比热容 11.docx

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比热容11

第十三章第三节比热容教学设计

设计思想：

根据本节课教材特点以及初三学生年龄特点，采取启发式教学法和探究实验、问题讨论相结合的教学方法，进行开放式教学，让学生在愉快的氛围中探索新知识，从而调动学生学习的积极主动性。

本节采用探究、观察、对比、分析、归纳的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出有关知识。

通过学生参与探究，相互交流，突出学生是学习的主人，将课堂还给学生，体现学生的主体地位，提高学生的学习兴趣。

学情分析：

初三学生对事物存在着浓厚的好奇心，具有强烈的操作兴趣，但学生仍处于从形象思维向抽象思维过渡时期。

在学习本节之前，学生对质量、温度、热量已有一定的认识，但这种认识具有一定的孤立性、片面性，没有深刻意识到它们之间的相互联系。

教材分析：

本节是第13章的第3节内容，是本章的重点，涉及到热量、质量、温度等物理量，同时也是关于热量计算的基础。

比热容教学是一个较完整的科学探究，要重视让学生从情景中提出问题和进行猜想。

新课标中热量公式是直接给出的，因此通过热量计算加强对热量公式的理解就显得尤为重要。

一、教学目标

1．了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。

2．会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象。

3．会进行物体吸热、放热的简单计算。

二、教学重难点

重点：

比热容概念和应用，以及热量的计算。

难点：

比热容概念的建立。

三、教学策略

比热容概念的建立是本节的重点和难点，结合生活经验，如海边的沙子和海水中午时的温度不同，提出问题，不同物质在其他条件相同时，吸热温度变化可能不同。

再通过实验来验证，做好实验是关键，质量相等的水和食用油吸收相同热量，升高的温度不同，相反如果质量相等的水和食用油升高相同温度，吸收热量也不等。

根据实验得出比热容的定义，根据定义还可以写出比热容的计算式，根据计算式得出比热容的单位。

通过阅读不同物质的比热容表，了解比热容是物质的一种物理属性，与密度、熔点等相似，它的大小与物体的质量、温度等因素无关。

为了进一步加深对比热容的理解，可以利用比热容的知识解释生活中的一些现象，以及利用Q=cmΔt进行一些简单计算。

四、教学资源准备

多媒体课件、天平、规格相同的电加热器、温度计、水、食用油、烧杯。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情景

（5分钟）

播放视频：

高温路面煎鸡蛋。

在太阳的照射下，路面的温度高得可以煎鸡蛋，那么同样在太阳照射下的海水，也那么烫人吗？

学生观看视频，结合生活经验得出太阳照射下的水泥地面和海水温度不同。

创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。

引入新课

（5分钟）

投影图片：

夏日的海滩。

白天海滩上的沙子热得烫脚，而海水非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，而海水却仍然暖暖的。

同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样？

学生思考提出的问题，可能与沙子和海水这两种物质的性质有关。

结合情境，提出问题，引入新课。

新课内容（25分钟）

比较不同物质吸热的情况

家中要烧开水，烧水时间可能与哪些因素有关？

水吸收热量多少与加热器、水的质量、水的温度变化等因素有关。

如果要研究海水和沙子这两种物质吸收热量温度变化的情况，应如何设计实验？

相同规格的加热器每秒放出的热量是一定的，所以实验中用相同的加热器有什么好处？

为了使物体均匀吸热，实验中我们利用食用油代替沙子进行实验。

如何比较质量相等的水和食用油的吸热情况？

还有其他方法进行比较吗？

根据其中一种方法设计实验数据记录表格。

实验步骤：

（学生分为两组，每组采用一种方法进行实验）

1．用天平取质量相等的水和食用油，利用温度计测出它们的初始温度。

2．把完全相同的电加热器浸没于液体中，同时接通电源，对水和食用油加热（加热相同时间或观察温度计示数升高相同数值）。

3．停止加热，记录实验数据（相同时间内，温度计上升的示数；或升高相

同温度的加热时间）。

4．把数据填入表格中进行数据处理。

画出吸热升温与加热时间的关系图像。

根据图像你能判断出哪个吸热能力更强？

分析论证：

质量相等的不同物质吸收相等热量后，升高的温度是否相同？

质量相等的不同物质升高相同的温度吸收的热量是否相等？

如果使用其他物质进行实验，也可以观察到类似的现象。

结论：

质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。

为了比较各种物质的这种性质上的不同，引入比热容的概念。

学生结合实际经验回答：

烧水时间与水的质量、火力的大小、水的初温等因素有关。

学生讨论，实验中要控制水和沙子的质量相等，加热器要相等。

利用相同的加热器的好处是可以通过加热时间的长短来判断物体吸收热量的多少。

学生讨论：

使水和食用油升高相同温度，比较加热时间长短，即吸收热量的多少。

加热相同时间，即吸收相等热量，比较升高的温度。

物质

水

食用油

质量m/kg

初温t0/℃

末温t1/℃

（t1-t0）/℃

吸收的热量（加热时间）

两个实验小组，分别采用两种方法中一种进行比较。

结合图像反映水和食用油吸热情况，得出水吸热能力更强的结论。

两组实验小组交流实验数据，并进行分析。

1．质量相等的水和食用油，吸收相等的热量，水升高的温度比食用低。

2．质量相等的水和食用油，升高相等的温度，水吸收的热量多。

结合烧水的生活实际，提醒学生在设计实验时要注意控制变量的思想。

培养学生多种方法解决问题的能力。

培养对比的物理方法。

培养学生的抽象思维的能力。

培养学生利用图像的方法直观地看出物理量间的关系。

培养学生的实验分析能力。

比热容

利用比热容来表示质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收热量不同的性质。

在比较时要让质量相等，温度升高也相等，质量取1kg，温度都升高1℃，比较起来最为方便。

你能尝试给比热容下定义吗？

可以借鉴密度的定义方法。

比热容也可以描述成单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量。

比热容用符号c表示，你能根据比热容的定义写出计算式吗？

请说出公式中各符号表示的物理量及单位。

比热容的单位就可以使用这些物理的单位组成起来，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。

阅读课本中常见的一些物质的比热容。

结合比热容表，说说你对物质比热容的认识。

投影比热容概念辨析的例题。

强调比热容是物质的一种物理属性，它的大小与物体吸收热量、质量和温度变化无关，

只是比热容的计算式。

学生尝试给比热容下定义。

一定质量的某物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。

学生自己在草稿纸上试着写。

Q吸表示吸收的热量，单位是焦耳（J），

m表示质量，单位是千克（kg），

t1表示末温，单位是℃，

t0表示初温，单位是℃。

学生读出几种常见的物质的比热容，熟悉比热容的单位。

学生交流通过阅读比热容表获得的一些信息。

1．比热容是反映物质自身性质的物理量，不同物质，比热容一般不同。

2．同种物质的不同状态，比热容不同。

3．水的比热容比一般的物质比热容都要大。

学生练习，巩固比热容的概念。

利用类比的方法，引导学生使用比值定义法给比热容下定义。

培养学生分析问题的能力。

培养学生归纳总结的能力。

利用物理知识解决实际问题。

比热容的应用

质量相同的不同物质，可吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较小。

因此，比热容大的物质对调节温度有很好的作用。

解释：

1．同样的日照条件下，为什么中午的沙子比海水的温度要高？

2．我国吐鲁番盆地会出现“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”的现象，你能解释其中的原因吗？

想想议议：

我国北方房中的“暖气”用水作为介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。

用水作为输运动能量的介质有什么好处？

生活中、各种产业中，还有没有用水来加热或散热的情况？

学生讨论，交流。

由一些物质的比热容表可知，水的比热容比沙子大得多，质量相同的水和沙子，如果吸收的热量相同，水的温度上升的比沙子小得多，所以中午的沙子温度比海水温度高。

学生利用比热容的知识解释此现象。

学生讨论，交流。

水的比热容大，质量一定的水和其他介质相比，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量较多，可以提高热传递的效率。

实际生活中利用水的比热容大的还有汽车用水作为冷却液、冬天用热水袋取暖等。

利用比热容解释实例加深对比热容的理解，使抽象的理论具体化。

利用生活实例提高学生的学习兴趣。

热量的计算

比热容在数值上等于单位质量的某物质温度每升高1℃所吸收的热量。

水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），它表示什么意思？

口答：

2kg的水温度升高1℃需要吸收多少热量？

1kg的水温度升高2℃需要吸收多少热量？

质量为m的水温度升高1℃需要吸收多少热量？

质量为m的水温度升高△t需要吸收多少热量？

质量为m的某种物质（比热容为c）温度升高△t需要吸收多少热量？

小结：

物体的质量为m，比热容为c，温度变化值为△t，物体在温度变化过程中吸收或放出的热量Q=cm△t。

例：

一个水壶装满质量为4kg，温度为20℃的水，要将水烧开（1标准大气压），水需要吸收多少热量？

在利用Q=cm△t进行计算时要注意：

1．各个物理量的单位。

质量单位用千克（kg），温度单位用℃。

2．△t是温度的变化值，既不是初温也不是末温，注意区分温度“升高到”和“升高了”。

3．物体吸热升温和放热降温的计算公式相同，注意温度的变化。

4．还可以利用公式变形计算

质量：

；

比热容：

；

温度变化：

。

应用：

1．质量为2kg的某金属块，温度从30℃升高到80℃需要吸收的热量是4.6×104J，则此金属块的比热容是多大？

2．一冰块温度从-20℃升高到-10℃，吸收的热量为4.2×103J的热量，求此冰块的质量。

[c冰＝2.1×103J/（kg·℃）]

3．质量为2kg的水，温度为25℃，吸收6.3×104J的热量，温度升高到多少？

根据比热容的定义来叙述水的比热容的物理意义：

表示质量为1kg的水温度每升高1℃所吸收的热量为4.2×103J。

学生口答

2×4.2×103J

4.2×103×2J

m×4.2×103J

m×4.2×103J×△t

m×c×△t

学生利用热量的计算公式进行计算。

学生练习，计算比热容、质量和温度变化，熟悉Q=cm△t的应用。

结合比热容的物理意义，利用算术的思想推导出比热容的计算公式。

练习使用热量的计算公式进行简单计算。

通过公式变形加深对比热容的理解。

利用热量的计算公式进行简单变形计算，提高物理应用能力。

讨论：

1．在测量少量水的温度时，从比热容的角度来分析为什么选用测温液体为水银的温度计，而不选用测温液体为水的温度计？

2．有同学说：

夏天的中午，海水的温度比沙子的温度低，是因为海水蒸发吸热，使海水的温度低于沙子的温度的。

请谈谈你的看法。

学生讨论分析。

温度计测温度是利用了液体热胀冷缩的原理，通过热传递使测温液体与被测物体的温度相同。

水的比热容比水银大得多，质量相等的水和水银温度变化相同时，水吸收的热量也比水银大得多，对被测物体的温度影响较大。

学生讨论。

可以采用反证法，如果该同学的说法是正确的，则到了晚上，海水也会蒸发吸热，使海水的温度低于沙子的温度，这与事实不符，所以白天海水温度低并不是由于海水蒸发吸热造成的。

培养学生合作学习的能力。

培养学生知识应用的能力。

总结（5分钟）

课堂小结：

1．通过这节课你学到了什么？

2．什么是比热容，它的单位是什么？

怎么读？

3．水的比热容大在实际中有哪些应用？

4．热量的计