中一科学｜热与温度：传导、对流、辐射与保温瓶

2026-11-12

学生会讲“好热”，但讲不出热由哪里走到哪里。这一节由三只匙羹开始，把传导、对流、辐射分清楚，再用一杯水把“热”变成可以计的数字。

本堂目标　45 分钟后，学生能讲出温度与热的分别、分别举出传导对流辐射的日常例子、用 E = mcΔT 算出加热所需能量、用水混合法算出最终温度，并用三种传热方式解释保温瓶每一层的作用。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
温度计读数	温度计显示 25，单位是什么？	答“度”而讲不出 °C
质量与单位	0.5 kg 等于几多 g？	常答 50 g，要先补 1 kg = 1000 g
平均数	200 与 300 的平均是几多？	答 250 但讲不出加权的概念

02　课堂流程（45）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0-4 分钟	三只匙羹	金属、木、塑胶匙同时放入热水，一分钟后轮流摸柄	口头讲出哪只最烫
4-14 分钟	传导	讲金属内自由电子把能量逐个传过去；木与塑胶是绝缘体，所以柄不烫	用“粒子碰撞”讲一次传导
14-25 分钟	对流与辐射	烧杯加热水加几粒高锰酸钾看水流；再用红外灯示范不用媒介的辐射	画出对流环流箭头
25-34 分钟	比热容计算	写 E = mcΔT，示范 0.5 kg 水升 20°C 需 42 000 J；再算 60 W 加热 300 秒只升 8.6°C	代公式算出能量与温升
34-41 分钟	混合与保温瓶	200 g 80°C 加 300 g 20°C 得 44°C；再逐层拆保温瓶的真空层与镀银面	算出混合温度并讲出每层作用
41-45 分钟	离场检查	三题快问：热与温度分别、哪种方式不需媒介、保温瓶靠什么	口头作答

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：第 4-14 分钟｜传导

把三只匙羹同时放入热水，让学生逐只摸柄（提醒先抹干）。金属那只最快烫手。追问为什么：金属内有自由电子，受热后走得快，把能量一路传去柄；木与塑胶没有自由电子，只能靠粒子慢慢碰撞，所以慢。再画一个微观图：左边粒子振动变大，撞向右边粒子，能量逐格传。收尾问“为什么冬天铁栏杆摸落去比木栏杆冻？”——答案是金属吸热快，不是温度较低，这条要讲清。

学生能用粒子碰撞解释传导，并讲出金属与木的分别

第二幕：第 14-25 分钟｜对流与辐射

烧杯装水，轻轻放入几粒高锰酸钾，用酒精灯由底部一角加热，紫色水流由底升上、再由另一边沉落，画成环流箭头。讲清对流要有流体、要靠密度差，所以在太空无重力就失效。之后关灯用红外灯照手背，中间隔着纸板仍然感到热，说明辐射不需要媒介、可以在真空中传。三个方式各给一个家居例子：锅底传导、煲水对流、晒太阳辐射。

学生能画出对流环流并举出三种方式各一例

第三幕：第 25-34 分钟｜比热容

写出 E = mcΔT，逐个讲符号：E 焦耳、m 千克、c 比热容、ΔT 温差。示范 m = 0.5、c = 4200、ΔT = 20，得 E = 42 000 J。再反过来问：60 W 的加热器开 300 秒，能量 18 000 J，能令同一杯水升几多度？ΔT = 18 000 ÷（0.5 × 4200）= 8.6°C。提醒学生：水的比热容大，所以同一能量下升温慢，这就是海边日夜温差小的原因。

学生能双向使用 E = mcΔT，先算能量再算温升

第四幕：第 34-45 分钟｜混合与保温瓶

混合法：200 g 80°C 加 300 g 20°C，总能量 16 000 + 6 000 = 22 000 单位，总质量 500 g，得 44°C。强调前提是同一种液体、不计散热，并要学生检查答案一定在 20 与 80 之间。之后拿出保温瓶（或画剖面图）逐层问：真空层断传导与对流、镀银内壁把辐射反射回去、塞子防止对流、双层杯壁减少传导。收束一句：“保温不是产生热，是减慢热走。”

学生算出混合温度并解释保温瓶三层各自挡哪一种传热

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
能量计算	0.8 kg 水由 25°C 加热到 75°C，需几多能量？	① ΔT = 75 − 25 = 50 ② E = 0.8 × 4200 × 50 ③ 单位写 J	E = 168 000 J（168 kJ）
温升计算	1 kg 水吸收 21 000 J，升几多度？	① ΔT = E ÷ (mc) ② 21 000 ÷ 4200 ③ 答 5°C	ΔT = 5°C
混合温度	100 g 90°C 水加 100 g 10°C 水，最终几度？	① 等质量等比热 → 直接取平均 ② (90 + 10) ÷ 2 ③ 检查在两者之间	50°C
保温解释	不锈钢真空瓶为什么可以保温？	① 真空层断传导对流 ② 镀银面反射辐射 ③ 塞子防止空气对流	三层各挡一种传热方式

合理性检查（一定要教）：合理性三查：① 混合后温度一定介乎两个起始温度之间，超出即计错；② 能量单位是焦耳，若答案写“度”就是把温度当能量；③ 温差 ΔT 用差值不是平均值，80 与 20 的 ΔT 是 60。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
0.25 kg 水由 20°C 升至 60°C，需能量几多？	42 000 J	有没有把 0.25 当成 25
50 g 100°C 水加 150 g 20°C 水，最终温度？	40°C	有否用质量加权而直接平均成 60°C
解释雪柜为什么用白色外壳、背后有黑色铁网	白色反射辐射；黑网把热辐射出去	是否只答“散热”而讲不出方式

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
把热与温度当成一样	“呢杯水好多热，所以温度高”	“热系能量，温度系粒子平均动能；一杯滚水同一缸暖水，边个‘热’多些？答案系一缸暖水。”
以为金属温度较低	“冬天铁栏杆特别冻，因为他温度低”	“铁同木都系室温，分别系铁吸热快，你只手的热一秒间被抽走，所以觉得冻。”
ΔT 用平均值	80°C 与 20°C 的温差写成 50	“ΔT 系大减细，80 减 20 等于 60，不系平均。”
以为保温瓶会发热	“保温瓶识自己整热些水”	“保温瓶没有发热线，他只系挡住三种传热，令热走得慢。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

中学科学备课指引总览　同科其余章节；先完成本章三题独立练习
同科：中一物质三态与粒子模型　粒子模型是传导解释的基础，先重温
同科：中二光与色散　辐射与光同属电磁波，可对照

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
热与温度有什么分别？	热是转移中的能量，温度是粒子的平均动能	答不出就用滚水与暖水缸的例子重讲
哪一种传热方式不需要媒介？	辐射	讲错就重做红外灯示范
保温瓶的真空层挡哪两种传热？	传导与对流	只答一种就画剖面图再问

09　导师常问

没有高锰酸钾怎样示范对流？

用几滴食用色素代替，或者把一小片厕纸碎放入水中，看碎屑随水流走；重点是看见“底升面沉”的路径。

比热容要背数值吗？

水的 4200 要记，其他物质题目会给。要求学生讲得出单位 J/(kg °C) 的意义，比死背更有用。

中一需要讲热平衡吗？

只需要讲“最后同温”，不需要讲热力学第零定律；用两杯水混合的例子已经足够。

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