DSE 物理｜比热容与热传递备课指引（导师用）

DSE 物理｜比热容与热传递备课指引（导师用）｜E = mcΔT 与加热时间

2026-11-01

学生识写 E = mcΔT，但一问“点解海水比陆地凉得慢”就哑。这一堂用同一部加热器加热水和油，让“比热容大＝难升温亦难降温”变成看得见的现象。

本堂目标　学生能够：① 用 E = mcΔT 算加热所需能量；② 由功率与效率算加热时间；③ 分别用传导、对流、辐射解释三个生活现象，并指出保温瓶三招各自截断哪一种传递。

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
功率	1 W 是什么意思	每秒做 1 J 功
质量单位	500 g 等于多少 kg	0.5 kg
温度差	由 20 °C 升到 40 °C，ΔT 是多少	20 °C

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–8 分	示范：水与油	同一加热器，谁升温快	学生先猜再验
8–22 分	E = mcΔT	三个符号各自的单位	算出 42 kJ
22–36 分	由能量算时间	功率、效率	算出 105 s
36–48 分	三种热传递	传导／对流／辐射	各举一例
48–56 分	保温瓶三招	逐招对应一种传递	说出三招
56–60 分	离场检查	三题收回即批	独立完成

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：加热曲线：斜率与比热容成反比

同一部 500 W 加热器，水与油同时加热，油升温快，因为比热容小。0.5 kg 水升 20 °C 需要 0.5 × 4200 × 20 = 42000 J。

要学生讲：为何日间海边的风由海吹向陆（水比热容大，升温慢，陆上空气先升）。

第二幕：由能量到时间：一定要用净功率

500 W 即每秒 500 J，42000 J 理论上要 84 s。实际有散热，效率 80% 时要 42000 ÷ (500 × 0.8) = 105 s。

提醒：有散热＝时间变长，所以是除以效率，不是乘。

第三幕：传导、对流、辐射：三条路各自断一条

传导靠粒子碰撞，金属最好；对流靠流体流动，热空气上升；辐射靠电磁波，不需要介质，深色粗糙表面最好。保温瓶正好三招对应：真空夹层断传导与对流、银面反射辐射、塞子阻止对流。

面试式提问：羽绒为何保暖？答“困住空气，减少传导与对流”，不是“羽绒自己发热”。

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
计算	E = mcΔT	0.5×4200×20	42000 J
计算	理想加热时间	E ÷ P	84 s
计算	考虑效率的时间	E ÷ (P × 效率)	105 s
应用	保温瓶三招	逐招对应一种传递	真空／银面／塞

合理性检查（一定要教）：c 的单位是 J kg⁻¹ K⁻¹，质量必须用 kg，ΔT 用差值（°C 与 K 大小相同，不可加 273）。答案要检查数量级：几百克水升温几十度是几万 J，不是几百 J。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
0.5 kg 水升 20 °C 所需能量	42000 J	E = mcΔT
500 W 加热所需时间	84 s	E ÷ P
效率 80% 时的实际时间	105 s	净功率 = 400 W

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
质量用克	0.5 写成 500	“c 以 kg 为单位，500 g 要写 0.5 kg，不系 500。”
ΔT 加上 273	用 293 K 做差	“只取差值，20 °C 的差就是 20 K。”
效率反向乘	84 × 0.8	“有散热就要更长时间，系除以效率。”
以为辐射要介质	说真空不能散热	“辐射是电磁波，太阳的热就是穿过真空来的。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

DSE 物理练习卷（热学部分）　第 7–10 题
中学物理章节索引　全科章节

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
0.5 kg 水升 20 °C 所需能量	42000 J	三题全对＝可进物态变化
500 W 的加热时间	84 s	错一题＝下堂重讲单位
保温瓶银色的作用	反射辐射	错两题以上＝回到第一幕

09　导师常问

c 要背吗？

水 4200 J kg⁻¹ K⁻¹ 要背，其他会在题目给予。

为何金属摸落冻？

导热快，带走手指的热，不是温度特别低——这是传导题的标准答案。

效率可以大于 100% 吗？

不可以，超过就是计错，通常是把 J 与 kW h 混用。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。