资料简介
第4节物质的比热【知识与能力】1.了解热量的概念,知道热量的单位。 2.明确影响热量多少的三个因素:物体质量、温度的变化量、物质种类。 3.理解比热的概念。【过程与方法】1.在动手实验过程中,培养科学实验的能力。 2.通过实验方案的设计,逐步掌握控制变量法,体会转化法的应用。 3.通过实验数据的分析,培养获取信息、分析解决问题的能力。【情感、态度与价值观】1.通过对热量单位的了解,培养对科学工作的尊重和热爱。 2.通过建立假设、得出结论等过程,树立科学严谨的科学态度。 3.在生活实例分析中,体会科学源于生活应用于生活。,重点:什么是热量。难点:比热的概念的建立。【教学过程】【情景引入】近寒潮来袭,走在路上都感觉到阵阵寒意。同学们有什么好办法,能让寒冷的身体尽快暖和起来吗?我们来比一比取暖利器吧。老师也有冬日三宝:暖宝宝、热水袋和足浴盆。我们共同使用的这些利器,有什么共同点呢(引到传递热,可提到温度较高)【讲授】热量的概念在身体和这些物品之间,是不是真的存在热传递呢?我们通过实验来探究一下。
小烧杯里装着约40克热水,大烧杯里装着约100克冷水。1.分别测出热水和冷水的温度(初始温度)。2.将小烧杯放到大烧杯内,过30秒,分别测出两个烧杯中的水温。再过30秒,再次测出两个烧杯中的水温。重复几次,并记录。实验中需要什么测量工具? 温度计,注意温度计的使用方法:与物体充分接触,不要碰到杯壁和杯底。有没有同学自告奋勇来配合老师做这个实验,帮老师读数,其他同学注意把实验数据记录到试验单上。时间(分) 0 0.5 1 1.5 2.........小烧杯里的水温(℃)大烧杯里的水温(℃)[来源:Z.Com] 我们读出了几组数据,由于时间原因,我们先把实验停在这里。根据实验和我们记录的实验数据,请同学们思考几个问题:两杯水之间有没有热的传递,从哪里看出来?在热传递中哪杯水放热,哪杯水吸热,为什么?根据你的推测,这种热的传递会不会一直持续下去?可以通过温度的变化来观察是否有热的传递,高温物体放热,温度降低,低温物体吸热,温度升高。热的传递存在条件,即存在温度差。当二者温度相同时,这种热的传递就会停止。我们把物体吸收或放出热的多少叫做热量,用符号Q 表示。提到热量,我们就不能不提到在热量研究上作出了突出贡献的英国科学家焦耳。为了纪念他,我们把热量的单位规定为焦耳,简称焦。我们通过生活中常见的一些过程中的热量大小来了解一下这个单位。通过图表,我们发现其实焦耳是一个相对比较小的单位,因此还有另一个常用的更大的热量单
位,即千焦(ki).(板书: 物体吸收或放出热量的大小 ------热量 -------焦耳 千焦)[来源:学.科.网Z.X.X.K]影响物质吸收热量大小的因素在刚才的实验中,我们提到低温的物体吸收了热量。那它到底吸收了多少的热量?它所吸收的热量的多少与其本身的什么因素有关呢?今天我们就来研究这个问题。科学探究的第一步,提出问题,我们已经完成了。那接下来就应该这么做了?很好,建立假设,同学们认为物体吸收热量的多少与什么因素有关?假设并不是胡乱猜想,假设一般都有依据,那同学们建立假设的依据是什么呢?一般我们会从已学的知识和生活经验中建立猜想,如果同学们没有思路,可以想一想我们最常见的吸收热量的情况,在家里煮东西。大家可以以四人为小组讨论一下,建立假设并提出你们建立假设的依据是什么。(小组讨论)三个假设的提出:好,前两个假设同学们都相对熟悉,那我们先针对第三个假设来进行实验设计。先讨论一个关键的问题,你认为在实验中,应该怎么判断物体吸收热量的多少呢?(联系生活,生活中,你怎么判断水吸收了更多的热量?)同一热源(酒精灯)加热,加热时间相同,则吸收的热量相同;加热时间越长,吸收热量越多注意:使用两盏酒精灯时,尽量控制两者火焰大小相同 关注酒精灯的正确使用方法实验室常用的加热仪器是酒精灯。为了便于没有带手表的同学定性地比较加热的时间长短,我们设计利用两盏酒精灯同步实验。但是在实验过程中,我们要尽量做到控制两盏酒精灯的火焰大小相同,才能得到更有说服力的实验结果。老师在实验之前先强调一下使用酒精灯一定要注意。[来源:Z&xx&k.Com] 接下来我们来设计实验方案,我们提到有多个因素都有可能影响物质吸收热量的多少。当实验中碰到这种情况的时候,我们应该这么做呢?采用什么方法?控制变量法。控制哪些量相同,哪个量不同?
为了保证同学们的实验效果更明显,老师规定取相等质量的水和砂石(50克),使它们升高相同温度(20℃),比较加热时间的长短(即吸收热量的多少)。有手表的同学可以计时,如果没有手表的话,我们只要定性记录所需时间长短就可以了。实验前老师介绍一下实验仪器,两个铁架台是用来固定仪器的,烧杯加热时我们垫上石棉网,是为了让烧杯受热均匀。上面的装置可能会有不同,但他们的用途都是为了固定温度计。同学们安装整个实验装装置的时候,注意调整好高度,按从下到上的方法进行安装。开始实验前先记录初始温度(即初温)。实验完成的同学可以举手示意老师,有问题也可以举手。(学生实验时间)控制在7分钟以内,只需要一个达到末温就可以了。实验一、物体吸收热量的多少可能与_____________有关物质种类 物体质量 (克)初温 (℃)末温(℃) 升高温度 (℃) 所需时间(快/慢) 水 50 20 砂石 50 20实验结论:_______________________________________________________________请一组同学展示实验成果。 可以得出怎样的实验结论呢?很好,由于课堂时间有限,老师在课前针对另两个假设做了研究并进行记录。同学们能根据这两个实验表格,判断这两个实验的实验假设是什么吗?能得出怎样的实验结论?[来源:Z|xx|k.Com]实验二、物体吸收热量的多少可能与_____________有关物质种类 物体质量 (克)初温 (℃)末温(℃) 升高温度(℃) 所需时间 水 30 15 35 202分30秒 水 50 15 35 204分12秒实验结论:__________________________________________________________________
(在_________________________________相同时,_____________________________,物体吸收热量越多。)实验三、物体吸收热量的多少可能与_____________有关?物质种类 物体质量 (克)初温(℃) 末温(℃)[来源:科 升高温度 (℃) 所需时间 水 50 15 25 10[来源:Z.Com] 2分钟 水 50 15 35 204分12秒实验结论:__________________________________________________________________(在__________________________________相同时,_____________________________,物体吸收热量越多。)综合这三个实验,我们能得出怎样的实验结论?对概念进行拓展:我们已知以吸收热量为例,而事实上,物体除了吸收热量,也可能放出热量,那我们有关对我们的实验结论,进行怎样的拓展呢?课堂小结与练习今天我们学习了哪些内容,哪位同学能来讲一讲吗?基础练一练1.如图 4-39甲所示,冬天在给小孩[来喂牛奶前,要把冷牛奶放在热水中加热。已知容器中热水的初温为 60℃,冷牛奶的初温为 10℃,每隔 1分钟测量一下水和牛奶的温度,描绘出它们的温度随时间变化的曲线,如图 4-39乙所示。在牛奶放入热水直至两者达到相同温度的过程中,水 ______ 热量,温度 _____;牛奶 _____ 热量,温度_______。在前 10分钟内,牛奶温度的变化量要 _______ (填“大于”、“小于”或“等于”)热水温度的变化量。应用练一练:早晨,小明起床晚了,来不及做饭,准备烧水泡方便面吃。(1)他应该烧一壶水还是半壶水?(2) 饮水机里有温水也有凉水,应该取温水还是凉水?为什么?拓展练一练:实验中如何比较不同物质比热的大小?
你还能用别的方法探究水和砂石的比热大小吗?课后反思
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