2019年九年级物理全册10.3探究——物质的比热容教案（新版）北师大版.docx

10.3 探究物质的比热容 1.知道什么是物质的比热容,及比热容的单位及读法.2.知道比热容是物质的特性之一,会查物质的比热容表.3.会根据水的比热较大这一特性来解释一些有关的简单现象.4.加深比热容概念的理解,学会根据比热容进行热量计算.5.理解热量的计算公式,并会应用公式进行相关的计算.【重点难点】 重点:理解比热容的概念;理解热量的计算公式.难点:根据水的比热容较大这一特性来解释有关的简单现象;热量计算公式的应用.【新课导入】 导入1:情景导入1.有句谚语这样说:“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”,同学们知道这说的是哪个地方吗?知道是什么原因造成了这样奇怪的一种现象吗?2.师:炎热夏天的傍晚,有两个人在海边游玩,为了纳凉问题两人发生激烈争执,甲主张划船到海中去,乙则认为在岸上散步更凉爽,你认为谁的意见对?(说明:创设物理情景,以激发学生的学习兴趣)让学生思考、猜想、讨论并发表自己的观点.生(甲):在岸上散步凉爽,因为砂石温度低.生(乙):划船到海中更凉爽,因为水温较低.生(丙):一样凉爽,因为气温是一样的.师:同学们有这么多猜想,到底谁的想法正确呢?学习本节知识后你自然会明白.导入2:复习引入复习提问:热传递的实质是什么?什么叫做热量?进一步提出问题:水吸收热量的多少与什么因素有关?根据已有的生活经验说出猜想并说出猜想的依据.鼓励学生大胆猜想,积极发言.【课堂探究】 1.实验探究:不同物质吸收热量的多少与什么因素有关师:同学们在生活中一定烧过水,一壶水容易烧开还是半壶水容易烧开?生(齐):半壶水容易烧开.师:将一壶水烧开与烧热,哪个需要时间长?生(齐):一壶水烧开需要时间长.师(继续提出问题):烧水时,水吸收的热量可能与哪些因素有关?有什么关系?请同学们猜想一下.(说明:提出问题,让学生猜想并讨论,培养学生的发散思维)生(甲):与水的质量有关,水的质量越大吸收热量越多.生(乙):与水温升高多少有关,水温升高越多吸收热量越多.生(丙):与水的质量、水温升高多少都有关,质量越大、水温升高越多吸收热量越多.(说明:教师引导学生互相交流、反驳,对回答不完善的地方可补充完善,共同讨论、归纳、得出结论.)在学生讨论回答的基础上,教师板书结论.师(继续提出问题):对于不同的物质,例如,水、沙子、煤油,如果它们的质量相同,温度升高的度数也一样,它们吸收的热量是否相同?(说明:学生思考,小组讨论并回答,以求思维的多样性)生(甲):吸收热量不相同,夏天到海边洗澡时,会感觉沙子烫脚,而海水却比较凉;水吸收的热量多,说明水的吸热本领大.生(乙):吸收热量相同,因为它们受同样的太阳光照射.师(总结说明):吸收热量多少、或温度变化多少,都反映了物质吸热能力的大小.怎样比较不同物质的吸热能力?请同学们参看桌上的实验器材,边讨论边合作设计实验方案.让学生分小组合作讨论并设计方案.(说明:教师要加入学生的探究设计环节,倾听学生的思路,并适时加以点拨,培养学生的创新思维和创新意识)教师让学生进行实物投影展示设计方案,并让学生口头表述自己的设计思路.生(甲):用相同质量的水和沙子,加热相同时间,比较它们温度升高的多少.温度升高越小,说明吸热能力越强.生(乙):用相同质量的水和煤油,温度升高相同时,比较它们加热时间的长短.加热时间越长,说明吸热能力越强.(说明:高效率的交流,使学生从别人的方案中得到有益的启发,认识到交流与合作的重要性)教师将实验设计中相同或相似方案的学生重新分组.(说明:重新分组后,学生有了归属感、荣誉感.以小组为单位,通力合作,取长补短,形成合作、竞争的学习气氛)教师在学生进行实验之前,应把实验中可能遇到的问题先提出来讨论,有助于实验的顺利完成.设置问题:(1)怎样获得质量相同的水和沙子?(或水和煤油)(2)怎样测出它们的温度?(3)怎样确定它们吸收了相同的热量?学生思考、讨论,并逐一回答.师:请做完实验的同学将数据填到黑板上的表格中.学生进行实验,填表:表1质量相同、加热时间相同时水沙子(煤油)升高的温度/表2质量相同、升高相同的温度时水煤油(沙子)升高的温度/(说明:取得学生大量的数据,便于总结结论)师:请同学们从这些数据中,总结出不同物质的吸热能力.学生自由讨论,并归纳结论.(说明:此环节中学生的主动性得到充分发挥,能力在争辩中得到提高)师:怎样表示各种物质在这种性质的差异呢?物理学中引入了比热容这个物理量.(板书:比热容概念)2.比热容师:不同物质的比热容不同,比热容是物质的一种属性.请同学们了解“几种物质的比热容”(屏幕投影).几种物质的比热容J/(kg)水4.2103铝0.88103酒精2.4103干泥土0.84103煤油2.1103钢铁0.46103冰2.1103铜0.39103蓖麻油1.8103水银0.14103砂石0.92103铅0.13103师生共同分析:从表中我们了解到,水的比热容最大,说明水的吸热能力最强.水的比热容是砂石的4.5倍,因此,白天在同样阳光照射下,水的温度变化比砂石小得多.这是沿海气温温差较小的原因.夜晚,水和砂石同样放热,水温比砂石温度高,因此,晚上在岸上散步更凉爽.(说明:学生终于明白乙的想法是正确的,真正体验从生活走向物理,从物理走向生活的认知态度,达到学以致用的目的)教师设置问题,让学生讨论解决.问题:(1)在日常生活中,哪些地方利用了水的这一属性?(2)在自然现象中,有哪些现象可用水的这一属性解释?(说明:给学生充分的讨论时间后回答,将物理知识与生活、生产相联系,体现物理是有用的)生(甲):冬天暖气用水作“热源”,因水储藏的热多.生(乙):司机师傅用水作“冷却剂”冷却汽车发动机.生(丙):夏天到海滨去避暑,因海滨比内陆凉爽.(说明:同学们的讨论热情非常高涨,有初步的信息交流能力,有将自己的见解公开与他人交流的愿望,敢于提出与别人不同的见解)教师不失时机地对学生精彩举例加以鼓励.师:请同学们完成下列巩固练习:(出示反馈练习)(1)为比较不同物质的吸热能力,引入了比热容,水的比热容是4.2103 J/(kg),表示的含义是1 kg水温度升高(或降低)1 ,吸收(或放出)的热量是4.2103 J.(2)判断:一桶水的比热容比一杯水的大.()3.热量的计算师:请同学们思考,2 kg铝温度从30加热到100,怎样计算铝块吸收的热量?(屏幕显示)学生小组合作讨论,做出解答.师生共同分析归纳,总结出热量计算公式:Q=cmt(1)吸热公式及理解Q吸=cm(t-t0)用t=t-t0表示升高的温度,可写成Q吸=cmt式中的Q吸是吸收的热量,单位是J;c是物质的比热容;m是物质的质量,单位是kg;t0初温,t是末温,单位是.公式的应用【例题1】 要把2 kg温度为20 的水加热到100 ,至少需供给多少热量?解析:水的比热容c=4.2103 J/(kg),水的初温t0=20 ,末温t=100 .水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)2 kg(100 -20 )=6.72105 J.所以,至少需供给6.72105 J的热量.答案:6.72105 J(2)放热公式的理解Q放=cm(t0-t)用t=t0-t表示降低的温度,可写成Q放=cmt.公式的应用【例题2】 质量是100 kg的铁锭,温度从1.3103 降到30 ,放出多少热量?解析:铁的比热容c=0.46103 J/(kg),铁锭的初温t0=1 300 ,末温t=30 .铁锭放出的热量Q放=cm(t0-t)=0.46103 J/(kg)100 kg(1 300 -30 )=5.84107 J.答案:5.84107 J1.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少.(2)分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量大于(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量.质量/g温度升高10 所需要的时间/s温度升高20 所需要的时间/s温度升高30 所需要的时间/s沙子306489124水3096163220(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,沙子(选填“沙子”或“水”)升高的温度更高.2.散热设备中常常用水来作冷却剂,这是因为(C)A.水是热的不良导体B.水是冷的不良导体C.水的比热容比较大D.水的比热容比较小3.关于物质的比热容,下列说法正确的是(D)A.质量大的物质比热容一定大B.密度大的物质比热容一定大C.温度高的物质比热容一定大D.各种物质都有自己的比热容,比热容是物质的一种特性4.用燃气灶将质量为5 kg、温度为20 的水加热到100 ,则水需要吸收多少热量?解析:Q吸=cm(t-t0)=4.2103 J/(kg)5 kg(100 -20 )=1.68106 J.答案:1.68106 J5.已知铅的比热容为0.13103 J/(kg),质量为100 g的铅温度由600 降低100 ,可放出多少焦耳的热量?解析:m铅=100 g=0.1 kg;Q放=cmt=0.13103 J/(kg)0.1 kg100 =1 300 J.答案:1 300 J比热容的应用(1)水的比热较大,对于气候的变化有显著的影响.在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化小一些,水的这个特征对气候