第5節(jié)物體的內(nèi)能第2課時（教學(xué)設(shè)計）

年級九年級授課時間

課題第5節(jié)物體的內(nèi)能第2課時

本節(jié)內(nèi)容選自浙教版九上第3章第5節(jié)，本節(jié)主要內(nèi)容：內(nèi)能、物體內(nèi)能的改

變、比熱容、熱量的計算、熱機、燃料的熱值。教材圍繞物體的內(nèi)能展開，系統(tǒng)闡述

了內(nèi)能的定義、構(gòu)成、與溫度的關(guān)系，以及改變內(nèi)能的兩種途徑一一熱傳遞和做功。

教材通過如加熱水、摩擦生熱等生活實例和壓縮氣體做功、氣體對外做功等實驗活動

引導(dǎo)學(xué)生理解內(nèi)能的本質(zhì)及其變化規(guī)律，并引入比熱容的概念進行熱量計算。最后，

本節(jié)拓展至熱機的工作原理和燃料的熱值，強調(diào)能源利用效率與環(huán)境保護的重要性。

在知識基礎(chǔ)與認知層面學(xué)生已經(jīng)知道物質(zhì)由分子、原子構(gòu)成，分子在永不停息地

做無規(guī)則運動，且分子間存在相互作用力。這是理解內(nèi)能概念的微觀基礎(chǔ)。學(xué)生已經(jīng)

學(xué)習(xí)了動能和勢能的概念，知道運動的物體和發(fā)生形變的物體具有能量。這為理解

“分子動能''和"分子勢能''這兩個內(nèi)能的組成部分提供了類比基礎(chǔ)和知識遷移的支點。

學(xué)情學(xué)生對熱傳遞、摩擦生熱等現(xiàn)象有豐富的感性認識，但大多停留在宏觀現(xiàn)象層面，尚

分析未從能量轉(zhuǎn)化的角度進行理性認以和升華。學(xué)生開始能夠理解不能直接觀察的微觀概

念，但仍需要大量直觀實例、實驗和模型作為支撐，以幫助其完成從宏觀現(xiàn)象到微觀

本質(zhì)的抽象思維建構(gòu)。內(nèi)能正是一個典型的微觀、抽象概念。學(xué)生已具備一定的觀

察、比較、歸納和簡單推理的能力。教材中設(shè)計的“壓縮氣體做功”等實驗活動，正適

合引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，分析并推理出“做功可以改變內(nèi)能”的結(jié)論，這符合他

們的能力發(fā)展水平。本節(jié)內(nèi)容是初中能量主題的深化，學(xué)生容易將宏觀物體的機械能

與微觀分子的內(nèi)能混為一談。難以理解“靜止在地面的物體機械能為零，但內(nèi)能不為

零”。綜上所述，本節(jié)教學(xué)應(yīng)從學(xué)生的前概念和生活經(jīng)驗出發(fā)，通過豐富的直觀手段

和探究活動，引導(dǎo)他們順利完成從宏觀熱現(xiàn)象到微觀內(nèi)能本質(zhì)的建構(gòu)，并清晰辨析相

關(guān)概念，為后續(xù)能量守恒等知識的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。

本節(jié)內(nèi)容擬用3課時完成。

科學(xué)觀念：理解比熱容的概念；知道計算熱量的公式。

教學(xué)

科學(xué)思維：利用模型建立比熱容的概念；嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象；會進行

目標(biāo)

物體吸、放熱的簡單計算。

探究實踐：比熱容的模型建立過程。

態(tài)度責(zé)任：體驗自然科學(xué)的價值，體驗知識來源于實踐而乂應(yīng)用于實踐的辯證關(guān)系；

使學(xué)生懂得節(jié)約和充分利用能源的重要意義。

教學(xué)重點：比熱容的概念及熱量的計算

重難點難點：比熱容的概念

教學(xué)

課件、課本、視頻、活動器材等

準(zhǔn)備

教學(xué)過程

學(xué)生

教師活動

活動

熱傳遞的過程回顧熱

——低溫物體吸收熱量，高溫物體放出熱量傳遞的

過程，

思考怎

樣計算

熱量

但不同的物體升高相同的溫度所吸收的熱量是不同。

物體吸收或放出的熱量與哪些因素有關(guān)？

如何計算物體吸收或放出熱最的多少？

這就需要引入比熱容的概念

一、比熱容

同樣的日照條件，海水的溫度和沙灘不一樣，白天，海水涼，沙灘燙腳。傍晚,思考為

沙灘涼了下來，海水卻還暖暖的，這是為什么呢？什么海

水和沙

子溫度

不同，

新引入比

知這說明海水和沙子的吸熱、放熱能力是不同的，那么物體吸收熱量的多少與哪些因素?zé)崛莸?/p>

講有關(guān)呢？概念

授比熱容

概念；單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。

符號：比熱容用符號C表示。

單位：J/(kg-℃),讀作焦每千克攝氏度。

比熱容值：進一步的實驗證明，單位質(zhì)最的某種物質(zhì)溫度降低放出的熱量，跟溫

度升高吸收的熱量相等，即等于它的比熱容值。

比熱容是物質(zhì)的一種特性，不同物質(zhì)的比熱容是不同的。

下表列出了一些物質(zhì)的比熱容。從下表中你可發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？

水的比熱容最大；個別物質(zhì)比熱值相同；同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時比熱值不同。根據(jù)表

思考與討論格信息

你知道水的比熱容是多少嗎？它的意義是什么？思考比

水的比熱容為4.2X103口/（千克.國），熱容的

表示1千克的水溫度升高（或降低）吸收（或放出）的熱量為4.2x，售；特點

水的比熱容是最大的，根據(jù)這一特性，你知道水有哪些相關(guān)的應(yīng)用嗎？

利用水比熱容大的特點，在生產(chǎn)、生活中經(jīng)常被利用。如生活中可以熱水袋取暖，

大型建筑的中央空調(diào)常采用水冷系統(tǒng)；工業(yè)上汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器，在工作時

要發(fā)熱，通常要用循環(huán)流動的水來冷卻。

思考與討論思考比

現(xiàn)在你知道為什么同樣的陽光照射下,沙灘的溫度比海水更高嗎？熱容的

意義，

了解比

熱容的

應(yīng)用

水的比熱容比砂石大得多。在質(zhì)量和吸收或放出的熱量相同的條件下，水的溫度的變

化比砂石要小得多。故沙灘溫度更高。

因此，在同樣的陽光照射的條件下，一天之內(nèi)內(nèi)陸地區(qū)的氣溫變化比沿海地區(qū)大。

正確理解比熱容

①比熱容是物質(zhì)的一種特性，同種物質(zhì)在相同狀態(tài)下的比熱容是一定的，但在不同的

狀態(tài)下，比熱容不相同。比如水的比熱容是4.2X103焦/（千克?c）,而冰的比熱容

是2.IX103焦/（千克?℃）。

②比熱容與物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)星、溫度、吸收或放出的熱量無關(guān)。

二、熱量的計算

思考與討論

物體在吸熱或放熱過程中影響它吸收或放出的熱量的因素有哪些？

根據(jù)比熱容的概念，物體吸收或放出的熱量與物體的質(zhì)量、比熱容及其溫度變化值有

關(guān)，并且物體的質(zhì)量越大，比熱容越大，及其溫度變化值越大物體吸熱或放熱越多。

在熱傳遞過程中，如何計算物體所吸收的熱量的多少呢？

例如：已知水的比熱容是4.2x103尚(千克?%.),表示什么含義？正確理

質(zhì)量為1千克的水溫度升高1C時吸收的熱量是4.2x1。3焦。解比熱

那么，質(zhì)量為2千克的水溫度升高時吸收的熱量是多少？容

8.4x103點

質(zhì)量為2千克的水溫度升高10℃時吸收的熱量是多少？

8.4xIO,盛

可見：水吸收熱量的多少等于水的比熱容、質(zhì)量和升高的溫度的乘積。

熱量的計算思考熱

①物體溫度升高時所吸攻的熱量量的影

響因素

Q^=cm(t-t0)

②物體溫度降低時所放出的熱量

(｝吸=加(t0-t)

綜上：.Q吸=cmAt

m：質(zhì)量c：比熱容to：原來的溫度t：后來的溫度At：溫度變化量

注意事項

①單位要統(tǒng)一成國際單位；了解如

②公式適用于物態(tài)不發(fā)生變化時物體升溫或降溫過程中吸熱或放熱的計算。何利用

如冰熔化成水需要吸熱，這時溫度沒有變化，但需要從外界吸收熱量。比熱容

③注意區(qū)分△t與t、t0計算熱

一定要把溫度變化量At與初溫to、末溫t區(qū)別開來，如“升高到”“降低到”均指量

的是末溫t,而“升高了”“降低了”“升高”“降低”均指的是溫度的變化量At。

【例】一塊質(zhì)量為5千克、溫度為10℃的鐵塊加熱到200℃,鐵塊吸收了多少熱

量？

解：鐵塊質(zhì)量m=5千克，鐵塊加熱前的溫度5=10。(：，鐵塊加熱后的溫度t=

200℃,查表得鐵的比熱容c=0.46x103焦/(千克.y)。

3

鐵塊吸收的熱量：Q=cm(t-t0)=0.46x10焦/(千克?。0x5千克x(200℃-

10℃)=4.37x105焦

答：鐵塊吸收的熱量是4.37xIO、焦。

【例】質(zhì)量為2千克的砂石和水，它們都吸收了7.36x104焦的熱量，升高的溫度

各是多少？

解：從表中查出砂石的比熱容c砂石=0.92x103焦/（千克.℃）,c水=4.2X103焦/（

千克?℃）,根據(jù)公式：Q吸=cm（t—S）=cmAt,可得：At=

Q吸7.36xIO,焦

△t_____=______________________________40℃

砂石一=C砂石m砂石-0.92x103焦/（千克??x2千克-=

Q吸7.36xIO,焦

At1k=-----=------------------------------?8.8℃練習(xí)熱

c水四水4.2x103焦/（千