九年级物理上册 第一章 分子动理论与内能 第3节比热容教案（新版）教科版

九年级物理上册第一章分子动理论与内能第3节比热容教案（新版）教科版主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：九年级物理上册第一章分子动理论与内能第3节比热容

2.教学年级和班级：九年级

3.授课时间：1课时

4.教学时数：45分钟

二、教学内容及目标

1.教学内容：

(1)让学生理解比热容的概念，掌握比热容的计算公式。

(2)通过实验探究，使学生了解不同物质的比热容差异。

(3)培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

2.教学目标：

(1)了解比热容的概念及计算方法。

(2)培养学生实验操作、观察、分析问题的能力。

(3)使学生能够运用比热容知识解释生活中的现象。

三、教学步骤

1.导入新课：通过生活实例，引发学生对比热容的思考。

2.讲解比热容的概念及计算公式。

3.进行实验探究，让学生观察不同物质的比热容差异。

4.分析实验结果，总结比热容的计算方法。

5.运用比热容知识解决实际问题，巩固所学内容。

四、课堂小结

本节课学习了比热容的概念、计算方法及其应用，通过实验探究，了解了不同物质的比热容差异。希望同学们能够将所学知识运用到生活中，解释实际问题。

五、作业布置

1.复习比热容的概念、计算方法。

2.完成课后练习，运用比热容知识解决实际问题。

六、课后反思

本节课通过生活实例和实验探究，使学生掌握了比热容的知识。在教学过程中，要注意关注学生的学习情况，及时解答学生的疑问，提高学生的学习兴趣和积极性。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的物理核心素养，主要包括以下方面：

1.科学探究能力：通过实验探究，让学生了解不同物质的比热容差异，培养学生对比热容的探究能力。

2.逻辑推理能力：让学生掌握比热容的计算方法，并能运用比热容知识解释生活中的现象，提高学生的逻辑推理能力。

3.模型建构能力：引导学生建立比热容的概念模型，培养学生运用物理知识建构模型的能力。

4.知识应用能力：培养学生将比热容知识运用到生活中，解决实际问题的能力。

5.物理观念：使学生树立正确的物理观念，理解物质、能量、温度等物理概念之间的关系。教学难点与重点1.教学重点：

(1)比热容的概念及其计算方法：让学生理解比热容的定义，掌握比热容的计算公式，如Q=cmΔt。

(2)不同物质的比热容差异：通过实验探究，使学生了解不同物质的比热容存在差异，并能运用此知识解释生活中的现象。

(3)比热容在生活中的应用：培养学生将比热容知识运用到实际问题中，如设计太阳能热水器等。

2.教学难点：

(1)比热容的微观解释：学生对比热容的微观机制理解较为困难，需要通过图示、动画等方式进行形象化解释。

(2)实验操作与数据分析：在实验探究不同物质的比热容时，学生可能对实验操作和数据处理存在困难，需要教师引导学生进行正确的实验操作和数据分析。

(3)复杂情境下比热容的应用：在解决实际问题时，学生可能难以将比热容知识与实际情况相结合，需要教师提供具体的案例和引导，帮助学生建立知识与实际问题的联系。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段1.教学方法：

(1)讲授法：通过讲解比热容的概念、计算方法和实验原理，使学生掌握基本知识。

(2)实验法：组织学生进行实验探究，观察不同物质的比热容差异，培养学生的实践能力。

(3)讨论法：引导学生分组讨论实验结果，激发学生思考和合作解决问题的能力。

2.教学手段：

(1)多媒体设备：使用PPT、视频等资料，生动展示比热容的微观解释和实验过程，提高学生的学习兴趣。

(2)教学软件：运用物理模拟软件，帮助学生直观理解比热容的原理和应用。

(3)实物模型：展示实际生活中的比热容应用实例，如太阳能热水器等，帮助学生建立知识与实际问题的联系。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对比热容的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道什么是比热容吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于比热容的图片或视频片段，让学生初步感受比热容的魅力或特点。

简短介绍比热容的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.比热容基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解比热容的基本概念、计算方法和原理。

过程：

讲解比热容的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍比热容的计算公式和原理，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.比热容案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解比热容的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的比热容案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解比热容的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用比热容解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与比热容相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对比热容的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调比热容的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括比热容的基本概念、计算方法、案例分析等。

强调比热容在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用比热容。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于比热容的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理本节课主要涉及以下知识点：

1.比热容的概念：比热容是物质单位质量在温度变化1摄氏度时所吸收或放出的热量，通常用符号c表示，单位是J/(kg·℃)。

2.比热容的计算公式：Q=cmΔt，其中Q是热量，c是比热容，m是质量，Δt是温度变化。

3.比热容的单位：比热容的单位是J/(kg·℃)，也可以表示为kJ/(kg·K)。

4.比热容的特性：比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、热量和温度变化无关。

5.不同物质的比热容差异：不同物质的比热容存在差异，一般情况下，水的比热容最大，金属的比热容较小。

6.比热容的应用：比热容广泛应用于工程、气象、环保等领域，例如设计太阳能热水器、制冷设备、热电站等。

7.比热容的测量方法：常用的比热容测量方法有绝热压缩法、恒压法、恒温法等。

8.比热容的实验操作：进行比热容实验时，需要注意控制变量，保持质量和热量输入的稳定，准确测量温度变化。

9.比热容的实验数据分析：通过实验数据，可以计算出物质的比热容，并分析不同物质的比热容差异。

10.比热容在生活中的实例：例如，热水袋、汽车发动机冷却系统、暖气片等都是利用比热容的原理工作的。典型例题讲解本节课将讲解以下五个典型例题，帮助学生更好地理解和运用比热容的知识。

例题1：

一块质量为2kg的铜块，温度从30℃升高到100℃，求铜块吸收的热量。

解题步骤：

（1）确定已知量：质量m=2kg，初温T1=30℃，终温T2=100℃，比热容c铜=0.39J/(g·℃)。

（2）将质量单位统一：将质量m=2kg转换为克，m=2000g。

（3）计算热量：Q=cmΔT=0.39J/(g·℃)×2000g×(100℃-30℃)=4.68×10^4J。

例题2：

一升水的质量约为1kg，如果将一升水从20℃加热到60℃，求水吸收的热量。

解题步骤：

（1）确定已知量：质量m=1kg，初温T1=20℃，终温T2=60℃，比热容c水=4.18J/(g·℃)。

（2）计算热量：Q=cmΔT=4.18J/(g·℃)×1000g×(60℃-20℃)=1.67×10^5J。

例题3：

一辆汽车的质量为1500kg，发动机功率为100kW，假设发动机的效率为30%，求发动机运行1小时所消耗的热量。

解题步骤：

（1）确定已知量：质量m=1500kg，发动机功率P=100kW，效率η=30%。

（2）计算发动机运行1小时所做功：W=Pt=100kW×1h=100kWh。

（3）计算热量：Q=W/η=100kWh/0.3=333.33kWh。

（4）将热量单位转换为J：1kWh=3.6×10^6J，Q=333.33kWh×3.6×10^6J/kWh=1.2×10^9J。

例题4：

一块质量为100g的铝块，在空气中加热从20℃升高到100℃，假设空气对铝块的传热系数为10W/(m²·℃)，求铝块吸收的热量。

解题步骤：

（1）确定已知量：质量m=100g，初温T1=20℃，终温T2=100℃，比热容c铝=0.88J/(g·℃)，传热系数k=10W/(m²·℃)。

（2）计算铝块的表面积：假设铝块的尺寸为10cm×10cm，表面积A=100cm²=0.01m²。

（3）计算热量：Q=kmA(T2-T1)=10W/(m²·℃)×0.01m²×100g×(100℃-20℃)=8.8×10^3J。

例题5：

一个质量为200g的铜块和一个质量为300g的铝块，同时加热从20℃升高到100℃。假设加热设备的功率为150W，求加热过程中设备消耗的电能。

解题步骤：

（1）确定已知量：质量m铜=200g，质量m铝=300g，初温T1=20℃，终温T2=100℃，比热容c铜=0.39J/(g·℃)，比热容c铝=0.88J/(g·℃)，加热设备的功率P=150W。

（2）计算热量：Q铜=c铜m铜ΔT=0.39J/(g·℃)×200g×(100℃-20℃)=1.56×10^4J，

Q铝=c铝m铝ΔT=0.88J/(g·℃)×300g×(100℃-20℃)=2.07×10^4J。

（3）计算设备消耗的电能：W=Pt=150W×(Q铜+Q铝)/P=(1.56×10^4J+2.07×10^4J)/150W=2.61×10^6J。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了比热容的概念、计算方法和应用。比热容是物质单位质量在温度变化1摄氏度时所吸收或放出的热量，通常用符号c表示，单位是J/(kg·℃)。比热容的计算公式为Q=cmΔt，其中Q是热量，c是比热容，m是质量，Δt是温度变化。不同物质的比热容存在差异，一般情况下，水的比热容最大，金属的比热容较小。比热容广泛应用于工程、气象、环保等领域，例如设计太阳能热水器、制冷设备、热电站等。

2.当堂检测

（1）计算一块质量为500g的铜块，从20℃升高到100℃所吸收的热量。已知铜的比热容为0.39J/(g·℃)。

（2）一升水的质量约为1kg，如果将一升水从15℃加热到50℃，求水吸收的热量。已知水的比热容为4.18J/(g·℃)。

（3）一个质量为1000g的铝块，在空气中加热从20℃升高到100℃，求铝块吸收的热量。已知铝的比热容为0.88J/(g·℃)，空气对铝块的传热系数为10W/(m²·℃)。

（4）一个质量为200g的铜块和一个质量为300g的铝块，同时加热从20℃升高到100℃。假设加热设备的功率为150W，求加热过程中设备消耗的电能。

（5）一个质量为2kg的铁块，在水中加热从20℃升高到60℃，求铁块吸收的热量。已知水的比热容为4.18J/(g·℃)，铁的比热容为0.45J/(g·℃)。

答案：

（1）Q=cmΔT=0.39J/(g·℃)×500g×(100℃-20℃)=5.85×10^4J。

（2）Q=cmΔT=4.18J/(g·℃)×1000g×(50℃-15℃)=1.67×10^5J。

（3）Q=kmA(T2-T1)=10W/(m²·℃)×0.01m²×100g×(100℃-20℃)=8.8×10^3J。

（4）W=Pt=150W×(Q铜+Q铝)/P=(Q铜+Q铝)/150W。

（5）Q铁=c铁m铁ΔT=0.45J/(g·℃)×2000g×(60℃-20℃)=1.05×10^5J。板书设计①比热容的概念：单位质量在温度变化1摄氏度时所吸收或放出的热量。

②比热容的计算公式：Q=cmΔt。

③不同物质的比热容差异：水>金属。

④比热容的应用：太阳能热水器、制冷设备、热电站等。

⑤比