9 研究物质的比热容 教学设计（粤沪版）教案

1 / 14 9 研究物质的比热容 教学设计（粤沪版）教案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 比热容探究教学设计 教学课题探究 物质的比热容 仪器材料铁架台（ 2 个）、 500ml的烧杯 2 个，同规格的加热器 2 个，搅拌器 2 个，秒表，量筒，温度计 2 只，水，煤油等。 教学目标（ 1）知识与技能 知道热量及其单位。 知道比热容的概念，会用比热容的知识分析、判断有关问题。 会查物质的比热容表。 （ 2）过程与方法 通过对不同物质的吸热本领不同的实验 探究，体会科学的2 / 14 探究过程，学习科学探究的常用方法 控制变量法，培养科学探究的能力。 通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同，学习利用物理知识解释日常生活中实际问题的方法。 （ 3）情感、态度与价值观 通过实验探究物质比热容的过程，使学生获得科学探究的乐趣，培养学生实事求是的科学态度，认识科学探究在物理学发展中的重要作用。 通过比热容知识的广泛应用，使学生认识科学、技术和社会之间的关系，培养学生将科学服务于人类的意识。 教学过程教师活动设计学生活动设计 激趣设疑，创设学习 情境教师设问：夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，你知道其中的物理道理吗？思考、讨论 1、热量复习提问：改变物体内能的方法有几种？分别是什么？把一杯热水放到冷水中冷却，会使热水变冷，冷水变热，在这，物体内能如何改变？它们与吸热、放热有何关系？ 3 / 14 引导分析：可以用热量来量度物体内能的变化，引入热量。 教师设问：怎么区别 “ 内能 ” 与 “ 热量 ” ？ 分析：（打比方）把热量喻成礼品，内能比成枇杷。 例如：小明家去年从树上只摘得一箱枇杷，他把枇杷送给邻居了，那这箱枇杷就 成了礼品。今年他家的枇杷大丰收了，说成他家里的礼品也大大增加了，行不？ 内能既然是一种能量，说明热量的国际单位也是能量的国际单位 焦耳，简称焦（ j）。思考回答：两种 分别是做功和热传递。 在热传递中，物体吸热，内能增加，吸收多少热量，内能就增加了多少， 物体放热，内能减少，放出了多少热量，内能就减少了多少。 思考回答：热量是指内能的变化量。 4 / 14 只有送出去的枇杷才称为礼品。所以内能变化了多少才是热量。 2、实验探究 提出问题 大胆猜想教师设疑：物体在温度变 化时，吸收的热量与哪些因素有关？ 引导学生猜想并组织讨论。思考并提出问题：不同种类的物质，吸热的本领一样吗？ 猜想： 可能与物体的温度变化有关 可能与物质的种类有关 可能与物态有关 可能与质量有关 设计实验在设计实验时，引导学生学会控制变量法，教师5 / 14 给予指导。 教师要对实验步骤进行必要的演示，并指导学生设计好记录数据的表格。 实验 次数物 质 名 称质量 /g加热 时间 /min初温 / 末温 / 吸收热量 （多 少） 1 水 煤油 2 水 煤油 6 / 14 引导学生对实验数据进行分析，得出结论： 质量相等、初温相同的水和煤油加热相同的时间，使它们吸收相等的热量，煤油上升的温度较高；要使它们上升相同的温度，对水加热的时间更长一些，水吸收的热量更多一些。 水的吸热本领比煤油的大。不同种类的物质，吸热的本领是不一样的。设计实验，学会控制变量法。 学生分小组设计并讨论后交流。 实验器材：铁架台（ 2 个）、 500ml 的烧杯 2 个，同规格的加热器 2 个，搅拌器 2 个，秒表，量筒，温度计 2 只。 实验步骤：取两个相同的烧 杯，甲杯里装 400克水，乙杯里装 200克水，使它们都处于室温，给它们加热到沸腾，观察加热的时间是否相同； 接着拿同样多的水 400克，甲杯加热到 100 ，乙杯加热到80 ，观察加热的时间是否相同； 7 / 14 取 400克的水和煤油分别加到烧杯中，给它们加热相同的时间，观察它们升高的温度是否相同。 学生进行分组探究实验，并随时记录好数据。 在对实验数据分析的基础上，通过小组讨论的形式得出结论。 3、比热容 引入目的 定义 单位 比热容表引入目的：为了 表示不同种类的物质在质量和温度变化量相同时，所吸收或放出的热量一般不同的性质而引入的。 8 / 14 启发类比：（先研究一个社会问题：人的饭量） 某班有 30位女生 30天吃了粮食 720斤， 20位男生 20天吃粮食 400斤，问谁的饭量大？ 应该取相同的条件进行比较，质量取单位质量（ 1kg），温度变化量取 1k（ 1 ），比较起来较方便，由此得出比热容的定义。 比热容（ c）：单位质量的某种物质温度升高（或降低） 1k（ 1 ）所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容。 通过类比饭量的单位给予说明，比热容的单位是复合而成的；然后提出其国际单位是 j/(kgk)， 常用单位 j/(kg) ，分别读做焦耳每千克开，焦耳每千克摄氏度，并且国际单位和常用单位是相等的。 1j/(kg)=1j/(kgk) 教师提出问题： 9 / 14 一杯水和一桶水的比热容谁大？ 把一块铁皮分成大小不等的两块，哪块的比热容大些？每块和整块比，其比热容有无变化？ 学生阅读比热容表回答下列问题： 在表中找出比热容最大的 是哪一种物质？它的比热容是多少？物理意义是什么？ 冰的比热容是多少？水的比热容是冰的多少倍？ 不同物质的比热容一定不同吗？（比较冰和煤油）同种物质的比热容一定不变吗？（比较水和冰） 比热容反映了物质的什么特性？思考为什么要引入。 思考如何比较不同物质的吸热本领不同。 求得：女生 0 8 斤 /（人 天） 10 / 14 男生 1 斤 /（人 天） 理解比热容的意义、单位及其读法。 思考：在比热容的定义中涉及到的是温度变化量。由关系T=t+273k 可知， T1 T2=（ t1+273k） （ t2+273k） =t1 t2 即它们的温度变化量是相同的。 思考回答： 一样大 一样大，无变化 因为比热容是物质本身的一种性质。 通过查比热容表，知道了常见的一些物质的比热容，然后回答问题： 比热容最大的是水，为 4 2103j/(kgk) ，物理意义是 1kg水温度升高（或降低） 1k所吸收（或放出）的热11 / 14 量为 4 2103j 。 冰的比热容是 2 1103j/(kgk) 。水的比热容是它的 2 倍。 不 同物质的比热容可能相同，而同种物质的比热容可能变化。（比热容跟物质的种类、物态有关）比热容反映的是物质的吸、放热本领。 4、水的比热容较大这一特性的应用教师提出问题： 汽车发动机的冷却系统为什么要用水？ 北方地区冬季供暖和热水袋里为什么要用水？ 为什么夏天住在海边不觉得热，冬天不觉得冷？ 为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区昼夜温差却比较大？ 教师引导学生可以通过简单的计算质量都为 1kg 的水和干泥土吸收（或放出） 4 2103j 的热量，比较水和干泥土升高（或降低）的温 度的大小。 12 / 14 教师再设问：夏天在海边的沙滩上行走时脚底会感觉很烫，可若踩在海水里就会比较凉，请你说说其中的物理道理。学生思考、讨论并解释： 因为水的比热容较大，一定质量的水升高一定温度可吸收较多的热量。 一定质量的水降低一定温度能放出的热量比较多。 夏天，太阳照到海面上，海水在升温过程中吸收大量的热，所以不觉得热；冬天，海水由于外界温度太低而要放出大量的热，使气温不至于降得太低，所以不觉得冷。 沿海水多，内陆砂石、泥土多，水的比热容比泥土、砂石的大，白天当它们吸收相同的热 量后水温升高较小，砂石、泥土的温度升高较大；而夜晚放出相同的热量后砂石、泥土又会降得较多。 思考，讨论后学生自行交流。 小结引导学生复习总结： 13 / 14 1、热量的概念。 2、实验探究（设计实验，学会控制变量法） 3、比热容：（ 1）引入的目的；（ 2）定义；（ 3）单位；（ 4）比热容表。 4、水的比热容较大这一特性的应用。 课后作业课后第 1 题第 3 题 教学反思在教学中从提出问题到通过设计实验、实验探究、收集实验数据、分析比较、得出结论：不同种类的物质吸热本领不同。这样突出了新课程理念， 注重科学探究式学习，使学生体验了科学探究的基本过程，学习了科学探究的方法，掌握了科学探究的基本技能，提高了学生的科学探究能力，加深了对一些概念的理解，通过应用