DSE 物理｜比热容量与潜热备课指引（导师用）

DSE 物理｜比热容量与潜热备课指引（导师用）｜E = mcΔT 与熔冰计数

2026-11-03

学生识写 E = mcΔT，但一遇冰水混合就忘记“熔冰期间温度不变”。这一堂用三个数字把热学钉死：2 kg 水升 40 K 要 336 kJ、熔 0.5 kg 冰要 167 kJ、2 kW 水煲要 252 秒。

本堂目标　学生能够：① 用 E = mcΔT 算出 2 kg 水由 20°C 升到 60°C 需 336 kJ；② 用 E = mL 算出熔 0.5 kg 冰需 167 kJ，并解释熔解期间温度不变；③ 完成冰水混合计算，得出最终温度 36.7°C；④ 算出 2 kW 水煲煲 1.5 kg 水由 20°C 到 100°C 需 252 秒，并分辨传导、对流、辐射。

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
能量守恒	能量可以消失吗？	不可以，只可转换
功率	功率的单位与定义是什么？	瓦特，每秒焦耳
质量与重量	1 kg 水的质量在计算中用什么单位？	kg，不用 N

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–10 分	一条生活问题开场	为何煲水要等，但冰块入水即降温？	写下两个现象
10–24 分	比热容量	E = mcΔT，水 c = 4200，2 kg 升 40 K	336 kJ
24–38 分	潜热	熔冰 L = 3.34e+05 J/kg，0.5 kg	167 kJ
38–50 分	冰水混合	1 kg 60°C 水加 0.2 kg 0°C 冰，先熔后升温	36.7°C
50–56 分	三种传热	2 kW 煲 1.5 kg 水要 252 秒；传导、对流、辐射各举一例	讲出保温瓶三重设计
56–60 分	离场检查	即场批改三题	三题全对

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：比热容量是“拖慢”温度变化的量

水的比热容量 4200 J kg⁻¹ K⁻¹ 意思是：1 kg 水升 1 K 要 4200 J。所以 2 kg 升 40 K 要 2 × 4200 × 40 = 336 kJ。这个数字解释了为何海水比沙滩慢热慢冷，也解释了为何水是汽车引擎的冷却剂。答题三个易错位：质量用 g 而没转 kg、温差用 °C 与 K 混写（其实 ΔT 数值相同）、把 c 当成每克。写式时把单位一并写上，就会自动捉到错。

叫学生做：把 500 g 水由 25°C 加热到 75°C，算出所需能量。

第二幕：潜热：温度不变，但能量照收

熔解潜热 3.34e+05 J/kg 意思是 1 kg 冰在 0°C 熔成 0°C 水要 334 kJ。熔 0.5 kg 就要 167 kJ——足以把同一质量水加热 80 K。这些能量全部用来破坏冰的晶格，不是用来升温，所以温度计读数不动。汽化潜热更大（水约 2.26 × 10⁶ J/kg），这正是出汗散热有效的原因。计混合题的铁律：先问“冰熔得完吗”，熔得完才继续升温；熔不完就停在 0°C。

追问：0°C 的冰与 0°C 的水，哪个“含更多热”？为什么？

第三幕：三种传热各有载体，保温瓶一次封三个

传导靠粒子碰撞传能，金属最快，所以锅用金属、手柄用塑胶；对流靠流体流动，所以暖气装低、冷气装高；辐射靠电磁波，不需介质，所以真空也传得过去，表面越黑越粗糙越易吸收与放出。保温瓶用双层真空断传导与对流、银面反射辐射、软木塞断传导，是把三种机制逐个封死。功率计算：2000 W 煲 1.5 kg 水由 20°C 到 100°C，E = 504 kJ，t = E/P = 252 秒。实际会更久，因为有热损失，这正是效率题的入口。

叫学生答：为何真空保温瓶的塞要用不良导体？

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
计算	E = mcΔT 求能量	先统一 kg 与 K，再相乘	2 kg 升 40 K 得 336 kJ
计算	E = mL 求熔解能量	只用质量乘潜热，不乘温差	0.5 kg 得 167 kJ
计算	冰水混合求终温	先熔冰，再用剩余能量升温	终温 36.7°C
解释	分辨三种传热	问“有没有介质流动”与“是否需介质”	传导碰撞、对流流动、辐射电磁波

合理性检查（一定要教）：检查单位：E = mcΔT = 2.0 × 4200 × 40 = 336000 J，除以 1000 得 336 kJ，量级合理（一杯水煲滚约几百 kJ）。混合检查：1 kg 60°C 水可放出 252 kJ，熔 0.2 kg 冰只需 66.8 kJ，剩 185.2 kJ 加热 1.2 kg 水，ΔT = 36.75 K，故终温 36.7°C，低于 60°C 而高于 0°C，符合预期。煲水检查：504 kJ ÷ 2 kW = 252 秒，与日常经验一致。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
2 kg 水升 40 K 所需能量	336 kJ	2 × 4200 × 40
熔 0.5 kg 冰所需能量	167 kJ	0.5 × 3.34e+05
2 kW 煲 1.5 kg 水由 20°C 到 100°C	252 秒	504 kJ ÷ 2 kW

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
熔解时仍代入温差	“熔冰用 E = mcΔT”	“状态改变用 E = mL，这段时间温度不变。”
质量未转 kg	用 500 g 代入 c = 4200	“c 的单位是每 kg，质量一定要转 kg。”
单位混用 J 与 kJ	答 336 J	“2 kg 水升 40 K 是 336 kJ，不是 336 J。”
把对流当传导	“冷气靠传导令全房凉”	“空气流动带热，属对流；传导只在固体接触面。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

物理科章节索引　全科章节
本科练习卷 Paper 1 甲部　第 1–4 题：热量与潜热

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
2 kg 水升 40 K 所需能量	336 kJ	错：重做单位换算
熔解期间温度如何变	保持不变	错：回到第二幕
保温瓶靠哪三种设计	真空、银面、软木塞	错两题以上：下堂补传热例子

09　导师常问

c 与 L 要背吗？

水 4200 与 3.34 × 10⁵ 要记，其他会在题目给出。

ΔT 用 °C 还是 K？

两者数值相同，因为是差值，但写答案时要一致。

为何实际煲水比计算慢？

热会散失到空气与煲身，效率低于 100%。

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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。