资料简介
第二节 科学探究:物质的比热容
第 1 课时 探究物质的比热容
一、教学目标
1.通过实验探究,比较不同物质的吸热能力。
2.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种属性。
3.利用活动,培养学生的合作探究精神,并提高他们分析、归纳能力。
二、教学重难点
重点:比热容概念的建立
难点:探究不同物质吸、放热性能不同的实验,现象分析
三、教学过程
一、投影几幅图片,由学生分析沙漠地区某一天的气温变化以及同一天同一纬度某一海
滨城市的气温变化。
提出问题:同一天这两个地方的温差为何如此之大?
激发学生思考,进而提出课题:比较不同物质的吸热能力。
二、活动:探究不同物质的吸热性能
1.提出问题:物体吸收热量的多少与物质种类是否有关?
2.猜想与假设(只有两种可能):
(1) 物体吸收热量的多少与物质种类有关;
(2) 物体吸收热量的多少与物质种类无关;
3.制定计划与设计实验
提示:物体吸收热量的多少与质量、温度的变化量有关,可能与物质种类也有关系,实验时,
为了验证物体吸热的多少与物质的种类是否有关,我们应该怎样做呢?
(学生讨论)
方法研究:控制变量法。
具体做法:
(1)如何选取物质:选取 相同的两种不同物质,如水和煤油。
(2)如何使水和煤油的温度升高?
(3)如何比较水和煤油哪个升温更快?
(4)如何判断温度的变化?
(5)在考虑了上述几个问题后,谈谈你的思路。
(学生交流与讨论、发表见解)5.进行实验与收集证据
根据你的实验方案,进行实验。把你测得的实验数据记录下来:
物质
名称
质量
m/g
初温
t 0/℃
末温
t/℃
温度变化量
⊿t/℃
加热时间
t/min
吸热
多少
水 80
色拉油 80
6.分析论证
物体吸收热量的多少与物质的种类有关。即不同物质吸热本领不同。
(二)比热容(符号:c)
如何比较不同物质吸热能力的差异呢?
引导学生在相同条件下比较:即必须让质量相同,温度升高也相同。
很明显:如果质量都取 1kg,温度都升高 1℃,比较起来最方便。
进而引入比热容概念。
1.比热容定义:单位质量的某种物质,温度升高 1℃所吸收的热量,叫做这种物质的比
热容。
2.比热容的单位:
它由单位、温度、热量的单位复合而成,类比速度等物理量的单位组成,组合出比热容的单
位:J/(kg.℃),
读作:焦耳每千克摄氏度(训练)。
3.速查比赛
(1)比热表中比热容最大的物质是: ;它的比热容是: ,
其物理意义是: 。
(训练)
1g 水的比热容是: ;1kg 水的比热容是: ;
由此可见:比热容是物质的属性之一。
(2)冰的比热容是 ;可见物质在不同状态时,比热容不同。
(三)生活·物理·社会
1.分析海陆风的成因
2.水稻育秧问题
水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,
你能解释原因吗?
3.三峡蓄水后,对上游的气候会不会产生什么影响?
四、板书
1. 比热容的概念
2.用比热容的概念解释有关的现象
五、课后反思
《物质的比热容》是初中物理学习中的重点和难点,教材是在学生学习了热传递、热量
知识的基础上,进一步研究物体温度升高时吸收热量多少与哪些因素有关,从而提出了比热
容的概念,它是本章的重点知识。本节教材是从学生的日常生活常识出发提出问题,经过探
究活动得出结论,并应用探究所得解决实际问题,新教材更为关注的是学生的生活体验和实
验探究。本课时教学内容主要是比热容的概念的建立,这是下节课进行热量计算的基础。
本节课我从学生角度看,初中学生已基本掌握探究的模式程序,基本掌握了控制变量、
转换、比值定义等方法的运用,本节的探究活动教材采用的是一种开放式的探究模式,充分
发挥学生的主动性和创造性,让学生在探究活动中切实体验物质的热属性,以加深学生对比
热容概念的理解。
我这节课做的好的地方在于,特别重视设法让学生体会到“生活的物理,社会的物理”。
我在设计此课时,从沿海渔民极为关心的天气预报入手,引入新课;紧接着让学生联系着他
们极为熟悉的烧水现象,探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素;最后又利用所学知识
解释生活中、自然界的一些现象,这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识,极大
激发了学生学习物理的兴趣。
在教学过程中,我注意启发引导学生举例分析比热容在生活中的应用,如:教室取暖、
机器冷却、稻田对稻苗保温等,并且让学生自己测量一天西安的气温变化并绘制成图, 充分
让学生体会了解沿海地区比内陆地区昼夜温差小的原因,从而极大地发挥了学生的主观能动
性,调动了学生的学习积极性。
总之,我对教材进行了一系列的创新,如问题的提出方式,探究方案的设计等等。这些
改革有利于培养学生的兴趣,提高学生的分析问题和解决问题的能力。
第 2 课时 比热容的计算及应用
知识目标
知识要点 课标要求1.比热容的应用 能够利用比热容生物知识来解释生活中的一些现象
2.热量的计算 会进行简单的吸热计算
教学过程
情景导入
多媒体展示:炎热夏季的一天傍晚,甲、乙两人在湖边游玩,为了纳凉问题两人发生激
烈争执,甲主张划船到湖中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?
学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点:可能岸上、湖中、两者一样三者观点都有,
到底哪种观点对呢?从而引入新课。
合作探究
探究点一 比热容在生活中的应用
活动 1:想一想:夏天,我们在水边玩耍的时候,脚踩在沙子上有什么感觉?踩在水中有什
么感觉?为什么有不同的感觉?阅读 P13 页图 13.3-3 的图片与相关内容,想一下怎么回答。
让学生交流、讨论后回答:砂石和海水受太阳照射时间相同的条件下,砂石的比热容小,温
度变化大;海水的比热容大,温度变化小。故感觉砂石烫,海水不那么烫。
活动 2:让学生阅读后思考:在夏天,在室内洒水可以降温,这是利用了什么?现在我们很
多同学家中有小汽车,打开小汽车的前盖,会看到一个大水箱,水箱起什么作用?里面装的
是什么液体?为什么要装这种液体?如果是在北方,在冬天很冷的情况下,能否只装这种液
体,如果不能,应该怎么解决?
学生交流得出答案:水的比较容大,等质量的水和其它物质相比,吸收同样的热量,水的温
度升得慢,吸热或致冷效果好。降低同样的温度,水放出的热量比较多,取暖效果较好。
归纳总结:水的比热容较大这一特性的应用(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定温度吸收(或放出)的热量
很多,有利于作冷却剂或用来取暖。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)很多热而自身的温度却变化不多,
有利于调节气温。
知识拓宽:我们大部分地区是亚热带季风气候,在海边,白天与夜晚的风向是否相同,请学
生交流、讨论后回答。
归纳总结:因为陆地基本上是沙石构成的,比热容小于水,白天温度升得快,热空气上升,
海洋升温慢,海洋上方的冷空气流过来补充,所以,白天风从海洋吹向陆地,。在晚上,陆
地降温快,海洋降温慢,风又会从陆地吹向海洋。
探究点二 热量的计算
展示问题 1:1kg 水温度升高 1 ℃吸收的热量是多少?
展示问题 2:2 kg 水温度升高 1 ℃吸收的热量是多少?w
展示问题 3:2 kg 水温度升高 50 ℃吸收的热量是多少?
展示问题 4:物质吸收热量的多少与其质量、温度变化、比热容成什么关系?
学生讨论得出:(1)物体吸收的热量与质量成正比,与升高的温度成正比,与物质的比热
容成正比,计算公式:Q 吸=cm(t-t0)。(2)物体放出热量计算公式:Q 放=cm(t0-t)。
展示问题 5:学生交流、讨论在利用热量的公式进行相关计算时,如何做好单位的统一?
物理量 单位
Q J
m kg
t、t0、Δt ℃
c J/(kg·℃)
典例剖析
小杨家的电热水器内装有 5L 的水,该热水器中水的温度从 20℃升高到 40℃,求这些水吸收
的热量(C 水=4.2×103J/(kg.℃)
【答案】解:密度的公式由 得水的质量:
m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10-3m3=5kg,
水吸收的热量:Q 吸=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(40℃-20℃)=4.2×105
板书
m
V
ρ =
教学反思
本节课的教学设计设法让学生体会到“生活的物理,社会的物理”。我在设计此课时,
从炎热夏季的一天傍晚,甲、乙两人在湖边游玩,纳凉问题引入新课;紧接着让学生联系着
他们极为熟悉的烧水现象,探究出影响物体吸收热量的多少的两个因素;最后又利用所学知
识解释生活中、自然界的一些现象,这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识,极
大激发了学生学习物理的兴趣。
纵观本节课的设计,不难发现每个环节都由提出问题入手开展教学的,这一个个精心设
计的问题,组成一个步步攀升的台阶,带领学生走向科学的殿堂。
在不违背新课程标准的前提下,在本节课教学过程中,我对教材进行了一系列的创新,
如问题的提出方式,探究方案的设计等等。这些改革有利于培养学生的兴趣,提高学生的分
析问题和解决问题的能力。
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