师：同学们好，今天我们一起来学习第十章第三节——探究物质的比热容。生活中，我们会发现，中午同样在阳光照射下，沙子很烫，海水却很凉；傍晚太阳落山，沙子变凉了，海水却还很温暖。这是为什么呢？通过今天的学习，我们就能找到答案。接下来，我们先思考几个问题。一般来说，物体吸热时温度会怎样变化呢？八年级学习物态变化时，我们知道对一个物体加热，物体吸收热量后温度会升高。那烧开一壶水与烧开半壶水相比，谁花的时间更长呢？生活经验告诉我们，烧开一壶水需要的时间更长，因为一壶水的质量更大。把一壶水烧开，与把同样多的水烧成温水相比，谁花的时间更长呢？显然，烧开一壶水要花的时间更长，因为一壶水温度变化更大。那么，加热时间的长短反映了什么呢？大家思考一下。
用相同的加热器加热，单位时间内加热器放出的热量是一样多的。在不考虑热量损失的情况下，假设加热器放出的热量全部被物体吸收，那么加热器加热的时间越长，物体吸收的热量就越多，也就是说，我们可以用加热时间的长短来间接地反映物体吸收热量的多少。综合上面的分析，水吸收的热量多少跟哪些因素有关呢？当我们针对水这同一种物质进行分析时，发现水的质量越大，温度变化越大，它吸收的热量就越多，即水吸收热量的多少与水的质量和温度的变化有关。如果针对不同种物质，它们质量相同，温度变化也相同，那它们吸收的热量会一样吗？也就是物质吸热能力与物质的种类是否有关呢？根据刚才提到的中午同样在阳光照射下，沙子很烫，海水却很凉，我们可以猜想不同物质吸热能力与物质的种类有关。
为了证实我们的猜想，我们一起来设计一个实验。我们选择水和煤油作为研究对象，对它们进行加热，看看它们吸热的本领是否相同。我们先解决下面两个问题，如何使水和煤油的温度升高？这个问题很简单，我们可以对水和煤油分别进行加热。如何比较水和煤油哪一个吸热本领大呢？我们知道热量是一个过程量，不易测量，那怎么办呢？前面我们提到过，这里再提示一下，如果加热方法完全相同，就可以认为单位时间内物质吸收的热量相同，用加热时间的长短就可以来间接地反映物体吸收热量的多少。
这样我们就找到了验证猜想的方法。我们可以取相同质量的不同物质，让它们上升相同的温度，比较加热的时间，加热时间长的吸收热量就多。在这个猜想中，我们要取质量相同，还要让温度变化相同，然后再比较物体吸收热量的多少，这样才有意义。这里我们用到了控制变量法，同时用加热时间的长短来间接反映物体吸收热量的多少，这就是转换法。
找到了方法，我们再来看一下需要哪些实验器材。有铁架台、石棉网、加热用的酒精灯、水和煤油、测质量用的天平和测温度用的温度计，还有测量时间需要的秒表。实验器材准备好了，我们来看一下实验过程。同学们在观看实验的过程中注意观察实验现象，留意温度计的示数随着时间是怎样变化的。
我们取一架天平，把它放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡。在左盘放入一个装有适量水的烧杯，在右盘中放入一个相同的空烧杯，缓慢向空烧杯中加入煤油，使天平再一次水平平衡。此时，烧杯中煤油的质量与烧杯中水的质量相同。我们点燃酒精灯，调节两个酒精灯火焰大小相同，然后把两个酒精灯分别放在水和煤油下面，让它们同时加热。水的初温是21.3摄氏度，煤油的初温是22.8摄氏度。由于该实验时间较长，我们加快视频的播放速度。
煤油的温度升高到42.8摄氏度，温度上升了20摄氏度，用时5分25秒。我们再看水中温度计的示数依然在上升，让水的温度也上升20摄氏度，看看它用多长时间。水的温度升高到41.3摄氏度，温度同样上升了20摄氏度，用时10分52秒。我们把数据填入表中，对水加热，水从初温21.3摄氏度上升到41.3摄氏度，温度上升20摄氏度，用时10分52秒。对相同质量的煤油加热，煤油从初温22.8摄氏度上升到42.8摄氏度，温度变化20摄氏度，用时仅5分25秒。可见，给相同质量、不同种类的物质加热，它们升高相同的温度，加热时间是不同的。这表明它们所吸收的热量也是不同的，说明不同种类的物质升高或降低相同的温度，所吸收的热量不仅与物体的质量和温度的变化有关，还与物体的种类有关，也就是说，不同种类的物质，它们的吸热本领是不同的。
为了描述物质的这种特性，物理学中引入了一个新的物理量——比热容。我们用字母c来表示比热容，用比值的方法给比热容下定义：某种物质温度升高（或降低）吸收（或放出）的热量，与其质量及温度变化量的乘积的比，叫做这种物质的比热容。如果用c表示比热容，m表示质量，q表示吸放热，t表示温度，我们可以把定义式写为(c = \frac{q}{m\times(t - t_0)})（(t)为末温，(t_0)为初温）。
在这个式子中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克。在国际单位制中，温度的单位是开尔文，简称K，这样比热容的单位可以写为焦耳每千克·开尔文（(J/(kg·K))）。由于温度的常用单位是摄氏度，所以比热容的单位也可以写为焦耳每千克·摄氏度（(J/(kg·℃))）。如果仅仅表示温度的变化，1K和1℃是相等的，所以比热容的两个单位(J/(kg·K))与(J/(kg·℃))也是相等的，即(1J/(kg·K) = 1J/(kg·℃))。
比热容是物质的一种特性，它的大小与物体的质量、物体温度的变化和吸收的热量无关。请同学们观察课本17页比热容表，看看水和冰的比热容分别是多少。从表中可以看出，水的比热容是(4.2×103J/(kg·℃))，冰的比热容是(2.1×103J/(kg·℃))。水和冰是同一种物质的不同状态，它们的比热容不同，所以我们可以得出比热容的大小与物体的状态有关。
同学们再来看一下冰和煤油的比热容，冰的比热容是(2.1×103J/(kg·℃))，煤油的比热容也是(2.1×103J/(kg·℃))。冰和煤油是不同的物质，但它们的比热容相同。也就是说，不同种物质的比热容也有可能相同，所以我们说不同物质的比热容一般不同。请同学们再仔细看一下比热容表，哪种物质的比热容最大？是水，(4.2×103J/(kg·℃))。它的物理意义是什么呢？它表示1千克的水温度每升高或降低1摄氏度，吸收或放出热量为(4.2×103)焦耳。同学们再从表中找一下沙石的比热容是多少，沙石的比热容是(0.92×103J/(kg·℃))。那它的物理意义是什么呢？对，它表示1千克的沙石温度每升高或降低1摄氏度，吸收或放出的热量为(0.92×103)焦耳。我们对比沙石和水比热容的意义，发现它们质量都是1千克，温度都升高或降低了1摄氏度，温度变化相同，但是吸收的热量不同，水吸收的热量远远大于沙石吸收的热量，也就是说水的比热容大，吸放热能力更强。