师：同学们好，今天我们一起来学习第十二章第三节物质的比热容第一课时。同学们去过海边吗？有没有发现这样的现象：初夏，小明和小华去海边游玩，中午他们赤脚走在沙滩上，觉得沙子很烫，可跳进海水中时，却觉得海水较凉。同样在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不一样呢？这个热学现象涉及哪几个物理量？太阳光照射说明有热传递，所以涉及热量这个物理量，文本中还有温度这个物理量。是什么原因导致这些现象发生的呢？说说你们的观点。这里要指出，相同阳光照射下，沙子和海水吸收的热量是一样的。吸收了相同热量，沙子温度高，海水温度低。由此，我们提出一个问题：是不是沙子和水吸收相同热量后升温不同呢？要验证这个猜想，首先要让沙子和水吸收相同热量，再比较它们各自升温的多少。如何让沙子和水能吸收相同热量呢？来看信息快递，如果加热方法完全相同，就可认为单位时间内物体吸收的热量相等。那你们准备设计怎样的实验？需要哪些器材？

　　生：设计方案是让沙子和水吸收相同热量，比较升温多少。

　　师：对，实验方案就是用相同的酒精灯对质量相等的沙子和水加热相同时间，比较它们升高的温度。根据这个方案来选择实验器材，首先需要两个相同的酒精灯，点火用的火柴，质量相等的沙子和水，这就需要用到天平，两个相同的烧杯装水和沙子，加热相同时间要用到秒表，比较升高的温度要用到温度计。除此以外，还需要铁架台、石棉网、搅拌棒。不过由于沙子传热不均匀，建议同学们用煤油代替沙子进行本实验。接下来，用天衡量取质量相等的煤油和水。

　　如图所示，把装有水的烧杯放在石棉网上，用酒精灯加热并不断搅拌。当温度升至40摄氏度时开始计时，每隔0.5分钟记录一次温度。过一段时间后撤去酒精灯，将数据记入下表。

　　（记录水的温度数据）0.5分钟时，水的温度上升到45摄氏度；1分钟时，水的温度上升到50摄氏度；1.5分钟时，水的温度上升到55摄氏度；2分钟时，水的温度上升到59摄氏度。

　　再将装有煤油的烧杯放在石棉网上，重复刚才的步骤。

　　（记录煤油的温度数据）0.5分钟时，煤油的温度上升到47摄氏度；1分钟时，煤油的温度上升到55摄氏度；1.5分钟时，煤油的温度上升到63摄氏度；2分钟时，煤油的温度上升到70摄氏度。

　　现在分析数据，我们发现质量相等的水和煤油吸收相同热量后，煤油升高的温度多。再看这组数据，当水和煤油升高相同温度时，水需要加热的时间是1.5分钟，而煤油只要1分钟。这说明当水和煤油升高相同温度时，水吸收的热量多。除了用表格分析数据，我们还常用图像法。在坐标图上将这些数据描绘出来，先把采集到的水的四个温度在图像中画出来，用平滑曲线将这些点连接起来，让这些点尽量分布在线上或线的两边。再把采集到的煤油的四个温度在图像中画出来，用同样方法连线。

　　通过这个图像，同学们有哪些发现？

　　生：取相同横坐标，加热时间相同，也就是等质量的水和煤油吸收相同热量，煤油升高的温度高；取相同纵坐标，等质量的水和煤油升高相同温度，水加热时间长，吸收热量多。

　　师：非常好。把煤油和水推广到一般物质，质量相等的不同物质升高相同温度，吸收的热量一般不同。除了这些，同学们还有其他发现吗？我们发现这两根线都是过原点的直线，图像是一个正比例函数。图像说明y与x轴的比值，或者x与y轴的比值是一个定值。分析到这里，同学们对这个图像有没有似曾相识的感觉？当时我们在建立密度概念时，通过测量不同铁块、铝块的质量和体积，发现质量相等的同种物质体积相同，质量相等的不同物质体积一般不同。对同一物质而言，质量和体积的比值是一个定值，这个定值反映了物质的某种属性，我们把这个定值定义为密度。同样，质量相等的不同物质升高相同温度，吸收的热量一般不同，也是物质属性的反映。物理学中把这一属性称为物质的比热容，用小写的c来表示。它的定义是：物体温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比叫做比热容，数值上等于单位质量的某种物质温度升高或降低1摄氏度所吸收或放出的热量。比热容是物质的一种物理属性。在国际单位制中，比热容的单位是焦每千克摄氏度。