DSE 物理｜比熱容與熱傳遞備課指引（導師用）

DSE 物理｜比熱容與熱傳遞備課指引（導師用）｜E = mcΔT 與加熱時間

2026-11-01

學生識寫 E = mcΔT，但一問「點解海水比陸地涼得慢」就啞。這一堂用同一部加熱器加熱水和油，讓「比熱容大＝難升溫亦難降溫」變成看得見的現象。

本堂目標　學生能夠：① 用 E = mcΔT 算加熱所需能量；② 由功率與效率算加熱時間；③ 分別用傳導、對流、輻射解釋三個生活現象，並指出保溫瓶三招各自截斷哪一種傳遞。

01　先備知識（開課前 3 分鐘快檢）

以下任何一項未過關，本堂就會卡住，先補該項：

技能	快檢題	過關標準
功率	1 W 是什麼意思	每秒做 1 J 功
質量單位	500 g 等於多少 kg	0.5 kg
溫度差	由 20 °C 升到 40 °C，ΔT 是多少	20 °C

02　課堂流程（60 分鐘）

時間	環節	導師做什麼	學生做什麼
0–8 分	示範：水與油	同一加熱器，誰升溫快	學生先猜再驗
8–22 分	E = mcΔT	三個符號各自的單位	算出 42 kJ
22–36 分	由能量算時間	功率、效率	算出 105 s
36–48 分	三種熱傳遞	傳導／對流／輻射	各舉一例
48–56 分	保溫瓶三招	逐招對應一種傳遞	說出三招
56–60 分	離場檢查	三題收回即批	獨立完成

03　講解腳本（照著說就可以）

第一幕：加熱曲線：斜率與比熱容成反比

同一部 500 W 加熱器，水與油同時加熱，油升溫快，因為比熱容小。0.5 kg 水升 20 °C 需要 0.5 × 4200 × 20 = 42000 J。

要學生講：為何日間海邊的風由海吹向陸（水比熱容大，升溫慢，陸上空氣先升）。

第二幕：由能量到時間：一定要用淨功率

500 W 即每秒 500 J，42000 J 理論上要 84 s。實際有散熱，效率 80% 時要 42000 ÷ (500 × 0.8) = 105 s。

提醒：有散熱＝時間變長，所以是除以效率，不是乘。

第三幕：傳導、對流、輻射：三條路各自斷一條

傳導靠粒子碰撞，金屬最好；對流靠流體流動，熱空氣上升；輻射靠電磁波，不需要介質，深色粗糙表面最好。保溫瓶正好三招對應：真空夾層斷傳導與對流、銀面反射輻射、塞子阻止對流。

面試式提問：羽絨為何保暖？答「困住空氣，減少傳導與對流」，不是「羽絨自己發熱」。

04　必教題型與步驟

題型	例子	步驟	答案
計算	E = mcΔT	0.5×4200×20	42000 J
計算	理想加熱時間	E ÷ P	84 s
計算	考慮效率的時間	E ÷ (P × 效率)	105 s
應用	保溫瓶三招	逐招對應一種傳遞	真空／銀面／塞

合理性檢查（一定要教）：c 的單位是 J kg⁻¹ K⁻¹，質量必須用 kg，ΔT 用差值（°C 與 K 大小相同，不可加 273）。答案要檢查數量級：幾百克水升溫幾十度是幾萬 J，不是幾百 J。

05　獨立練習三題

題目	答案	想觀察什麼
0.5 kg 水升 20 °C 所需能量	42000 J	E = mcΔT
500 W 加熱所需時間	84 s	E ÷ P
效率 80% 時的實際時間	105 s	淨功率 = 400 W

06　學生常見錯誤與糾正句

錯誤	學生通常這樣寫	導師這樣說
質量用克	0.5 寫成 500	「c 以 kg 為單位，500 g 要寫 0.5 kg，唔係 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	「有散熱就要更長時間，係除以效率。」
以為輻射要介質	說真空不能散熱	「輻射是電磁波，太陽的熱就是穿過真空來的。」

07　家課建議（直接指到練習卷題號）

DSE 物理練習卷（熱學部分）　第 7–10 題
中學物理章節索引　全科章節

08　離場檢查（最後 5 分鐘）

題目	答案	判定
0.5 kg 水升 20 °C 所需能量	42000 J	三題全對＝可進物態變化
500 W 的加熱時間	84 s	錯一題＝下堂重講單位
保溫瓶銀色的作用	反射輻射	錯兩題以上＝回到第一幕

09　導師常問

c 要背嗎？

水 4200 J kg⁻¹ K⁻¹ 要背，其他會在題目給予。

為何金屬摸落凍？

導熱快，帶走手指的熱，不是溫度特別低——這是傳導題的標準答案。

效率可以大於 100% 嗎？

不可以，超過就是計錯，通常是把 J 與 kW h 混用。

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本頁為 TutorZone 導師備課指引，內容由 TutorZone 團隊編寫；題目與流程為原創，並非任何學校或出版社的教材。