九年级
学习目标 了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能改变的多少。 知道当质量一定时，水吸收的热量跟温度的升高成正比；升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。 了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量，会根据实际需要选择燃料。
重点 热量的概念。“探究水的吸热与其质量、温度变化的关系”活动。热值以及如何选择燃料与生活实际联系密切。
难点 热量及热值概念的理解。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 多媒体出示问题：热传递的两种方式是什么？热传递的实质是什么？教师引导学生提出问题：如何量度内能的改变？以此引入新课。 学生回答。思考讨论。 复习旧知，引入新课。
讲授新课 一、热量教师引导学生分析总结热量的概念，多媒体展示。教师提出热量的概念及其单位，注意所用符号。我们从经验可知，对同一种物质来说，例如，水吸收或放出的热量跟水的质量和温度变化有关，它们之间存在怎样的关系呢 让我们通过实验来进行研究。活动1：探究水的吸热与其温度变化、质量的关系多媒体展示实验器材。水吸收热量的多少可以根据加热时间的长短来粗略判定。以此引入物理实验方法——转换法的应用。教师指导学生实验探究教师引导学生处理、分析数据，归纳得出结论 ( http: / / www.21cnjy.com )燃料的热值多媒体展示常见燃料，讨论除此之外还有哪些燃料，如何分类？分析热值概念，单位及物理意义，掌握热量计算公式，包括气体燃料、固体、液体燃料。教师指导学生阅读常见燃料热值表组织学生总结热值大小的影响因素。热值是燃料的一种特性与燃料的种类有关，与燃料的质量及是否完全燃烧无关。同种燃料的热值是定值，不同燃料的热值一般不同。指导学生讨论教材想一想的内容。多媒体展示巩固练习热效率 ( http: / / www.21cnjy.com )播放环境保护视频。出示西气东输材料，让学生了解西气东输的必要性、紧迫性。多媒体出示巩固提升练习。 学生讨论学生思考并了解热量的概念及单位，回答问题。学生回答。学生思考，提出问题。学生思考，根据问题设计实验。讨论如何比较水吸收热量的多少。学生动手操作学生讨论，归纳总结。学生探究学生思考，讨论、回答。讨论热量实质。思考讨论。学生讨论、分析、归纳。阅读教材。学生有目的地阅读，写出自己几点思考。学生讨论、总结，计算出结果。学生思考。学生讨论。学生认真阅读。学生分析表中热值的数据，然后回答问题。学生认真观看学生认真阅读。学生动脑思考。 物理知识是生活中来的，也是为生活服务的，要学会用物理知识解释生活现象。引导学生大胆思考。培养学生设计实验的能力。引入转换法，它是物理实验中常用的一种方法。培养学生操作能力。培养学生处理数据的能力、归纳总结的能力。进一步培养学生分析问题的能力。进一步理解热量概念。巩固热量有关知识点。认识燃料及其分类。培养学生阅读理解能力。培养学生收集和获取信息的能力。培养学生自主合作精神和传递信息的能力。培养学生解决问题的能力。培养学生分析能力。培养学生阅读能力。培养学生分析问题的能力。培养学生环保意识。树立节能环保意识。培养学生分析问题、解决问题的能力。
课堂小结 教师指导，学生总结。 学生思考。 培养其归纳能力。
板书 热量注意其概念、意义及单位。2、常见燃料的热值3、热值的单位及计算公式4、热效率5、环境保护
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热量与热值
沪粤版 九年级物理上
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教学目标
导入新课
1、改变物体内能的两种方式分别是什么？
做功和热传递，它们在改变物体内能上是等效的。
2、热传递的实质是什么？
内能的转移，能量形式不发生改变。
3、怎样描述和量度热传递过程中内能改变的多少？
复习巩固
把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。
当仅有热传递时，物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。
热量通常用符号Q表示。
在国际单位制中，热量的单位与内能的单位相同，都是焦（J）。
一根火柴完全燃烧放出的热量约为103J。
一、什么叫做热量
教学目标
新课讲解
我们从经验可知，对同一种物质来说，例如，水吸收或放出的热量跟水的质量和温度变化有关，它们之间存在怎样的关系呢 让我们通过实验来进行研究。
教学目标
新课讲解
探究物体吸收和放出的热量
活动1：探究水的吸热与其温度变化、质量的关系
实验器材：铁架台一个，酒精灯一盏，温度计一支，量筒一个，相同的烧杯几个，钟表一支。
教学目标
新课讲解
A. 探究水的吸热与温度变化的关系
1、水吸收热量的多少可以根据加热时间的长短来粗略判定。
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
实验方案
教学目标
新课讲解
2、根据这一思路，设计实验装置，烧杯中盛有100mL（即100g）的水。酒精灯对水加热后，选取一个温度作为起始温度开始计时，并将水每升高相同温度（例如5℃）所用时间记录下在下表中。
教学目标
新课讲解
实验中，当水升高的温度相同时，加热的时间基本相等，这表明，当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成 。
质量100g的水，实验的起始温度 ℃
20
正比
升高的温度 5℃ 10℃ 15℃ 20℃ 25℃
加热时间 1min 2min 3min 4min 5min
数据处理
实验结论
教学目标
新课讲解
B. 探究水的吸热与水的质量的关系
实验方案
1、水吸收热量的多少仍根据加热时间的长短来粗略判定。
2、烧杯中盛质量不同的水。酒精灯对水加热后，升高相同温度（例如5℃）所用时间记录下在下表中。
教学目标
新课讲解
实验表明，当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成 。
数据处理
质量不同的水，实验时升高相同温度
水的质量 100g 200g 300g 400g 500g 600g
加热时间 1min 2min 3min 4min 5min 6min
实验结论
正比
教学目标
新课讲解
想一想，你能用上面的实验装置，探究物体温度降低时所放出的热量与物体的质量、温度变化的关系吗？
能。撤去酒精灯，让同一杯水慢慢冷却，记录降低相同温度所用时间；质量不同的水，降低相同温度，记录所用时间。
教学目标
新课讲解
进一步的研究表明，当物体温度升高或者降低时，它吸收或放出的热量与物体质量的大小，温度的变化多少成正比
英国物理学家焦耳经过长期的实验研究得出：1kg纯水温度升高1℃吸收的热量是4.2x103J；1kg纯水温度降低1℃时所放出的热量也是4.2x103J。
教学目标
新课讲解
注意：热量是一个过程量，只能说一个物体吸收或放出多少热量，不能说含有或具有多少热量。
例：下列关于热量的说法正确的是（ ）
A．热水比冷水含热量多
B．一大桶水比一小桶水含热量多
C．一个物体内能越多，它具有的热量越多
D．热量是热传递过程中传递能量的多少
D
教学目标
新课讲解
温度：表示物体冷热程度的物理量，它是大量分子的集体表现。
内能：物体内部所有分子动能与分子势能的总和，与物体的温度有关，同一物体，温度越高，内能越大。
热量：在热传递过程中，物体内能的改变量。它是一个过程量，而内能是一个状态量。
温度、内能和热量
教学目标
新课讲解
1、下列说法中的“热”字，其中是指“热量”的是（ ）
A．热膨胀 B．摩擦生热
C．天热极了 D．熔化吸热
D
教学目标
巩固练习
2、下列关于温度、热量和内能说法正确的是 （ ）
A．热量总是从高温物体传给低温物体
B．物体从外界吸收了热量，温度一定升高
C．物体的温度越高，具有的热量越多
D．物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量
A
教学目标
巩固练习
二、燃料的热值
我们知道，煤、石油、天然气等燃料燃烧时，放出热量。
木柴、煤等固体燃料
汽油、柴油等液体燃料
天然气等气体燃料
教学目标
新课讲解
想一想：
你能列举一些常见燃料吗？它们属于哪类？
燃料燃烧过程：燃料的化学能转化为内能
干木柴、煤 、焦炭等属于固体燃料
汽油、柴油、酒精等属于液体燃料
氢气、天然气、液化石油气等属于气体燃料
教学目标
新课讲解
思考：分别用干木柴、煤、液化气烧开一壶5kg的水，所需燃料的多少一样吗？
实验表明，质量相同的不同燃料，在完全燃烧时所放出的热量是不相等的。
例如：1kg干木柴完全燃烧，能放出1.2×107J的热量；而1kg汽油完全燃烧，能放出4.6×107J的热量，几乎是干木柴的4倍。
教学目标
新课讲解
某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值（用q表示）。
定义式：q=Q／m (适用于固体或液体燃料）
q=Q/V（适用于气体燃料）
单位：焦每千克 焦每立方米
符号：J/kg 或 J/m3
物理意义：描述不同燃料完全燃烧放热本领的物理量。
教学目标
新课讲解
质量为m的燃料完全燃烧释放出的能量：
Q=qm Q：燃料完全燃烧放出的热量
m：燃料的质量
q： 燃料的热值
体积为V的气体燃料完全燃烧放出的热量：
Q=qV Q：燃料完全燃烧放出的热量
V：燃料的体积
q： 燃料的热值
教学目标
新课讲解
气体 热值q/(J m-3)
氢气 1.4×108
天然气 3.3~4.5×107
液化气 4.9×107
煤气 1.8×107
燃料 热值q/（J kg-1）
酒精 3.0×107
柴油 4.3×107
柴油 4.4×107
煤油 4.6×107
汽油 4.6×107
固体 热值q/（J kg-1）
干木柴 1.2×107
烟煤 2.9×107
焦炭 3.0×107
无烟煤 3.4×107
木炭 3.4×107
几种常见燃料的热值
由表可知
不同燃料的热值一般不同
教学目标
新课讲解
干木柴的热值是q=1.2×107 J/Kg，其物理意义是什么？
表示：１kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107 J。
热值是燃料的一种特性
与燃料的种类有关，与燃料的质量及是否完全燃烧无关。同种燃料的热值是定值，不同燃料的热值一般不同。
酒精的热值是q=3.0×107 J/Kg，其物理意义是什么？
表示：１kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J。
教学目标
新课讲解
想一想
500g汽油完全燃烧，可以放出多少热量？
已知：q=4.6×107J/kg m=500g=0.5kg
求：Q
解：Q=qm
=4.6×107J/kg×0.5kg
=2.3×107J；
答：0.5kg气油完全燃烧释放的热量是2.3×107J。
教学目标
新课讲解
1、完全燃烧多少千克酒精能释放出1.2×108J的热量？
已知：Q=1.2×108J 酒精的热值：q=3.0×107J/kg
求：m
解：所需酒精质量：
教学目标
巩固练习
2、将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度和热值 （ ）
A．都不变
B．都变为原来的三分之二
C．热值不变，密度变为原来的三分之二
D．热值变为原来的三分之二，密度不变
A
教学目标
巩固练习
三、热效率
汽车行驶，汽油的化学能能完全释放出来吗？燃烧放出的热量能全部被被有效利用吗？
在多数情况下，燃料不可能完全燃烧，因此，燃料燃烧释放出来热量往往少于根据热值计算出来的热量。另外燃烧放出的热量也不可能全部被被有效利用。
教学目标
新课讲解
热效率：有效利用的热量与燃料完全燃烧释放出的能量之比。
定义式：η=Q有／Q放
普通家用煤炉燃烧无烟煤的热效率只有15%
普通烧煤锅炉的热效率约30﹪
现代化锅炉热效率高达90﹪左右。
教学目标
新课讲解
提高热效率的途径：
1、改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧；
2、尽可能减少各种能量损失。
这样既可节约燃料，又可减少污染，保护环境。
教学目标
新课讲解
活动2
怎样选择燃料
（1）从燃料热值表所列出的固体、液体、气体燃料中，各找出一种热值最大的燃料，并说明它们的热值表示什么意思。
固体燃料中木炭热值最大为：3.4×107 J/kg。表示：１kg的木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107 J。
液体燃料中汽油热值最大为：4.6×107 J/kg。表示：１kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J。
教学目标
新课讲解
（2）你家经常用的是那种燃料？估算一下，你家一个月需支付多少燃料费？采取哪些措施可以减少燃料费的支出。
气体燃料中氢气热值最大为：1.4×108 J/m3。表示：１m3的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108 J。
教学目标
新课讲解
环境保护
教学目标
新课讲解
西气东输
天然气是继石油之后的第三大能源，而且是污染较小的能源。我国是世界上使用天然气最早的国家之一，也是天然气资源大国。为适应国民经济发展和改善环境的需要，国家动工建设“西气东输”工程。一线管道全长约4000km，于2004年建成投产。二线管道干线全长5000km。于2011年建成投产，广州至香港区段于2012年12月建成。
教学目标
新课讲解
教学目标
巩固提升
1、下列关于热量的说法中，正确的是（ ）
A．温度高的物体所含热量多
B．热传递过程中传递温度
C．两个物体升高的温度相同时，吸收的热量一定相等
D．质量一定的水，升高或降低相同的温度时，吸收或放出的热量一定是相等的
D
2、学完热学知识后，晓明发表了以下观点，其中错误的是（ ）
A．“水太热不能喝”，其中“热”是指温度
B．“水汽化时要吸热”，其中“热”是指热量
C．“开水和冷水之间发生了热传递”，其中的“热”是指热量
D．“壶中的水被烧热了”，其中“热”是指内能
D
教学目标
巩固提升
3、关于燃料的热值，正确的说法是（ ）
A．燃料的热值与质量有关
B．燃料的热值与燃料是否容易燃烧，燃烧条件无关，只与燃料种类有关
C．热值大的燃料燃烧时效率高
D．一定质量的水结成冰热值变化
B
教学目标
巩固提升
教学目标
课堂小结
1、热量
2、常见燃料的热值
3、热值的单位及计算公式
4、热效率
5、环境保护
谢 谢！
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《热量与热值》练习
1、“热”字有的时候表示温度、有的时候表示热量、有的时候表示内能，热传递的热表示 ，天气热的热表示 ．21cnjy.com
2、在热传递过程中，用 来量度物体内能的变化，在做功的过程中，用 来量度物体内能的变化。21·cn·jy·com
3、（2017 江西）长征二号PT2运载 ( http: / / www.21cnjy.com )火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的 高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要 热，从而避免高速运行的火箭温度过高。【出处：21教育名师】
4、（2017 临沂模拟）如图所示是李老师 ( http: / / www.21cnjy.com )自己制作的实验道具。他在塑料瓶的侧壁上钻了一个孔，然后把电火花发生器紧紧塞进孔中。做实验时，他从瓶口洒入煤油并在瓶口盖上一个纸盖，然后按动电火花发生器的按钮，瓶内的煤油燃烧后，会发现纸盖飞了出去。下列关于此次实验的分析正确的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A．煤油不完全燃烧时热值变小
B．纸盖飞出后，瓶内的能量没有发生变化
C．若电火花发生器与塑料瓶之间有很大的空隙，纸盖也一定会飞出去
D．纸盖能飞出去是因为煤油燃烧做功所致
5、关于燃料的热值，正确的说法是（ ）
A．燃料的热值与质量有关
B．燃料的热值与燃料是否容易燃烧，燃烧条件无关，只与燃料种类有关
C．热值大的燃料燃烧时效率高
D．一定质量的水结成冰热值变化
6、（2017 江苏模拟）下列关于热值的说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分热值越大
B．2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大
C．1 kg煤燃烧放出3×105J的热量，则煤的热值为3×105J/kg
D．热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同
7、学完热学知识后，小明发表了以下观点，其中错误的是（ ）
A．“水太热不能喝”，其中的“热”是指温度
B．“水汽化时要吸热”，其中的“热”是指热量
C．“开水和冷水之间发生了热传递”，其中的“热”是指热量
D．“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指内能
8、下列关于热量的说法，正确的是（ ）
A．同一物体，温度高时，含有的热量多
B．物体的内能越大，含有的热量就越多，温度也越高
C．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
D．热量总是从温度高的物体传给温度低的物体
9、质量相同的甲乙两种燃料，完全燃烧放出的热量比为2：1，则它们的热值比为（ ）
A．2：1 B．1：2 C．4：1 D．1：4
关于燃料和热值，以下说法正确的是（ ）
A．燃料热值与燃料的质量无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D．为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
小明利用如图所示的装置测花生米的热值。
（1）实验中利用 来表示花生米燃烧放出的热量。
（2）测花生米燃烧放出热量时，应记录花生米 ( http: / / www.21cnjy.com )的质量m1、水的质量m2、加热前的水温t0和 （写物理量及对应的符号），用c表示水的比热容，此过程中水吸收热量的表达式为Q= 。21世纪教育网版权所有
（3）实验时发现花生米很难 ( http: / / www.21cnjy.com )点燃，于是将它碾碎，并将它与酒精混合好充分燃烧，运用此方法 （能/不能）准确计算出花生米的热值，理由是① ；② 。（写出两点）
12、天然气具有热值高、投资成本低、价 ( http: / / www.21cnjy.com )格实惠、污染少、安全等优点。我市今年天然气用户预计达到6万户，年用气量将达到1350万m3以上，小李家5月份使用天然气10m3，已知天然气价格为3.27元/m3，热值为8.4×107J/m3。求：www.21-cn-jy.com
（1）完全燃烧10m3天然气放出的热量；
（2）小李家5月份天然气的费用。
答案与解析
热量；温度
热量；热量
3、热值；吸
【解析】（1）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；21教育网
为保证火箭安全，箭体上涂有一层特殊固体物质，在高温下先熔化，再汽化，因为熔化、汽化时要吸收大量的热，这样箭体的温度就不会太高。21·世纪*教育网
4、D
( http: / / www.21cnjy.com )5、B
【解析】燃料的热值与燃料的质量无关 ( http: / / www.21cnjy.com )，它只与燃料的种类有关，所以A不符合题意。热值大小与燃料是否容易燃烧无关，燃烧条件无关，它只与燃料的种类有关，所以B符合题意．2-1-c-n-j-y
C、燃烧效率：效率等于有效吸收的热 ( http: / / www.21cnjy.com )量与燃料完全燃烧释放的能量的比值，与热值大小无关，所以C不符合题意．一定质量的水结成冰比热容发生变化，所以D不符合题意，故选B。21*cnjy*com
6、D
【解析】燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃 ( http: / / www.21cnjy.com )料的燃烧程度、燃料的质量无关，故选项A、B错误；由于不确定燃料是否完全燃烧，根据放出的热量不能计算煤的热值，故选项C错误；热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同，故D正确。
7、D
【解析】“水太热不能喝”， ( http: / / www.21cnjy.com )其中的“热”是指温高，故选项A正确；“水汽化时要吸热”，其中的“热”是指热量，故选项B正确；开水和冷水之间发生了热传递”，其中的“热”是指热量，故选项C正确；“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指温度变高了，故D错误。【来源：21cnj*y.co*m】
8、D
( http: / / www.21cnjy.com )9、A
【解析】由题知，质量之比 ( http: / / www.21cnjy.com )m1：m2=1：1，这两种燃料完全燃烧放出的热量之比Q1：Q2=2：1，由Q放=mq得可知，燃料的热值与放出热量成正比，故两种燃料的热值之比：
q1：q2=Q1：Q2=2：1，故选项A正确。
A
（1）水升高的温度；（2）花生米燃尽后 ( http: / / www.21cnjy.com )的水温t1；cm2（t1-t0）；（3）不能；①燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，②花生米不可能完全燃烧2·1·c·n·j·y
【解析】（1）本实验采用转换法，通过比较水升高的温度来间接比较花生米燃烧放出的热量；
（2）要比较温度计升高的示数，就必须记录加热前的水温t0和花生米燃尽后的水温t1；
水吸收热量的表达式Q=cm2（t1-t0）；
（3）由于燃料燃烧放出的热量不可能全部被水吸收、花生米不可能完全燃烧，所以通过水吸收的热量不能准确计算出食物的热值。www-2-1-cnjy-com
12、（1）8.4×108J；（2）32.7元
【解析】（1）完全燃烧10m3天然气放出的热量：
Q=Vq=10m3×8.4×107J/m3=8.4×108J；
小李家5月份天然气的费用：10m3×3.27元/m3=32.7元。
( http: / / www.21cnjy.com )
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