【教学设计】《科学探究：物质的比热容》（物理沪科九年级全一册）.docx

科学探究：物质的比热容 教材分析本节课通过科学探究认识物体温度变化时吸收或放出热量的能力，即探究物质的比热容。比热容的概念是通过科学探究的方式建立的，要在科学探究过程中经历制定探究计划和设计实验的过程，要重视通过交流与讨论培养学生的合作意识。 教学目标【知识与能力目标】1.了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。2.尝试用比热容解释简单的自然现象。【过程与方法目标】1.通过猜想物体吸收的热量与哪些因素有关,运用控制变量法设计实验方案,然后进行实验,并对实验数据进行分析、比较、归纳,经历比热容概念的建立过程。2.通过运用水的比热容较大这一特性理解一些简单现象,认识物理与生活的紧密联系。【情感态度价值观目标】通过探究活动,激发学生的探究热情。培养学生自己动脑筋、想办法解决问题的能力,培养学生严谨的科学态度。 教学重难点【教学重点】比热容的概念和热量的有关计算。【教学难点】理解比热容的概念并能利用它解释有关现象。 课前准备演示实验：烧杯，电加热器，温度计，水和煤油。 教学过程一、创设情境，引入课题在我们生活的每一个地方,不论哪个季节,昼夜之间都有温差,有的地方温差还相当大,你知道为什么会这样吗?【设计意图】用生活中实例引出新课内容，吸引学生的注意力，使其快速进入上课状态。二、进入新课探究点1实验探究物质吸热或放热规律阅读课本P39“探究物质吸热或放热规律”。思考物体吸收或放出热量的多少跟哪些因素有关呢?提示物体吸收或放出的热量可能跟物体的质量、物体温度变化的度数、物质的种类等有关。思考怎样探究物体吸收的热量跟物质种类的关系呢?提示探究不同质量的同种物质,温度变化时吸收热量的能力。1.实验设计的思路:选取两种物质,让它们的质量、升高的温度相同,比较它们加热的时间。加热时间短的物质吸收热量少,加热时间长的物质吸收热量多。或者选取两种物质,让它们的质量、吸收的热量相同,比较两种物质温度升高的度数。温度升高度数小的吸收热量的能力强,温度升高度数大的吸收热量的能力弱。2.实验器材:酒精灯、一只烧杯、两只相同的试管、火柴(或打火机)、两只搅拌器、质量相同的水和煤油、两支温度计、铁架台、钟表、天平。思考实验时怎样做才能让水和煤油吸收的热量相等?提示为了使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相等,可以用两个完全相同的热源同时对它们加热,也可以把两种物质分别放入试管中,把两支试管同时放入同一个烧杯的水中,通过水给它们加热。3.实验步骤:(1)取相同质量的水和煤油分别倒入两支试管中,根据酒精灯火焰固定烧杯的高度,按照如图组装实验器材。(2)观察并记录水和煤油的初温度t1,预先设定好液体加热的末温度t2。(3)用酒精灯给烧杯加热,记下加热的开始时刻。加热过程中,上下反复缓慢地提拉搅拌器。(4)当一种液体温度达到t2时,记录该液体加热的最终时刻,计算该液体加热的时间t。对另一液体做同样的观察和记录。(5)将用过的水和煤油倒在事先准备好的器皿中,整理好实验器材。班内交流对质量和初温都相同的水和煤油加热,吸收相同的热量后,哪种物质的温度升高得多?要让水和煤油升高相同的温度,对哪种物质加热的时间长?这说明了什么?分析对水和煤油加热,吸收相同的热量后,煤油的温度升高得多。要让水和煤油升高相同的温度,对水加热的时间长,这说明水吸收的热量多。由此可知,相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。【设计意图】从生活经验入手，联系烧水的过程，猜想物体吸收的热量与哪些因素有关,运用控制变量法设计实验方案,然后进行实验,并对实验数据进行分析、比较、归纳,经历比热容概念的建立过程。探究点2物质的比热容阅读课本P42“物质的比热容”。思考比热容描述的是物质的什么规律?比热容的定义、公式、单位是什么?提示(1)比热容描述的物质规律是相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。(2)比热容的大小等于一定质量的某种物质在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)温度的乘积之比。(3)比热容用字母c表示,它的公式:c=Qm(t2-t1),单位:J/(kg)。小组讨论比热容的大小能不能等于单位质量的物质温度升高1 吸收的热量?同种物质温度降低1 放出的热量与温度升高1 所吸收的热量相同吗?分析能;相同。思考水的比热容是4.2103 J/(kg),它表示什么意思?提示1 kg水温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量是4.2103 J。班内交流读“常见物质的比热容”表,你有哪些发现?分析(1)不同物质的比热容一般不同,水的比热容最大。(2)液态物质的比热容一般比固态物质的比热容大。(3)有个别不同种物质,它们的比热容相同(如冰、煤油);有个别同种物质,在不同状态下(如冰、水),比热容不同。思考质量相同的情况下,吸收相同的热量,什么样的物质温度变化大?升高相同的温度,什么样的物质吸收热量多?提示质量相同的情况下,吸收相同的热量,比热容小的物质温度变化大(如煤油);升高相同的温度,比热容大的物质吸收热量多(如水)。小组讨论水的比热容最大,在生活、实践中有哪些应用?分析水的比热容最大,在同样条件下,水吸收或放出的热量多,因此常用冷水冷却汽车发动机,常用热水来取暖。思考铝的比热容是0.88103 J/(kg),要把2 kg的铝块从30 加热到100 ,至少需供给多少热量?分析1 kg铝温度升高1 吸收的热量:0.88103 J;2 kg铝温度升高1 吸收的热量:0.88103 J2=1.76103 J;2 kg铝温度升高100 -30 =70 ,吸收的热量:1.76103 J70=1.232105 J。归纳提升吸热公式为Q吸=cm(t2-t1)。其中,Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t1表示物体的初温,t2表示物体的末温。同理可得放热公式Q放=cm(t1-t2)。【设计意图】充分发挥学生的主动性，给学生充分的讨论时间后回答，讲物理知识与生活、生产相联系，体现物理是有用的。三、布置作业课后”1、2、3、4、5小题。四、板书设计第二节科学探究:物质的比热容1.探究物质吸热或放热规律(1)